1. Anken là gì?
- Anken (olefin) là những hidrocacbon không no, mạch hở và trong phân tử của nó có chứa một liên kết đôi C=C còn lại thì tất cả đều là liên kết đơn.
- Công thức đơn giản nhất của hợp chất trong dãy Anken là CH2=CH2.
2. Công thức cấu tạo và cách gọi tên của Anken
2.1. Công thức tổng quát
CTTQ: CnH2n
2.2. Cách gọi tên của các Anken
Có hai cách gọi tên anken: tên thông thường và tên thay thế.
2.2.1. Tên thông thường
Tên thông thường là tên Ankan có cùng số nguyên tử cacbon ban đầu, sau đó đổi đuôi -an thành đuôi -ilen.
Ví dụ: CH2=CH2: etilen
2.2.2. Tên thay thế
Tên thay thế là tên được đọc theo sự sắp xếp lần lượt là số chỉ vị trí nhánh – tên nhánh – số chỉ vị trí của liên kết đôi – en
Ví dụ: CH2=CH-CH2-CH3: But-1-en
3. Tính chất vật lý của Anken
- Các anken từ C2 → C4 ở dạng khí, từ C5 trở đi là chất lỏng hoặc rắn (ở điều kiện thường).
- Khi phân tử khối tăng thì nhiệt độ sôi, khối lượng riêng và nhiệt độ nóng chảy cúng tăng dần.
- Anken nhẹ hơn nước.
- Anken ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ như rượu, ete,…
- Các anken đều không có màu.
Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng hợp trọn bộ kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi Hóa THPT độc quyền của wsc.edu.vn.
4. Tính chất hoá học của Anken
4.1. Phản ứng cộng hidro (Anken + H2)
Ta có phương trình tổng quát của phản ứng cộng hidro như sau:
CnH2n + H2 $xrightarrow{Ni,t^{o}}$ CnH2n+2
4.2. Phản ứng cộng hợp halogen
Phản ứng cộng cộng halogen hay còn được gọi là phản ứng halogen hoá.
Ta có phương trình tổng quát của phản ứng cộng hợp halogen như sau:
- Phản ứng với Brom
CH2=CH2+Br2Br-CH2-CH2-Br
Anken làm mất màu dung dịch Brom.
→ Phản ứng này được sử dụng để nhận biết Anken.
- Phản ứng với Clo
CH2=CH2 + Cl2 → Cl-CH2-CH2-Cl
4.3. Phản ứng cộng hợp Hiđro halogenua
- Anken + HCl
CH2=CH2 + HCl → CH3-CH2Cl
Chú ý: Đồng đẳng của etilen khi phản ứng sẽ tạo ra hỗn hợp các sản phẩm trong đó sản phẩm chính và sản phẩm phụ.
CH3-CH=CH2 + HCl → CH3-CHCl-CH3 (spc) + CH3-CH2-CH2-Cl (spp)
- Anken + HBr
CH2=CH2+HBr → CH3-CH2-Br
Chú ý:
- Phản ứng dễ dần theo dãy HCl, HBr, HI.
- Phản ứng cộng HX vào anken bất đối tạo ra hỗn hợp gồm hai sản phẩm.
- Đối với các anken khác bất đối xứng khi cộng HX sẽ tuân theo quy tắc Maccopnhicop.
Quy tắc Maccopnhicop được hiểu rằng ưu tiên cộng vào nguyên tử Cacbon bậc thấp hơn trước còn đối với nguyên tử hay nhóm nguyên tử X ưu tiên cộng vào nguyên tử Cacbon có bậc cao hơn trong phản ứng cộng HX vào liên kết bội thì nguyên tử H.
4.4. Phản ứng cộng hợp H2O (đun nóng, có axit loãng xúc tác)
4.4.1. Phản ứng cộng hợp nước của Etilen:
CH2=CH2+H2O $xrightarrow{H^{+}_{loang},t^{o}}$ CH3-CH2-OH
4.4.2. Các đồng đẳng của Etilen
CH3-CH=CH2+H2O → CH3-CHOH-CH3 (spc)
+CH3-CH2-CH2-OH (spp)
Chú ý: Đối với các anken khác bất đối xứng khi cộng H2O cũng tuân theo quy tắc Maccopnhicop: Nhóm -OH đính vào C bậc cao.
