37 2NH 4 NO 3 Dd Br 2 màu nâu đỏ Màu nâu đỏ của dd Br 2 bị nhạt hay mất màu C n H 2n+2-2k + kBr 2 ®C n H 2n+2 Br 2k C x H y chưa no (anken, akin, ankadien, …) Dd KMnO 4 l (tím) Màu tím của dd KMnO 4 bị nhạt hay mất màu Benzen & ankan Cl 2 , a’s’kt Chỉ benzen tạo mù trắng Toluen Dd KMnO 4 l Mất màu tím C 6 H 5 CH 3 + 3[O] ¾¾¾®¾ 4 ddKMnO C 6 H 5 COOH + H 2 O v Những điểm cần lưu ý thêm khi nhận biết các hydrocacbon : 1) Phân biệt anken với các hydrocacbon mạch hở khác có số liên kết p nhiều hơn Bằng cách lấy cùng thể tích như nhau của các hydrocacbon rồi nhỏ từng lượng dd Br 2 (cùng nồng độ) vào. Mẫu nào có thể tích Br 2 bị mất màu nhiều hơn ứng với hydrocacbon có số liên kết p nhiều hơn. 2) Phân biệt axetilen với các ankin-1 khác - Bằng cách cho những thể tích bằng nhau của các chất thử tác dụng với lượng dư dd AgNO 3 trong NH 3 rồi định lượng kết tủa để kết luận. CH º CH + 2AgNO 3 + 2NH 3 ¾®¾ AgC º CAg + 2NH 4 NO 3 R – C º CH + AgNO 3 + NH 3 ¾®¾ R – C º CAg + NH 4 NO 3 3) Phân biệt ankin-1 với các ankin khác Ankin-1 tạo kết tủa vàng nhạt với dd AgNO 3 trong NH 3 4) Phân biệt benzen và đồng đẳng khác của benzen Benzen không làm mất màu dd thuốc tím (KMnO 4 ) trong khi các đồng đẳng của benzen làm mất màu hoặc nhạt màu dd thuốc tím. * Nếu hỗn hợp phức tạp nên lập bảng để nhận biết * Lưu ý: từ hiện tượng suy ra chất Vd: Khi làm đục nước vôi trong và tạo ¯ vàng với dd H 2 S là SO 2 (Đ) Khí SO 2 làm đục nước vôi trong và tạo ¯ vàng với dd H 2 S là SO 2 (Đúng về mặt khoa học nhưng khi nhận biết như vậy là sai qui tắc) v Bài tập ví dụ : Nhận biết các lọ khí mất nhãn : 38 Bài 1: a)N 2 , H 2 , CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 b) C 3 H 8 , C 2 H 2 , SO 2 , CO 2 . GIẢI : a) N 2 , H 2 , CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 Có 3 cách giải : Cách 1 : Nhận xét: - N 2 : không cho phản ứng cháy - H 2 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy không làm đục nước vôi trong - CH 4 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy làm đục nước vôi trong - Các khí còn lại dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết. Tóm tắt cách giải: - Lấy mỗi khí một ít làm mẫu thử. - Dẫn lần lượt các khí đi qua dd AgNO 3 /NH 3 . Khí nào tạo được kết tủa vàng là C 2 H 2 ddAgNO 3 /NH 3 + H 2 O AgCCAgAg 2 O + C 2 H 2 (vaøng) - Dẫn các khí còn lại qua dd nước Brôm (màu nâu đỏ). Khí nào làm nhạt màu nước brom là C 2 H 4 H 2 C=CH 2 + Br 2 ® BrH 2 C–CH 2 Br - Lần lượt đốt cháy 3 khí còn lại. Khí không cháy là N 2 . Sản phẩm cháy của hai khí kia được dẫn qua dd nước vôi trong. Sản phẩm cháy nào làm đục nước vôi trong là CH 4 . Mẫu còn lại là H 2 . CH 4 + 2O 2 ® CO 2 + 2H 2 O CO 2 + Ca(OH) 2 ® CaCO 3 ¯ + H 2 O H 2 + ½ O 2 ® H 2 O Cách 2 : - Dẫn 5 khí trên lần lượt qua dd Brom, có 2 khí làm mất màu dd nước Brom (nhóm 1) gồm C 2 H 4 và C 2 H 2 . 3 khí còn lại không có hiện tượng gì thoát ra ngoài (nhóm 2) gồm CH 4 và CO 2 , H 2 . - Sau đó nhận biết các khí trong mỗi nhóm trên tương tự cách 1. Cách 1 tối ưu hơn cách 2. b) C 3 H 8 , C 2 H 2 , SO 2 , CO2. Nhận xét: Có 3 cách : Cách 1 : - Dẫn bốn khí trên lần lượt qua dd nước vôi trong dư. Có 2 khí làm đục nước vối trong (nhóm 1) và 2 khí kia không làm đục nước vôi trong (nhóm 2). 39 - Cho 2 khí ở mỗi nhóm lần lượt qua dd nước Brom. Khí ở nhóm 1 làm mất màu nâu đỏ của dd Brom là SO 2 và khí ở nhóm 2 cũng có hiện tượng như vậy là C 2 H 2 . Hai khí còn lại là CO 2 và C 3 H 8 . Cách 2 : - Dùng phản ứng đặc trưng để nhận biết. - Thứ tự nhận biết C 2 H 2 , SO 2 , CO 2 , C 3 H 8 Cách 3 : - Dẫn 4 khí trên lần lượt vào dd Brom, có 2 khí làm mất màu nâu đỏ của dd Brom (nhóm 1) và 2 khí kia không có hiện tượng gì (nhóm 2). - Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 1 qua dd AgNO 3 /NH 3 . Khí nào tạo kết tủa vàng nhạt là C 2 H 2 , khí còn lại là SO 2 . - Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 2 qua dd nước vôi trong. Khí nào làm đục nước vôi trong là CO 2 , còn lại là C 3 H 8 . Vậy có nhiều cách để giải bài này nhưng cách 2 là tối ưu hơn cả. v Bài tập tượng tự : 1) Chỉ dùng 1 thuốc thử nhận biết 3 chất lỏng: benzen, toluen, styren 2) Pentan, penten-1, pentin-1, dd AgNO 3 , nước, dd NH 4 OH, nước Br, dd HCl, dd HI (chỉ sử dụng quì tím) 3) Chỉ dùng 1 hóa chất nhận biết : n-butan, buten-2, butadien-1,3 , vinylacetylen. 4) Nhận biết : n-hexan, hexen-2, hexen-1, n-heptan, toluen, styren và benzen 5*) Nhận biết các lọ mất nhãn sau : a) Khí etan, etylen, acetylen (bằng 2 cách) b) Khí metan, etylen, SO 2 , NO 2 và CO 2 . 40 II.1.5 BÀI TẬP VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG GIỮA CÁC CHẤT Những chú ý khi làm loại bài tập này : - Phải nắm vững các phản ứng hóa học của các hydrocacbon. - Nhớ các điểm đặc biệt trong các phản ứng, ví dụ : · Ankan : - Phản ứng thế : từ C 3 trở lên nếu thế với Cl 2 (askt, 1:1) sẽ thu được hỗn hợp sản phẩm là đồng phân của nhau. - Phản ứng cracking : chỉ có ở ankan từ C 3 trở lên. - Phản ứng Đềhidro hóa đôi khi cũng được gọi là phản ứng cracking nhưng xúc tác là Ni,t o - Lưu ý : phản ứng cộng H 2 và đề H 2 đều có xúc tác là Ni,t o . · Xicloankan : - Vòng C 3 , C 4 chỉ có phản ứng cộng mở vòng không có phản ứng thế. Vòng C 5 trở lên không có phản ứng cộng chỉ có phản ứng thế. · Aken, ankadien, ankin : - Phản ứng cộng : nếu tác nhân bất đối cộng với anken bất đối thì sản phẩm chính được xác định theo quy tắc Macopnhicop. Chú ý đến số sản phẩm. - Đối với ankin thì cần chú ý đến xúc tác để biết 1 hoặc 2 liên kết p sẽ bị đứt. - Phản ứng trùng hợp : cần chú ý các phản ứng trùng hợp 1,4 thường tạo thành cao su. · Aren : - Cần