Hoá 11: Anken Là Gì? Công Thức, Tính Chất Hóa Học Và Phản Ứng Đặc Trưng

1. Anken là gì?

• Anken (olefin) là những hidrocacbon không no, mạch hở và trong phân tử của nó có chứa một liên kết đôi C=C còn lại thì tất cả đều là liên kết đơn.

• Công thức đơn giản nhất của hợp chất trong dãy Anken là CH₂=CH₂.

2. Công thức cấu tạo và cách gọi tên của Anken

2.1. Công thức tổng quát

CTTQ: C_nH_2n

2.2. Cách gọi tên của các Anken

Có hai cách gọi tên anken: tên thông thường và tên thay thế.

2.2.1. Tên thông thường

Tên thông thường là tên Ankan có cùng số nguyên tử cacbon ban đầu, sau đó đổi đuôi -an thành đuôi -ilen.

Ví dụ: CH₂=CH₂: etilen

2.2.2. Tên thay thế

Tên thay thế là tên được đọc theo sự sắp xếp lần lượt là số chỉ vị trí nhánh - tên nhánh - số chỉ vị trí của liên kết đôi - en

Ví dụ: CH₂=CH-CH₂-CH₃: But-1-en

3. Tính chất vật lý của Anken

• Các anken từ C₂ → C₄ ở dạng khí, từ C₅ trở đi là chất lỏng hoặc rắn (ở điều kiện thường).

• Khi phân tử khối tăng thì nhiệt độ sôi, khối lượng riêng và nhiệt độ nóng chảy cúng tăng dần.

• Anken nhẹ hơn nước.

• Anken ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ như rượu, ete,...

• Các anken đều không có màu.

Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng hợp trọn bộ kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi Hóa THPT độc quyền của VUIHOC

4. Tính chất hoá học của Anken

4.1. Phản ứng cộng hidro (Anken + H₂)

Ta có phương trình tổng quát của phản ứng cộng hidro như sau: 

C_nH_2n + H₂ $\xrightarrow{Ni,t^{o}}$ C_nH_2n+2

4.2. Phản ứng cộng hợp halogen

Phản ứng cộng cộng halogen hay còn được gọi là phản ứng halogen hoá.

Ta có phương trình tổng quát của phản ứng cộng hợp halogen như sau: 

• Phản ứng với Brom

CH2=CH2+Br2Br-CH2-CH2-Br

Anken làm mất màu dung dịch Brom.

→ Phản ứng này được sử dụng để nhận biết Anken.

• Phản ứng với Clo

CH₂=CH₂ + Cl₂ → Cl-CH₂-CH₂-Cl

4.3. Phản ứng cộng hợp Hiđro halogenua

• Anken + HCl

CH₂=CH₂ + HCl → CH₃-CH₂Cl

Chú ý: Đồng đẳng của etilen khi phản ứng sẽ tạo ra hỗn hợp các sản phẩm trong đó sản phẩm chính và sản phẩm phụ. 

CH₃-CH=CH₂ + HCl → CH₃-CHCl-CH₃ (spc) + CH₃-CH₂-CH₂-Cl (spp)

• Anken + HBr

CH₂=CH₂+HBr → CH₃-CH₂-Br

Chú ý: 

• Phản ứng dễ dần theo dãy HCl, HBr, HI. 

• Phản ứng cộng HX vào anken bất đối tạo ra hỗn hợp gồm hai sản phẩm.

• Đối với các anken khác bất đối xứng khi cộng HX sẽ tuân theo quy tắc Maccopnhicop. 

Quy tắc Maccopnhicop được hiểu rằng ưu tiên cộng vào nguyên tử Cacbon bậc thấp hơn trước còn đối với nguyên tử hay nhóm nguyên tử X ưu tiên cộng vào nguyên tử Cacbon có bậc cao hơn trong phản ứng cộng HX vào liên kết bội thì nguyên tử H.

4.4. Phản ứng cộng hợp H2O (đun nóng, có axit loãng xúc tác)

4.4.1. Phản ứng cộng hợp nước của Etilen:

CH₂=CH₂+H₂O $\xrightarrow{H^{+}_{loang},t^{o}}$ CH₃-CH₂-OH

4.4.2. Các đồng đẳng của Etilen

CH₃-CH=CH₂+H₂O → CH₃-CHOH-CH₃ (spc)

                                       +CH₃-CH₂-CH₂-OH (spp)

Chú ý: Đối với các anken khác bất đối xứng khi cộng H₂O cũng tuân theo quy tắc Maccopnhicop: Nhóm -OH đính vào C bậc cao.

