Chúng tôi xin giới thiệu phương trình CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:
Phương trình CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br
1. Phương trình phản ứng hóa học
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
- Dung dịch brom bị mất màu
3. Điều kiện phản ứng
- Không có
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
Do liên kết kém bền trong liên kết đôi CH2=CH2 bị đứt ra nên mỗi phân tử etilen đã kết hợp thêm một phân tử brom.
5. Tính chất hóa học
5.1. Tính chất hóa học của C2H4
- Trong phân tử etilen, mỗi nguyên tử cacbon liên kết với hai nguyên tử hiđro, hai hóa trị còn lại dùng để liên kết hai nguyên tử cacbon với nhau.
- Công thức cấu tạo của etilen:
Viết gọn: CH2=CH2.
- Giữa hai nguyên tử cacbon có hai liên kết. Những liên kết như vậy được gọi là liên kết đôi.Trong liên kết đôi có một liên kết kém bền. Liên kết này dễ bị đứt ra trong các phản ứng hóa học.
a. Phản ứng cộng
- Phản ứng cộng halogen (phản ứng halogen hóa)
Cộng brom
- Dung dịch Brom hay nước Brom có màu vàng da cam; Ở phản ứng này, một liên kết kém bền trong liên kết dôi bị đứt ra và phân tử etilen kết hợp thêm một phân tử brom. Đây gọi là phản ứng cộng.
- Ngoài brom, trong những điều kiện thích hợp, etilen còn có phản ứng cộng với một số chất khác. Ví dụ hiđro, clo.
- Nhìn chung, các chất có liên kết đôi (tương tự như etilen) dễ tham gia phản ứng cộng.
- Cộng clo
- Phản ứng cộng hiđro (phản ứng hiđro hóa)
- Phản ứng cộng axit
- Hiđro halogenua (HCl, HBr, HI), axit sunfuric đậm đặc ,... có thể cộng vào etilen.
CH2=CH2 + HCl (khí ) → CH3CH2Cl : (etyl clorua)
CH2=CH2 + H-OSO3H → CH3CH2OSO3H : (etyl hiđrosunfat )
- Phản ứng cộng nước (phản ứng hiđrat hóa): Ở nhiệt độ thích hợp và có xúc tác axit, etilen có thể cộng nước.
b. Phản ứng trùng hợp
- Ở trong điều kiện thích hợp, liên kết kém bền trong phân tử etilen bị đứt ra dẫn đến hiện tượng các phân tử etilen kết hợp lại với nhau tạo ra một chất có phân tử lượng rất lớn được gọi là polime.
…+ CH2 = CH2 + CH2 = CH2 +… → … – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – …
- Phản ứng trên được gọi là phản ứng trùng hợp, polietilen (PE) là chất rắn, không độc, không tan trong nước và là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chất dẻo.
c. Phản ứng oxi hóa
- Etilen cháy hoàn toàn tạo ra CO2, H2O và tỏa nhiều nhiệt:
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
- Etilen làm mất màu dung dịch KMnO4:
2 CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → + 2MnO2 + 2KOH (etylen glicol)
- Phản ứng làm mất màu dung dịch thuốc tím kali pemanganat được dùng để nhận ra sự có mặt của liên kết đôi của anken.
5.2. Tính chất hóa học của Br2
a. Tác dụng với kim loại
Sản phẩm tạo muối tương ứng
b. Tác dụng với hidro
Độ hoạt động giảm dần từ Cl → Br → I
Các khí HBr, HI tan vào nước tạo dung dịch axit.
Về độ mạnh axit thì lại tăng dần từ HCl < HBr < HI.
c. Tính khử của Br2, HBr
- Brom thể hiện tính khử khi gặp chất oxi hóa mạnh (như nước clo, …)
Br2 + 5Cl2 + 6H2O → 2HBrO3 (Axit bromic) + 10HCl
- Tính khử của HBr (ở trạng thái khí cũng như trong dd) mạnh hơn HCl. HBr khử được H2SO4 đặc thành SO2.
2HBr + H2SO4đ → Br2 + SO2 + 2H2O
- Dd HBr không màu, để lâu trong không khí trở nên có màu vàng nâu vì bị oxi hóa (dd HF và HCl không có phản ứng này):
4HBr + O2 → 2H2O + 2Br2
6. Cách thực hiện phản ứng
- Dẫn khí etilen qua dung dịch brom màu da cam
7. Bạn có biết
- Như vậy, liên kết kém bền trong liên kết đôi bị đứt ra và mỗi phân tử etilen đã kết hợp thêm một phân tử brom. Phản ứng trên được gọi là phản ứng cộng.