4.5. Phản ứng trùng hợp
- Với điều kiện có xúc tác, đun nóng, áp suất cao.
n${CH{2}}$ = CH2 $xrightarrow{p,xt,t^{o}}$ (-CH2-CH2-)n (Polietylen hay PE)
$n{CH{2}}=CH-CH{3} xrightarrow{p,xt,t^{o}} (-CH{2}-CH(CH{3})-){n}$ (Polipropilen hay PP)
-
Sơ đồ phản ứng trùng hợp: nA $xrightarrow{p,xt,t^{o}}$ (B)n
-
Vậy 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) được gọi là phản ứng trùng hợp.
4.6. Phản ứng oxi hoá
4.6.1. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
- Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn của Anken tạo thành ancol đa chức có 2 nhóm -OH hoặc đứt mạch C chỗ nối tạo thành anđehit hoặc axit.
- Anken + KMnO4 ⇒ Dung dịch thuốc tím bị mất màu bởi Anken.
Phương trình tổng quát:
2CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O → 3CnH2n(OH)2 + 2KOH + 2MNO2
Nhận xét: ta có thể sử dụng dung dịch thuốc tím để nhận biết Anken vì nó làm mất màu dung dịch thuốc tím.
4.6.2. Phản ứng cháy (oxi hóa hoàn toàn)
- Phương trình tổng quát: CnH2n + $frac{3n}{2}$O2 → nCO2 + nH2O
- Chú ý: Đặc điểm phản ứng cháy Anken là: n${CO{2}}=n{H{2}O}$
5. Điều chế Anken
5.1. Trong phòng thí nghiệm
- Điều chế Anken từ tách nước từ ancol etylic:
Phương trình tổng quát:
CnH2n+1OH $xrightarrow{H{2}SO{4},geq17^{o}C}$ CnH2n + H2O
Ví dụ: C2H5OH $xrightarrow{H{2}SO{4},geq17^{o}C}$ C2H4 + H2O
5.2. Trong công nghiệp
- Ta có thể điều chế Anken từ việc thu từ nguồn khí chế biến dầu mỏ.
- Tách H2 khỏi Ankan:
Phương trình tổng quát:
CnH2n+2$xrightarrow{Fe,t^{o}C}$ CnH2n + H2
- Tách HX từ dẫn xuất CnH2n+1X
Phương trình tổng quát:
CnH2n+1X + NAOH $xrightarrow{ancol}$ C${n{H_{2n}}}$ + Na + H2O
- Từ dẫn xuất đihalogen tách X2 (2 nguyên tử C nằm cạnh nhau gắn với 2 nguyên tử halogen):
PPTQ: CnH2nX2 + Zn $xrightarrow{t^{o}}$ CnH2n + ZnBr2
- Ankin hoặc Ankadien cộng H2 có xúc tác Pd/PbCO3:
PPTQ: CnH2n-2 + H2 → CnH2n
Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình ôn thi hiệu quả và phù hợp nhất với bản thân.
6. Một số bài tập trắc nghiệm về Anken (có đáp án)
Câu 1: Đồng đẳng nào trong các đồng đẳng sau của etilen có %C = 85,71%?
- A. Hexilen
- B. Butilen
- C. Etilen
- D. Tất cả các ý trên
Đáp án: D. Vì:
- Ta có công thức chung của Anken là CnH2n
- %C = $frac{12n}{14n}$ = 85,71%
- Vậy với mọi %C luôn bằng 85,71%.
Câu 2: Bài cho chất X có công thức CH3-CH(CH3)-CH=CH2. Tên thay thế của X là?
- A. 3- metybut-1-in
- B. 3- metybut-1-en
- C. 2-metybut-3-en
- D. 2-metybut-3-in
Đáp án: B
Câu 3: Tên gọi khác của dãy đồng đẳng anken là:
- A. Hidrocacbon không no
- B. Parafin
- C. Olefin
- D. Hidrocacbon chưa bão hoà
Đáp án: C. Anken hay còn gọi là olefin.
Câu 4: Tổng số đồng phân cấu tạo mạch hở ứng với công thức phân tử của C4H8:
- A. 5
- B. 4
- C. 8
- D. 3
Đáp án: D. Các đồng phân cấu tạo mạch hở ứng với công thức C4H8 là:
- CH2=CH-CH2-CH3
- CH3-CH=CH-CH3
- CH2=C(CH3)2
- Vậy có 3 đồng phân cấu tạo.
Câu 5: Phản ứng nào được sử dụng tiện nhất khi phân biệt etan và eten:
- A. Phản ứng với dung dịch brom
- B. Phản ứng cộng hiđro
- C. Phản ứng trùng hợp
- D. Phản ứng đốt cháy
Đáp án: A vì khi dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Brom thì khí Etan làm mất màu dung dịch Br, khí etan thì không phản ứng với dd Br thoát ra khỏi dung dịch.
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br
Câu 6: Trong các Hiđrocacbon sau đây cái nào phản ứng được với dung dịch Brom thu được 1,2- đibrombutan?
- A. But-1-en
- B. But-2-en
- C. 2-metylpropen
- D. Butan
Đáp án: A vì:
- CH2=CH-CH2-CH3 + Br → CH2Br-CHBr-CH2-CH3
- (But-1-en) (1,2-đibrombutan)
Câu 7: Để khử hoàn toàn 200ml dung dịch KMnO4 0,2M tạo thành chất rắn màu đen cần V(lít) C2H4(đktc). V có giá trị là:
- A. 1,344
- B. 4,480
- C. 2,240
- D. 2,688
Đáp án: A
- Ta có phương trình:
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O3 → C2H4(OH)2 + 2MnO2(đen) + 2KOH - n${KMnO{4}}$ = 0,2.0,2 = 0,04 mol
- Theo phương trình trên ta có:
n${C{2}H{4}}$ = $frac{3}{2}$n${KMnO{4}}$ = 32.n${KMnO_{4}}$ = 32.0,04 = 0.06 mol - V = 0,06.22,4 = 1,344 lít
Câu 8: Thu được 1 tấn polietilen khi thực hiện phản ứng trùng hợp m tấn etilen với hiệu suất phản ứng bằng 80%:
- A. 2
- B. 0,8
- C. 1,8
- D. 1,25
Đáp án: D
- metilen(lý thuyết) = mpolietilen = 1 tấn (Bảo toàn khối lượng)
- → metilen thực tế = 1.10080 = 1,25 tấn
Câu 9: Cho hỗn hợp X gồm propen và một anken đồng đẳng khác. Thực hiện phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol hỗn hợp X thì cần có 4,75 mol O2. Vậy anken còn lại trong X có thể là:
- A. Eten
- B. Propan
- C. Buten
- D. Etan
Đáp án: C
- CnH2n + $frac{3n}{2}$O2xrightarrow{t^{o}}$ nCO2 + nH2O
- 1 4,75 mol
- 1.$frac{3n}{2}$ = 4,75
- n = 3,17
- Vậy chất còn lại phải có > 3C (vì Hỗn hợp chứa propen có 3C)
- Dựa vào đáp án chọn C4H8
Câu 10: Xác định CTCT của chất X biết khi thực hiện thí nghiệm đốt cháy hoàn toàn 10ml hiđrocacbon X mạch hở thu được 40ml CO2 ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Biết chất X có cấu tạo mạch phân nhánh và có khả năng mất màu dd Brom.
Lời giải:
- 10ml X → 40ml CO2
- Số C trong X = $frac{V{CO{2}}}{V_{X}}$ = 4
- Bài cho chất X làm mất màu dung dịch Brom nên suy ra X không no và mạch hở, có 4C
- Vậy X là (CH3)2C = CH2