4.5. Phản ứng trùng hợp

• Với điều kiện có xúc tác, đun nóng, áp suất cao.

n$_{CH_{2}}$ = CH₂ $\xrightarrow{p,xt,t^{o}}$ (-CH₂-CH₂-)_n (Polietylen hay PE)

$n_{CH_{2}}=CH-CH_{3} \xrightarrow{p,xt,t^{o}} (-CH_{2}-CH(CH_{3})-)_{n}$ (Polipropilen hay PP)

• Sơ đồ phản ứng trùng hợp: nA $\xrightarrow{p,xt,t^{o}}$ (B)_n

• Vậy quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn(hợp chất cao phân tử) được gọi là phản ứng trùng hợp. 

4.6. Phản ứng oxi hoá

4.6.1. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

• Phản ứng  oxi hoá không hoàn toàn của Anken tạo thành ancol đa chức có 2 nhóm -OH hoặc đứt mạch C chỗ nối tạo thành anđehit hoặc axit.

• Anken + KMnO₄ ⇒ Dung dịch thuốc tím bị mất màu bởi Anken .

• Tổng quát:

2C_nH_2n + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C_nH_2n(OH)₂ + 2KOH + 2MNO₂

• Nhận xét: ta có thể sử dụng dung dịch thuốc tím để nhận biết Anken vì nó làm mất màu dung dịch thuốc tím. 

4.6.2. Phản ứng cháy (oxi hóa hoàn toàn)

• Phương  trình tổng quát: C_nH_2n + $\frac{3n}{2}$O₂ → nCO₂ + nH₂O

• Chú ý: Phản ứng đốt cháy của Anken có: C_nH_2n + $\frac{3n}{2}$O₂ → nCO₂ + nH₂O

• Chú ý: Đặc điểm phản ứng cháy Anken là: n$_{CO_{2}}=n_{H_{2}O}$

5. Điều chế Anken

5.1. Trong phòng thí nghiệm

• Điều chế Anken từ tách nước từ ancol etylic:

PTTQ: C_nH_2n+1OH $\xrightarrow{H_{2}SO_{4},\geq17^{o}C}$ C_nH_2n + H₂O

Ví dụ: C₂H₅OH $\xrightarrow{H_{2}SO_{4},\geq17^{o}C}$ C₂H₄ + H₂O

5.2. Trong công nghiệp

• Ta có thể điều chế Anken từ việc thu từ nguồn khí chế biến dầu mỏ.

• Tách H₂ khỏi Ankan:

PTTQ: C_nH_2n+2$\xrightarrow{Fe,t^{o}C}$ C_nH_2n + H₂

• Tách HX từ dẫn xuất C_nH_2n+1X

PTTQ: C_nH_2n+1X + NAOH $\xrightarrow{ancol}$ C$_{n_{H_{2n}}}$ + Na + H₂O

• Từ dẫn xuất đihalogen tách X₂ (2 nguyên tử C nằm cạnh nhau gắn với 2 nguyên tử halogen): 

PPTQ: C_nH_2nX₂ + Zn $\xrightarrow{t^{o}}$ C_nH_2n + ZnBr₂

• Ankin hoặc Ankadien cộng H₂ có xúc tác Pd/PbCO₃:

PPTQ: C_nH_2n-2 + H₂ → C_nH_2n

Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình ôn thi hiệu quả và phù hợp nhất với bản thân

6. Một số bài tập trắc nghiệm về Anken (có đáp án)

Câu 1: Đồng đẳng nào trong các đồng đẳng sau của etilen có %C = 85,71%?

A. Hexilen

B. Butilen

C. Etilen

D. Tất cả các ý trên

Lời giải: Đáp án D. Vì: 

Ta có công thức chung của Anken là C_nH_2n

%C = $\frac{12n}{14n}$ = 85,71%

Vậy với mọi %C luôn bằng 85,71%.

Câu 2: Bài cho chất X có công thức CH₃-CH(CH₃)-CH=CH₂. Tên thay thế của X là?

A. 3- metybut-1-in

B. 3- metybut-1-en

C. 2-metybut-3-en

D. 2-metybut-3-in

Lời giải: Đáp án B

Câu 3: Tên gọi khác của dãy đồng đẳng anken là:

A. Hidrocacbon không no

B. Parafin

C. Olefin

D. Hidrocacbon chưa bão hoà

Lời giải: Đáp án C

Anken hay còn gọi là olefin.

