Ankin là gì? Lý thuyết và giải bài tập chi tiết

Ankin là tri thức quan yếu trong chương trình Hóa học lớp 11. Bài viết tổng hợp này sẽ giúp những bạn biết cách viết công thức cấu tạo, gọi tên một số ankin cũng như nắm được những tính chất và ứng dụng quan yếu của nó, đặc trưng là của axetilen.

Khái niệm ankin là gì? Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp

Trong hóa học hữu cơ, ankin là một hiđrocacbon ko no mạch hở sở hữu chứa liên kết ba giữa những nguyên tử cacbon C≡C. 

Dãy đồng đẳng ankin

Sách Giáo khoa Hóa học 11, NXB Giáo dục Việt Nam cũng khái niệm chi tiết: “Axetilen (CH≡CH) và những chất tiếp theo sở hữu công thức phân tử C3H4, C4H6… sở hữu tính chất tương tự axetilen lập thành dãy đồng đẳng của axetilen được gọi là ankin”

Cấu tạo của phân tử axetilen được trình diễn như hình bên dưới.

Đồng phân

Hai chất đầu dãy (C2H2, C3H4) ko sở hữu đồng phân ankin. Những ankin từ C4H6 trở lên sở hữu đồng phân vị trí của liên kết ba, từ C5H8 còn sở hữu đồng phân mạch cacbon tương tự anken.

Danh pháp ankin

Tìm hiểu danh pháp của ankin ta sẽ biết cách gọi tên thông thường và tên thay thế của nó.

Tên thông thường

Tên thông thường của dãy đồng đẳng ankin được gọi như sau:

Tên thông thường = Tên gốc ankyl liên kết với nguyên tử C của liên kết ba + axetilen.

Những gốc ankyl được gọi theo thứ tự chữ chiếc đầu tên gọi của chúng.

Ví dụ về những tên thông thường của ankin:

HC≡CH: Axetilen.

CH≡C-CH2-CH3: Etylaxetilen.

CH3-C≡C-CH3: Đimetylaxetilen.

CH3-CH2-CH2-C≡CH: Propylaxetilen.

Tên thay thế của ankin

Tên thay thế của ankin được xuất phát từ tên của ankan sở hữu cùng mạch cacbon bằng cách thay đổi đuôi “an” thành “in”.

Từ C4H6 trở đi, chúng ta chỉ cần thêm số chỉ vị trí nguyên tử cacbon khởi đầu liên kết ba. Mạch cacbon được đánh số từ phía sắp liên kết ba hơn.

Những ankin sở hữu liên kết ba ở đầu mạch (dạng R-C≡CH) được gọi là những ank-1-in. Etin còn sở hữu tên thông thường là axetilen.

Dưới đây là bảng tên thay thế và một vài hằng số vật lý của một số ankin.

Tính chất vật lý của ankin

Tìm hiểu về ankin ko thể ko nhắc tới những tính chất vật lý quan yếu của nó như:

  • Những ankin sở hữu nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

  • Những ankin sở hữu nhiệt độ sôi cao hơn và khối lượng riêng to hơn những anken tương ứng.

  • Giống ankan và anken, những ankin cũng ko tan trong nước và nhẹ hơn nước.

3 tính chất hóa học của ankin

Liên kết ba trong phân tử ankin gồm một liên kết σ bền và hai liên kết π kém bền hơn. Do đó, những ankin thuận tiện tham gia vào phản ứng cùng. Ko chỉ vậy, ankin-1-in còn sở hữu phản ứng thế nguyên tử H liên kết với nguyên tử C của liên kết ba bằng nguyên tử kim loại.

Phản ứng cùng

Tùy từng điều kiện phản ứng mà ankin tham gia phản ứng cùng với một hoặc hai phân tử tác nhân tạo thành hợp chất ko no loại anken hoặc hợp chất no.

Phản ứng cùng hidro

Lúc sở hữu niken (hoặc platin/ palađi) làm chất xúc tác, ankin cùng hidro tạo thành anken, sau đó tạo thành ankan.

Ví dụ:

CH≡CH + H2 → CH2=CH2 (Điều kiện: Ni, nhiệt độ).

CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3 (Điều kiện: Ni, nhiệt độ).

Lúc sử dụng chất xúc tác là hỗn hợp Pd/ PbCO3 hoặc Pd/ BaSO4 thì ankin chỉ cùng một phân tử hidro thành anken. Đây chính là đặc tính để điều chế anken từ ankin.

