Công thức ankin

Công thức Ankin

1. Định nghĩa

Axetilen (CH≡CH) và các chất tiếp theo có công thức phân tử C3H4, C4H6… có tính chất tương tự axetilen lập thành dãy đồng đẳng của axetilen được gọi là ankin.

Công thức chung của ankin như sau: CnH2n-2 (n >= 2).

2. Công thức

H - C Ξ C - H

3. Tính chất vật lí

• Các ankin có nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

• Các ankin có nhiệt độ sôi cao hơn và khối lượng riêng lớn hơn các anken tương ứng.

• Giống ankan và anken, các ankin cũng không tan trong nước và nhẹ hơn nước.

4. Tính chất hóa học

4.1. Phản ứng cộng

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

- Phản ứng cộng hidro

- Phản ứng cộng brom, clo của ankin

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

- Phản ứng đime và trime hóa

4.2. Phản ứng oxi hóa

- Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

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

- Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

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

5. Bài tập vận dụng

Bài 1: Cho 3,12 gam ankin X phản ứng với 0,1 mol H₂ (xúc tác Pd/PbCO₃, ), thu được hỗn hợp Y chỉ có hai hiđrocacbon. Công thức phân tử của X là

Giải

Gọi công thức phân tử ankin X: $C_n{H}_{2n-2} \left(n\ge 2\right)$

$\begin{array}{l}{C}_n{H}_{2n-2} + H_2 \stackrel{Pb/PbC{O}_3 , t^0}{\to } C_n{H}_{2n}\\ 0,1 \leftarrow 0,1 \left(mol\right) \end{array}$

Sau phản ứng thu được 2 hidrocacbon $\to$ ankin X dư

$\to n_X >0,1 \to M_X < \frac{3,12}{0,1}=31,2\to$ankin X là C₂H₂

Bài 2: Một hỗn hợp khí M gồm ankin X và H₂ có tỉ khối hơi so với CH₄ là 0,6. Nung nóng hỗn hợp M với bột Ni để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí N có tỉ khối hơi so với CH₄ là 1,0. Ankin X là

Giải

Ta có $d_{\raisebox{1ex}{$N$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$C{H}_4$}\right.}=1\to M_N=16$ H₂ dư.

Gọi $\left\{\begin{array}{c}{n}_{C_n{H}_{2n-2}} :xmol\\ n_{H_2}:ymol\end{array}\right.$

$\begin{array}{l}{d}_{\raisebox{1ex}{$M$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$C{H}_4$}\right.}=0,6\to M_M=9,6\\ \to \frac{(14n+2)x+2y}{x+y}=9,6\left(1\right)\end{array}$

Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn hỗn hợp N gồm C_nH_{2n + 2}: x mol và H₂ dư (y - 2x) mol.

$\to \frac{(14n+2)x+2(y-2x)}{x+(y-2x)}=16\left(2\right)$

Từ (1) và (2) y = 4x $\to$ n = 3

CH≡C-CH₃ $\to$ metylaxetilen

Bài 3: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol C₂H₄, 0,2 mol C₂H₂ và 0,7 mol H₂. Nung X trong bình kín có xúc tác là Ni, sau một thời gian thu được 0,8 mol hỗn hợp Y. Biết Y phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch Br₂ có nồng độ a mol/lít. Giá trị của a là

Giải

n_hhX = 0,1 + 0,2 + 0,7 = 1 (mol)

1 mol hỗn hợp X (C₂H₄; C₂H₂; H₂) $\to$ 0,8 mol hỗn hợpY (C₂H₆; H₂ dư, C₂H₂ dư, C₂H₄ dư)

n_giảm = $n_{H_{2}pu} =n_X –n_Y =1–0,8=0,2\left(mol\right)$

Khi cho Y phản ứng với dung dịch Br₂ chỉ có C₂H­₂ dư, C₂H₄ dư phản ứng

$\to n_{B{r}_{2}pu} =n_{C_2{H}_4}+2n_{C_2{H}_2} -n_{H_{2}pu} =0,1+2.0,2-0,2=0,3mol$

$\to a=\frac{0,3}{0,1}=3$ (M)

Bài 4: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H₂và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Tính số mol H₂phản ứng?

Giải

Theo bài:

Bảo toàn khối lượng: m_Y = m_X = 0,3.2 + 0,1.52 = 5,8g

$n_Y=\frac{m_Y}{M_Y}=\frac{5,8}{29}=0,2mol$

$\begin{array}{l}{n}_{H_2 pu}= (0,3+0,1)–0,2=0,2\text{ (}mol)\\ \to V_{H_2} =0,2.22,4=4,48l\end{array}$

Bài 7: Cho 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm C₂H₄ và C₂H₂ lội chậm qua bình đựng dung dịch Br₂ dư thấy khối lượng bình tăng thêm 2,7 gam. Thành phần phần trăm thể tích của C₂H₂ có trong hỗn hợp X là

Bài 8: Cho m gam propin tác dụng với H₂ dư (Ni, ) thu được (m + 8) gam sản phẩm hữu cơ Y. Giá trị của m là:

Bài 9: Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C₂H₂ và 0,04 mol H₂ với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với O₂ là 0,5. Khối lượng bình dung dịch brom tăng là