8. Bài tập liên quan
Câu 1. Phản ứng đặc trưng của khí etilen là
A. phản ứng cháy.
B. phản ứng thế.
C. phản ứng cộng.
D. phản ứng phân hủy.
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 2. Trong phòng thí nghiệm, người ta đun rượu etylic với chất xúc tác là H2SO4 đặc, ở nhiệt độ 170°C để điều chế khí X. Khí X là
A. Cl2.
B. CH4.
C. C2H4.
D. C2H2.
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 3. Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít khí etilen ở đktc cần dùng lượng oxi (ở đktc) là
A. 11,2 lít.
B. 16,8 lít.
C. 22,4 lít.
D. 33,6 lít.
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 4. Trùng hợp 1 mol etilen (với hiệu suất 100 %) ở điều kiện thích hợp thì thu được khối lượng polietilen là
A. 7 gam.
B. 14 gam.
C. 28 gam.
D. 56 gam.
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 5. Khi dẫn khí etilen vào dung dịch Brom dư đựng trong ống nghiệm có quan sát thấy
A. màu của dung dịch brom nhạt dần, có chất kết tủa
B. màu của dung dịch brom nhạt dần, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm
C. màu của dung dịch brom nhạt dần, có khí thoát ra
D. màu của dung dịch brom không thay đổi
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Khi dẫn khí etilen vào dung dịch Brom dư đựng trong ống nghiệm có quan sát thấymàu của dung dịch brom nhạt dần, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm
Câu 6. Khí metan có lẫn một lượng nhỏ khí etilen. Để thu được metan tinh khiết, ta dẫn hỗn hợp khí qua
A. dung dịch brom.
B. dung dịch phenolphtalein.
C. dung dịch axit clohidric.
D. dung dịch nước vôi trong.
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch brom. Khí etilen phản ứng với brom bị giữ lại trong dung dịch.
CH2 = CH2 + Br2 → Br – CH2 – CH2 – Br.
Khí metan không phản ứng thoát ra khỏi dung dịch, thu được metan tinh khiết.
Câu 7. Etilen có các tính chất hóa học sau:
A. Tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, phản ứng với thuốc tím và phản ứng cháy.
B. Chỉ tham gia phản ứng thế và phản ứng với dung dịch thuốc tím.
C. Chỉ tham gia phản ứng cháy.
D. Chỉ tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, không tham gia phản ứng cháy.
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Etilen có các tính chất hóa học sau:
A. Tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, phản ứng với thuốc tím và phản ứng cháy.
Câu 8. Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X đi qua Ni đun nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hidro hóa là?
A. 20%
B. 25%
C. 50%
D. 40%
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Giả sử lấy 1 mol hỗn hợp X.
Gọi x, y lần lượt là số mol của H2, C2H4
Ta có theo giả sử
=> x + y = 1 (1)
MX= (28x + 2y)/(x + y) = 3,75.4 (2)
Từ (1) và (2) => x = y = 0,5 mol
Hiệu suất tính theo H2 hoặc C2H4 đều như nhau
Áp dụng công thức:
MX/MY = nY/nX=> nY = (nX.MX)/MY= (1.3,75.4)/5.4= 0,75
=> nH2 phản ứng = ngiảm = 1 – 0,75 = 0,25 mol
=> H = 0,25/0,5.100% = 50%
Câu 9. Cho hỗn hợp X gồm metan, etilen và axetilen. Lấy 8,6 gam X tác dụng hết với dung dịch brom dư thì khối lượng brom phản ứng là 48 gam. Mặt khác, nếu cho 13,44 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 36 gam kết tủa. Phần trăm thể tích của CH4 có trong X là
A. 40%.
B. 20%.
C. 25%
D. 50%
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Trong 8,6g X chứa x mol C2H4; y mol C2H2; z mol CH4
mhh X= 28z + 26y + 16z = 8,6 (1)
nBr2 phản ứng = nπ trong X = nC2H4 + 2.nC2H2 => x + 2y = 0,3 (2)
C2H2 + 2AgNO3+ 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3
nC2Ag2 = 0,15 (mol) => nC2H2= 0,15 (mol)
=> %nC2H2 trong X = 0,15/0,6 = 25%
=> trong 8,6 gam X % số mol C2H2 cũng là 25% => y = 25%.(x + y + z) (3)
Từ (1), (2) và (3) => x = 0,1; y = 0,1; z = 0,2
==>%n CH4 trong X = 50%
Câu 10. Chất nào sau đây làm mất màu dung dịch Brom
A. metylpropan
B. cacbon đioxit
C. butan
D. but-1-en
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Những chất nào có liên kết π kém bền trong phân tử có khả năng làm mất màu dung dịch Br2.
(trừ liên kết pi trong vòng benzen).
Vậy but-1-en làm mất màu dung dịch brom.
Phương trình hóa học
CH2 = CH-CH2-CH3 + Br2 → CH2Br-CHBr-CH2-CH3
9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Anken và hợp chất:
