Cân bằng phản ứng sau C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl

Cân bằng phản ứng sau C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl
1. Cân bằng phản ứng sau C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl
Phản ứng giữa etan (C2H6) và clor (Cl2) là một phản ứng hóa học. Để cân
bằng phản ứng này, chúng ta cần đảm bảo rằng số lượng nguyên tử của các
nguyên tố trên cả hai phía của phản ứng là bằng nhau.
Ban đầu, phân tử etan (C2H6) reagiert với clor (Cl2) để tạo ra một phân tử
etyl clorua (C2H5Cl) và một phân tử axit clohidric (HCl). Để cân bằng phản
ứng, chúng ta phải điều chỉnh hệ số trước các chất sao cho số lượng nguyên
tử carbon (C), hydro (H) và clor (Cl) trên cả hai phía của phản ứng là bằng nhau.
Phương trình sau đây đã được cân bằng: 2C2H6 + Cl2 → 2C2H5Cl + HCl
Bằng cách nhân hệ số 2 cho C2H6 và C2H5Cl, chúng ta đã đảm bảo rằng số
lượng nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai phía của phản ứng bằng nhau.
Dể cân bằng phương trình hóa học C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl một cách
chuẩn nhất, chúng ta có thể thực hiện các bước sau:
- Đầu tiên, xác định số lượng nguyên tử của từng nguyên tố trên cả hai phía của phản ứng.
- Sau đó, điều chỉnh hệ số trước mỗi chất để cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố.
Phương trình ban đầu: C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl
Bước 1: Xác định số lượng nguyên tử của từng nguyên tố:
- Carbon (C): Bên trái có 2 nguyên tử C từ C2H6, bên phải có 2 nguyên tử C từ C2H5Cl.
- Hydrogen (H): Bên trái có 6 nguyên tử H từ C2H6, bên phải có 6 nguyên tử
H từ C2H5Cl và 1 nguyên tử H từ HCl.
- Clo (Cl): Bên trái có 2 nguyên tử Cl từ Cl2, bên phải có 1 nguyên tử Cl từ
HCl và 1 nguyên tử Cl từ C2H5Cl.
Bước 2: Điều chỉnh hệ số trước các chất để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố:
- Đặt hệ số 2 trước C2H6 ở phía bên trái để cân bằng số lượng nguyên tử C: 2C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl
- Đặt hệ số 3 trước HCl ở phía bên phải để cân bằng số nguyên tử H: 2C2H6 + Cl2 → 3HCl + C2H5Cl
- Đặt hệ số 2 trước Cl2 ở phía bên trái để cân bằng số nguyên tử Cl: 2C2H6 + 2Cl2 → 3HCl + 2C2H5Cl
2. Tính chất hóa học của Ankan 2.1. Phản ứng thế
Nguyên tử hydro (H) trong các hydrocarbon bị thay thế bằng các nguyên tử
halogen để tạo ra các dẫn xuất halogen tương ứng. Công thức phản ứng
được biểu thị như sau:
CnH2n+2 + xCl2 → CnH2n+2-xClx + xHCl (x ≤ 2n+2)
Đối với các hydrocarbon ankan có các nguyên tử carbon (C) có các bậc khác
nhau, thường xuất hiện sản phẩm chính là thay thế hydro (H) ở các nguyên
tử C có bậc cao hơn. Dưới đây là ví dụ về các sản phẩm tạo thành từ các phản ứng này:
- Methan (CH4) phản ứng với clor (Cl2) tạo thành metyl clorua (clometan) và axit clohidric (HCl): CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
- Metyl clorua (clometan) tham gia vào phản ứng tiếp theo với clor (Cl2) để
tạo thành metylen clorua (điclometan) và axit clohidric (HCl): CH3Cl + Cl2 → CHCl3 + HCl
- Metylen clorua (điclometan) tiếp tục phản ứng với clor (Cl2) để tạo thành
clorofom (triclometan) và axit clohidric (HCl): CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
- Cuối cùng, clorofom (triclometan) tham gia vào phản ứng với clor (Cl2) để
tạo thành cacbon tetraclorua (tetraclometan) và axit clohidric (HCl): CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
Như vậy, qua các phản ứng này, các nguyên tử hydro (H) trong hydrocarbon
ban đầu bị thay thế bởi các nguyên tử clor (Cl), và các sản phẩm tạo thành
thường chứa nhiều nguyên tử clor hơn khi bậc của nguyên tử carbon tăng lên. 2.2. Phản ứng tách
Tách hiđro (đề hiđro hóa): CnH2n+2 -> (nhiệt độ, xúc tác) CnH2n+2-2x + xH2
Bẻ gãy các liên kết C-C ( cracking): CnH2n+2 -> (nhiệt độ, xúc tác) CmH2m + Cm’H2m’+2 (n = m + m’)
2.3. Phản ứng oxi hóa( đốt cháy)
Cháy của các ankan sản sinh một lượng lớn nhiệt độ:
CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → nCO2 + (n+1)H2O CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan? A. C2H2, C3H4, C4H6, C5H8 B. CH4, C2H2, C3H4, C4H10 C. CH4, C2H6, C4H10, C5H12 D. C2H6, C3H8, C5H10, C6H12 Đáp án: C
Dãy chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan là CH4, C2H6, C4H10, C5H12.
Câu 2: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mạch hở có công thức phân tử C5H12? A. 6 B. 4 C. 5 D. 3 Đáp án: D
Có 3 đồng phân cấu tạo mạch hở của C5H12: n-pentan, isopentan, neopentan.
Câu 3: Clo hóa ankan X theo tỉ lệ mol 1 : 1 tạo sản phẩm dẫn xuất
monoClo có thành phần khối lượng Clo là 38,378%. Công thức phân tử của X là A. C4H10 B. C3H8 C. C3H6 D. C2H6. Đáp án: A
Công thức phân tử của X là C4H10.
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan,
propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích),
thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 9,9 gam nước. Thể tích không khí
(đktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên niên trên là A. 70,0 lít B. 78,4 lít C. 84,0 lít D. 56,0 lít. Đáp án: A
Thể tích không khí nhỏ nhất cần dùng là 70,0 lít.
Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO2
và 0,132 mol H2O. Khi X tác dụng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) thu
được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là A. 2,2-đimetylpropan B. etan C. 2-metylpropan D. 2- metylbutan Đáp án: A
Tên gọi của X là 2,2-đimetylpropan.
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 2,9 gam ankan X, thu được 4,48 lít CO2 (đktc).
Công thức phân tử của X là A. C3H8 B. C4H10 C. C5H10 D. C5H12. Đáp án: B
Công thức phân tử của X là C4H10.
Câu 7: Clo hóa ankan X theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm dẫn xuất
monoclo có thành phần khối lượng Clo là 45,223%. Công thức phân tử của X là A. C4H10 B. C3H8 C. C3H6 D. C2H6. Đáp án: B
Công thức phân tử của X là C3H8.
Câu 8: Khi cho butan tác dụng với brom thu được sản phẩm monobrom
nào sau đây là sản phẩm chính? A. CH3CH2CH2CH2Br. B. CH3CH2CHBrCH3. C. CH3CH2CH2CHBr2. D. CH3CH2CBr2CH3. Đáp án: D
Sản phẩm chính là D: CH3CH2CBr2CH3.
Câu 9: Khi nhiệt phân một ankan X trong điều kiện không có không khí,
ta thu được khí hiđro và muội than, và thấy thể tích khí hiđro thu được
gấp 5 lần thể tích của ankan X (đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp
suất). Công thức phân tử của X là: A. CH4. B. C2H6. C. C3H8. D. C4H10. Đáp án: D Giải thích:
- Gọi công thức phân tử của ankan X là CnH2n+2 và số mol của nó là a.
- Theo phản ứng nhiệt phân, mỗi mol ankan X cho ra n mol khí hiđro (H2) và n mol muội than (C).
- Đề bài cho biết thể tích khí hiđro thu được gấp 5 lần thể tích ankan X, vì vậy nH2 = 5a.
- Công thức phân tử của ankan X có thể được xác định bằng cách tìm giá trị
của n trong phản ứng trên.
- Theo phản ứng chuyển đổi, nH2 = nC, vì vậy nC = 5a.
- Từ đó, suy ra n + 1 = 5, n = 4.
- Vậy công thức phân tử của ankan X là C4H10, tức là butan.
Câu 10: Ứng dụng nào sau đây không phải của ankan?
A. Làm khí đốt, xăng dầu cho động cơ.
B. Làm dung môi, dầu mỡ bôi trơn, nến.
C. Làm nguyên liệu để tổng hợp các chất hữu cơ khác.
D. Tổng hợp trực tiếp polime có nhiều ứng dụng trong thực tế. Đáp án: D
Ứng dụng không phải của ankan là: Tổng hợp trực tiếp polime có nhiều ứng dụng trong thực tế.
Câu 11: Nhận xét nào sau đây không đúng với ankan?
A. Nhiệt độ nóng chảy tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.
B. Không tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
C. Làm mất màu dung dịch thuốc tím. D. Nhẹ hơn nước. Đáp án: C
Câu 12: Cặp chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau? A. CH3OH, CH3OCH3 B. CH3OCH3, CH3CHO. C. CH3OH, C2H5OH D. CH3CH2OH, C3H6(OH)2. Đáp án: C
Document Outline

• Cân bằng phản ứng sau C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl
  • 1. Cân bằng phản ứng sau C2H6 + Cl2 → HCl + C2H5Cl
  • 2. Tính chất hóa học của Ankan
    • 2.1. Phản ứng thế
    • 2.2. Phản ứng tách
    • 2.3. Phản ứng oxi hóa( đốt cháy)
  • 3. Bài tập vận dụng liên quan