Chúng tôi xin giới thiệu phương trình CH3-CH=CH–CH3 + H2 → CH3–CH2–CH2–CH3 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 CH3-CH=CH–CH3 + H2 → CH3–CH2–CH2–CH3
1. Phản ứng hóa học:
CH3-CH=CH–CH3 + H2 
CH3–CH2–CH2–CH3
2. Điều kiện phản ứng
- Đun nóng, xúc tác niken (hoặc platin hoặc palađi).
3. Cách thực hiện phản ứng
- Đun nóng hỗn hợp but-2-en và H2 với xúc tác niken, but -2-en kết hợp với H2 thành butan (C4H10).
4. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Sản phẩm sinh ra không làm mất màu dung dịch brom.
5. Tính chất hóa học
5.1. Tính chất hóc học của C4H8
a. Phản ứng cộng
- Hướng phản ứng cộng axit và nước vào anken.
+ Phản ứng cộng axit hoặc nước vào buten không đối xứng thường tạo ra hỗn hợp 2 đồng phân, trong đó 1 đồng phân là sản phẩm chính.
b. Phản ứng trùng hợp
- Buten trong điều kiện nhiệt độ, áp xuất, xúc tác thích hợp thì tham gia phản ứng cộng nhiều phân tử với nhau thành những phân tử mạch rất dài và có khối lượng phân tử rất lớn. Người ta gọi đó là phản ứng trùng hợp.
c. Phản ứng oxi hóa
- Buten cháy hoàn toàn tạo ra CO2, H2O và tỏa nhiều nhiệt:
C4H8 + 6O2 → 4CO2 + 4H2O
- Buten làm mất màu dung dịch KMnO4:
C4H8 + 4KMnO4 + 2H2O → 4KOH + 4MnO2 + 3C4H8(OH)2
- 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 H2
Hiđro là phi kim có tính khử. Ở những nhiệt độ thích hợp, hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi mà còn kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiều nhiệt. Cụ thể:
- Hiđro tác dụng với oxi
Hiđro cháy trong oxi theo phương trình hóa học:
Hỗn hợp H2 và O2 là hổn hợp nổ. Hỗn hợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ H2 : O2 là 2:1 về thể tích.
- Hiđro tác dụng với một số oxit kim loại như FeO, CuO, Fe2O3, …
Ví dụ:
Hiđro phản ứng với đồng oxit ở nhiệt độ khoảng 400°C theo phương trình hóa học:
6. Bạn có biết
- Phản ứng trên gọi là phản ứng cộng.
- Tỉ lệ phản ứng luôn là 1:1
- Khối lượng trước và sau phản ứng luôn bằng nhau
- Số mol sau phản ứng luôn giảm → Số mol H2 phản ứng = nđ - ns
7. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol but – 2 – en. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 là 16. Tính số mol H2 phản ứng?
A. 0,15 mol
B. 0,2 mol
C. 0,25 mol
D. 0,3 mol
Hướng dẫn:
Ta có:
nX. MX = nY. MY
⇔ 0,4.12 = nY.32
⇒ nY = 0,15 mol
⇒ nH2 = 0,4 – 0,15 = 0,25 mol
Đáp án C.
Ví dụ 2: Hỗn hợp khí X gồm H2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H2 bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom ; tỉ khối của Y so với H2 bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là
A. CH3CH=CHCH3.
B. CH2=CHCH2CH3.
C. CH2=C(CH3)2.
D. CH2=CH2.
Hướng dẫn
Giả sử ban đầu hỗn hợp X có tổng số mol là 1(mol).
Gọi x, y lần lượt là số mol của Hiđro và Anken (CnH2n) → x + y = 1
Vì dX/H2 = 9,1
→ MX = 18,2
→ 2x + 14nyx + y = 18,2
→ 2x + 14ny = 18,2
→ mX = mY = 18,2(g)
dY/H2 = 13 → MY = 26
↔ mY.nY = 26
↔ nY = 0,7
Vì khí Y ko làm mất màu nước Brôm nên Anken phản ứng hết và nY = 0,7
→ nH2 pư = nX – nY = 1 − 0,7 = 0,3 = nCnH2n
→ nH2 bđ = 0,7 (mol)
→ 14n.0,3 + 2.0,7 = 18,2
↔ n = 4
→ CTPT C4H8
Vì anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất nên CTCT của Anken là: CH3−CH=CH−CH3
Đáp án A
Ví dụ 3: Cho H2 và 1 olefin có thể tích bằng nhau qua Niken đun nóng ta được hỗn hợp A. Biết tỉ khối hơi của A đối với H2 là 23,2. Hiệu suất phản ứng hiđro hoá là 75%. Công thức phân tử olefin là
A. C2H4.
B. C3H6.
C. C4H8.
D. C5H10.
Hướng dẫn
nH2 = nanken = 1; H = 75%
⇒ nH2 pư = nCnH2n pư = nCnH2n+2 = 0,75
hh A gồm: 0,75 mol CnH2n+2; 0,25 mol H2 dư và 0,25 mol nCnH2n dư
⇒ nA = 1,25 mol
MA = [0.75.(14n + 2) + 0,25.2 + 0,25.14n]/1,25 = 23,2.2 ⇒ n = 4
⇒ C4H8
Đáp án C.
8. Một số phương trình phản ứng hóa học khác của Anken và hợp chất
CH2=CH–CH2–CH3 + H2 → CH3–CH2–CH2–CH3
CH2 = C(CH3)–CH3 + H2 → CH3–CH(CH2)–CH3
CH2=CH–CH2– CH3 + Br2 → CH2Br–CH2Br–CH2 - CH3
CH3-CH=CH–CH3 + Br2 → CH3-CHBr–CHBr-CH3
CH2 = C(CH3)–CH3 + Br2 → CH2Br–C(CH3)Br–CH3
CH2=CH–CH2–CH3 + HBr → CH3-CHBr–CH2–CH3
CH3- C(CH3)=CH2 + HBr → CH3–C(CH3)Br–CH3
