Giải Hóa 11 - Bài 29: Ankin

BÀI 29.	ANKIN
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp
Dãy đồng đẳng ankin
Axetilen (CH=CH) và các chất tiếp theo có công thức phân tử C3H4, C4H6)... có tính chất tương tự như axetilen lập thành dãy đồng đẳng của axetilen được gọi là ankin. Công thức phân tử chung của ankin là CnH2n _ 2 (n > 2).
Đồng phân
Hai chất đầu dãy (C2H2, C3H4) không có đồng phân ankin. Các ankin từ C4H6 trở lên có đồng phân vị trí của liên kết ba, từ C5H8 còn có đồng phân mạch cacbon (tương tự anken).
Danh pháp
Tên thông thường: Tên gốc ankyl liên kết với nguyên tử c của liên kết ba + axetilen
CH=CH
CH=C-CH2-CH3 ch3-c=c-ch3 ch3-ch2-ch2-c^ch
: axetilen
: etylaxetilen
: đỉmetylaxetỉlen
: propylaxetilen
b) Tên hệ thống:
Tên thay thế và một vài hằng số vật lí của một số ankin
Công thức cấu tạo
Tên thay thế
tnc,°C
ts,°c
D g/cm3 (20°C)
CH=CH
etin
- 82
- 75
CHsC- CH3
propin
- 101,5
- 23
ch=c-ch2-ch3
but-l-in
- 122
8
CH=C-[CH2]2-CH3
pent-l-in
- 98
40
0,695
CH=C-[CH2]3-CH3
hex-1-in
- 124
72
0,716
CH=C-[CH2]4-CH3
hept-l-in
- 80
100
0,733
CHeeC-[CH2]5-CH3
oct-1-in
- 70
126
0,746
CH=C-[CH2]6-CH3
non-l-in
151
0,757
CH=C-[CH2]7-CH3
đec-1-in
174
0,766
Tên thay thế của ankin được xuất phát từ tên của ankan có cùng mạch cacbon bằng cách đổi đuôi -an thành -in.
Các ankin có liên kết ba ở đầu mạch (dạng R-C=CH) được gọi là các ank-l-in.
Etin còn có tên thông thường là axetilen.
II. Tính chất hóa học
Phản ứng cộng
Cộng hiđro
Khi hiđro hóa ankin có xúc tác niken, thu được ankan.
CnH2n_2+2H2 --^-t0 -> CnH2n + 2
Khi xúc tác là hỗn hợp Pd/PbCO3 hoặc Pd/BaSO4, ankin chỉ cộng một phân tử hiđro tạo thành anken.
CHsCH + H2 Pb/Pb9°?.-..t0...> CH2=CH2
Đặc tính này được dùng để điều chế anken từ ankin.
Cộng brom, clo
Brom và clo cũng tác dụng với ankin theo hai giai đoạn liên tiếp. CH=CH + Br2 dung dịch 	► CHBr=CHBr : 1,2-đibronietan
CHBr=CHBr + Br2 dung dịch 	> CHBr2-CHBr2
1,1,2,2-tetrabrometan
Cộng HX (X là OH, Cl, Br, CH3COO...)
Ankin tác dụng với HX theo hai giai đoạn liên tiếp.
CH=CH + HC1 Xt-t0 > CH2=CHC1 (vinyl cìorua) CH2=CHC1 + HC1 —xt,t° > CH3-CHC12 (1,1-dicloetan)
GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC 11 - cơ BẲN
Khi xúc tác thích hợp, ankin tác dụng với HC1 sinh ra dẫn xuất monoclo anken.
CH^CH + HC1 	> CH2=CHC1 (vinyl clorua)
Phản ứng cộng HX của các ankin cũng tuân theo qựy tắc Mac-côp-nhi-côp.
CI
CH3-C=CH +hc1 > h3c—c=ch2 ■■ +HC1- > H3C—C—ch3 Cl	CI
2,2-điclopropan
Phản ứng cộng H2O của các ankin chỉ diễn ra theo tỉ lệ số mol 1 : 1
CH=CH + H2O-T4 > [CH2=CH-OH] tf>hign > CH3-CH=O
80 c
anđehit axetic
Phản ứng dime và trims hóa
Hai phân tử axetilen -> vinylaxetilen:
2CH=CH CuC1't^C1 > CHsC-CH=CH2
Ba phân tử axetilen cộng hợp với nhau tạo thành benzen:
qpTJ=pTT 	600°C	 Í^Ỳl
bột than hoạt tính
Phản ứng thế bằng ion kim loại
CH^CH + 2AgNO3 + 2NH3 	> AgC^CAgị + 2NH4NO3
Rạc axetilua
Chú ý: Các ank-l-in khác như propin, but-l-in, ... cũng có phản ứng tương tự như axetilen. Do đó, tính chất này được dùng để phân biệt ank-l-in với anken và các ankỉn khác.
Phản ứng oxi hóa
Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (cháy)
2CnH2n_2 + (3n - l)02 —2nCO2 + 2(n - 1)H2O
Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
Tương tự như anken và ankađien thì ankin cũng có khả năng làm mất màu dung dịch KMnO4, do phản ứng oxi hóa không hoàn toàn.
3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O —>
-—> 3HOOC-COOH + 8MnO2ị + 8KOH
Axií oxalic
3CH3-C=CH + 8KMnO4 + KOH->
	> 3CH3-COOK + 3K2CO3 + 8MnO2ị + 2H2O
Điều chế
Điểu chế đồng đẳng axetilen
Từ axetilen
CH=CH + Na 150°c > CH^CNa + |h2T
2
CHsCNa + R-X 	> CH=C-R + NaX
Từ. dẫn xuất đihalogen
CnH2nBr2 + 2K0H > CnH2n_2 + 2KBr + 2H2O hoặc R-CHX-CHX-R’ - KOht'nrA1 > R-CebC-R’ + 2HX
R-CH2-CHX2 K0H/n^ > R-C=CH + 2HX
Từ dẫn xuất tetrahalogen
R-CX2-CX2-R’ + 2Zn	> R-C=C-R’
Điều chế axetilen
Từ CH4:	2CH4 làm;"*o?aĩù> > C2H2 + 3H2
1500 c
Từ CaC2:	CaC2 + 2H2O 	> Ca(OH)2 + C2H2T
CaC2 + 2HC1 	> CaCl2 + C2H2T
Từ dẫn xuất halogen:
C2H2Br4 + 2Zn 	> C2H2f + 2ZnBr2
C2H4Br2+ 2KOH	C2H2T + 2KBr + 2H2O
Từ C2Ag2: C2Ag2 + 2HC1 	> C2H2T + 2AgClị
Tổng hợp trực tiếp: 2C + H2 ——> C2H2.
Chú ý: Phản ứng này không áp dụng trong thực tế, chỉ có ý nghĩa về mặt lí thuyết.
B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA TRANG 145
Câu 1. a)
CTPT
Công thức cấu tạo
C4H6
CH^C-CH2-CH3 : but-l-in CH3-CC-CH3 : but-2-in.
c5h8
CH=C-CH2-CH2-CH3 : pent-l-in CH3-C=C-CH2-CH3 : pent-2-in CH=C-CH(CH3)2: 3-metyl-but-l-in.
b)
Tên
Công thức cấu tạo
Pent-2-in
CH3-C = C-CH2-CH3
3-metylpent-l-in
HC = C-CH(CH3)-CH2-CH3
2,5-đimetylhex-3-in
H3C-CH(CH3)-C = C-CH(CH3)-CH3
Câu 2.
CHeeC-CH3 + H2 	Pb/pbCCM°-.-> CH2=CH-CH3
CH=C-CH3 + Br2 dư	> CHBr2-CBr2-CH3
CH=C-CH3 + AgNO3 + NH3 	> CAg=C-CH;4 + NH4NO3
CH=C-CH3 + 2HC1 15»^C ■ > CH3-CCÌ2 CH3
Câu 3.
Cho tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, chất nào tạo kết tủa thì đó là axetilen, chất nào không tạo kết tủa thì là etilen.
Bảng nhận biết:
Thuốc thử
ch4
CH2=CH2
CHsCH
AgNO3/NH3
Không hiện tượng
Không hiện tượng
Kết tủa vàng nhạt
Nước brom
Không hiện tượng
Nhạt màu
Phản ứng:
CHsCH + 2AgNO3 + 2NH3 	> AgC^CAgị + 2NH4NO3
CH2=CH2 + Br2 ——> CH2Br-CH2Br
Câu 4. Chọn c
CH2=CH2 + Br2	> CH2Br-CH2Br
CH3-C = C-CH3 + 2Br2 	> CH3-CBr2 -CBr2-CH3
CH=CH + 2Br2 	> CHBr2-CHBr2
Câu 5.
a) Khi dẫn hỗn hợp A đi qua dung dịch AgNO3/NH3 (dư) thì propin sẽ tác dụng hết với AgNCVNHs, etilen không tác dụng.
Vậy 0,84 lít khí thoát ra là etilen.
Vậy:	%vr „ = X 100% = 25%
C2"4	3,36
b) Thể tích propin là: 3,36 - 0,84 = 2,52 (lít)
9 52
=> nr „ =	= 0,1125 (mol)
c3h4 22,4
CH=C-CH3 + AgNO3 + NH3 	> AgC=C-CH3ị + NH4NO3 (1)
(mol) 0,1125 ->	0,1125
Từ (1) => n kết tùa = 0,1125 (mol)
=> m kết tủa = 0,1125 X 147 = 16,5375 (gam)
Câu 6. Chọn B
CH=C-CH2-CH2-CH3 + AgNO3 + NH3
	> AgC=C-CH2-CH2-CH3ị + NH4NO3
CH AgC=C-CH(CH3)2 + NH4NO3