Trong Hóa học, anken là một khái niệm cơ bản, các em cần nắm rõ các tính chất vật lý, hóa học của nó để ứng dụng vào giải bài tập tốt hơn. Hãy cùng Marathon Education tìm hiểu rõ về khái niệm, danh pháp và tính chất của anken trong bài viết sau!
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Ankin: Khái Niệm, Tính Chất Lý Hóa Và Cách Điều Chế Ankin
Anken là hiđrocacbon không no, mạch hở trong phân tử có chứa các liên kết đơn và 1 liên kết đôi C=C.
Hợp chất có công thức đơn giản nhất trong dãy Anken là Etilen: CH2 = CH2
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Ankadien Hóa 11: Định Nghĩa, Tính Chất Và Điều Chế Ankadien
Etilen (CH2 = CH2) và các chất kế tiếp có công thức phân tử là C3H6, C4H8, C5H10,… Chúng có tính chất tương tự etilen và lập thành dãy đồng đẳng có công thức phân tử chung là CnH2n (n > 2) được gọi là anken hoặc olefin.
CH2 = CH – CH2 – CH3
CH2 – CH = CH – CH3
Dưới dây là ví dụ về đồng phân mạch cacbon của C5H10:
Cách gọi tên thông thường của anken: Tên anken = Tên ankan nhưng đổi đuổi an thành đuôi ilen.
Ví dụ: CH2 = CH2 gọi là Etilen
CH2 = CH – CH3 gọi là Propilen
Cách gọi tên thay thế: Tên anken = Tên ankan và đổi đuôi an thành en.
Quy tắc:
Ví dụ:
CH2 = CH2: Eten
CH3 – CH = CH – CH3: But-2-en
Anken có một số tính chất vật lý như sau:
Phản ứng cộng là phản ứng phân tử hợp chất hữu cơ sẽ kết hợp phân tử khác tạo nên phân tử hợp chất mới.
C_nH_{2n} + H_2 \xrightarrow{t^o} C_nH_{2n+2}\\ CH_2 = CH_2 + H_2 \xrightarrow{t^o}CH_3 - CH_3\\ CH_3 - CH = CH_2 + H2\xrightarrow{t^o} CH_3 - CH_2 - CH_3
C_nH_{2n} + Br_2 \xrightarrow{t^o}C_nH_{2n}Br_2\\ C_2H_4 + Br_2 \xrightarrow{t^o} C_2H_4Br_2\\ C_3H_6 + Br_2 \xrightarrow{t^o} C_3H_6Br_2
Hiện tượng: làm mất màu dung dịch brom → Dùng phản ứng này để nhận biết anken.
Đối với các phản ứng cộng HX vào hidrocacbon không no, các em cần nắm rõ quy tắc cộng HX hay còn được gọi là Quy tắc Maccopnhicop (Markovnikov) sau:
Ví dụ:
\begin{aligned} &CH_2 = CH_2 + HBr → CH_3 - CH_2Br\\ &CH_2 = CH_2 + H-OH\xrightarrow{H^+}CH_3 - CH_2OH\\ &CH_3-CH=CH_2+HBr \to CH_3-CHBr-CH_3 \small\text{ (2 - brompropan: sản phẩm chính)}\\ &CH_3-CH=CH_2+HBr \to CH_3-CH_2-CH_2Br \small\text{ (1 - brompropan: sản phẩm phụ)}\\ \end{aligned}
nCH_2=CH_2\xrightarrow{t^o,\ p, \ xt}\sout{\ [\ }CH_2-CH_2\sout{\ ]\ }_n
Trong đó, chất đầu (CH2 = CH2) là monome, -CH2 – CH2– là mắc xích của polime, n là hệ số trùng hợp.
Phản ứng trùng hợp là sự kết hợp liên tiếp của nhiều phân tử nhỏ tương tự hoặc giống nhau, tạo nên những rất tử rất lớn gọi là polime.
Tên của polime = poli + tên của monome.
C_nH_{2n}+\frac{3n}{2}O_2\xrightarrow{t^o}nCO_2+nH_2O
Trong phản ứng oxi hóa hoàn toàn, số mol của H2O = số mol của CO2.
Phản ứng trên dùng để nhận biết anken vì hợp chất này có thể làm mất màu dung dịch KMnO4.
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Về Oxi Và Tính Chất Hóa Học Của Oxi Hóa Lớp 10
Etilen sẽ được điều chế từ ancol etylic theo phương trình như sau:
C_2H_5OH\xrightarrow{H_2SO_4,\ 170^oC}CH_2=CH_2+H_2O
Anken còn được điều chế từ ankan theo phương trình:
C_nH_{2n+2} \xrightarrow{t^o,\ p, \ xt}C_nH_{2n}+H_2
Viết các phương trình hóa học minh họa:
a) Để tách metan từ hỗn hợp với một lượng nhỏ etilen, người ta dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch brom dư
b) Sục khí propilen vào dung dịch KMnO4, thấy màu của dung dịch nhạt dần có kết tủa màu nâu đen xuất hiện
Giải:
a) Khi\space dẫn\space hỗn\space hợp\space khí\space (gồm\space CH_4\space và\space C_2H_4)\space qua\space dung\space dịch\space brom\space dư\space thì\space C_2H_4\space sẽ\space\\ tác\space dụng\space với\space dung\space dịch\space nước\space brom,\space CH_4\space không\space tác\space dụng\space sẽ\space đi\space ra\space khỏi\space bình\space được\space dung\space\\ dịch\space nước\space brom\space, PTHH\space như\space sau:
CH_2=CH_2+Br_2\to CH_2Br-CH_2Br
\begin{aligned} &b)PTHH\space khi\space sục\space khí\space propilen\space C_3H_6\space vào\space dung\space dịch\space KMnO_4\\ &3CH_2=CH-CH_3+2KMnO_4+4H_2O\to 3CH_2(OH)-CH(OH)-CH_3+2MnO_2\downarrow +2KOH & \end{aligned}
Dẫn từ từ 3,36 lít hỗn hợp gồm etilen và propilen (đktc) vào dung dịch brom thấy dung dịch bị nhạt màu và không có khí thoát ra. Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng 4,9gam.
a) Viết các phương trình hóa học và giải thích các hiện tượng ở thí nghiệm trên
b) Tính thành phần phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu
Giải:
a) Các phương trình hóa học sau phản ứng:
\begin{aligned} & CH_2=CH_2+Br_2 \rarr CH_2Br-CH_2Br\\ &CH_2=CH-CH_3+Br_2\rarr CH_2Br-CHBr-CH_3 \end{aligned}
Giải thích: Dung dịch brom bị nhạt màu do brom phản ứng với hỗn hợp tạo thành hợp chất không màu. Chất lỏng tạo thành làm cho khối lượng bình tăng
b)
Gọi x và y lần lượt là số mol của
C_2H_4 {,}C_3H_6
Ta có 3,36l hỗn hợp gồm etilen và propilen: x+y = (3,36/22,4) = 0,15 (1)
Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng 4,9gram chính là khối lượng của etilen và propen cho vào nên: 28x+42y=4,9 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
\begin{cases} &n_{hh}=x+y=0,15\\ &m_{hh}=28x+42y=4,9 \end{cases} \\ =>x=0,1mol,y=0,05mol\\ =>V\%C_2H_4= 66,7\%\\ =>V\%C_3H_6=33,3\%
Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education
Trên đây là chia sẻ về các kiến thức cơ bản về anken. Hy vọng với các thông tin hữu ích trên sẽ giúp các em có thêm tự tin trong việc học môn Hóa. Chúc các em học online thật tốt và đạt được nhiều thành quả cao!