C2H6 + Cl2 | CH3CH3 + Cl2 → CH3CH2Cl + HCl | CH3CH3 ra CH3CH2Cl

Phản ứng C₂H₆ + Cl₂ hoặc CH₃CH₃ + Cl₂ hay CH₃CH₃ ra CH₃CH₂Cl thuộc loại phản ứng thế bởi halogen , phản ứng halogen hóa đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về C₂H₆ có lời giải, mời các bạn đón xem:

CH₃CH₃ + Cl₂ CH₃CH₂Cl + HCl

1. Phương trình phản ứng C₂H₆ tác dụng với Cl₂

C₂H₆ + Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ C₂H₅Cl + HCl

2. Hiện tượng của phản ứng C₂H₆ tác dụng với Cl₂

Trước khi chiếu sáng hoặc đun nóng hỗn hợp phản ứng có màu vàng (của khí clo). Sau khi phản ứng xảy ra hỗn hợp sản phẩm thu được không có màu.

(Xét phản ứng xảy ra hoàn toàn và vừa đủ, không có chất dư)

3. Cách tiến hành phản ứng C₂H₆ tác dụng với Cl₂

- Chiếu ánh sáng hoặc đun nóng hỗn hợp gồm khí etan (C₂H₆) và khí clo (Cl­₂).

4. Mở rộng về tính chất hoá học của ankan

- Ở nhiệt độ thường, các ankan không tác dụng với dung dịch axit, dung dịch kiềm và các chất oxi hóa như dung dịch KMnO₄ (thuốc tím)...

- Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, các ankan dễ dàng tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách hiđro và phản ứng cháy.

4.1. Phản ứng thế bởi halogen

- Clo có thể thay thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử metan.

Phương trình hóa học:

CH₄ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$CHCl₃ + HCl

CHCl₃ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$CCl₄ + HCl

- Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự metan.

Nhận xét:

- Nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thế hơn nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử cacbon bậc thấp hơn.

4.2. Phản ứng tách

- Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp, các ankan có phân tử khối nhỏ bị tách hiđro thành hiđrocacbon không no tương ứng.

Thí dụ:

CH₃ – CH₃ $\stackrel{500C_o,xt}{\to }$ CH₂ = CH₂ + H₂

- Ở nhiệt độ cao và chất xúc tác thích hợp, ngoài việc bị tách hiđro, các ankan còn có thể bị phân cắt mạch cacbon tạo thành các phân tử nhỏ hơn.

Thí dụ:

CH₃ – CH₂ – CH₃ $\stackrel{t^o,xt}{\to }\left(\begin{array}{c}{C}_2{H}_6+C{H}_4\\ C_3{H}_6+H_2\end{array}\right)$

4.3. Phản ứng oxi hóa

- Khi bị đốt, các ankan đều cháy, tỏa nhiều nhiệt.

C_nH_{2n + 2} + $\frac{3n+1}{2}$O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$nCO₂ + (n + 1)H₂O

5. Bài tập liên quan

Câu 1: Sản phẩm của phản ứng thế clo (1:1, ánh sáng) vào 2,2-đimetylpropan là:

(1) CH₃C(CH₃)₂CH₂Cl;

(2) CH₃C(CH₂Cl)₂CH₃ ;

(3) CH₃ClC(CH₃)₃

A. (1); (2). B. (2); (3). C. (2). D. (1)

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$\begin{array}{c}C{H}_3\\ C{H}_3–\underset{}{\overset{}{C}}–C{H}_3\\ C{H}_3\end{array}$

4 nhóm -CH₃ có vị trí đối xứng nhau nên chỉ có 1 sản phẩm thế clo 1:1

Câu 2: Phản ứng tách butan ở 500^oC có xúc tác cho những sản phẩm nào sau đây?

A. CH₃CH=CHCH₃ và H₂ B. CH₃CH=CH₂ và CH₄

C. CH₂=CH-CH=CH₂ và H₂ D. A, B, C đều đúng.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Butan: CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp, các ankan có thể tách hiđro thành hiđro cacbon không no tương ứng hoặc phân cắt mạch cacbon tạo thành các phân tử nhỏ hơn.

Câu 3: Propan cháy trong oxi tạo khí cacbonic và hơi nước. Theo phương trình phản ứng thì:

A. 1 lít oxi phản ứng vừa đủ với 5 lít propan.

B. 1 lít khí cacbonic tạo ra từ 3 lít propan.

C. 1 lít nước tạo ra từ 0,8 lít oxi.

D. 1 lít oxi tham gia phản ứng tạo 0,6 lít khí cacbonic.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

C₃H₈ + 5O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 3CO₂ + 4H₂O

Theo phương trình: $V_{C{O}_2}=\frac{3}{5}{V}_{O_2}$ = 0,6.1 = 0,6 lít

Câu 4: Ankan X có chứa 14 nguyên tử hiđro trong phân tử. Số nguyên tử cacbon trong một phân tử X là

A. 4 B. 5 C. 6 D. 7.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

CTPT tổng quát của ankan là C_nH_{2n +2}

Số H = 14 → 2n + 2 = 14 → n = 6.

→ Công thức phân tử của ankan X là C₆H₁₄

Câu 5: Ankan X có chứa 82,76% cacbon theo khối lượng. Số nguyên tử hiđro trong một phân tử X là

A. 6 B. 8 C. 10 D. 12.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

$\frac{12n}{14n+2}$.100 = 82,76% → n = 4

→ CTPT: C₄H₁₀

Câu 6: Ankan X có chứa 20% hiđro theo khối lượng. Tổng số nguyên tử trong một phân tử X là

A. 8 B. 11 C. 6 D. 14.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

$\frac{2n+2}{14n+2}.100$ = 20% → n = 2

→ CTPT: C₂H₆

Tổng số nguyên tử trong một phân tử X là 2 + 6 = 8.

Câu 7: Clo hóa ankan X theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm dẫn xuất monoclo có thành phần khối lượng clo là 45,223%. Công thức phân tử của X là

A. C₄H₁₀ B. C₃H₈ C. C₃H₆ D. C₂H₆.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

C_nH_2n+2 + Cl_2→ C_nH_2n+1Cl + HCl

→$\frac{\mathrm{35,5}}{14n+1+\mathrm{35,5}}$.100 = 45,223%

→ n = 3 → CTPT X: C₃H₈

Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 2,9 gam ankan X, thu được 4,48 lít CO₂ (đktc). Công thức phân tử của X là

A. C₃H₈ B. C₄H₁₀ C. C₅H₁₀ D. C₅H₁₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

Bảo toàn nguyên tố cacbon: $n.n_{C_n{H}_{2n+2}}=n_{C{O}_2}$

→$n.\frac{\mathrm{2,9}}{14n+2}=\frac{\mathrm{4,48}}{\mathrm{22,4}}$ → n = 4

→ CTPT: C₄H₁₀

Câu 9: Ankan có những loại đồng phân nào?

A. Đồng phân nhóm chức. B. Đồng phân cấu tạo.

C. Đồng phân vị trí nhóm chức. D. Có cả ba loại đồng phân trên.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Hiđrocacbon no (còn gọi là hiđrocacbon bão hòa) là những hiđrocacbon mà trong phân tử chỉ có các liên kết đơn C-C. Hiđrocacbon no với mạch cacbon hở (không vòng) gọi là ankan.

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO₂ và 0,132 mol H₂O. Khi X tác dụng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1:1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylpropan B. etan

C. 2-metylpropan D. 2- metylbutan

Hướng dẫn giải

Đáp án A

$n_{H_{2}O}$ >$n_{C{O}_2}$ → X là ankan

→ X có CTPT là C_nH_2n+2

n_X = $n_{H_{2}O}$- $n_{C{O}_2}$ = 0,132 – 0,11 = 0,022 (mol)

→ Bảo tòan nguyên tố C: $n.n_{C_n{H}_{2n+2}}=n_{C{O}_2}$

→ 0,022n = 0,11 → n = 5 → CTPT: C₅H₁₂

C₅H₁₂ tác dụng với khí clo thu được sản phẩm hữu cơ duy nhất nên CTCT của X là:

$\begin{array}{c}C{H}_3\\ C{H}_3–\underset{}{\overset{}{C}}–C{H}_3\\ C{H}_3\end{array}$ 2,2-đimetylpropan

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• CH₃CH₃ + 2Cl₂ → CH₂ClCH₂Cl + 2HCl
• 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O
• C₂H₆ → C₂H₄ + H₂
• C₂H₆ + Br₂ → C₂H₅Br + HBr
• C₂H₆ + 2Br₂ → C₂H₄Br₂ + 2HBr