Xin chào các bạn đến với FPT Skill King. Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu về phản ứng C3H4 AgNO3 NH3, hay còn được gọi là phản ứng thế bằng ion kim loại. Chúng ta sẽ cùng khám phá chi tiết và cân bằng chính xác nhất phản ứng này. Bên cạnh đó, còn có một số bài tập có liên quan về C3H4 với lời giải. Cùng nhau tìm hiểu nào!
Phản ứng CH≡C-CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC≡C-CH3 + NH4NO3
1. Phản ứng propin tác dụng với AgNO3/NH3
- HC≡C-CH3 + NH3 + AgNO3 → NH4NO3 + AgC≡C-CH3↓
- Chú ý: Đây là phản ứng thế bởi ion kim loại (không phải phản ứng tráng bạc).
2. Hiện tượng của phản ứng propin tác dụng với AgNO3/NH3
- Có kết tủa vàng xuất hiện; kết tủa là AgC≡C-CH3.
3. Cách tiến hành phản ứng propin tác dụng với AgNO3/NH3
- Sục khí propin vào ống nghiệm có chứa dung dịch AgNO3/NH3.
4. Cách viết phương trình ion thu gọn của phản ứng propin tác dụng với AgNO3/NH3
Bước 1: Viết phương trình phân tử:
- HC≡C-CH3 + NH3 + AgNO3 → NH4NO3 + AgC≡C-CH3↓
Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách: chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất điện li yếu, chất kết tủa, chất khí để nguyên dưới dạng phân tử:
- HC≡C−CH3+NH3+ Ag++NO3−→ NH4++NO3−+AgC≡C−CH3↓
Bước 3: Viết phương trình ion thu gọn từ phương trình ion đầy đủ bằng cách lược bỏ đi các ion giống nhau ở cả hai vế:
- HC≡C−CH3+NH3+ Ag+→ NH4++AgC≡C−CH3↓
5. Mở rộng về phản ứng thế bằng ion kim loại
- Sục khí axetilen vào dung dịch bạc nitrat trong amoniac, thấy có kết tủa vàng nhạt.
- CH ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag – C ≡ C – Ag↓ + 2NH4NO3
- Hình 2: Phản ứng thế nguyên tử hidro của C2H2 bằng ion bạc
- a) Trước khi sục khí C2H2.
- b) Sau khi sục khí C2H2.
Kết luận
- Nguyên tử hiđro liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon liên kết ba đầu mạch có tính linh động cao hơn các nguyên tử hiđro khác nên có thể bị thay thế bằng ion kim loại.
- Các ank-1-in khác như propin, but-1-in,… cũng có phản ứng tương tự axetilen.
- Tính chất này được dùng để phân biệt ank-1-in với anken và các ankin khác.
Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Số đồng phân ankin có công thức phân tử C5H8 không tác dụng với dung dịch chứa AgNO3/NH3 là
A. 4
B. 2
C. 1
D. 3
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Có 1 đồng phân thỏa mãn: CH3−C≡C−CH2−CH3
Câu 2: X có thể tham gia cả 4 phản ứng. Phản ứng cháy trong oxi, phản ứng cộng brom, phản ứng cộng hiđro (xúc tác Ni, to), phản ứng thế với dung dịch AgNO3/NH3. X là
A. etan
B. etilen
C. axetilen
D. but-2-in
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
X tham gia phản ứng cộng brom, cộng hidro phải có liên kết π kém bền (loại A)
X có phản ứng thế với dung dịch AgNO3/NH3 → X là ank-1-in
→ Chất thỏa mãn đề bài là axetilen.
Câu 3: Để phân biệt but-1-in và but-2-in người ta dùng thuốc thử nào sau đây?