Câu 4: Tổng số đồng phân cấu tạo mạch hở ứng với công thức phân tử của C₄H₈:

A. 5

B. 4

C. 8

D. 3

Lời giải: Đáp án D 

Các đồng phân cấu tạo mạch hở ứng với công thức C₄H₈ là 

CH₂=CH-CH₂-CH₃

CH₃-CH=CH-CH₃

CH₂=C(CH₃)₂

Vậy có 3 đồng phân cấu tạo.

Câu 5: Phản ứng nào được sử dụng tiện nhất khi phân biệt etan và eten: 

A. Phản ứng với dung dịch brom

B. Phản ứng cộng hiđro

C. Phản ứng trùng hợp

D. Phản ứng đốt cháy

Lời giải: Đáp án A vì khi dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Brom thì khí Etan làm mất màu dung dịch Br, khí etan thì không phản ứng với dd Br thoát ra khỏi dung dịch.

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

Câu 6: Trong các Hiđrocacbon sau đây cái nào phản ứng được với dung dịch Brom thu được 1,2- đibrombutan?

A. But-1-en

B. But-2-en

C. 2-metylpropen

D. Butan

Lời giải: Đáp án A vì :

CH₂=CH-CH₂-CH₃ + Br → CH₂Br-CHBr-CH₂-CH₃

(But-1-en)                                            (1,2-đibrombutan)

Câu 7: Để khử hoàn toàn 200ml dung dịch KMnO₄ 0,2M tạo thành chất rắn màu đen cần V(lít) C₂H₄(đktc). V có giá trị là:

A. 1,344

B. 4,480

C. 2,240

D. 2,688

Lời giải: Đáp án A

Ta có phương trình: 

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O₃ → C₂H₄(OH)₂ + 2MnO_2(đen) + 2KOH

n$_{KMnO_{4}}$ = 0,2.0,2 = 0,04 mol

Theo phương trình trên ta có: 

n$_{C_{2}H_{4}}$ = $\frac{3}{2}$n$_{KMnO_{4}}$=32.n$_{KMnO_{4}}$ = 32.0,04 = 0.06 mol

V = 0,06.22,4 = 1,344 lít

Câu 8: Thu được 1 tấn polietilen khi thực hiện phản ứng trùng hợp m tấn etilen với hiệu suất phản ứng bằng 80%:

A. 2

B. 0,8

C. 1,8

D. 1,25

Lời giải: Đáp án D vì

m_{etilen(lý thuyết)} = m_polietilen = 1 tấn (Bảo toàn khối lượng)

→ m_{etilen thực tế} = 1.10080 = 1,25 tấn

Câu 9: Cho hỗn hợp X gồm propen và một anken đồng đẳng khác. Thực hiện phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol hỗn hợp X thì cần có 4,75 mol O₂. Vậy anken còn lại trong X có thể là:

A. Eten

B. Propan

C. Buten

D. Etan

Lời giải: Đáp án C

C_nH_2n + $\frac{3n}{2}$O₂\xrightarrow{t^{o}}$ nCO₂ + nH₂O

1              4,75 mol

1.$\frac{3n}{2}$ = 4,75

 n = 3,17

Vậy chất còn lại phải có > 3C (vì Hỗn hợp chứa propen có 3C)

Dựa vào đáp án chọn C₄H₈

Câu 10: Xác định CTCT của chất X biết khi thực hiện thí nghiệm đốt cháy hoàn toàn 10ml hiđrocacbon X mạch hở thu được 40ml CO₂ ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Biết chất X có cấu tạo mạch phân nhánh và có khả năng mất màu dd Brom. 

Lời giải: 

10ml X → 40ml CO₂

Số C trong X = $\frac{V_{CO_{2}}}{V_{X}}$ = 4

Bài cho chất X làm mất màu dung dịch Brom nên suy ra X không no và mạch hở, có 4C 

Vậy X là (CH₃)₂C = CH₂

Bài viết trên đã tổng hợp các lý thuyết quan trọng của anken hóa 11 như công thức cấu tạo, cách gọi tên, tính chất vật lý, tính chất hoá học, cùng với đó là các ví dụ cụ thể về các dạng bài về Anken. Mong rằng với bài viết này, các em sẽ làm tốt các dạng bài tập của Anken. Và để có kết quả tốt nhất, các em học sinh đừng quên truy cập nền tảng Vuihoc.vn và đăng ký tài khoản để luyện đề ngay hôm nay nhé!