Chúng tôi xin giới thiệu phương trình C4H10 + Br2 → C4H9Br + HBr 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 C4H10 + Br2 → C4H9Br + HBr
1. Phản ứng hóa học:
C4H10 + Br2 → C4H9Br + HBr
2. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ cao.
3. Cách thực hiện phản ứng
- Khi đun nóng, khí butan (C4H10) phản ứng với hơi brom (tỉ lệ 1:1) thu được dẫn xuất brom có CTPT là C4H9Br và hiđro bromua (HBr – khí).
4. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Trước khi đun nóng hỗn hợp phản ứng có màu nâu đỏ (của brom ). Sau khi phản ứng xảy ra hỗn hợp sản phẩm thu được không có màu.
(Xét phản ứng xảy ra hoàn toàn và vừa đủ, không có chất dư).
5. Phản ứng hóa học
5.1. Phản ứng hóa học của Butan
- Trong phân tử C4H10 chỉ có liên kết và . Đó là các liên kết xích ma bền vững, vì thế C4H10 tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường, chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO4) Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác, nhiệt, C4H10 tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.
a. Phản ứng thế bởi halogen
- Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp butan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hidro bằng clo. Tương tự như metan.
C4H10 + Cl2 → C4H9Cl + HCl
- Phản ứng thế H bằng halogen thuộc loại phản ứng halogen hóa, sản phẩm hữu cơ có chứa halogen gọi là dẫn xuất halogen.
b. Phản ứng tách (gãy liên kết C-C và C-H)
- Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr2O3, Fe, Pt,...), các ankan không những bị tách hidro tạo thành các hidrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.
c. Phản ứng oxi hóa
- Khi đốt, butan bị cháy tạo ra CO2, H2O và tỏa nhiều nhiệt
- Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO2 và H2O còn tạo ra các sản phẩm như CO, than muội, không những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.
5.2. Tính chất hóa học của Brom
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. Bạn có biết
- Phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.
- Brom ưu tiên thế H ở C bậc cao hơn.
- Ankan không màu mất màu dung dịch brom ở điều kiện thường.
7. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Cho iso-butan tác dụng với Br2 (hơi) theo tỉ lệ mol 1:1 (askt) thì sản phẩm chính monobrom có công thức cấu tạo là?
A. CH3CBr(CH3)2
B. CH2BrCH(CH3)2
C. CH3CH2CHBrCH3
D. CH3CHBrCH2CH3
Hướng dẫn:
Khi thế brom thì ưu tiên thế vào bậc cacbon cao → sản phẩm chính là: CH3CBr(CH3)2.
Đáp án C.
Ví dụ 2: Cho butan tác dụng với Br2 (hơi) theo tỉ lệ mol 1:1 (askt) thì thu được bao nhiêu dẫn xuất monobrom?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Hướng dẫn:
CH3CHBrCH2CH3, CH2BrCH2CH2CH3.
Đáp án B.
Ví dụ 3: Brom hóa một ankan X thu được một dẫn xuất có CTPT là CnH2n+1Br. Trong X, brom chiếm 58,39% về khối lượng. CTPT của X là?
A. C3H8
B. C4H10
C. C2H6
D. C5H12
Hướng dẫn:
CnH2n+2+ Br2 → CnH2n+1Br + HBr
Phần trăm khối lượng của brom: %mBr = 80.100%/(14n + 1 + 80) = 58,39%
⇒ n = 4
⇒ CTPT của X là C4H10
Đáp án B.
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Ankan và hợp chất:
