Lý thuyết Anken (mới 2023 + 16 câu trắc nghiệm) hay, chi tiết

Hóa học 11 Bài 29: Anken

A. Lý thuyết Anken

I. Đồng đẳng, cấu tạo

    – Công thức chung: C_nH_2n (n ≥ 2).

    – Tên gọi chung là anken hay olefin.

    – Công thức đơn giản nhất là etilen (CH₂=CH₂).

    – Mạch cacbon hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.

    – Trong phân tử có 1 liên kết đôi: gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π. Nguyên tử cacbon ở liên kết đôi tham gia 3 liên kết σ nhờ obitan lai hóa sp², còn liên kết π nhờ obitan p không lai hóa.

    – Đặc biệt phân tử CH₂=CH₂ có cấu trúc phẳng.

    – Do có liên kết pi nên khoảng cách giữa hai nguyên tử C=C ngắn lại và nguyên tử cacbon này không thể quay quanh liên kết đôi vì khi quay như vậy liên kết π bị phá vỡ.

II. Đồng phân, danh pháp

1. Danh pháp

    * Tên thông thường: Tên ankan – an + ilen

    Ví dụ: CH₂=CH₂: etilen; CH₂=CH–CH₃: Propilen

    * Tên thay thế: gọi tên theo cách sau:

    – Chọn mạch chính là mạch C dài nhất có chứa liên kết đôi.

    – Đánh số C mạch chính từ phía gần liên kết đôi hơn.

    Gọi tên: vị trí nhánh – tên nhánh – tên C mạch chính – vị trí liên kết đôi – en.

       CH₂=CH-CH₂-CH₃: But–1–en.

       CH₃-CH=CH-CH₃: But–2–en.

2. Đồng phân

    a. Đồng phân cấu tạo

    – Đồng phân vị trí liên kết đôi:

       CH₂=CH-CH₂-CH₃

       CH₃-CH=CH-CH₃

    – Đồng phân mạch cacbon:

    b. Đồng phân hình học

    Ví dụ: But-2-en

III. Tính chất vật lý

1. Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng

    – Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi tăng dần khi tăng số nguyên tử cacbon trong phân tử: 4 chất đầu là chất khí, các chất có n từ 5 → 18 là chất lỏng, khi n≥19 là chất rắn.

    – Các anken đều nhẹ hơn nước.

    – Khối lượng riêng của anken không khác nhiều so với ankan và xicloankan có cùng số nguyên tử C.

2. Tính tan và màu sắc

    – Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ (rượu, ete, …).

    – Các anken không màu.

IV. Tính chất hóa học

1. Phản ứng cộng hiđro (Phản ứng hiđro hoá)

2. Phản ứng cộng halogen (Phản ứng halogen hoá)

CH₂=CH₂ + Br₂ → Br–CH₂–CH₂–Br

    – Anken làm mất màu của dung dịch brom → Phản ứng này dùng để nhận biết anken.

3. Phản ứng cộng nước và axit

    – Cộng axit HX.

CH₂=CH₂ + HCl → CH₃CH₂Cl

    – Đối với các anken khác, nguyên tử halogen (trong HX) mang điện âm, ưu tiên đính vào nguyên tử C bậc cao (theo quy tắc Maccopnhicop).

    * Quy tắc Maccopnhicop: Trong phản ứng cộng HX (axit hoặc nước) vào liên kết C=C của anken, H (phần mang điện tích dương) cộng vào C mang nhiều H hơn, X^– (hay phần mang điện tích âm) cộng vào C mang ít H hơn.

    – Cộng nước:

4. Phản ứng trùng hợp

    – Phản ứng trùng hợp là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn gọi là polime.

    – Số lượng mắt xích trong một phân tử polime gọi là hệ số trùng hợp, kí hiệu n.

5. Phản ứng oxi hoá

    – Oxi hoá hoàn toàn:

    Nhận xét: Đốt anken thu n_CO2 = n_H2O

    – Oxi hoá không hoàn toàn:

3CH₂=CH₂ + 4H₂O + 2KMnO₄ → 3HO–CH₂–CH₂–OH + 2MnO₂↓ + 2KOH

    Anken làm mất màu dd KMnO₄ → Dùng để nhận biết anken.

V. Điều chế và ứng dụng

1. Điều chế

    Trong phòng thí nghiệm:

    Trong công nghiệp:

2. Ứng dụng

    a. Tổng hợp polime

    – Trùng hợp etilen, propilen, butilen người ta thu được các polime để chế tạo màng mỏng, bình chứa, ống dẫn nước, … dùng cho nhiều mục đích khác nhau.

    – Chuyển hoá etilen thành các monome khác để tổng hợp ra hàng loạt polime đáp ứng nhu cầu phong phú của đời sống và kĩ thuật.

    Ví dụ:

    b. Tổng hợp các hoá chất khác

    Từ etilen tổng hợp ra những hoá chất hữu cơ thiết yếu như etanol, etilen oxit, etylen glicol, anđehit axetic, …

B. Trắc nghiệm Anken

Bài 1: Dẫn từ từ 6,72 lit (đktc) hỗn hợp X gồm etilen và propilen và dung dịch brom, dung dịch brom bị nhạt màu, và không có khí thoát ra. Khối lượng dung dịch sau phản ứng tắng 9,8 gam. Thành phần phần trăm theo thể tích của etilen trong X là

A.50,00%   B. 66,67%   C. 57,14%   D. 28,57%

Đáp án: B

C₂H₄: x mol; C₃H₆: y mol

⇒x + y = 0,3 mol (1)

m_{dung dịch sau phản ứng tăng} = m_X

⇒ 28x + 42y = 9,8 (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,2 mol; y = 0,1 mol

%V_C2H₄ = 0,2 : 0,3. 100% = 66,67%

Bài 2:13. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hồn hợp X gồm một ankan và một anken, thu được 0,35 mol CO₂ và 0,4 mol H₂O. Thành phần phần trăm số mol của anken có trong X là

A.40%   B. 50%    C. 25%   D. 75%

Đáp án: D

n_ankan = n_H2O – n_CO2 = 0,4 – 0,35 = 0,05 (mol)

n_anken = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol → %Vn_anken = 0,15/0,2 .100% = 75%

Bài 3: Một hiđrocacbon X cộng hợp với axit HCl theo tỷ lệ mol 1 : 1 tạo sản phẩm có thành phần khối lượng clo là 45,223 %. Công thức phân tử của X là

A.C₄H₈   B. C₃H₆   C. C₃H₈    D. C₂H₄

Đáp án: B

X + HCl → Y (C_xH_yCl)

35,5/M_Y. 100% = 45,223% → M_Y = 78,5 → M_X = 78,5 – 36,5 = 42 (C₃H₆)

Bài 4: Cho Hiđrocacbon X phản ứng với brom(trong dung dịch) theo tỷ lệ mol 1 : 1 thì được chất hữu cơ Y(chứ 74,08% brom về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau. Tên gọi của X là

A. but-1-en   B.etilen    C. but-2-en.    D. propilen

Đáp án: A

X + Br₂ → Y (C_xH_yBr₂)

80.2/M_Y . 100% = 74,08% → M_Y = 216 → M_X = 216 – 160 = 56 (C₄H₈)

Bài 5: Hỗn hợp X gồm H₂ và C₂H₄ có tỷ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có khối lượng so với He là 5. Hiệu xuất của phẩn ứng hiđro hóa la

A.20%   B. 25%    C. 50%   D. 40%

Đáp án: C

M_X = 15 ⇒ n_H2 : n_C2H₄ = 1 : 1 (Hiệu suất tính theo 1 trong 2)

Giả sử X có 1mol H₂ và 1 mol C₂H₄

H₂ + C₂H₄ –^to, xt→ C₂H₆

Bảo toàn khối lượng: m_X = m_Y

⇒ C_nH_2n-2

⇒ n_Y = 2 : 4/3 = 1,5 mol

Ta có n khí giảm = n_X – n_Y = n_H2 pư = 2 – 1,5 = 0,5 mol

⇒ H% = 0,5 : 1. 100% = 50%

Bài 6: Hiđrocacbon nào sau đây khi phản ứng với dung dịch brom thu được 1,2- đibromtoluen?

A. But -1-en    B. butan   C. But -2-en   D. 2-metylpropen

Đáp án: A

Bài 7:.8. Anken X hợp nước tạo thành 3-etylpentan-3-ol. Tên của X là

A. 3-etylpent-2-en   B. 3-etylpent-3-en

C. 3-etylpent-2-en   D. 2-etylpent-2-en

Đáp án: A

Bài 8: Để khử hoàn toàn 200 ml dung dịch KMnO₄ 0,2M tạo thành chất rắn màu đen cần V lít khí C₂H₄ (đktc). Giá trị tối thiểu của V là

A.2,240   B. 2,688   C. 4,480   D. 1,344

Đáp án: D

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂ + 2KOH

n_KMnO4 = 0,04 mol => n_C2H₄ = 0,06 mol

→ V = 0,06.22,4 = 1,344 (lít)

Bài 9: Trùng hợp m tấn etilen thu được 1 tấn polietilen (PE) với hiệu suất phản ứng bằng 80%. Giá trị của m là

A.1,25    B. 0,80    C. 1,80    D. 2,00

Đáp án: A

m = 1.100/80 = 1,25 (tấn)

Bài 10: Ba hiđrocacbon X, Y, Z kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, trong đó khối lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X. Đốt cháy 0,1 mol chất Y,sản phẩm khi hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được số gam kết tủa là

A.30 gam    B. 10gam   C. 40 gam    D. 20 gam

Đáp án: A

Phân tử Z hơn phân tử X 2 nhóm CH₂ → M_Z = M_X + 28

→ M_Z = 2M_X → 2M_X = M_X + 28 → M_X = 28 → X là C₂H₄

Bài 11: Chất X có công thức CH₃ – CH(CH₃) – CH = CH₂. Tên thay thế của X là

A. 2-metylbut-3-en   B. 3-metylbut-1-in.

C. 3-metylbut-1-en   D. 2-metylbut-3-in

Đáp án: C

Bài 12: Chất nào sau đây có đồng phân hình học?

A. but-1-en   B. but-2-en.

C. 1,2-dicloetan   D. 2-clopropen

Đáp án: B

Bài 13: Chất nào sau đây có đồng phân hình học?

A. CH₂ = CH – CH₂ – CH₃   B. CH₃ – CH – C(CH₃)₂.

C. CH₃ – CH = CH – CH₂ – CH₃   D. (CH₃)₂ – CH – CH = CH₂

Đáp án: C

Bài 14: Ứng với công thức phân tử C₄H₈ có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mạch hở?

A.2    B. 4    C. 3    D. 5

Đáp án: C

Bài 15: Ứng với công thức phân tử C₄H₁₀ có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mạch hở?

A.4    B. 5    C. 6    D. 3

Đáp án: B

Bài 16: Số liên kết σ có trong một phân tử But -1-en là

A.13    B. 10    C.12    D. 11

Đáp án: D