Stiren là gì? Tính chất hoá học của Stiren C8H8 - Hóa học 11

Stiren là gì? Tính chất hoá học của Stiren C8H8 - Hóa học 11 1. Stiren là gì?
- Khái niê ̣m: Stiren là chất lỏng không màu, nhẹ hơn nước, không tan trong nước, dễ bay
hơi và có bị hơi ngọt, tuy nhiên khi đâ ̣m đặc thì có mùi khó chịu. - CTPT: C8H8
- Công thức câ ̣u tạo của stiren:
2. Tính chất vâ ̣t lý của Stiren:
-Tính chất vâ ̣t lý của stiren: chất lỏng; không màu; nhẹ hơn nước; không tan trong nước
- Nhân biết: Stiren làm mất màu brom và tạo thành hợp chất có công thức C8H8Br2.
3. Tính chất hoá hoc
3.1. Phản ứng cô ̣ng
Stiren phản ứng với Halogen (Cl2, Br2), Hidro halogennua (HCl, HBr):
3.2. Phản ứng trùng hơp và đồng trùng hợp
3.3. Phản ứng oxi hoá
Stiren làm mất màu dung dịch KMnO4 và bị ox hoá ở nhóm vinyl, còn vòng benzen vẫn giữ nguyên.
4. Điều chế Stiren
Quá trình sản xuất stiren từ etilen và benzen trong công nghiê ̣p là mô ̣t quá trình phức tạp
và cần nhiêu kỹ thuâ ̣t. Xin gửi bạn các bước điều chế stiren như sau:
- Bước 1: Tạo etylbenzen từ phản ứng etilen và benzen: chuẩn bị và phối trô ̣n etilen và
benzen theo tỷ lê ̣ xác định. Thêm vào đó mô ̣t lượng axit xúc tác để đẩy phản ứng trùng hợp
cô ̣ng etilen và benzen với điều kiê ̣n môi trường có nhiê ̣t đô ̣ và áp suất kiểm soát.
- Bước 2: Chuyển etylbenzen thành stiren: Chuẩn bị và xử lý etylbenzen sạch tạp chất và
phụ gia. Sau đó, cho vào phản ứng chuyển hoá để tạo stiren với điều kiê ̣n phản ứng nhiê ̣t dô ̣ cao.
- Bước 3: Tinh chế và thu gom stiren: Tách chất stiren ra khỏi các chất phụ gia và tác nhân
xúc tác còn lại. Sau đó ta tinh chế sản phẩm để đảm bảo chất lượng stiren ở chất lượng cao. 5. Ứng dụng Stiren
Stiren được ứng dụng trong sản xuất polime, sản xuất cao su tổng hợp, sản xuất nhựa
expandable polystiren, sản suất sợi stiren chứa cacbon hay sản xuất các chất trung gian hoá học, ...
BÀI TẬP VẬN DỤNG LIÊN QUAN
Bài 1: Stiren phản ứng với chất nào sau đây? A. Dung dịch KMnO4 B. NaOH C. AgNO3/NH3
Hướng dẫn giải: Stiren có công thức phân tử C6H5CH=CH2 tác dụng được với dung dịch
KMnO4 . Chọn A. KMnO4, không tác dụng được với NaOH và AgNO3/NH3.
Bài 2: Cao su buna - S là sản phẩm của phản ứng đồng trùng hợp butadien và chất nào dưới đây? A. H2S B. Lưu huỳnh C. Stiren D. SO2
Hướng dẫn giải chi tiết: Chọn đáp án C. Stiren. Cao su buna - S là sản phẩm của phản ứng
đồng trùng hợp butadien và stiren: C6H5CH = CH2 + CH2 = CH - CH = CH2 (C6H5)CH
= CH2 - CH2 - CH = CH - CH2n (Cao su buna - S)
Bài 3: Chọn khái niê ̣m đúng sau đây?
A. Monome là tất cả những phân tử nhỏ tham gia vào phản ứng tạo polime
B. Monome được gọi là mô ̣t mắt xíc tong cấu tạo của phân tử polome
C. Monome là các phân tử có vai trò tạo nên từng mắt xích của polime
D. Monome là các hợp chất có cấu tạo bao gồm 2 nhóm chức hoặc trong monome có liên kết bô ̣i
Bài 4: Ứng dụng nào sau đâu không phải là phản ứng của stiren?
A. Chế tạo các dụng cụ cụ văn phòng như thước kẻ, vở, bút bi, eke, cốc
B. Sản xuất thuốc nổ C. Sản xuất cao su
D. Chế tạo đồ gia đình
Hướng dẫn giải: Chọn C. Stiren không được ứng dụng trong sản xuất thuốc nổ
Bài 5: Tiến hành trùng hợp 20,8g gam stiren. Hỗn hợp sau phản ứng tác dụng vừa đủ với
500ml dung dịch Br2 0,2M. Tính phần trăm Stiren tham gia trùng hợp.
Hướng dẫn giải chi tiết: C8H8 = 20,8 : 104 = 0,2 (mol)
CH = CH2 + Br2 → CHBr - CH2Br | | C6H5 (dư) C6H5 0,1 mol <- 0,1
Phần trăm stiren trùng hợp = (0,2-0,1)/2 . 100% = 50%
Vâ ̣y phần trăm stiren tham gia phản ứng là 50%
Bài 6: Đem trùng hợp 5,2 gam stiren hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với 100ml dung
dịch Br2 0,15M sau đó tiếp tục cho thêm KI dư vào thì được 0,635 gam iot. khối lượng polime tạo thành là: nI2 = 0,0025 mol nBr2 = 0,015 mol
Do Br2 dư tác dụng với K, I: 2KI + Br2 → 2KBr + I2 0,0025 0,0025
nBr2 phản ứng với stiren = 0,015 - 0,0025 = 0,0125 (mol)
(C6H5) - CH = CH2 + Br2 → (C6H5) - CH(Br) - CH2 - Br 0,0125 <- 0,0125
mstiren dư tác dụng với Br2 = 0,0125 . 104 = 1,3 (gam)
mstiren trùng hợp = 5,2 - 1,3 = 3,9 (gam)
Vâ ̣y khối lượng polime tại thành là 3,9 gam
Bài 7: Trong công nghiê ̣p, để điều chế stiren người ta làm như sau: cho etilen phản ứng
với benzen có xúc tác axit thu được etylbenzen rồi cho etylbenzen qua xúc tác ZnO nung nóng:
A, Hãy viết phương trình hoá hoạc các phản ứng xảy ra
B. Hãy tính xem từ 1 tấn benzen cần tối thiểu bao nhiêu (điều kiê ̣n tiêu chuẩn) etilen và
tạo thành bao nhiêu kg stiren, biết rằng hiê ̣u suất mỗi giai đoạn phản ứng đều đạt 80%.
Hướng dẫn giải: Thể tích C2H4 cần dùng ở điều kiê ̣n tiêu chuẩn là 287,18m3.
Khối lượng C8H8 thực tế thu được: y = 853,33 kg
Bài 8 Đề hidro hoá etylbenzen ta được stirenn; trùng hợp stiren ta được polistiren với hiê ̣u
suất chung 80%. Khối lượng etylbenzen cần dùng để sản xuất 10,4 tấn polistiren là: A. 13,52 tấn B. 10,6 tấn C. 13,25 tấn D. 8.48 tấn Lời giải chi tiết: Sơ đồ phản ứng: nC6H5CH2CH3 nC6H5CH=CH2 - CH - CH2 | C6H5 gam: 106n → 104n tấn: x.80% → 10,4
Vâ ̣y khối lượng etylbenzen cần dùng để sản xuất 10,4 tấn polistiren với hiê ̣u suất 80% là:
X = (10,4 . 106n)/(104n . 80%) = 13,25 tấn Đáp án: 13,25 tấn
Bài 9: Những polime nào sau đây có khả năng lưu hoá: A. Cao su buna - S B. Cao su buna C. Poliisopren
D. Cả a, B và C đều đúng
Đáp án: Chọn D, Cả A, B, C đều đúng
Bài 10: Polistiren không tham gia phản ứng nào trong các phản ứng sau: A. Đepolime hoá
B. Tác dụng với Cl2/ ánh sáng
C. Tác dụng với NaOH (dung dịch)
D. Tác dụng với Cl2 không có mặt bô ̣t sắt
Đáp án: Chọn đáp án D. Polistiren không tham gia phản ứng tác dụng với Cl2 không có mặt bô ̣t sắt
Bài 11: Số mắt xich glucozo có trong 194,4 mg amilozo là (cho biết số Avogadro = 6,02 . 1023) A. 1,3 . 10-3 B. 1 C. 7224 . 1017 D. 6501,6 . 1017
Lời giải chi tiết: Chọn C. 7224 . 1017
Amilozo là mô ̣t thành phân cấu tạo nên tinh bô ̣t, amilozo là polime có mạch không phân
nhánh, do nhiều mắt xích a - glucozo -C6H10O5- liên kết với nhau tạo thành
n-C6H10O5- = 194,4 : (1000 . 162) (Mol)
=> Số mắt xích -C6H10O5- = 194,4 : (1000 . 162) . 6,02 , 1023 = 7224 . 1027
Vâ ̣y số mắt xích glucozo là 7224 . 1027
Bài 12: Mô ̣t phân tử polietilen có phân tử khố là 840000 đvC. Hê ̣ số polime hoá của phân tử này là: A. 3000 B. 28000 C. 25000 D. 30000
Hướng dẫn giải: Chọn đáp án D
M (-CH2 - CH2 -)n = 28n = 840000 → n = 30000.
Bài 13: Mô ̣t phân tử polietilen có khối lượng phân tử bằng 56000u. Hê ̣ số polime hoá của phân tử polietilen là: A. 20000 B. 2000 C. 1500 D. 15000
Hướng dẫn giải chi tiết: Chọn B. 2000
Ta có: M (- CH2 - CH2)n = 56000 → n = 56000 : 28 = 2000
Bài 14: Trùng hợp peopilen thu được polipropile (PP). Nếu đốt cháy toàn 1 mol polime đó
thu được 13200 gam CO2. Hê ̣ số trùng hợp n của polime đó là: A. 100 B. 200 C. 400 D. 300
Hướng dẫn giải: Chọn A. 100
PP có công thức (C3H6)n, khi đốt cháy 1 mol PP sinh ra 3n mol CO2 → 3n = 300 → n = 100.
Bài 16. Mô ̣t polime X được xác định có phân tử khối là 39062,5 đvC với hê ̣ số trùng hợp
để tạo nên polime này là 625. Polime X là? A. Poli (vinyl clorua) (PVC) B. Poli propilen (PP) C. Poli etilen (PE) D. Poli stiren (PS)
Hướng dẫn giải chi tiết: Chọn đáp án A. Poli (vinyl clorua) (PVC)
M mắt xích = 39063,5 : 625 = 62,5 => Dấu hiê ̣u của nguyên tố clo. Gọi công thức X à
CxHyCl => 12x + y = 27 => X có công thức là C2H3Cl ⇔ CH2 = CHCl.
Bài 17: Mô ̣t polime có phân tử khối là 28000 đvC và hê ̣ số polime hoá là 1000, Polime ấy là: A. PE B. PVC C. PP D. Teflon
Đáp án: Chọn A, Polime ấy là C2H5, PE (polietilen)