chú ý đến quy tắc thế vào vòng benzen. v Bài tập áp dụng : Bài 1: a) Viết phương trình phản ứng khi cho propen, propin, divinyl tác dụng với Br 2 theo tỉ lệ mol 1: 1. b) Hỏi khi cho 3 chất trên tác dụng với HCl (có xt) theo tỉ lệ 1: 1 thì thu được những sản phẩm gì? Gọi tên chúng c) Hãy cho biết CTCT và tên gọi của sản phẩm khi cho isopren và pentadien-1,4 tác dụng với dung dịch Br 2 , HCl theo tỉ lệ mol 1: 1. Viết CTCT của polime thu được khi trùng hợp 2 ankadien cho trên GIẢI : a) Phản ứng cộng giữa hydrocacbon không no với tác nhân đối xứng thì tương đối đơn giản. Tùy vào tỉ lệ số mol mà 1 hoặc 2 kiên kết p sẽ bị đứt. Ptpứ : xem phần tóm tắt hóa tính (I.2.4/14) b) Tác dụng với HCl (1:1) 41 Áp dụng quy tắc Maccopnhicop * Propen cộng HCl cho 2 sản phẩm CH 3 CHCH 2 + HCl CH 3 CH Cl CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 Cl 2-Clopropan (spc) 1-Clopropan (spp) * Propin cộng HCl tạo 2 sản phẩm CH 3 CCH + HCl CH 3 C Cl CH 2 CH 3 CHCHCl 2-Clopropen (spc) 1-Clopropen-1 (spp) * Divinyl thì có 2 hướng cộng - Cộng 1,2 (hay 3,4) thì tạo 2 sản phẩm CH 2 CHCHCH 2 + HCl CH 2 CHCH Cl CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 2 Cl 3-Clobuten-1 4-Clobuten-1 - Cộng 1,4 tạo 1 sản phẩm duy nhất CH 2 CHCHCH 2 + HCl CH 3 CHCHCH 2 Cl 1-Clobuten-2 c) CTCT và tên gọi của sản phẩm khi cho * Isopren tác dụng với HCl (1:1) - Cộng 1,2 tạo 2 sản phẩm + HCl CH 2 CCH CH 3 CH 2 234 CH 3 CCl CH 3 CHCH 2 CH 2 ClCH CH 3 CHCH 2 3-Clo-3-metylbuten-1 4-Clo-3-metylbuten-1 - Cộng 3,4 tạo 2 sản phẩm 42 + HCl CH 2 CCH CH 3 CH 2 23 4 CH 2 CCHCl CH 3 CH 3 CH 2 CCH 2 CH 3 CH 2 Cl 3-Clo-2-metylbuten-1 4-Clo-2-metylbuten-1 - Cộng 1,4 tạo 2 sản phẩm + HCl CH 2 CCH CH 3 CH 2 4 CH 2 ClCCH CH 3 CH 3 CH 3 CCH CH 3 CH 2 Cl 1-Clo-2-metylbuten-2 1-Clo-3-metylbuten-2 * Pentadien-1,4 tác dụng với HCl (1:1) - Cộng 1,2 hay 3, 4 : tương tự như Divinyl - Không có phản ứng cộng 1,4 do hai liên kết p không liên hợp. - CTCT các polime thu được khi trùng hợp 2 ankadien trên : CH 2 CCH CH 3 CH 2 n TH1,2 CH 2 C CH 3 CH=CH 2 n CH 2 CCH CH 3 CH 2 n TH3,4 CH 2 CH CCH 3 CH 2 n CH 2 CCH CH 3 CH 2 TH1,4 n CH 2 CCH CH 3 CH 2 CH 2 CHCH 2 CHCH 2 n TH1,2 CH 2 CH CH 2 CHCH 2 n - Pentadien-1,4 không có sản phẩm trùng hợp 1,4 do không có 2 liên kết p liên hợp. Bài 2 : a) Phát biểu quy tắc thế ở vòng benzen. b) Từ benzen viết phương trình phản ứng điều chế ortho-bromnitrobenzen và meta- Bromnitrobenzen (ghi rõ điều kiện phản ứng). GIẢI : a) Quy tắc thế ở vòng benzen : 43 - Khi vòng benzen có nhóm thế đẩy electron(gốc ankyl hoặc –OH, –NH 2 , –Cl, –Br…) phản ứng thế xảy ra dễ hơn so với benzen và ưu tiên thế vào vị trí ortho hoặc para. - Khi vòng benzen có nhóm thế rút electron (nhóm thế có liên kết p như –NO 2 , - COOH, - CHO, -SO 3 H,…) phản ứng thế khó hơn (so với benzen) và ưu tiên thế vào vị trí meta. b) Các phương trình phản ứng : * Điều chế ortho – bromnitrobenzen : + Br 2 Fe Br + HBr Br + HNO 3 NO 2 Br + H 2 O H 2 SO 4 * Điều chế meta – bromnitrobenzen : H 2 SO 4 + H 2 O NO 2 + HNO 3 NO 2 NO 2 Br + Br 2 Fe + HBr v Bài tập tương tự : 1) Viết phương trình phản ứng của butin-1, butadien-1,3 với H 2 , Br 2 , HCl, H 2 O. Gọi tên sản phẩm. 2) Khi trùng hợp butadien-1,3 với xúc tác Na ta thu được cao su Buna có lẫn 2 sản phẩm phụ A và B. A là một chất dẻo không có tính đàn hồi, mỗi mắt xích có một mạch nhánh là nhóm vinyl. B là hợp chất vòng có tên là 1-vinyl xiclohexan-3 có phân tử bằng 108. Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng CTCT. 3) Phản ứng cracking là gì? Viết các phương trình phản ứng dạng tổng quát khi cracking một ankan. - Khi cracking butan thu được một hỗn hợp gồm 7 chất, trong đó có H 2 và C 4 H 8 . Hỏi CTCT của butan là n hay iso? Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra? 4) Olefin là gì? Với CTPT C n H 2n có thể có các chất thuộc dãy đồng dẳng nào? Nêu tính chất hóa học cơ bản của nó? Viết phương trình phản ứng khi cho propylen tác dụng với O 2 ; dd Br 2 ; HCl; dd KMnO 4 ; phản ứng trùng hợp. 44 Hợp chất C 6 H 12 khi cộng hợp HBr chỉ thu được một sản phẩm duy nhất, định CTCT có thể có của olefin này và viết phương trình phản ứng. 5) Viết phương trình phản ứng (nếu có) của các hợp chất sau với dung dịch AgNO 3 /NH 3 a) Axetylen b) Butin-1 c) Butin-2 6) Viết phương trình phản ứng (nếu có) giữa các chất sau với Brom, ghi rõ điều kiện: dd, t o , khí…(nếu có): a) Isopren (1:1) b) Toluen c) Benzen d) Styren 7) Viết phương trình phản ứng (nếu có) giữa các chất sau: a) Toluen + dd KMnO 4 b) Propylen + AgNO 3 /NH 3 dư c) Styren + dd KMnO 4 + Ba(OH) 2 d) Axetylen + dd KMnO 4_ + H 2 SO 4 e) Propin +dd KMnO 4_ + H 2 SO 4 8) Muốn điều chế n-pentan, ta có thể hidro hóa những anken nào? Viết CTCT của chúng. 9) Viết phương trình phản ứng điều chế các hợp chất sau đây từ những anken thích hợp : a) CH 3 CHBr – CHBrCH 3 b) CH 3 CHBr – CBr(CH 3 ) 2 c) CH 3 CHBr – CH(CH 3 ) 2 . HCl CH 2 CCH CH 3 CH 2 234 CH 3 CCl CH 3 CHCH 2 CH 2 ClCH CH 3 CHCH 2 3- Clo -3- metylbuten-1 4-Clo -3- metylbuten-1 - Cộng 3, 4 tạo 2 sản phẩm 42 + HCl CH 2 CCH CH 3 CH 2 23 4 CH 2 CCHCl CH 3 CH 3 CH 2 CCH 2 CH 3 CH 2 Cl 3- Clo-2-metylbuten-1 4-Clo-2-metylbuten-1 . dd AgNO 3 trong NH 3 rồi định lượng kết tủa để kết luận. CH º CH + 2AgNO 3 + 2NH 3 ¾®¾ AgC º CAg + 2NH 4 NO 3 R – C º CH + AgNO 3 + NH 3 ¾®¾ R – C º CAg + NH 4 NO 3 3) Phân. HCl CH 2 CCH CH 3 CH 2 23 4 CH 2 CCHCl CH 3 CH 3 CH 2 CCH 2 CH 3 CH 2 Cl 3- Clo-2-metylbuten-1 4-Clo-2-metylbuten-1 - Cộng 1,4 tạo 2 sản phẩm + HCl CH 2 CCH CH 3 CH 2 4 CH 2 ClCCH CH 3 CH 3 CH 3 CCH CH 3 CH 2 Cl 1-Clo-2-metylbuten-2 1-Clo -3- metylbuten-2