ôn tập hidrocacbon

GV: PHAN MINH DỤC
MỘT SỐ TỔNG KẾT HIĐRÔCACBON
1. PHẢN ỨNG THẾ NGUYÊN TỬ HRO CỦA CACBON NO
C
n
H
2n+2
+ aX
2

→
/a s
C
n
H
2n+2-a
X
a
+ aHX
Ưu tiên C
bậc cao
Thế nhiều X
2
chỉ thường xảy ra ở 3 Hidrôcacbon đầu dãy
Trong mạch C không no, có C
no
thì có phản ứng tại C no nhưng chủ yếu chỉ xảy ra cho propen.
Etilen cũng có phản ứng thế ở nhiệt độ cao.
2. PHẢN ỨNG Ở VÒNG THƠM
Vòng benzen là một hệ thơm rất bền vững, mọi phản ứng làm mất tính thơm của vòng (chuyển thành
vòng no, vòng chưa no hay mạch hở) tương đối khó

Phản ứng nitrohóa ( 1 hay 3 ) HNO
3
đđ/H
2
SO
4
đđ
Phản ứng với halogen (1 hay 3) X
2
/Fe,t
0

NHỚ: Xét vòng bezen có nhánh thì tính chất xét theo hai phần: Vòng benzen + Nhánh ( nhớ lưu ý sự
cạnh tranh), phản ứng mới do sự kết hợp đó
C
6
H
5
– CH
3
+3 [O]
→
4
KMnO
C
6
H
5
-COOH + H
2

O
Nhóm đẩy e ( đònh hướng o-, p-): gốc hidrôcacbon no, -OH, -OCH
3
, -NH
2
…
Nhóm hút e: ( đònh hướng m-: -NO
2
, -CN, -CHO, -COOH…; đònh hướng o-, m-: F, Cl, Br…)
3. PHẢN ỨNG CRĂCKINH
Nên thực hiện trong trường hợp mạch C no tạo ra ankan mạch thấp hơn và anken (xt,t
0
)
4. PHẢN ỨNG TÁCH HRO
Chủ yếu là tách H
2
từ mạch C no (xt, t
0
).
Một số phản ứng đặc biệt
C
6
H
5
– CH
2
CH
3

→

0
Xt,t
C
6
H
5
–CH = CH
2
+ H
2
(Etylbenzen) (Stiren)
CH
3
(CH
2
)
4
CH
3

→
0
Xt,t
C
6
H
12
+ H
2
(n-hexan) (xiclohexan)

CH
3
(CH
2
)
4
CH
3

→
0
Xt,t
C
6
H
6
+ 3H
2
(n-hexan) (benzen)
CH
3
(CH
2
)
5
CH
3

→
0

Xt,t
C
6
H
5
– CH
3
+ 3H
2
(n-heptan) (toluen)
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3

→
0
Xt,t
CH
2
=CH-CH=CH
2
+ 2H
2
(n-butan) (butien-1,3)
CH

3
-CH=CH-CH
3

→
0
Xt,t
CH
2
=CH-CH=CH
2
+ H
2
(CH
3
)
2
CHCH
2
CH
3
→
0
Xt,t
CH
2
=C(CH
3
)-CH=CH
2

+ 2H
2
(iso-pentan) (iso-pren)
5. PHẢN ỨNG CỘNG CỦA ANKEN
Trường hợp cộng một tác nhân không đối xứng (bất đối) vào một phân tử anken không đối xứng (bất đối),
hướng của phản ứng cộng tuân theo quy tắc Maccopnhicop
CỘNG HALOGEN
Thường không xét phản ứng cộng của F
2
(vì gây phản ứng hủy) và I
2
(vì phản ứng thuận nghòch và I
2
hoạt
động rất kém).
C
n
H
2n
+ X
2

→
C
n
H
2n
Br
2
PHẢN ỨNG CỘNG HRO HALOGENUA (HX)

Tuân theo quy tắc cộng Maccopnhicop nếu anken không đối xứng
ƠN TẬP HIĐROCACBON
1
GV: PHAN MINH DỤC
CH
2
= CH-CH
3
+ HX
− −

→

− −

3 3
2 2 3
CH CHBr CH (sp Chính)
CH Br CH CH (sp Phụ)