A. Dung dịch hỗn hợp KMnO4 + H2SO4
B. Dung dịch AgNO3/NH3
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch HCl
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Các ankin-1-in có phản ứng đặc trưng là tác dụng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa màu vàng → chọn thuốc thử là dung dịch AgNO3/NH3
Phương trình hóa học:
CH≡C−CH2CH3+AgNO3+NH3→AgC≡C−CH2CH3+NH4NO3
Câu 4: Dẫn 17,4 gam hỗn hợp khí X gồm propin và but-2-in lội thật chậm qua bình đựng dung dịch AgNO3/NH3 dư thấy có 44,1 gam kết tủa xuất hiện. Phần trăm thể tích của mỗi khí trong X là
A. C3H4 (80%) và C4H8 (20%)
B. C3H4 (25%) và C4H6 (75%)
C. C3H4 (75%) và C4H6 (25%)
D. C3H4 (20%) và C4H6 (80%)
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Khi cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 thì chỉ có propin phản ứng, but-2-in không phản ứng vì không có nối ba đầu mạch.
Phương trình hóa học
CH≡C−CH3+AgNO3+NH3→AgC≡C−CH3+NH4NO3
Ta có: n↓ = 0,3 mol
Theo phương trình: nC3H4 = n↓ = 0,3 mol
→mC3H4 = 0,3.40 = 12 gam
→mC4H6 = 17,4 – 12 = 5,4 gam
→nC4H6 = 5,4/54 = 0,1 mol
Thành phần phần trăm về thể tích các khí trong hỗn hợp là
%VC3H4 = 0,3/(0,3+0,1).100% = 75%.
→%VC4H6 = 100%−75% = 25%
Câu 5: Cho 3,36 lít khí ankin X (đktc) phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 36 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là
A. C4H6
B. C2H2
C. C4H4
D. C3H4
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Ta có: nX = 0,15 mol
Gọi công thức của ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2)
Ta có: n↓ = nX = 0,15 mol
→MX = 36/0,15 = 240
TH1: Ankin có 1H linh động
Mankin = 14n – 2 = 240 – 108 + 1 = 133
→ không có ankin thỏa mãn
TH2: Ankin có 2H linh động
Mankin = 14n – 2 = 240 – 2.108 + 2 = 26
→ X là C2H2
Lại có: 0,2MX + (1-0,2).2 = 16.0,6 → MX = 40 → X là C3H4 (metylaxetilen).
Câu 6: Cho 0,1 mol hỗn hợp gồm axetilen và ankin X có tỉ lệ mol 1:1 vào dung dịch chứa AgNO3 dư trong NH3 thu được 19,35 gam kết tủa. Công thức của ankin X là
A. CH3−CH2−CH2−C≡CH
B. CH3−CH2−C≡CH
C. CH3−C≡C−CH3
D. CH3−C≡CH
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
nC2H2 = nX = 0,12 = 0,05 mol
TH1: ankin X không tác dụng với AgNO3/NH3
Kết tủa thu được là Ag2C2
nAg2C2 = nC2H2 = 0,05 mol → n↓ = 0,05.240 = 12 < 19,35g (không thỏa mãn)
TH2: ankin X có tác dụng với AgNO3/NH3
Gọi công thức của ankin là R−C≡CH
→ Kết tủa thu được gồm Ag2C2 (0,05 mol) và R−C≡CH (0,05 mol)
Ta có: 0,05.240 + 0,05(R + 132) = 19,35 → R = 15 (-CH3)
Vậy X là CH3−C≡CH
Câu 7: Hỗn hợp khí X gồm anken M và ankin N có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Hỗn hợp X có khối lượng 12,4 gam và thể tích 6,72 lít (đktc). Số mol, công thức phân tử của M và N lần lượt là
A. 0,1 mol C2H4 và 0,2 mol C2H2
B. 0,1 mol C3H6 và 0,2 mol C3H4
C. 0,2 mol C2H4 và 0,1 mol C2H2
D. 0,2 mol C3H6 và 0,1 mol C3H4
Hướng dẫn:
Đáp án D
Đặt công thức trung bình của anken M và ankin N là
Ta có: 12m + n¯ = 12,4.2/2,46.2 = 41,33 → m = 3n¯ = 5,33
Vậy anken là C3H6 và ankin là C3H4
Nếu hai chất C3H6 và C3H4 có số mol bằng nhau thì số n¯ = 5 nhưng n¯ = 5,33 chứng tỏ anken phải có số mol nhiều hơn
Vậy công thức phân tử của M và N lần lượt là C3H6 và C3H4.
Câu 8: Hỗn hợp X gồm hidro và một hidrocacbon. Nung nóng 14,56 lít hỗn hợp X (đktc), có Ni xúc tác đến khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y có khối lượng 10,8 gam. Biết tỉ khối của Y so với metan là 2,7 và Y có khả năng làm mất màu dung dịch brom. Công thức phân tử của hidrocacbon là
A. C3H6
B. C4H6
C. C3H4
D. C4H8
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
nX = 0,65 mol, MY¯ = 43,2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mX = mY = 10,8 → nX.MX¯ = nY.MY¯ → nY = 0,25 mol
Vì hỗn hợp Y có khả năng làm mất màu dung dịch brom nên hidro phản ứng hết, hidrocacbon còn dư. Như vậy trong hỗn hợp X
nH2 = 0,65 – 0,25 = 0,4 mol, nCxHy = 0,25 mol
→ (12x + y).0,25 + 0,4.2 = 10,8 → 12x + y = 40 → x = 3 và y = 4
Vậy hidrocacbon là C3H4
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C2H2, C3H4 và C4H4 (số mol mỗi chất bằng nhau) thu được 0,09 mol CO2. Nếu lấy cùng một lượng hỗn hợp X như trên tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thì khối lượng kết tủa thu được lớn hơn 4 gam. Công thức cấu tạo của C3H4 và C4H4 trong X lần lượt là
A. CH≡C−CH3,CH2=CH−C≡CH
B. CH≡C−CH3,CH2=C=C=CH2
C. CH2=C=CH2,CH2=C=C=CH2
D. CH2=C=CH2,CH2=CH−C≡CH
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Gọi số mol các chất trong hỗn hợp X đều là x mol
→nCO2 = 2x + 3x + 4x = 0,09 → x = 0,01
C2H2 → AgNO3/NH3 Ag2C2 0,01
Khối lượng kết tủa tạo ra do C2H2 phản ứng với AgNO3/NH3 là 2,4 gam suy ra hai chất còn lại khi phản ứng với AgNO3/NH3 cho lượng kết tủa lớn hơn 1,6 gam
CH2=CH−C≡CH → AgNO3/NH3 CH2=CH−C≡CAg 0,01
Khối lượng kết tủa tạo ra do C4H4 phản ứng với AgNO3/NH3 là 1,59 gam
→ C3H4 phải tham gia phản ứng kết tủa
Vậy công thức cấu tạo của C3H4 và C4H4 trong X lần lượt là:
CH≡C−CH3,CH2=CH−C≡CH
Câu 10: Cho 13,8 gam chất hữu cơ X có công thức phân tử C7H8 tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 45,9 gam kết tủa. X có bao nhiêu đồng phân cấu tạo thỏa mãn
A. 5
B. 4
C. 6
D. 2
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Phương trình phản ứng
C7H8 + nAgNO3 + nNH3 → C7H8−nAgn + nNH4NO3 0,15
Ta có: (12.7 + 8-n + 1.12n).0,15 = 45,9 → n = 2
Mặt khác độ bất bào hòa của C7H8 bằng 2.7−8+2 = 4
→ C7H8 có hai nối ba ở đầu mạch, các đồng phân thỏa mãn là:
CH≡C−CH2−CH2−CH2−C≡CH
CH≡C−CH2−CH(CH3)−C≡CH
CH≡C−C(CH3)2−C≡CH
CH≡C−CH(C2H5)−C≡CH
Đó là những kiến thức cơ bản về phản ứng C3H4 AgNO3 NH3 – phản ứng thế bằng ion kim loại. Hy vọng rằng các bạn đã nắm được thông tin hữu ích từ bài viết này. Nếu bạn cần thêm thông tin hay có thắc mắc, hãy liên hệ với chúng tôi tại fptskillking.edu.vn.
