So sánh Axetilen, Etilen, Benzen, Metan về cấu tạo và tính chất hóa học – axetilen ra benzen
Vì vậy trong nội dung này Sài Gòn Metro Mall sẽ tóm tắt lại các tính Hóa chất và công thức kết cấu của các hidrocacbon này, cụ thể là: Axetilen , Etilen , Benzen và Metan để từ đó các em dễ dàng nhận ra và so sánh những điểm giống nhau và khác nhau giữa các hợp chất này, qua đó có thể giải các bài toán phân biệt một cách ‘gọn gàng’.
I. Tóm tắt về tính Hóa chất công thức kết cấu của Axetilen , Etilen , Benzen và Metan
– Dưới đây là bảng tóm tắt tính Hóa chất và dấu hiệu công thức kết cấu và ứng dụng của Axetilen , Etilen , Benzen và Metan.
Metan
Etilen
Axetilen
Benzen
Công thức kết cấu
Dấu hiệu kết cấu
Có 4 link đơn σ giữa C và H
Có 1 link đôi π giữa 2 nguyên tử C
Có 1 link 3 (1 σ và 2 π) giữa 2 nguyên tử C
Vòng 6 cạnh, 3 link đôi π xen kẽ giữa 3 link σ đơn
Phản ứng đặc trưng
Phản ứng thế
phản ứng hidro hóa
Phản ứng cộng
Phản ứng thế và phản ứng cộng
Ứng dụng chính
Làm nhiên liệu trong đời sống và sản xuất
Làm nguyên liệu sản xuất rượu etylic và axit axetic
Làm nguyên liệu trong công nghiệp và sản xuất 1 số chất hưu cơ khác
Làm dung môi và làm nguyên liệu sản xuất 1 số chất dẻo.
• Một số phản ứng đặc trưng của Axetilen , Etilen , Benzen và Metan
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
C2H4 (khí) + Br2(dd) → CH2Br-CH2Br (lỏng)
C2H2 (khí) + Br2(dd) → Br2-CH-CH-Br2 (lỏng)
C6H6 (khí) + Br2(lỏng) → C6H5Br(lỏng) + HBr (khí)
– Như vậy từ bảng tính Hóa chất, công thức kết cấu và dấu hiệu kết cấu của Axetilen , Etilen , Benzen và Metan ở trên, tất cả chúng ta dễ dàng vận dụng để trả lời các thắc mắc dạng như:
Em hãy so sánh tính Hóa chất của etilen và axetilen? Em hãy nêu điểm giống và khác nhau về tính Hóa chất của metan, etilen và axetilen? Trình bày phương pháp hóa học để nhận ra hai lọ mất nhãn chứa 2 khí không màu là metan và etilen? hay So sánh metan, etilen và axetilen benzen?…
Ví dụ 1 (Bài 2 trang 133 sgk hóa 9): Có hai bình đựng hai chất khí là CH4, C2H4. Chỉ dùng dung dịch brom có thể phân biệt được hai chất khí trên không? Nêu cách tiến hành.
– Thực ra thắc mắc trên có thể hiểu là: Trình bày phương pháp hóa học để nhận ra hai lọ mất nhãn chứa 2 khí không màu là metan và etilen?
* Lời giải:
– Cho hai khí vào hai bình có cùng thể tích, sau đó cho cùng một thể tích dung dịch brom có cùng nồng độ vào hai bình và lắc đều.
– Bình không làm thay đổi màu dung dịch brom là CH4, bình làm nhạt màu dung dịch brom là C2H4 theo phương trình phản ứng sau:
C2H2 + Br2 → C2H4Br2.
Ví dụ 2: So sánh tính Hóa chất của etilen và axetilen? nêu điểm giống và khác nhau về tính Hóa chất của etilen và axetilen
* Lời giải:
• Điểm giống nhau giữa Etilen và Axetilen
– Đều là các hidrocacbon trong phân tử có C và H
– Trong phân tử có link σ bền và link π linh hoạt
– Link π linh hoạt dễ bị đứt (bẻ gãy) khi tham gia phản ứng hóa học
– Tính Hóa chất đặc trưng là phản ứng cộng, ngoài ra có phản ứng trùng hợp và oxi hóa.
• Điểm khác nhau giữa Etilen và Axetilen
– Tùy điều kiện và xúc tác mà khi tham gia phản ứng 1 hay 2 link π của Axetilen bị đứt.
– Axetilen có 2 nguyên tử H linh hoạt có thể tham gia phản ứng thế với ion kim loại.
Ví dụ 3: So sánh Axetilen và Benzen?
* Lời giải:
• Điểm giống nhau giữa Axetilen và Benzen
– Đều là các hidrocacbon trong phân tử có C và H (C2H2 mạch thẳng, C6H6 mạch vòng).
– Trong phân tử có link σ bền và link π linh hoạt.
– Cùng có phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng.
• Điểm khác nhau giữa Axetilen ra Benzen
– Với Axetilen tùy điều kiện và xúc tác mà khi tham gia phản ứng 1 hay 2 link π của Axetilen bị đứt. Ngoài ra Axetilen có phản ứng trùng hợp và oxi hóa.
– Với Benzen kết cấu mạnh vòng, có 3 link π liên hợp với nhau tạo thành hệ thơm kiên cố nên có tham gia phản ứng cộng nhưng khó (chỉ cộng H2), dễ tham gia phản ứng thế và bền với tác nhân oxi hóa.
– Axetilen có 2 nguyên tử H linh hoạt có thể tham gia phản ứng thế với ion kim loại.
♠ Bảng dưới đây cho tất cả chúng ta cách nhận ra Metan, Etilen, Axetilen và Benzen bằng phương pháp hóa học.
Chất cần nhận
Loại thuốc thử
Hiện tượng
Phương trình hóa học
Metan (CH4)
Khí Clo
Mất màu vàng lục của khí Clo.
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
Etilen (C2H4)
dd Brom
dd Brom bị mất màu.
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Axetilen (C2H2)
• dd Brom
• AgNO3/NH3
-dd Brom bị mất màu.
-Có kết tủa vàng
• C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
• C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → CAg≡CAg + 2NH4NO3
Ví dụ 4: Vận dụng bảng nhận ra trên hãy nêu cách nhận ra bằng phương pháp hóa học các khí sau: CH4, C2H2, C2H4 và N2, H2.
* Lời giải:
– Lấy mỗi mẫu một ít, và lần lượt dẫn các khí đi qua dd AgNO3/NH3. Khí nào tạo được kết tủa vàng là C2H2.
C2H2 + Ag2O → AgC≡CAg↓ + H2O
– Dẫn các khí còn lại qua dd nước Brom (màu nâu đỏ). Khí nào làm nhạt màu nước brom là C2H4.
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br -CH2Br
– Lần lượt đốt cháy 3 khí còn lại. Khí không cháy là N2. Sản phẩm cháy của hai khí kia được dẫn qua dd nước vôi trong. Sản phẩm cháy nào làm đục nước vôi trong là CH4. Mẫu còn lại là H2.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ trắng +H2O
H2 + ½O2 → H2O
II. Bài tập về Hidrocacbon Metan, Etilen, Axetilen ra Benzen
Bài 1 trang 133 sgk hoá 9: Viết công thức kết cấu đầy đủ và thu gọn của các chất hữu cơ có công thức phân tử sau : C3H8 ; C3H6 ; C3H4.
* Lời giải bài 1 trang 133 sgk hoá 9:
a) C3H8 công thức tử giống CH4 (CnH2n+2) nên có công thức kết cấu có 1 link đơn: CH3–CH2–CH3.
b) C3H6 công thức phân tử giống C2H4 (CnH2n) nên công thức kết cấu có 1 link đôi CH2=CH– CH3 và mạch vòng
c) C3H4 công thức phân tử giống C2H2 (CnH2n-2) nên có công thức kết cấu có 1 link ba: CH≡C–CH3; 2 nối đôi: CH2=C=CH2 và mạch vòng.
Bài 3 trang 133 sgk hóa 9: Biết 0,01 mol hidrocacbon A làm mất màu vừa đủ 100ml dung dịch brom 0,1M. Vậy A là hidrocacbon nào trong số các chất sau đây:
A. CH4. B. C2H2.
C. C2H4. D. C6H6.
* Lời giải bài 3 trang 133 sgk hóa 9:
– Lời giải: C đúng.C2H4.
– Ta có : nA = 0,01 (mol).
– Theo bài ra: nBr2 = 0,1.0,1 = 0,01 (mol).
⇒ nA = nBr2 = 0,01 (mol) ⇒ Tỉ lệ phản ứng là 1:1
⇒ Trong phân tử Hiđrocacbon có 1 nối đôi ( 1 link π)
⇒ Vậy Hiđrocacbon A là Etilen C2H4.
Bài 4 trang 133 sgk hóa 9: Đốt cháy 3 gam chất hữu cơ A, thu được 8,8g khí CO2 và 5,4g H2O
a) Trong chất hữu cơ A có những nguyên tố nào?
b) Biết phân tử khối của A nhỏ hơn 40. Tìm công thức phân tử của A.
c) Chất A có làm mất màu dung dịch brom không?
d) Viết phương trình hóa học của A với clo khi có ánh sáng
* Lời giải bài 4 trang 133 sgk hóa 9:
a) Trong chất hữu cơ A có những nguyên tố nào?
– Ta có: nCO2 = 8,8/44 = 0,2 (mol).
⇒ mC = 0,2.12 = 2,4 (g).
– Ta có: nH2O = 5,4/18 = 0,3 (mol).
⇒ mH = 0,3.2 = 0,6 (g).
⇒ mC,H = 2,4 + 0,6 = 3 (g) = mA
⇒ A có hai nguyên tố C và H, vậy A là Hiđrocacbon.
b) Đặt công thức phân tử của A là CxHy
⇒ Vậy CTPT của A có dạng (CH3)n
– Theo bài ra thì khối lượng của MA < 40
⇒ (CH3)n < 40 ⇔ 15n < 40
• Chọn n = 1 ⇒ không hợp lý.
• Chọn n = 2 ⇒ CTPT của A là C2H6(nhận)
c) A là Etan C2H6(không có link π) không làm mất màu dung dịch Br2.
d) Phương trình phản ứng với Clo khi có ánh sáng của Etan:
C2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl
Kì vọng với nội dung hệ thống lại tri thức về tính Hóa chất, dấu hiệu kết cấu phân tử của các Hidrocacbon cụ thể là Axetilen, Etilen, Benzen và Metan ở trên hữu ích cho các em. Mọi phản hồi và thắc mắc các em vui lòng để lại lời nhắn ở phần comment để chúng tôi ghi nhận và trợ giúp, chúc các em học tập tốt.
Xem thêm: Những câu ca dao tục ngữ về cây cối, câu dừa, cây tre, cây bưởi