PHẢN ỨNG CỘNG NƯỚC (hrat hóa)
Phản ứng thường dùng xúc tác là axit mạnh (H
+
). Cũng tuân theo quy tắc cộng Maccopnhicop khi anken
không đối xứng
CH
2
=CH-CH

3
+HOH
− −

→

− − −

2 4
3 3
H SO (loãng)
2 2 3
CH CHOH CH (sp Chính)
HO CH CH CH (sp Phụ)


6. PHẢN ỨNG CỘNG CỦA ANKIN VÀ ANKIEN
ANKIN
Trước hết cần nói rằng về nguyên tắc, những phản ứng nào có thể xảy ra với anken thì cũng có thể xảy ra
với ankin. Phản ứng cộng của ankin lúc đầu tạo ra sản phẩm mang nối đôi, sau đó sản phẩm này cộng thêm nữa
tạo thành sản phẩm no.
HC≡CH
+
→
2
HCl
xt:HgCl
H
2
C=CH-Cl

+
→
HCl
H
3
C-CHCl
2
HC≡CH + H
2
O
→
4
0
HgSO
80 C
CH
3
CHO
HC≡CH + H-CN
→
2
Xt: HgCl
CH
2
=CH-CN
Đặc biệt, ankin nói riêng hay hợp chất có hro đính trực tiếp với cacbon mang nối ba đầu mạch cóphản
ứng thế với Ag
2
O trong dung dòch amoniac (AgNO
3

/dd NH
3
)
HC≡CH + Ag
2
O
→
3
dd NH
Ag-C≡C-Ag↓ + H
2
O
2R(C≡CH)
a
+ aAg
2
O
→
3
dd NH
2R(C≡C-Ag)
a
↓ + aH
2
O
(Nếu a =1 thì đó đồng đẳng là axetylen, đặc biệt khi a =1 và R là H thì đó là axetilen).
PHẢN ỨNG CỘNG CỦA ANKIEN LIÊN HP
Các ankien liên hợp có khả năng tham gia phản ứng cộng vào các vò trí khác nhau, chẳng hạn Butien
-1,3 có khả năng cộng vào các vò trí 1,2 hoặc 1,4
CH

2
=CH-CH+CH
2
+ Br
2

→ − − =
→ − = − −
cộng1,2
2 2
cộng1,4
2 2
CH Br CHBr CH CH
CH Br CH CH CH Br
8. PHẢN ỨNG TRÙNG HP
nCH
2
=CH-CH=CH
2

→
0
, , trùng hợp t xt

[ ]
− − = − −
2 2
n
CH CH CH CH
2HC≡CH

→
2 2 4
CuCl (Cu Cl ) + NH Cl
CH
2
=CH- C≡CH
3HC≡CH
→
2 2 4
CuCl (Cu Cl ) + NH Cl
CH
2
=CH- C≡C-CH=CH
2
3HC≡CH
→
0
C, nóng đỏ
600 C
C
6
H
6
(benzen)
9. CÁC PHẢN ỨNG KHỬ VÀ OXI HÓA
PHẢN ỨNG KHỬ
HC≡CH
→
2
( )H xt

CH
2
=CH
2

→
2
( )H xt
CH
3
-CH
3
C
n
H
2n-2
+ H
2

→
0
Pd, t
C
n
H
2n
C
n
H
2n

+ H
2

→
0
Ni,t
C
n
H
2n+2
C
n
H
2n-2
+ H
2

→
0
Ni,t
C
n
H
2n
C
n
H
2n
+ H
2

→
0
Ni,t
C
n
H
2n+2
C
6
H
6
+ 3H
2

→
0
,xt t
C
6
H
12
(xiclohexan)
C
6
H
5
– OH + 3H
2

→
0
,xt t
C
6
H
11
– OH
(phenol) (xiclohexanol)
C
6
H
5
– CH=CH
2
+ H
2

→
xt
C
6
H
5
– CH
2
-CH
3
PHẢN ỨNG OXI HÓA
ƠN TẬP HIĐROCACBON

2
GV: PHAN MINH DỤC
CH
2
=CH
2
+ ½ O
2

→
2 2
0
PdCl /CuCl
100 ,3C at
CH
3
CHO
CH
3
-CH=CH
2

→
4
KMnO đặc
CH
3
COOH + CO
2
+ H

2
O
(CH
3
)
2
CH=CH-CH
3

→
4
KMnO đặc
(CH
3
)
2
C=O + CH
3
COOH
HC≡CH + 4[O]
→
HOOC-COOH
Metan có tham gia một số đặc biệt
CH
4
+ O
2

→
Thiếu không khí

C + 2H
2
O
CH
4
+ O
2

→
0 0 0 0
2 5
0
V O (400 -500 C) hoăc (600 -800 C)
hoặc Cu,300 C, 200at


H-CHO + H
2
O
CH
4
+ ½ O
2

→
0
~500 C, xt Ni
CO + 2H
2
CH

3
CH
2
CH
2
CH
3
+5/2 O
2

→
0
3 2
Mn(CH COO) ,180 C,50at
2CH
3
COOH
10. ĐIỀU CHẾ ANKAN
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIỮ NGUYÊN MẠCH CACBON
Hro hóa anken, ankin tương ứng (xúc tác Ni, nung nóng)
C
n
H
2n
+ H
2

→
0
Ni, t

C
n
H
2n+2
C
n
H
2n-2
+ 2H
2

→
0
Ni, t
C
n
H
2n+2
CÁC PHẢN ỨNG LÀM TĂNG MẠCH CACBON
Tổng hợp Wuyec
2R-X + Na
→
0
t , Ete
R-R + 2NaX
Nếu đi từ hỗn hợp nhiều dẫn xuất halogen sẽ thu được hỗn hợp nhiều ankan khác nhau


→




0
+Na, t , (Ete)
R-R
R-Cl
R-R' + NaCl
R'-Cl
R'-R'
CÁC PHẢN ỨNG LÀM GIẢM MẠCH CACBON
Phản ứng crackinh
Phản ứng nhiệt phân khan muối trong NaOH/CaO
ĐIỀU CHẾ CH
4
Al
4
C
3
+ 12 HOH
→
4Al(OH)
3
+ 3CH
4
Có thể thay H
2
O bằng axit vô cơ HCl…
(Al
2
O

3
+ 3C
→
0
2000 C, lò điện
Al
4
C
3
+ 3CO)
C + 2H
2

 →
0
,tNi
CH
4
11. ĐIỀU CHẾ ANKEN
ĐỀ HIĐRO HÓA ANKAN (tách loại hro)
ĐỀ HIĐRAT HÓA RƯU (tách loại nước) từ rượu no đơn chức.
ĐỀ HIĐROHALOGENUA (tách loại HX) từ dẫn xuất Ankyl mono halogenua bằng kiềm trong rượu
C
n
H
2n+1
Cl + KOH
→
0
Rượu

t
C
n
H
2n
+ KCl + H
2
O
CH
3
-CH
2
-Cl + KOH
→
0
Rượu
t
CH
2
=CH
2
+ KCl + H
2
O
CRACKINH.
TÁCH LOẠI HALOGEN BẰNG Zn, Cu…từ dẫn xuất
α β
,
đi halogen
C

n
H
2n
X
2
+ Zn
→
0
t
C
n
H
2n
+ ZnCl
2
12. ĐIỀU CHẾ ANKIN
Về bản chất các phản ứng tách loại hro, tách la nước, tách loại HX hay tách loại X
2
là phản ứng dùng
để tạo liên kết
π
, do đó có thể dùng nó để điều chế ankin. Chẳng hạn sẽ tách loại 2 phân tử HX bằng KOH rắn
nung nóng từ dẫn xuất 1,1 hoặc 1,2 đi halogen
C
n
H
2n
X
2
+ 2KOH

(rắn)

→
0
t
C
n
H
2n-2
+ 2KCl + 2H
2
O
ƠN TẬP HIĐROCACBON
3
GV: PHAN MINH DỤC
Cũng có thể tái tạo ankin -1 từ muối bạc axetilua
C
2
Ag
2
+ 2HCl
→
C
2
H
2
+ 2AgCl
Từ CH
4
(nhiệt độ cao, làm lạnh nhanh)

2CH
4
→
C
2
H
2
+ 3H
2
Từ canxi cacbua CaC
2
tạo nên từ quá trình tổng hợp:
CaCO
3
→
0
2
900 C
- CO
CaO
→
0
+ C, 2000 C
- CO
CaC
2
→
2
2
+ H O

- Ca(OH)
C
2
H
2
MỘT SỐ LƯU Ý GIẢI TOÁN HIDRÔCACBON
1) Phản ứng công hidrô vào nối pi của hidrôcacbon không no:
a. Khối lượng của hỗn hợp trước và sau khi phản ứng cộng xảy ra không thay đổi.
b. Độ giảm số mol (hoặc thể tích) khí so với trước phản ứng, chính là lượng hro đã phản ứng.
c. Hỗn hợp các hidrôcacbon qua dung dòch Brôm, KMnO
4
thì:
Thể tích (số mol) hỗn hợp giảm là thể tích (số mol) của hidrôcacbon)
Khối lượng dung dòch tăng là khối lượng của các hidrôcacbon không no.
d. Hỗn hợp hidrôcacbon qua dung dòch AgNO
3
/NH
3
(liên quan đến ankin đầu mạch).
2) Phản ứng đốt:
a. Xét tỷ lệ n O
2
: n CO
2
= T. Nếu T>1,5: ankan; T=1,5: anken; T<1,5: các hidrôcacbon có độ bất
bão hòa lớn hơn 2.
b. n CO
2
< n H
2

O: ankan
n CO
2
= n H
2
O : anken
n CO
2
> n H
2
O : các hidrôcacbon còn lại.
Sản phẩm cháy có CaCl
2
khan, H
2
SO
4
đđ, hấp thụ H
2
O, dung dòch kiềm (kiềm thổ) hấp thụ CO
2
(lưu ý dẫn H
2
O
qua dung dòch thì H
2
O cũng ở lại) P hấp thụ O
2
dư.
ƠN TẬP

1. Tìm công thức phân tử của các hidrocacbon (C
3
H
7
)
n
,

(C
4
H
5
)
n
không tác dụng với nước brôm.
2. Có 3 hidrocacbon có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử đựng trong ba bom khí mất nhãn : một
hidrocacbon có tỷ lệ
C
H
= 1, một hydrocacbon có tỷ lệ
C
H
= 2, một hidrocacbon có tỷ lệ
C
H
= 3. Có thể dùng
những tính chất hóa học gì để phân biệt ba hidrocacbon đó ?
3. Công thức tổng quát của các hidrocacbon có dạng C
n
H

2n+2–2a
.
a. Cho biết ý nghóa cùa chỉ số a.
b. Đối với các chất Xiclopentan, 2–Metyl butadien 1–3, Vinylaxetilen thì a nhận những giá trò nào ?
4. Viết phương trình phản ứng khi cho propin tác dụng với H
2
(Pd làm xúc tác), HCl, CH
3
COOH, dung dòch
AgNO
3
trong amoniac.
5. Prafin là gì ? Olefin là gì ?
6. Ứng với công thức tổng quát C
n
H
2n
và C
n
H
2n–2
có thể có các chất thuộc dãy đồng đẳng nào ?
7. Viết phương trình phản ứng khi cho parafin tác dụng với các chất sau: H
2
, Br
2
, HCl (Khí), H
2
O (HgSO
4

xúc tác,
80
O
) và CH
3
COOH (hơi).
8. Viết phản ứng của propylen với Br
2
, HCl, H
2
O.
9. Viết công thức cấu tạo và gọi tên ba đồng phân mạch nhánh của penten–1.
Viết các phương trình phản ứng điều chế một rượu bậc 2 và một rượu bậc 3 từ các đồng phân trên (công thức
các chất đều viết ở dạng công thức cấu tạo).
ƠN TẬP HIĐROCACBON
4
GV: PHAN MINH DỤC
10.Licopen (chất màu đỏ trong quả cà chua chín) C
40
H
56
chỉ chứa liên kết đôi và liên kết đơn trong phân tử. Khi
hidro hóa hoàn toàn licopen cho hidrocacbon no C
40
H
82
. Hãy tìm số nối đôi trong phân tử licopen.
11.Caroten (chất màu da cam có trong quả cà rốt) cũng có công thức phân tử C
40
H

56
, cũng chứa liên kết đôi và
còn có vòng. Khi hidro hóa hoàn toàn caroten thu được hidrocacbon no C
40
H
78
. Hãy tìm số nối đôi và số vòng
trong phân tử caroten.
12.Hidrocacbon C
5
H
8
tác dụng với H
2
cho iso–pentan. Viết công thức cấu tạo và gọi tên các chất đó. Cho biết
chất nào phản ứng với dung dòch AgNO
3
trong amoniac ? Chất nào có ứng dụng trong thực tế ?
13.Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng từng chất khí êtan và axêtylen ra khỏi hỗn hợp hai khí này.
14.Có các bình khí (không có nhãn): CH
4
, C
2
H
4
, C
2
H
2
và C

3
H
8
. Dùng phương pháp hóa học để nhận biết các khí
đó. Viết các phương trình phản ứng kèm theo.
15.Cho hỗn hợp khí gồm C
2
H
6
, C
2
H
4
, C
2
H
2
và CO
2
. Hãy tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp ở dạng tinh khiết và
dạng khô.
16.Viết công thức tổng quát của tất cả các hidrocacbon có chứa n nguyên tử cacbon trong phân tử.
17. Từ đá vôi, than đá, nước cũng như các điều kiện khác, hãy viết các phương trình phản ứng điều chế A và cao
su buna.
18.Viết các phản ứng điều chế 5 anken khác nhau bằng cách craking isopentan. Viết phản ứng hidrat hóa của
một trong số các anken đó (sản phẩm chính).
19.Hãy nêu ra ba loại phản ứng tạo ra dẫn xuất halogen của hidrocacbon (thuộc chương trình phổ thông). Cho ví
dụ minh họa.
20.Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế metan từ natri axetat, từ nhôm cacbua, từ cacbon và hidro, từ butan.
Viết phương trình các phản ứng điều chế đó.

21.Tại sao khi cho canxi cacbua tác dụng với nước ta thu được axetilen, còn cho nhôm cacbua tác dụng với nước
lại thu được metan ?
22.Từ propan, viết phương trình phản ứng điều chế propin (chỉ được viết hai phương trình phản ứng).
23. Đốt cháy hỗn hợp chất hữu cơ A cho khí CO
2
và H
2
O. Tỷ khối hơi của A so với H
2
là 28.
a. Viết công thức phân tử của A.
b. Viết phương trình phản ứng trùng hợp và phản ứng với H
2
dư của các đồng phân chứa nối
đôi của A.
24. Khi dốt cháy một thể tích hidrocacbon A cần 6 thể tích oxi và sinh ra 4 thể tích CO
2
. Biết A có thể làm mất
màu dung dòch brôm và có thể kết hợp hidro tạo thành một hidrocacbon no mạch nhánh. Xác đònh công thức cấu
tạo của A. Viết các phương trình phản ứng.
25. Khi đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon A (khí, điều kiện thường) thì trong hỗn hợp sản phẩm cháy thu được CO
2
chiếm 76,52% khối lượng. Xác đònh công thức phân tử của A
26.Hỗn hợp A gồm một ankan và một anken. Đốt cháy hỗn hợp A thì thu được a mol H
2
O và b mol CO
2
. Hỏi tỷ
lệ a : b có giá trò trong khoảng nào ?
27.Nếu hỗn hợp X gồm hai hidrocacbon mà khi đốt cháy cho số mol CO

2
bằng số mol H
2
O thì hỗn hợp đó có
chứa các loại hidrocacbon nào? (ankan, anken, ankandien, aren).
28. Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) hỗn hợp A gồm hai chất C
X
H
Y
khí có khối lượng phân tử hơn kém nhau 28
đ.v.C. Sản phẩm cháy lần lượt cho đi qua bình đựng P
2
O
5
, CaO. Bình 1 khối lượng tăng 9 gam, bình 2 tăng 13,2
gam.
a. Xác đònh hai chất C
X
H
Y
.
b. Nếu hai bình để đảo ngược lại thứ tự thì khối lượng thay đổi ra sao?
c. Tính phần trăm thể tích hỗn hợp A.
(ĐH chung miền Bắc 1986)
ƠN TẬP HIĐROCACBON
5