Ankin là gì? Công thức cấu tạo, tính chất hóa học của ankin và bài tập
Ankin là khái niệm cơ bản và quan trọng trong môn Hoá học. Hãy cùng tìm hiểu xem Ankin là gì và
công thức cấu tạo, tính chất hoá học của Ankin và bài tập ứng dụng ở phần dưới đây nhé!
Mục lục bài viết
1. Lý thuyết tổng quan về Ankin 1.1 Ankin là gì?
Theo Sách giáo khoa Hoá học 11, NXB Giáo dục Việt Nam đưa ra kiến thức về dãy đồng đẳng ankin như sau:
Axetilen (CH≡CH) và các chất tiếp theo có công thức phân tử C3H4, C4H6… có tính chất tương tự
axetilen lập thành dãy đồng đẳng của axetilen được gọi là ankin.
Công thức chung của ankin như sau: CnH2n-2 (n >= 2).
1.2 Công thức cấu tạo
Công thức ankin đơn giản nhất chính là C2H2 (axetilen)
Công thức cấu tạo của axetilen: H - C Ξ C - H
1.3 Tính chất hoá học của ankin
Theo Sách giáo khoa Hoá học 11, NXB Giáo dục Việt Nam đưa ra kiến thức về tính chất hoá học của ankin như sau:
Liên kết ba trong phân tử ankin gồm một liên kết σ bền và hai liên kết π kém bền hơn. Do đó, các
ankin dễ dàng tham gia vào phản ứng cộng. Không chỉ vậy, ankin-1-in còn có phản ứng thế nguyên tử
H liên kết với nguyên tử C của liên kết ba bằng nguyên tử kim loại.
1.3.1. Phản ứng cộng
Tùy từng điều kiện phản ứng mà ankin tham gia phản ứng cộng với một hoặc hai phân tử tác nhân tạo
thành hợp chất không no loại anken hoặc hợp chất no.
a) Phản ứng cộng hidro
Khi có niken (hoặc platin/ palađi) làm chất xúc tác, ankin cộng hidro tạo thành anken, sau đó tạo thành ankan. Thí dụ:
CH≡CH + H2 → CH2=CH2 (Điều kiện: Ni, nhiệt độ).
CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3 (Điều kiện: Ni, nhiệt độ).
Khi dùng chất xúc tác là hỗn hợp Pd/ PbCO3 hoặc Pd/ BaSO4 thì ankin chỉ cộng một phân tử hidro thành anken.
Thí dụ: CH≡CH + H2 → CH2=CH2 (Điều kiện: Pd/ PbCO3, nhiệt độ).
Đây chính là đặc tính để điều chế anken từ ankin.
b) Cộng brom, clo
Brom và clo cũng tác dụng với ankin theo hai giai đoạn liên tiếp.
Thí dụ: CH≡CH + Br2 (dd) → CHBr=CHBr (1,2-ddibrometten)
CHBr≡CHBr + Br2 (dd) → CHBr2-CHBr2 (1,1,2,2-tetrabrometan)
c) Cộng HX của ankin (X là OH, Cl, Br, CH3COO…)
Ankin tác dụng với HX theo 2 giai đoạn liên tiếp
Thí dụ: CH≡CH + HCl → CH2=CHCl (vinyl clorua) (Điều kiện: Nhiệt độ, xt)
CH2=CHCl + HCl → CH3-CHCl2 (1,1-dicloetan) (Nhiệt độ, xt).
Khi có xúc tác thích hợp thì ankin tác dụng với HCl sinh ra dẫn xuất monoclo của anken.
Thí dụ: CH≡CH + HCl → CH2=CHCl (vinyl clorua) (Điều kiện: HgCl2; 150 -200 độ C).
Phản ứng cộng HX của các ankin cũng tuân theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp.
Thí dụ: CHΞCH + H2O → CH3 - CHO (anđehit axetil) (H2SO4, HgSO4, 800C)
d) Phản ứng đime và trime hóa
Hai phân tử axetilen cộng hợp với nhau tạo thành vinylaxetilen:
2CH≡CH → CH≡C-CH=CH2 (vinylaxetilen) (Điều kiện: Nhiệt độ, xúc tác)
Ba phân tử axetilen cộng hợp với nhau tạo thành benzen.
Về hình thức, đây cũng là phản ứng cộng HX vào liên kết ba, với HX là H-C≡CH
1.3.2. Phản ứng thế bằng ion kim loại
a) Thí nghiệm
Thực hiện thí nghiệm sục khí axetilen vào dung dịch bạc nitrat trong amoniac, thấy có kết tủa vàng
nhạt. Đó chính là muối bạc axetilua tạo thành do phản ứng:
CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag-C≡C-Ag (kết tủa) + 2NH4NO3
b) Nhận xét
Nguyên tử hidro có khả năng liên kết trực tiếp với nguyên tử liên kết ba đầu mạch có tính linh động
cao hơn các nguyên tử hidro 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. Bởi vậy tính chất này sẽ
được sử dụng để phân biệt ank-1-in với anken và các ankin khác.
1.3.3. Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (cháy)
Các ankin cháy tỏa nhiều nhiệt:
2CnH2n-2 + (3n-1)O2 → 2nCO2 + 2(n-1)H2O (Điều kiện: Nhiệt độ)
Ví dụ: 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O (Điều kiện: Nhiệt độ)
b) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
Tương tự như anken và ankađien, ankin cũng có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím.
2. Bài tập ứng dụng về Ankin
Căn cứ vào Sách giáo khoa Hoá học 11, NXB Giáo dục Việt Nam:
Bài 1: Có 4 chất : metan, etilen, but-1-in và but-2-in. Trong 4 chất đó, có mấy chất tác dụng được với
dung dịch AgNO3 trong amoniac tạo thành kết tủa?
A. 4 chất B. 3 chất C. 2 chất D. 1 chất
Hãy chọn đáp án đúng
Bài 2: Có bao nhiêu ankin có cùng công thức phân tử C5H8?
A. 2 chất. B. 3 chất. C. 4 chất. D. 5 chất.
Hãy chọn đáp án đúng
Bài 3: Hỗn hợp khí A chứa hiđro và một ankin. Tỉ khối của A đối với hiđro là 4,8. Đun nóng hỗn hợp A
có mặt chất xúc tác Ni thì phản ứng xảy ra với hiệu suất được coi là 100%, tạo ra hỗn hợp khí B không
làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với Hiđro là 8. Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm
về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A và hỗn hợp B.
Bài 4: Hỗn hợp khí A chứa hiđro, một anken và một ankin. Đốt cháy hoàn toàn 90 ml A thu được 120
ml CO2. Đun nóng 90 ml A có mặt chất xúc tác Ni thì sau phản ứng chỉ còn lại 40 ml một ankan duy
nhất. Các thể tích đo ở cùng một điều kiện.
1. Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích từng chất trong hỗn hợp A.
2. Tính thể tích O2 vừa đủ để đốt cháy hoàn toàn 90 ml A.
Bài 5: Hỗn hợp khí A chứa C2H2 và H2. Tỉ khối của A đối với hiđro là 5. Dẫn 20,16 lít A đi nhanh qua
chất xúc tác Ni nung nóng thì nó biến thành 10,8 lít hỗn hợp khí B. Dẫn hỗn hợp B đi từ từ qua bình
đựng nước brom (có dư) cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thì còn lại 7,39 lít hỗn hợp khí C. Các thể tích được đo ở đktc.
1. Tính phần trăm thể tích từng chất trong mỗi hỗn hợp A, B và C.
2. Khối lượng bình đựng nước brom tăng thêm bao nhiêu gam? Bài 6:
a. Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ankin có công thức C4H6 và C5H8.
b. Viết công thức cấu tạo của các ankin có tên sau: pent-2-in ; 3-metylpent-1-in; 2,5- đimetylhex-3-in Bài 7:
Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa propin và các chất sau:
a. hidro có xúc tác Pd/PbCO3
b. dung dịch brom (dư)
c. dung dịch bạc nitrat trong amoniac
d. hidro clorua có xúc tác HgCl2 Bài 8:
Trình bày phương pháp hóa học:
a. Phân biệt axetilen với etilen
b. Phân biệt ba bình không dán nhãn chứa mỗi khí không màu sau: metan, etilen, axetilen Bài 9:
Cho các chất sau: metan,etilen, but-2-in và axetilen. Kết luận nào sau đây là đúng?
A. Cả 4 chất đều có khả năng làm mất màu dung dịch brom
B. Có 2 chất tạo kết tủa với dung dịch bạc nitrat trong amoniac
C. Có ba chất có khả năng làm mất màu dung dịch Brom
D. Không có chất nào làm nhạt màu dung dịch kali pemangalat Bài 10:
Dẫn 3,36 lít khí hỗn hợp A gồm propin và eilen đi vào một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thấy
còn 0,840 lít khí thoát ra và có m gam kết tủa. Các thể tích khí đo ở đktc
a. Tính phần trăm thể tích etilen trong A b. Tính m
Bài 11: Trong số các ankin có công thức phân tử C5H8 có mấy chất tác dụng được với dung dịch AgNO3 trong NH3 A. 1 chất B. 2 chất C. 3 chất D. 4 chất
Hãy chọn đáp án đúng
Bài 12: Có bao nhiêu ankin có cùng công thức phân tử C6H10?
A. 2 chất. B. 3 chất. C. 4 chất. D. 5 chất.
Hãy chọn đáp án đúng
Bài 13: Có bao nhiêu ankin có cùng công thức phân tử C3H4?
A. 2 chất. B. 3 chất. C. 4 chất. D. 5 chất.
Hãy chọn đáp án đúng
Bài 14: Có bao nhiêu ankin có cùng công thức phân tử C7H12?
A. 2 chất. B. 3 chất. C. 4 chất. D. 5 chất.
Hãy chọn đáp án đúng
Bài 15: Có bao nhiêu ankin có cùng công thức phân tử C8H14?
A. 2 chất. B. 3 chất. C. 4 chất. D. 5 chất.
Hãy chọn đáp án đúng
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Luật Minh Khuê liên quan đến vấn đề: Ankin là gì? Công thức
cấu tạo, tính chất hoá học và bài tập ứng dụng.