Công thức Anken là gì?

Công thức Anken là gì? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Công thức Anken là gì?

Trả lời:

Dãy anken với công thức tổng quát C_nH_2n

I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp của Anken

1. Đồng đẳng, cấu tạo

- CTTQ dãy đồng đẳng C_nH_2n(n ≥≥ 2)

- Tên gọi chung là anken hay olefin.

- Công thức đơn giản nhất là etilen (CH₂=CH₂).

- Mạch cacbon hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.

- Trong phân tử có 1 liên kết đôi: gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π. Nguyên tử cacbon ở liên kết đôi tham gia 3 liên kết σ nhờ obitan lai hóa sp², còn liên kết π nhờ obitan p không lai hóa.

- Đặc biệt phân tử CH₂=CH₂ có cấu trúc phẳng.

2. Đồng phân

Đồng phân cấu tạo

- Etilen và propilen không có đồng phân anken. Từ C₄H₈ trở đi, ứng với một công thức phân tử có các đồng phân anken về vị trí liên kết đôi và về mạch cacbon.

- Cách viết đồng phân:

+ Viết mạch C thẳng. Xét tính đối xứng để đặt liên kết đôi. Ta được các đồng phân mạch thẳng.

+ Giảm 1 C làm nhánh, xét tính đối xứng để gắn C nhánh và nối đôi, kiểm tra hoá trị C. Khi số C làm nhánh bằng số C mạch chính thì dừng.

+ Điền H để có đồng phân hoàn chỉnh.

Đồng phân hình học

- Trong phân tử anken, mạch chính là mạch cacbon dài nhất có chứa liên kết đôi C=C. Những anken mà mỗi nguyên tử cacbon ở vị trí liên kết đôi liên kết với hai nhóm nguyên tử khác nhau sẽ có sự phân bố không gian khác nhau của mạch chính xung quanh liên kết đôi. Sự phân bố khác nhau đó tạo ra đồng phân về vị trí không gian của các nhóm nguyên tử gọi là đồng phân hình học.

Đồng phân có mạch chính ở cùng một phía của liên kết đôi được gọi là đồng phân cis-, đồng phân có mạch chính ở về hai phía khác nhau của liên kết đôi được gọi là đồng phân trans-.

3. Danh pháp

+ Chọn mạch chính: là mạch dài nhất, chứa nối đôi, nhiều nhánh nhất.

+ Đánh số: từ phía gần nối đôi nhất.

+ Tên: Số chỉ vị trí nhánh – Tên nhánh + Tên mạch chính – số chỉ vị trí nối đôi – en.

– Đặc điểm cấu tạo: Phân tử có một liên kết đôi, trong đó có một liên kết π và một liên kết σ.

II. Tính chất vật lý

- Ở điều kiện thường, các anken từ C2 → C4 ở dạng khí, từ C5 trở đi là chất lỏng hoặc rắn

- Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối

- Anken nhẹ hơn nước và không tan trong nước

III. Tính chất hóa học

1. Phản ứng cộng

Cộng H₂

- Phương trình phản ứng tổng quát:

C_nH_2n + H₂ → C_nH_2n+2 (Ni, t^o)

- Đặc điểm của phản ứng cộng H₂ vào anken:

+ Tỉ khối của hỗn hợp khí sau phản ứng bao giờ cũng tăng (do số mol khí giảm còn khối lượng thì không đổi).

+ Số mol khí giảm của hỗn hợp sau so với trước phản ứng bằng số mol H₂ đã tham gia phản ứng. Chú ý áp dụng bảo toàn khối lượng, bảo toàn H, bảo toàn C.

Cộng dung dịch Br₂

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

(nâu đỏ) (không màu)

→ dung dịch Br₂ là thuốc thử để nhận biết anken.

- Cho anken qua dung dịch brom thì khối lượng bình đựng nước brom tăng là khối lượng của các anken đã bị giữ lại trong bình, thể tích khí giảm là thể tích anken đã phản ứng với dung dịch brom. Nếu dung dịch brom mất màu thì brom hết, nếu dung dịch brom nhạt màu thì anken hết.

Phản ứng cộng HX (H₂O/H+, HCl, HBr…)

- Cộng halogen: C_nH_2n + X₂ → C_nH_2nX₂

- Cộng HA: Cộng nước, hiđro halogenua, axit sulfuric đậm đặc,…

PTTQ: C_nH_2n+ HA → C_nH_2n + 1A (A là X, OSO₃H, OH,...)

Chú ý:

- Phản ứng cộng HX vào anken bất đối tạo ra hỗn hợp 2 sản phẩm.

- Phản ứng cộng HA vào anken không đối xứng tuân theo Quy tắc Mac – cop –nhi – côp: “nguyên tử H ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon bậc thấp hơn ở nối kép, A ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon bậc cao hơn”

- Nếu thực hiện phản ứng cộng HBr vào anken có xúc tác peoxit thì sản phẩm chính lại ngược quy tắc Maccopnhicop.

2. Phản ứng trùng hợp

- Là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn (hợp chất cao phân tử).

- Sơ đồ phản ứng trùng hợp:

nA → (B)n (t⁰, xt, p)

- Tên B = polime + tên monome (nếu tên monome gồm nhiều từ thì đặt trong ngoặc).

nCH₂=CH₂ → (-CH₂–CH₂-)_n (Polietylen hay PE)

nCH₂=CH–CH₃ → (-CH₂–CH(CH₃)-)n (Polipropilen hay PP)

Chú ý bảo toàn m, bảo toàn nguyên tố.

3. Phản ứng oxi hóa

Oxi hóa hoàn toàn

- Phương trình tổng quát:

C_nH_2n + 3n/2O₂ → nCO₂ + nH₂O

- Đặc điểm phản ứng đốt cháy anken: nCO2 = nH2O.

Oxi hóa không hoàn toàn

3C_nH_2n + 2KMnO₄ + 4H2O → 3C_nH_2n(OH)₂ + 2KOH + 2MnO₂

Riêng CH₂=CH₂ còn có phản ứng oxi hóa không hoàn toàn tạo CH₃CHO.

CH₂=CH₂ + 1/2O₂ → CH₃CHO (PdCl₂, CuCl₂, t^o)

→ anken làm mất màu dung dịch thuốc tím nên có thể dùng dung dịch thuốc tím để nhận biết anken.

4. Phản ứng thế clo

- Các phản ứng thế Cl vào anken xảy ra trong điều kiện nhiệt độ cao (từ 450 - 550^oC).

- Sản phẩm chính ưu tiên thế vào H của C no gắn với C không no (vị trí alyl).

CH₂=CH₂ + Cl₂ → CH₂=CHCl + HCl

CH₂=CH-CH₃ + Cl₂ → CH₂=CH-CH₂Cl + HCl

IV. Điều chế

Trong phòng thí nghiệm: Etilen được điều chế từ ancol etylic:

Trong công nghiệp: Các anken được điều chế từ ankan:

V. Ứng dụng

Trùng hợp etilen, propilen, butilen người ta thu được các polime để chế tạo màng mỏng, bình chứa, ống dẫn nước, ... dùng cho nhiều mục đích khác nhau.

- Chuyển hóa etilen thành các monome khác để tổng hợp ra hàng loạt polime đáp ứng nhu cầu phong phú của đời sống và kĩ thuật.

- Từ etilen tổng hợp ra những hoá chất hữu cơ thiết yếu như etanol, etilen oxit, etylen glicol, anđehit axetic, ...

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Công thức Anken là gì? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Giải bài tập Hóa học lớp 11, Giải SBT Hóa Học 11, Trắc nghiệm Hóa học 11, Tài liệu học tập lớp 11