Ví dụ như:

CH≡CH + H2 → CH2=CH2 (Điều kiện: Pd/ PbCO3, nhiệt độ).

Phản ứng cùng brom, clo của ankin

Brom và clo cũng tác dụng với ankin theo hai giai đoạn liên tục.

Ví dụ: CH≡CH + Br2 (dd) → CHBr=CHBr (1,2-ddibrometten)

CHBr≡CHBr + Br2 (dd) → CHBr2-CHBr2 (1,1,2,2-tetrabrometan)

Phản ứng cùng HX của ankin (X là OH, Cl, Br, CH3COO…)

Ankin tác dụng với HX theo Hai giai đoạn liên tục:

Ví dụ:

CH≡CH + HCl → CH2=CHCl (Điều kiện: Nhiệt độ, xt)

CH2=CHCl + HCl → CH3-CHCl2 (Nhiệt độ, xt).

Lúc sở hữu xúc tác thích hợp thì ankin tác dụng với HCl sinh ra dẫn xuất monoclo của anken.

Ví dụ:

CH≡CH + HCl → CH2=CHCl (vinyl clorua) (Điều kiện: HgCl2; 150 -200 độ C).

Phản ứng cùng HX của những ankin cũng tuân theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp.

Ví dụ:

Phản ứng cùng H2O của những ankin chỉ xảy ra theo tỷ lệ số mol 1:1.

Ví dụ:

Phản ứng đime và trime hóa

Hai phân tử axetilen cùng hợp với nhau tạo thành vinylaxetilen:

2CH≡CH → CH≡C-CH=CH2 (Điều kiện: Nhiệt độ, xt)

Ba phân tử axetilen cùng hợp với nhau tạo thành benzen. Về hình thức, đây cũng là phản ứng cùng HX vào liên kết ba, với HX là H-C≡CH

Phản ứng thế bằng ion kim loại

Thực hiện thí nghiệm sục khí axetilen vào dung dịch bạc nitrat trong amoniac, thấy sở hữu kết tủa vàng nhạt. Đó chính là muối bạc axetilua tạo thành do phản ứng:

CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag-C≡C-Ag (bạc axetilua kết tủa) + 2NH4NO3

Dựa vào phản ứng này ta sở hữu thể nhận xét rằng, nguyên tử hidro sở hữu khả năng liên kết trực tiếp với nguyên tử liên kết ba đầu mạch sở hữu tính linh động cao hơn những nguyên tử hidro khác nên sở hữu thể bị thay thế bằng ion kim loại.

Những ank-1-in khác như propin, but-1-in… cũng sở hữu phản ứng tương tự axetilen. Bởi vậy tính chất này sẽ được sử dụng để phân biệt ank-1-in với anken và những ankin khác.

Phản ứng oxi hóa

Ankin tham gia phản ứng oxi hóa hoàn toàn và phản ứng oxi hóa ko hoàn toàn.

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

Những ankin cháy tỏa nhiều nhiệt:

2CnH2n-2 + (3n-1)O2 → 2nCO2 + 2(n-1)H2O (Điều kiện: Nhiệt độ)

Ví dụ: 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

Phản ứng oxi hóa ko hoàn toàn

Tương tự như anken và ankađien, ankin cũng sở hữu khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím.

  • Anken là gì? Cấu tạo phân tử, tính chất, ứng dụng và cách điều chế anken
  • Axit photphoric (H3PO4) là gì? Cấu tạo phân tử, tính chất, ứng dụng và phương pháp điều chế

Cách điều chế ankin

Điều chế ankin trong phòng thí nghiệm và sản xuất trong công nghiệp sẽ sở hữu những cách thực hiện khác nhau.

Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp trước đây thì axetilen được điều chế bằng cách cho canxi cacbua (CaC2) tác dụng với nước. Ta sở hữu phương trình phản ứng như sau:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Trong công nghiệp

Ngày nay, trong công nghiệp axetilen được sản xuất chủ yếu từ metan:

2CH4 → C2H2 + 3H2 (Điều kiện: 1500 độ C)

Hai ứng dụng quan yếu của ankin

Ankin sở hữu Hai ứng dụng quan yếu trong đời sống là làm nhiên liệu và làm vật liệu.

Ứng dụng của ankin trong làm nhiên liệu

Lúc cháy, axetilen tỏa nhiều nhiệt nên nó được sử dụng trong đèn xì oxi axetilen để hàn, cắt kim loại.

Ứng dụng của ankin trong làm vật liệu

Từ axetilen chúng ta sở hữu thể điều chế được nhiều chất đầu quan yếu cho những quá trình tổng hợp hữu cơ.

