Phản ứng C2H4 + Br2 → C2H4Br2 và bài tập áp dụng có đáp án

Phản ứng C2H4 + Br2 → C2H4Br2 và bài tập áp dụng có đáp án
1. Phương trình phản ứng C2H4 + Br2
Phản ứng giữa Ethyne (C2H2) và Brom (Br2) là một phản ứng hóa học trung hòa đầy quan
trọng. Quá trình này diễn ra qua hai bước quyết định, dẫn đến sự hình thành của 1,2-
dibromethan (C2H2Br2) - một hợp chất hữu ích trong ngành hóa học.
Bước đầu tiên của phản ứng, đôi khi được gọi là bước khởi đầu, là quá trình tạo ra 1,2-
dibromoethen (Br-CH = CH - Br). Trong bước này, Ethyne (C2H2) tương tác với Brom (Br2)
để tạo ra sản phẩm trung gian này. Điều đặc biệt là sản phẩm này chứa một liên kết đôi trong
phân tử, cung cấp một điểm khởi đầu lý tưởng cho bước tiếp theo.
Bước tiếp theo, sản phẩm 1,2-dibromoethen, có thể tiếp tục phản ứng với một phân tử
brom nữa, tạo thành sản phẩm cuối cùng, 1,2-dibromethan (Br2CH-CH-Br2). Quá trình này
hoàn tất phản ứng và tạo ra một hợp chất có ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa học và công
nghiệp. Sự hiểu biết về quá trình này có ý nghĩa lớn đối với nghiên cứu và ứng dụng hóa học.
2. Điều kiện xảy ra phản ứng C2H4 + Br2
Phản ứng giữa Ethyne (C2H2) và Brom (Br2) là một phản ứng có thể xảy ra ở nhiệt độ
phòng, tức là ở khoảng 25 độ C. Mặc dù nó thuộc loại phản ứng trung hòa, nhưng cũng có khả
năng được tăng tốc thông qua việc sử dụng tác nhân xúc tác như Palladium (Pd), Platinum (Pt),
hoặc Copper (Cu), với mục tiêu gia tăng tốc độ phản ứng. Ngoài ra, ánh sáng cũng có thể ảnh
hưởng đến quá trình này, nhưng cần phải xem xét kỹ lưỡng các điều kiện chi tiết để đảm bảo
sự thành công của phản ứng.
Do đó, khi thực hiện phản ứng giữa Ethyne (C2H2) và Brom (Br2), chúng ta cần phải xác
định và kiểm soát cẩn thận các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phản ứng. Điều này không chỉ
đảm bảo an toàn cho những người tham gia thí nghiệm mà còn đạt được hiệu suất tối đa của
phản ứng. Điều này rất quan trọng trong quá trình nghiên cứu và sản xuất hóa học, giúp tối ưu
hóa sử dụng nguồn tài nguyên và giảm thất thoát trong quá trình sản xuất.
3. Axetilen có tính chất hóa học như thế nào?
Axetilen, còn được gọi là ethyne, là một hợp chất hữu cơ độc đáo với công thức hóa học
C₂H₂. Tính chất hóa học đặc trưng của nó đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học và đã
được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Một trong những tính chất quan trọng của axetilen là khả năng tham gia vào các phản ứng
cộng. Phản ứng cộng là quá trình mà axetilen tương tác với các tác nhân khác để tạo ra các sản
phẩm mới. Cụ thể, axetilen có thể phản ứng cộng với nguyên tố halogen như brom hoặc clo,
tạo ra các sản phẩm halogen hóa. Đối với brom, sản phẩm là 1,2-dibrometilen, trong khi phản
ứng với clo tạo ra 1,1,2,2-tetrachloreta.
Ngoài ra, axetilen cũng có khả năng phản ứng cộng với hiđro để tạo ra eten (C2H4). Điều
này thường được thực hiện ở nhiệt độ cao và dưới tác động của xúc tác Niken. Tùy thuộc vào
điều kiện phản ứng, sản phẩm có thể thay đổi.
Khả năng phản ứng cộng của axetilen không chỉ giới hạn vào các tác nhân đã được đề cập
ở trên, mà còn bao gồm cả axit. Dưới điều kiện cụ thể và với sự tác động của xúc tác HgCl2,
axetilen có thể tạo thành sản phẩm vinylclorua (C2H3Cl).
Phản ứng này đặc biệt quan trọng vì vinylclorua là một chất trung gian quan trọng trong
tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác. Chẳng hạn, nó có thể được sử dụng để sản xuất các polimer
vinyl, như polyvinyl chloride (PVC), một loại polimer có ứng dụng rộng rãi trong ngành công
nghiệp và đời sống hàng ngày.
Quá trình phản ứng này thường diễn ra dưới điều kiện kiểm soát, bằng cách điều chỉnh
nhiệt độ và lượng xúc tác để đảm bảo hiệu suất và chất lượng sản phẩm tốt nhất. Vinylclorua
là một bước quan trọng trong chuỗi các phản ứng hóa học và tiếp tục đóng vai trò quan trọng
trong sự phát triển của ngành hóa chất và công nghiệp.
Do đó, khả năng phản ứng cộng với axit của axetilen không chỉ là một khía cạnh thú vị
trong hóa học, mà còn có ứng dụng quan trọng trong sản xuất các sản phẩm hữu ích cho cuộc sống hàng ngày.
Ngoài các phản ứng cộng, axetilen có khả năng tương tác với chính nó để tạo ra sản phẩm
mới. Phản ứng này được gọi là phản ứng đime hóa, tạo ra vinylaxetilen (CH2=CH−C≡CH), và
phản ứng trime hóa, tạo ra benzen (C6H6).
Cuối cùng, axetilen cũng tham gia vào phản ứng oxi hóa khi bị đốt cháy trong không khí.
Trong quá trình này, nó tạo ra cacbon đioxit và nước, tỏa nhiệt và tạo ra ngọn lửa sáng.
Các tính chất hóa học độc đáo của axetilen đã tạo ra nhiều ứng dụng quan trọng trong
ngành công nghiệp và khoa học. Sự hiểu biết về tính chất này đã mở ra cánh cửa cho việc sáng
tạo và phát triển các quá trình và sản phẩm mới. Điều này làm cho axetilen trở thành một phần
quan trọng của ngành hóa học và công nghiệp hiện đại.
4. Bài tập ứng dụng phương trình phản ứng C2H4 + Br2 có đáp án
Câu 1. Phản ứng đặc trưng của khí etilen là A. phản ứng cháy. B. phản ứng thế. C. phản ứng cộng. D. phản ứng phân hủy. Đáp án C
Câu 2. Trong phòng thí nghiệm, người ta đun rượu etylic với chất xúc tác là H2SO4 đặc,
ở nhiệt độ 170°C để điều chế khí X. Khí X là A. Cl2. B. CH4. C. C2H4. D. C2H2. Đáp án C
Câu 3. Khi dẫn khí etilen vào dung dịch Brom dư đựng trong ống nghiệm có quan sát thấy
A. màu của dung dịch brom nhạt dần, có chất kết tủa
B. màu của dung dịch brom nhạt dần, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm
C. màu của dung dịch brom nhạt dần, có khí thoát ra
D. màu của dung dịch brom không thay đổi Đáp án B
Khi dẫn khí etilen vào dung dịch Brom dư đựng trong ống nghiệm có quan sát thấy màu
của dung dịch brom nhạt dần, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm
Câu 4. Trùng hợp 1 mol etilen (với hiệu suất 100 %) ở điều kiện thích hợp thì thu được
khối lượng polietilen là A. 7 gam. B. 14 gam. C. 28 gam. D. 56 gam. Đáp án C
Câu 5. Etilen có các tính chất hóa học sau:
A. Tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, phản ứng với thuốc tím và phản ứng cháy.
B. Chỉ tham gia phản ứng thế và phản ứng với dung dịch thuốc tím.
C. Chỉ tham gia phản ứng cháy.
D. Chỉ tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, không tham gia phản ứng cháy. Đáp án A
Etilen có các tính chất hóa học sau:
A. Tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp, phản ứng với thuốc tím và phản ứng cháy.
Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít khí etilen ở đktc cần dùng lượng oxi (ở đktc) là A. 11,2 lít. B. 16,8 lít. C. 22,4 lít. D. 33,6 lít. Đáp án B
Câu 7. Chất nào sau đây làm mất màu dung dịch Brom A. metylpropan B. cacbon đioxit C. butan D. but-1-en Đáp án D
Những chất nào có liên kết π kém bền trong phân tử có khả năng làm mất màu dung dịch Br2.
(trừ liên kết pi trong vòng benzen).
Vậy but-1-en làm mất màu dung dịch brom. Phương trình hóa học
CH2 = CH-CH2-CH3 + Br2 → CH2Br-CHBr-CH2-CH3
Câu 8. Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X đi qua Ni đun
nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hidro hóa là? A. 20% B. 25% C. 50% D. 40% Đáp án C
Giả sử lấy 1 mol hỗn hợp X.
Gọi x, y lần lượt là số mol của H2, C2H4 Ta có theo giả sử => x + y = 1 (1)
MX= (28x + 2y)/(x + y) = 3,75.4 (2)
Từ (1) và (2) => x = y = 0,5 mol
Hiệu suất tính theo H2 hoặc C2H4 đều như nhau Áp dụng công thức:
MX/MY = nY/nX=> nY = (nX.MX)/MY= (1.3,75.4)/5.4= 0,75
=> nH2 phản ứng = ngiảm = 1 – 0,75 = 0,25 mol => H = 0,25/0,5.100% = 50%
Câu 9: Khí metan có lẫn một lượng nhỏ khí etilen. Để thu được metan tinh khiết, ta dẫn hỗn hợp khí qua
A. dung dịch brom. B. dung dịch phenolphtalein. C. dung dịch axit clohidric. D. dung dịch nước vôi trong. Đáp án A