Bài tập về ankin SGK Hóa học 11 kèm lời giải

Dựa vào những tri thức lý thuyết Monkey tổng hợp ở trên, bạn hãy bắt tay vào làm bài tập về ankin để ôn tập bài học và biết cách vận dụng tri thức tốt nhất nhé! Dưới đây là những bài tập cơ bản trong SGK Hóa học 11 kèm gợi ý đáp án để bạn tham khảo.

Bài 2 (SGK Hóa học 11, trang 145)

Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa propin và những chất sau:

a) hidro sở hữu xúc tác Pd/PbCO3

b) dung dịch brom (dư)

c) dung dịch bạc nitrat trong amoniac

d) hidro clorua sở hữu xúc tác HgCl2

Gợi ý đáp án:

a) CH ≡ C - CH3 + H2 -Pb/PbCO3, to→ CH2 = CH - CH3

b) CH ≡ C - CH3 + 2Br2 → CHBr2 - CBr2 - CH3 dd(dư)

c) CH ≡ C - CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C - CH3 + NH4NO3

d) CH ≡ C - CH3 + HCl -HgCl2→ CH2 = CCl - CH3

Bài 3 (SGK Hóa học 11, trang 145)

Trình bày phương pháp hóa học:

a) Phân biệt axetilen với etilen

b) Phân biệt ba bình ko dán nhãn chứa mỗi khí ko màu sau: metan, etilen, axetilen

Gợi ý đáp án:

a) Cho tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, chất nào tạo kết tủa thì đó là axetilen, chất nào ko tạo kết tủa thìa là etilen.

Phương trình phản ứng:

CH ≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC≡CAg↓ +2NH4NO3

b) Lấy từ 3 bình những mẫu nhỏ để phân biệt.

Tuần tự dẫn những mẫu khí qua dung dịch AgNO3/NH3, mẫu nào làm dung dịch xuất hiện kết tủa thì đó là axetilen

CH ≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC≡CAg↓ +2NH4NO3

Tuần tự dẫn Hai mẫu khí còn lại qua dung dịch brom, mẫu khí nào làm nhạt thuốc nước brom là etilen.

CH2=CH2 + Br2 → BrCH2=CH2Br

Mẫu còn lại là metan.

Bài 4 (SGK Hóa học 11, trang 145)

Cho những chất sau: metan,etilen, but-2-in và axetilen. Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Cả 4 chất đều sở hữu khả năng làm mất màu dung dịch brom

B. Mang Hai chất tạo kết tủa với dung dịch bạc nitrat trong amoniac

C. Mang ba chất sở hữu khả năng làm mất màu dung dịch Brom

D. Ko sở hữu chất nào làm nhạt màu dung dịch kali pemanganat

Gợi ý đáp án: 

Kết luận đúng là C: Mang ba chất sở hữu khả năng làm mất màu dung dịch Brom

Phương trình hóa học:

CH2=CH2 +Br2→ CH2Br-CH2Br

CH3-C≡C-CH3 + 2Br2 → CH3-CBr2-CBr2 –CH3

CH≡CH + 2Br2→ CHBr2 -CHBr2

Bài 5 (SGK Hóa học 11, trang 145)

Dẫn 3,36 lít khí hỗn hợp A gồm propin và etilen đi vào một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thấy còn 0,840 lít khí thoát ra và sở hữu m gam kết tủa. Những thể tích khí đo ở đktc.

a) Tính phần trăm thể tích etilen trong A

b) Tính m

Gợi ý đáp án: 

a) Lúc dẫn hỗn hợp A đi qua dung dịch AgNO3/NH3 (dư) thì propin sẽ tác dụng hết với AgNO3/NH3, etilen ko tác dụng.

Vậy 0,840 lít khí thoát ra là etilen.

b) Thể tích proprin là: 3,36 - 0,84 = 2,52 (l)

nC3H4 = 2,52/ 22,4 = 0,1125 (mol)

Ta sở hữu PT: 

CH≡C-CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC≡C-CH3↓ + NH4NO3

⇒ m = 0,1125 x 147 = 16,5375 (g)

Trên đây là toàn bộ tri thức tổng hợp về ankin để độc giả tham khảo. Chúc những bạn ôn tập thật tốt và đừng quên ghé đọc website Monkey.edu.vn mỗi ngày để tìm đọc thêm nhiều bài viết san sẻ tri thức hữu ích những môn Toán, Vật lý, Tiếng Anh… khác nữa nhé!

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *