1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

8 hoa hoc 11 moi c4 giai

186 3 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Chương trình hóa học 11 tổng hợp mới nhất từ ba bộ Cánh diều- Chân trời sáng tạo-Kết nối tri thức, quý thầy cô và các bạn có thể tham khảo

Trang 1

HÓA HỌC 11 Chương trình GDPT 2018Chương 4: HYDROCARBON

Xăng dầu là một trong các ứng dụng của alkane Khí ethylene làm trái cây mau chín.

Đèn xì oxygen - acetylene

Năm học : 2024 – 2025LƯU HÀNH

Trang 2

Chương 4: HYDROCARBON

A HỆ THỐNG LÝ THUYẾTB BÀI TẬP

Phần 1: Bài tập tự luậnDẠNG 1: ALKANE

DẠNG 1.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ALKANE DẠNG 1.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ALKANE DẠNG 1.3: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CỦA CÁC PHẢN ỨNG

DẠNG 1.4: BÀI TOÁN ALKANE LIÊN QUAN THỰC TẾ VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠNG 1.5: ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG, ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA ALKANE DẠNG 2: ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 2.1: ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 2.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ALKENE VÀ ALKYNEDẠNG 2.3: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 2.4: NHẬN BIẾT ALKANE, ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 2.5: BÀI TOÁN PHẢN ỨNG CỘNG X2, HX, H2O, H2 ALKENE VÀ ALKYNE DẠNG 2.6: PHẢN ỨNG OXI HÓA ALKENE, ALKYNE

DẠNG 2.7: PHẢN ỨNG VỚI AgNO3/NH3 CỦA ALK-1-YNE

DẠNG 2.8: CÁC DẠNG BÀI TOÁN LIÊN QUAN THỰC TẾ, PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

DẠNG 2.9: ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG, ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA ALKENE VÀALKYNE

DẠNG 3: ARENE

DẠNG 3.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ARENEDẠNG 3.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ARENEDẠNG 3.3: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC ARENE

DẠNG 3.4: BÀI TOÁN VỀ ARENE

DẠNG 3.5: ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG, ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA ARENEDẠNG 4 BÀI TẬP TỔNG HỢP

Phần 2: Bài tập trắc nghiệm

MỨC ĐỘ 1 : BIẾTDẠNG 1: ALKANE

DẠNG 1.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ALKANE DẠNG 1.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ALKANE DẠNG 1.3: TÍNH CHẤT HÓA HỌC ALKANE

DẠNG 1.4: ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG, ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA ALKANE DẠNG 2: ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 2.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ALKENE VÀ ALKYNEDẠNG 2.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ALKENE VÀ ALKYNEDẠNG 2.3: TÍNH CHẤT HÓA HỌC ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 2.4: ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG, ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA ALKENE VÀALKYNE

DẠNG 3: ARENE

DẠNG 3.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ARENEDẠNG 3.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ARENEDẠNG 3.3: TÍNH CHẤT HÓA HỌC ARENE

DẠNG 3.4: ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG, ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA ARENEMỨC ĐỘ 2 : HIỂU

DẠNG 1: ALKANE

DẠNG 1.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ALKANE DẠNG 1.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ALKANE DẠNG 1.3: TÍNH CHẤT HÓA HỌC ALKANE

DẠNG 2: ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 2.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ALKENE VÀ ALKYNEDẠNG 2.2: TÍNH CHẤT HÓA HỌC ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 3: ARENE

Trang 3

DẠNG 3.1: KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP ARENEDẠNG 3.2: TÍNH CHẤT HÓA HỌC ARENE

MỨC ĐỘ 3 : VẬN DỤNGDẠNG 1: ALKANE

DẠNG 1.1: TÌM CÔNG THỨC PHÂN TỬ ALKANE THÔNG QUA ĐẶC ĐIỂM ALKANE, ĐỐT CHÁYALKANE VÀ BÀI TOÁN ĐỐT CHÁY ALKANE

DẠNG 1.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ALKANE DẠNG 1.2: BÀI TOÁN HALOGEN HÓA ALKANE

DẠNG 1.3: BÀI TOÁN CRACKING ALKANE

DẠNG 1.4: BÀI TOÁN ALKANE LIÊN QUAN THỰC TẾDẠNG 2: ALKENE VÀ ALKYNE

DẠNG 3: ARENE

MỨC ĐỘ 4 : VẬN DỤNG CAODẠNG 1: ALKANE

DẠNG 2: ALKENE VÀ ALKYNEDẠNG 3: ARENE

ĐIỂM KHÁC BIỆT KIẾN THỨC GIỮA 3 BỘ SÁCHChương 4: HYDROCARBON

CHỦ ĐỀ 1: ALKANE

Điểm khác biệt kiến thức giữa 3 bộ sáchMục kiến thứcBộ Kết nối tri thứcBộ Chân trời sáng tạoBộ Cánh diềuKhái niệm Nói ngay khái niệm Nêu lịch sử tìm ra CH4,

alkane không nhánh chỉ chứa C bậc I, II ; Alkane có nhánh chứa C bậc III, IV

Mỗi C nằm ở tâm tứ diện đều, có mô hình rỗng và đặc của CH4, C2H6

Cấu tạo Mỗi C nằm ở tâm tứ diệnđều, có mô hình rỗng và đặc của CH4, C2H6

Lồng vào phần tính chất hóa học.

Lồng vào phần khái niệm

Tính chất vật lí +C1C4 và neopentane ởtrạng thái khí (khí metan,khí trong bình gas :propane, butane)

+C5 (trừ neopentane) C17 : là chất lỏng , khôngmàu (xăng, dầu….)+ Từ C18 trở đi ở trạngthái rắn (nến sáp,…).

Methane,ethane, propane,butane, neopentane làchất khí, các alkane có sốC nhiều hơn (trừneopentane ) là chất lỏnghoặc rắn.

Các alkane từ C1 đến C4 vàneopentane là chất khí, cácalkane có số C nhiều hơn (trừneopentane ) là chất lỏng hoặcrắn.

Phản ứng thế viết 4 phản ứng của CH4

với Cl2, propane +Cl2,không gọi tên các sảnphẩm.

Làm thí nghiệm C6H12 +Cl2

viết 4 phản ứng của CH4 vớiCl2, propane +Cl2, có gọi têncác sản phẩm.

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Tạo hỗn hợp cáccarboxylic acid

Tạo C hoặc CO Tạo C hoặc CO

CHỦ ĐỀ 2: HYDROCARBON KHÔNG NO

Điểm khác biệt kiến thức giữa 3 bộ sáchMục kiến thứcBộ Kết nối tri thứcBộ Chân trời sáng tạoBộ Cánh diềuKhái niệm Phần đặc điểm cấu tạo

không nêu ở khái niệm, mà đưa thêm mục riêng (nói rất rõ độ dài, góc liênkết)

Nói luôn phần đặc điểm điểm cấu tạo (không nói độ dài, góc liên kết).

Nói luôn phần đặc điểm điểm cấu tạo (không nói dài liên kết).

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 2

Trang 4

Danh pháp Không phân biệt rõ alkenevà alkyne có nhánh và không nhánh.

-Có đưa ra bảng danh pháp các alkene và alkyne từ C2 - C5.

Phân biệt rõ alkene và alkyne có nhánh và không nhánh.

Phân biệt rõ alkene và alkyne có nhánh và không nhánh.

Đồng phân Có nói rõ đồng phân cấu

tạo Có nói đồng phân cấu tạo Không nói đồng phân cấu tạo

TCVL Không nói but-2-yne là trạng thái lỏng.

Có nói but-2-yne là trạngthái lỏng.

Có nói but-2-yne là trạng thái lỏng.

Cộng H2 Không nói rõ xúc tác khi alkyne +H2 tạo alkene

nói rõ xúc tác Lindlar khialkyne +H2 tạo alkene

nói rõ xúc tác Lindlarkhi alkyne +H2 tạo alkene

Cộng HBr Không viết propyne +HBr viết propyne +HBr viết tỉ lệ mol (1 :1), có viết sản phẩm chính và phụ

viết propyne +HBr theo từnggiai đoạn và chỉ viết sảnphẩm chính.

Cộng H2O Alkyne có viết pt tạo ketone nhưng không viết sp trung gian.

Alkyne viết pt tạo aldehyde và có viết sp trung gian, nhưng viết pt tạo ketone.

Alkyne có viết pt tạo aldehyde, ketone và viết sp trung gian cả 2 trường hợp.

Trùng hợp viết pt trùng hợp ethylene và propylene.

viết pt trùng hợp ethylenevà mô phỏng sự tạo thành polyethylene.

viết pt trùng hợp ethylene và propylene.

Cộng AgNO3/NH3 Viết phản ứng :

AgNO3/NH3 dạng phân tử thường.

Viết phản ứng : AgNO3/NH3 dạng phức chất :[Ag(NH3)2]OH

Viết phản ứng : AgNO3/NH3

dạng phức chất :[Ag(NH3)2]OH

Cộng KMnO4 không viết C2H2 không viết C2H2 có viết C2H2

Phản ứng cháy Viết 2 pt tổng quát Viết pt của C2H4 và C2H2 Viết pt của C2H4 và C2H2

Điều chế C2H4 Dehydrate ethanol chỉ ghi t0.

Dehydrate ethanol chỉ ghi 1700.

Dehydrate ethanol chỉ ghi 1800.

Điều chế C2H4 ghi 15000C, làm lạnh nhanh

ghi 15000C, làm lạnh nhanh

Chỉ ghi 15000C

CHỦ ĐỀ 3: ARENE ( HYDROCARBON THƠM)

Điểm khác biệt kiến thức giữa 3 bộ sáchMục kiến thứcBộ Kết nối tri thứcBộ Chân trời sáng tạoBộ Cánh diềuTCVL Không nói về ảnh hưởng

của arene đến sức khỏe conngười.

Có nói về trạng thái tựnhiên của các arene.Có nói BTX (Benzene,toluen, xylene)

nói về ảnh hưởng củaarene đến sức khỏe conngười.

Không nói về trạng tháitự nhiên của các arene.

Có nói về ảnh hưởng củaarene đến sức khỏe conngười.

Có nói về trạng thái tự nhiêncủa các arene.

Nitro hóa Lý thuyết nói không quá500C nhưng thí nghiệm thìở 800C.

Viết cả 2 sp o, p khôngkèm theo %.

Đun khoảng 600C, 5 phút.Viết cả 3 sp o,m,p kèmtheo %.

Thực hiện ở nhiệt độ thấp 0 100C.

-Viết cả 2 sp o, p không kèm theo %.

Cộng Cl2 tên sp : hexachlorocylohexane

1,2,3,4,5,6-tên sp :

tên sp : hexachlorocylohexane

1,2,3,4,5,6-Cộng KMnO4 Viết môi trường trung tính,rồi sp tác dụng với HCl.

Viết phản ứng môi trường acid.

Viết phản ứng môi trườngtrung tính và acid.

ứng dụng Có thêm cách xử lý sảnphẩm có arene

Không có cách xử lý sản phẩm có arene

Nói rõ hơn ứng dụng, nhưngkhông có cách xử lý sản phẩmcó arene.

điều chế Viết rõ pt điều chếbenzene, tuloene,

Viết sơ đồ điều chế benzene, tuloene

Chỉ viết pt điều chế benzene

Trang 5

ethylbenzene, styrene

A HỆ THỐNG LÝ THUYẾT

Chương 4: HYDROCARBONCông thức tổng quát hydrocarbon: CnH2n+2-2k ( k là độ bất bão hòa)

- Nếu k = 0 => alkane: CnH2n+2 (n≥ 1)

- Nếu k = 1=> có 1 C=C => alkene: CnH2n (n≥ 2)

- Nếu k =2=> có 1C C => alkyne: CnH2n-2 (n≥ 2)

CHỦ ĐỀ 1: ALKANEI KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP

1.Khái niệm và công thức chung

- Alkane là hydrocarbon no mạch hở chỉ chứa liên kết đơn (liên kết ϭ) C – H và C – C trong phân tử.- Công thức chung của alkane: CnH2n+2 (n ≥ 1)

2 Đồng phân: Tính nhanh số đồng phân: 2n – 4 +1 (3 < n < 8)

Ankan chỉ có đp mạch carbon; C4H10 có 2đp alkane; C5H12 có 3đp alkane; C6H14 có 5 đp ; C7H16 có 9 đp.

C4H10 có 2đp alkane

C – C – C – C

C C CC

C5H12 có 3đp alkane

C – C – C – C – C

C C CC

C C CCC

C6H14 có 5 đp alkane

C – C – C – C – C – C

C C CC

C CC C C C C

CC C C

CCC C C

C7H16 có 9 đp alkane

C – C – C – C – C – C – C 1 nhánh

C C C C CC

C C C C C CC

C C C C CC

2 nhánh

C C C C CC

C C C C CCC ;

C C C C CC

C C CC

3 nhánh

C C C CCCC

P/s: học sinh tự điền H vào các công thức ở trên3 Danh pháp

a Alkane không phân nhánh (chỉ gọi theo danh pháp thay thế UIPAC)

P/s: UIPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)

Tên alkane = Phần nền (Chỉ số lượng nguyên tử C) + aneSố CCông thức

phân tử

Tênalkane

5 C5H12 H3C-CH2-CH2-CH2-CH3 pent - pentanePhân

6 C6H14 H3C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 hex - hexaneHóa

Trang 6

-Tên gốc alkyl = Phần nền (chỉ số lượng nguyên tử C) + yl

Alkanesố gốcalkylCông thức gốc alkylTên thường gốc alkylTên thay thế gốc alkyl

C4H10 4 CH3-CH2-CH2-CH2- butyl but-1-ylCH3 CH CH2

hoặc CH3-CH(CH3)-CH2

-Isobutyl 2-metylprop-1-yl

hoặc CH3-CH2-CH(CH3)-

s-butylhoặc sec-butyl

CH3 CCH3CH3

hoặc (CH3)3C-

hoặc tert-butyl

C5H12 Có 8 nhưngcần nhớ 3 gốc

CH3CH2CH2CH2CH2- Amyl pent-1-ylCH3 CH

CH2 CH2

Hoặc CH3-CH(CH3)-CH2CH2-

-isoamyl 2-metylbut-1-yl

CH3 CCH3CH3

Hoặc CH3-C(CH3)2-CH2

-Neopentyl 2,2-dimetylprop-1-yl

 Alkane mạch nhánh gồm alkane mạch chính kết hợp với một hay nhiều nhánh

Tên Alkane mạch nhánh = Số chỉ vị trí mạch nhánh – Tên nhánh + Tên alkane mạch chính

Chú ý :

 Mạch chính là mạch chứa nhiều C và nhiều nhánh nhất.

 Đánh số sao cho nhánh có vị trí nhỏ nhất (nhiều nhánh thì tổng vị trí nhánh nhỏ nhất). Nếu có nhiều nhánh khác nhau, gọi tên nhánh theo chữ cái a,b,c,

 Nếu có 2,3,4, nhánh giống nhau thì dùng chữ di (2), tri(3) , tetra (4)

 Khi carbon số 2 (tính theo mạch chính) có 1 nhánh CH3 => gọi iso và tính toàn bộ C trong phân tử.

 Khi carbon số 2 (tính theo mạch chính) có 2 nhánh CH3 => gọi neo và tính toàn bộ C trong phân tử.Ví dụ:

Trang 7

CH3 CCHCH3

3-ethyl-2,2-dimthyllpentaneII TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Ở điều kiện thường các alkane từ :

+ C1  C4 và neopentane ở trạng thái khí (khí methane, khí trong bình gas : propane, butane)+ C5 (trừ neopentane)  C17 : là chất lỏng , không màu (xăng, dầu….)

+ Từ C18 trở đi ở trạng thái rắn, màu (nến sáp, nhựa đường,…)

- Nhiệt độ sôi của alkane tăng dần theo chiều tăng số lượng nguyên tử C, các Alkane phân nhánh có nhiệt độ sôithấp hơn so với đồng phân Alkane mạch không phân nhánh.

=> Methane (CH4) có t0s thấp nhất.

- Alkane không tan hoặc ít tan trong nước và nhẹ hơn nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ.

III ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

- Phân tử Alkane chỉ chứa liên kết C – H và C – C là liên kết ϭ bền vững và kém phân cực.=> Phân tử Alkane hầu như không phân cực và tương đối trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.

- Mỗi C nằm ở tâm tứ diện đều mà 4 đỉnh là các nguyên tử hydrogen hoặc carbon khác, góc liên kết (C ; C-H ; H-C-H) đều gần bằng 109,50.

IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC

- Alkane chỉ gồm các liên kết đơn C – C, C – H bền vững nên trơ về mặt hóa học, alkane không tác dụng vớiacid, dung dịch base và chất oxi hóa.

- Phản ứng đặc trưng của alkane gồm phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 6

Trang 8

1)Phảnứng thế

   CH3Cl + HCl chloromethaneCH3Cl + Cl2askt

   CH2Cl2 + HCl dichloromethaneCH2Cl2 + Cl2askt

   CHCl3 + HCl

trichloromethane (chloroform) CHCl3 + 4Cl2askt

   CCl4 + HCl

tetrachloromethane (carbon tetrachloride)

CH3 CH2 CH3 + Cl2 as1:1

CH3 CHCl CH3 + HCl

CH3 CH2 CH2Cl + HCl57%

2) Phảnứng tách

a) Dehydrogen: tách 1 phân tử H2 (tách liên kết C-H) => tạo alkene

b) Cracking: bẻ gãy mạch carbon (tách liên kết C-C và C-H) => tạo alkane,

alkene mạch ngắn hơn.

CnH2n+2 t ,xt0

   CmH2m+2 + CqH2q (n = m + q) Alkane (3C) Alkane mới Alkene

C2H4 C+ 7H16C3H6 C6H14C4H8 C+ 5H12

- Ứng dụngtrong côngnghiệp lọcdầu.

c) Reforming (tách liên kết C-C và C-H) => từ alkane không nhánh tạo alkane

mạch nhánh và các hydrocarbon mạch vòng (không đổi số C và t0s không đổi đángkể)

- Phản ứng reforming

- Quá trìnhreformingđược ứngdụng trongcông nghiệplọc dầu đểlàm tăng chỉsố octane củaxăng và sảnxuất cácarene

1-chloropropane2-chloropropane

Trang 9

+ 4 H2

(benzene,toluene,xylene) làmnguyên liệucho tổng hợphữu cơ.

3) Phảnứng oxi hóa

a) Phản ứng oxi hóa hoàn toàn = Phản ứng cháy

- Khi tiếp xúc với oxygen và có tia lửa khơi mào, alkane bị đốt cháy tạo thành khícarbon dioxide, hơi nước và giải phóng năng lượng.

  3CO2(g)+4H2O(g) rH0298 = -2216 0kJ/mol

- Phản ứng đốt cháy alkane tỏa nhiệt dùng làm nhiên liệu, cung cấp nhiệt để sướiấm và năng lượng cho các nghành công nghiệp.

Khi đốt cháyalkane thì:

n > n=>nalkane=

b) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

- Ở nhiệt độ cao, có mặt xúc tác, alkane bị oxi hóa cắt mạch carbon bởi oxygen tạothành hỗn hợp carboxylic acid

RCH2 - CH2R’ + 52O2

V ỨNG DỤNG

- Khí thiên nhiên (chủ yếu CH4) và khí dầu mỏ là nhiên liệu được sử dụng rộng rãi trên thế giới Chúng được sửdụng làm nhiên liệu trong sản xuất (phân bón urea, hydrogen và ammonia.) và đời sống.

- LPG (Liquefied Petroleum Gas) thương phẩm chứa propanee C3H8 và butane C4H10

- Các alkane lỏng được sử dụng làm nhiên liệu xăng, diesel và nhiên liệu phản lực (jet fuel) - Các alkane C6, C7, C8 là nguyên liệu để sản xuất benzene, toluene và các đồng phân xylene.

- Các alkane từ C11 đến C20 (vaseline) được dùng làm kem dưỡng da, sáp nẻ, thuốc mỡ Các alkane từ C20 đếnC35 (paraffin) được dùng làm nến, sáp,

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 8

Trang 10

- Phương pháp: Chưng cất phân đoạn → Thu được hỗn hợp các alkane có chiều dài mạch C khác nhau ở các

phân đoạn khác nhau

- Khí ngưng tụ thường được chế biến thành xăng.

Sơ đồ chưng cất dầu mỏ

VII Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG

1 Các chất trong khí thải của phương tiện giao thông gây ô nhiễm không khí

Quá trình cháy của xăng, dầu diesel trong động cơ các phương tiện giao thông tạo ra sản phầm cuối cùnglà CO2 Khí này là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính làm Trái Đất nóng lên Nếu xăng, dầu diesel cháykhông hoàn toàn, thiếu oxygen thì tạo ra khí CO, VOCs (các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi như fomaldehyde,benzene, toluene, ) và các hạt bụi đen chứa các hợp chất arene đa vòng rất độc Nhiên liệu chứa sulfur khi cháysinh ra các oxide của sulfur SOx Ngoài ra quá trình cháy tạo nhiệt độ cao khiến oxygen và nitrogen trong khôngkhí phản ứng với nhau, tạo thành các loại oxide của nitrogen NOx Các chất này gây ô nhiểm môi trường khôngkhí.

2 Một số biện pháp hạn chế ô nhiễm môi trường do các phương tiện giao thông

 Sử dụng nhiên liệu cháy sạch: Để bảo vệ sứrc khoẻ con người, trong tiêu chuẩn nhiên liệu có yêu cầunghiêm ngặt về chỉ số octane(1) đối với xăng và chì số cetane (2) đối với diesel Ngoài ra còn có yêu cầu vềhàm lượng kim loại nặng.

Trang 11

- Đối với xăng, có yêu cầu về hàm lượng benzene Theo tiêu chuẩn EURO 4 và EURO 5 , hàm lượngbenzene phải nhỏ hơn 1% về thể tích.

- Đối với nhiên liệu diesel, có yêu cầu về hàm lượng sulfur và hàm lượng arene đa vòng Theo tiêu chuẩnEURO 4, hàm lương sulfur phải dưới 50 mg/kg và theo EURO 5 phải dưới 10mg/kg Theo tiêu chuẩn EURO 4và EURO 5, hàm lượng arene đa vòng PAHs phải dưới 11%.

 Sử dụng nhiên liệu sinh học như xăng pha thêm ethanol (E5, E10, ), biodiesel Ethanol vừa là phụ giatăng chỉ số octane vừa là nhiên liệu cháy sạch Biodiesel là methyl ester của các acid béo trong dầu mỡ độngthực vật phi thực phẩm, nhiên liệu này có chỉ số cetane cao, không chứa sulfur và arene.

 Sử dụng các phương tiện giao thông tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi sang các loại động cơ điện.

- Đưa chất xúc tác vào ống xả của động cơ để tăng hiệusuất đốt cháy, giảm các tác hại của khí thải ra môi trường

Hydrocarbon không no là những hydrocarbon trong phân tử có chứa liên kết đôi, liên kết ba ( gọi chung là

liên kết bội ) hoặc đồng thời cả liên kết đôi và liên kết ba.

ALKENE : CnH2n (n 2) ALKYNE: CnH2n-2 (n 2)

Là các hydrocarbon không no, mạch hở, có chứamột liên kết đôi C=C trong phân tử

- Đống phân cấu tạo :

+ Đồng phân vị trí liên kết bội (C4 trở đi)+ Đồng phân mạch C: Từ C4 trở đi- Đồng phân hình học (đphh) : có*Tính nhanh số đpct = 2n – 4+(n-2)

với (3 < n < 6)

Ví dụ 1: C4H8 có 3 đp cấu tạo; kể luôn đphh là 4CH2 = CH - CH2 - CH3

CH3 - CH = CH - CH3 (có đphh)

- Đống phân cấu tạo :

+ Đồng phân vị trí liên kết bội (C4 trở đi).+ Đồng phân mạch C: Từ C5 trở đi- Đồng phân hình học : không có

CH3-C≡ C-CH2CH3

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 10

Trang 12

CH2 C CH3CH3

:

Ví dụ 2: C5H10 có 5 đp cấu tạo; kể luôn đphh là 6

*Điều kiện alkene có đồng phân hình học là mỗi carbon mang nối đôi phải nối với 2 nguyêntử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau

Điều kiện có đồng phân hình học

- a ≠ b và c ≠ d (a,b,c,d: nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử)

- (a và c hoặc b và d có thể giống nhau)

- Nếu mạch chính ở cùng một phía của liên kết đôi, gọi là đồng phân cis.- Nếu mạch chính ở hai phía khác nhau của liên kết đôi, gọi là đồng phân trans Ví dụ: But-2-ene có đồng phân hình học

H H3C

cis - but-2-ene trans - but-2-ene

mạch chính

Trang 13

Danh pháp thay thế của Alkene, Alkyne

(nếu có nhánh) (từ C4)

Lưu ý khi gọi tên alkene và alkyne

- Chọn mạch carbon dài nhất, có nhiều nhánh nhất và có chứa liên kết bội làm mạch chính - Đánh số sao cho nguyên tử carbon có liên kết bội có chỉ số nhỏ nhất.

- Dùng chữ số (1,2,3, ) và gạch nối (-) để chỉ vị trí liên kết bội.

- Nếu alkene hoặc alkyne có nhánh thì cần thêm vị trí nhánh và tên nhánh trước tên của alkene vàalkyne tương ứng với mạch chính.

TÊN MỘT SỐ ALKENE VÀ ALKYNE

Số CCông thức alkeneTên alkeneCông thức alkyneTên alkyne

(ethylene) HC CH

ethyne(acetylene)3 H2C=CH-CH3 propene

(propylene) HC C - CH3

propyne4 CH2=CH- CH2 -CH3

CH3-CH = CH-CH3

but - 1 - ene but - 2 - ene

5 CH2=CH-CH2-CH2CH3

CH2 C CH2 CH3CH3

CH3 CH CH3

CH2=CH CH CH3CH3

CH3-C≡ C-CH2CH3 HC≡C-CH(CH3)-CH3

II ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ETHYLENE VÀ ACETYLENE

120,3 pm

Mô hình dạng rỗng Mô hình dạng đặc

III TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Nhiệt độ sôi, nóng chảy của alkene và alkyne gần giống alkane nhưng thấp hơn alkane cùng số C

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 12

Số chỉ vị trí nhánh - tên nhánh

tên mạch chính

(Phần nền) vị trí liên kết bội

ene (alkene) yne (alkyne)

Trang 14

- Nhiệt độ sơi, nĩng chảy của alkene và alkyne tăng dần theo số C do tăng khối lượng phân tử và lực tương tácvan der Waals.

- Khơng mùi nhẹ hơn nước, rất ít hoặc khơng tan trong nước, tan trong dung mơi khơng phân cực như:chloroform, diethyl ether,

- Ở điều kiện thường alkene và alkyne cĩ số C+ C2- C4: trạng thái khí (trừ but-2-yne).+ C5-C17: trạng thái lỏng.

+ C18 trở lên: trạng thái rắn.

IV TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA ALKENE VÀ ALKYNE

1 Phản ứng cộng

Alkene và alkyne cộng được: hydrogen (H2); halogen (chlorine: Cl2, bromine : Br2); hydrogen halideHX, X = Cl,Br,I); nước (hydrate hĩa)

a.Cộng hydrogen(hydrogen hĩa)

Dùng một trong các chất xúc tác: Ni,Pd, Pt,đun nĩng, áp suất cao.

P/s: Lindlar = Pd, CaCO3/BaSO4

Pb(CH3COO)2/quinoline (chất lỏng khơng màu cĩcơng thức C9H7N) do nhà bác học Herbert Lindlartìm ra

b.Cộng halogen (halogen hĩa)

Alkene làm mất màu dung dịch bromine

(sản phẩm phụ)

Trang 15

+ HBr

2-bromopropene(sản phẩm chính) 1-bromopropene

(sản phẩm phụ)

+ HBr

CHBr2 CH2 CH32,2-dibromopropane(sản phẩm chính)

1,1-dibromopropane(sản phẩm phụ)HC C CH3 2 1:2

CBr2 CH3

d.Phản ứng cộngnước (hydrate hĩa)

Alkene + H2O => tạo alcohol034

=> P/s:

- Alkene, alkyne khơng đối xứng làAlkene,

alkyne cĩ 2C khơng no khơng cùng bậc.

CH3 C CH+ H2O Hg2+, H2SO4 , t0

CH3 C CH2OHCH3 C CH3

n CH2=CH2 t0

, xt, p

CH2 CH2nethylene

polyethylene (PE)n CH2=CH t

0, xt, p

CH2 CHn

propylene polypropylene (PP)n : hệ số trùng hợp.

2 Phản ứng của alk-1-yne với AgNO3/NH3

Các alkyne cĩ liên kết ba ở đầu mạch cĩ khả năngtham gia phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3

tạo kết tủa Phản ứng này dùng nhận biết alkyneđầu mạch

a) Oxi hĩa khơng hồn tồn = mất màuthuốc tím KMnO4 (potassium permanganate)

3CH2=CH2+2KMnO4+4H2O3HO-CH2CH2-OH+2MnO2 +2KOH ethylene glycol

a) Oxi hĩa khơng hồn tồn = mất màu thuốc tímKMnO4 (potassium permanganate)

3HC CH +8KMnO4 3KOOC-COOK + 2KOH + 8MnO2 +2H2O

b)Phản ứng oxi hĩa hồn tồn = phản ứngb)Phản ứng oxi hĩa hồn tồn = phản ứng cháy

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 14

Trang 16

cháy => tỏa nhiều nhiệt.

  4CO2(g) +2H2O(g) rH2980 = -2602kJ

V ĐIỀU CHẾ

1.Trongphòng thínghiệm

Dehydrate ethanol => ethylene C2H4

- Alkene C2-C4 được điều chế bằng cáchcracking alkane trong các nhà máy lọcdầu.

Zeolite500 C

Trang 17

Điều chế và thử tính chất của acetylene trong phòng thí nghiệmVI ỨNG DỤNG

- Tổng hợp polymer như : polyethylene (PE), polypropylene (PP) => ly, cốc, tủ nhựa,

- Ethylene, Acetylene kích thích hoa quả mau chín Acetylene điều khiển quá trình sinh mủ của cây cao su, - Tổng hợp các polymer như : poly(vinyl alcohol), poly(vinyl acetate), => làm bao bì, keo dán, màng đệm.- Acetylene cháy tỏa nhiều nhiệt => làm đèn xì oxygen-acetylene để hàn, cắt kim loại.

- Sản xuất dược phẩm

- Công nghiệp hóa chất : sản xuất alcohol, aldehyde, ethylbebzene, cumene,

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 16

Trang 18

CHỦ ĐỀ 3: ARENE ( HYDROCARBON THƠM) I.KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, DANH PHÁP

1 Khái niệm

- Arene còn gọi là hydrocarbon thơm là những hydrocarbon trong phân tử có chứa một hay nhiều vòng benzene

2 Phân loại: gồm alkyl benzene và hydrocarbon thơm khác:

Trang 19

p -xylene 1,4-dimethylbenzene p-dimethylbenzene

HYDROCARBON KHÁCC8H8

CH CH2 styrene vinylbenzene

II ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA BENZENE

Phân tử Benzene có 6 nguyên tử carbon tạo thành hình lục giác đều, tất cả các nguyên tử carbon và hydrogenđều nằm trên một mặt phẳng, có góc liên kết bằng 120o, độ dài liên kết carbon- carbon bằng 139 pm.

III TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

- Benzene, toluene, xylene, styrene ở điều kiện thường là chất lỏng không màu, trong suốt, dễ cháy và có mùiđặc trưng Naphthanlene là chất rắn màu trắng, có mùi đặc trưng (có thể phát hiện ở nồng độ thấp)

- Các arene không phân cực hoặc kém phân cực nên không tan trong nước và thường nhẹ hơn nước, tan trongcác dung môi hữu cơ.

- Các arene tác động đến sức khỏe của con người chủ yếu thông qua hít thở không khí bị ô nhiễm, đặc biệt ở cáckhu vực có nhiều xe cơ giới, khu vực có trạm xăng dầu và nơi có khói thuốc lá.

- Benzene, toluen, xylene (được gọi chung là BTX) có trong dầu mỏ với hàm lượng thấp Khi chưng cất dầu thôthường nhận được phân đoạn có chứa các arene này Naphtalene và các arene đa vòng khác có trong dầu mỏ vànhựa than đá

IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC1 Phản ứng thế

Arene có thể tham gia phản ứng thế hydrogen ở vòng benzene như phản ứng halogen hóa, Nitro hóa,

a Phản ứng halogen hóa

Các arene tham gia phản ứng thế nguyên tử halogen gắn với vòng thơm bằng halogen ( chlorine, bromine) ởnhiệt độ cao khi có xúc tác muối Iron (III) halide

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 18

Quy tắc thế: khi Benzene có nhóm alkyl các phản ứng thế nguyên tử hydrogen ở vòng benzene

xảy ra dễ dàng hơn so với benzene và ưu tiên thế vào vị trí số 2 hoặc số 4 ( vị trí ortho hoặc para) so với alkyl

Trang 20

o - bromotoluene (40%)

p - bromotoluene (60%) - HBr

- Toluene được nitro hĩa tạo thành hỗn hợp 2 sản phẩm chính là ortho và para-nitroToluene

+ HNO3 đặc H2SO4 đặc H2O

m - nitrotoluene (4%) NO2

Trang 21

Cl2 UV, t0

3 Phản ứng oxi hóa

a Phản ứng oxi hóa hoàn toàn ( phản ứng cháy)

Các arene như benzene, toluene, xylene dễ cháy và tỏa nhiều nhiệtC6H6(g) + 15

2 O2(g) t

  6CO2(g) +3H2O(g) rH0298= -3272kJC6H5CH3 + 9O2t

b Phản ứng oxi hóa nhóm alkyl

- Do ảnh hưởng của vòng benzene, mạch nhánh alkyl thường bị gãy mạch ở nguyên tử carbon liên kết trựctiếp với vòng thơm bởi các tác nhân oxi hóa như KMnO4.

- Benzene không có phản ứng làm mất màu thuốc tím, mà các đồng đẳng của benzene làm mất màu thuốctím.

 Môi trường trung tính diễn ra chậm hơn môi trường acid.C6H5CH3 + 2KMnO4t

  C6H5COOK + KOH + 2MnO2 + H2O potassium benzene

 Trong môi trường acid, phản ứng xảy ra dễ hơn và cho sản phẩm là benzoic acid.5C6H5CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4t

  5C6H5COOH +3 K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2OC6H5COOK + HCl  C6H5COOH + 3KCl

Trang 22

- Hydrocarbon thơm có trong thành phần của xăng, dầu (trong xăng có khoảng 5% toluene và khoảng 1% -6%xylene) Mặc dù có chỉ số octane cao, nhiều arene lại là tác nhân gây đột biến tế bào (dẫn tới bệnh ung thư) nênhiện nay người ta có xu hướng hạn chế sự có mặt của chúng trong thành phần của nhiên liệu Hydrocarbon thơmthường được dùng làm dung môi để sản xuất sơn, cao su, các loại polymer, mực in, mĩ phẩm, dược phẩm, - Benzene là nguyên liệu quan trọng để sản xuất các alkylbenzene sulfonate mạch không phân nhánh (linearalkylbenzenesulfonate, LAS) là thành phần chính của bột giặt; sản xuất styrene - nguyên liệu cho chế tạo nhựaPS (polystyrene) và một số polymer khác Benzene và một số hydrocarbon thơm khác là nguyên liệu đầu dùngđể sản xuất thuốc trừ sâu, chất điều hoà sinh trưởng thực vật, phẩm nhuộm

Cách ứng xử thích hợp với việc sử dụng arene

Arene (chủ yếu là benzene, toluene và xylene) là nguồn nguyên liệu để tổng hợp nhiều loại hoá chất và vật liệu hữu cơ quan trọng, có nhiều ứng dụng trong đời sống.

Tuy nhiên, arene là những chất độc nên khi làm việc với arene cần tuân thủ đúng quy tắc an toàn.Benzene là chất làm tăng nguy cơ gây ung thư và các bệnh khác, vì vậy không được tiếp xúc trực tiếp với hoáchất này.

Đặc biệt, các thuốc bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, trừ cỏ) thế hệ cũ là dẵn xuất của benzene đều có tác hạiđối với sức khoẻ con người và gây ô nhiễm môi trường, do vậy cần hết sức thận trọng khi sử dụng Không đượcsử dụng các chất đã bị cấm như DDT (dichlorodiphenyltrichloroethane) hay 666 (1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane), thay vào đó là những thuốc thế hệ mới vừa hiệu quả vừa an toàn.

Ngày nay, các nhà khoa học nghiên cứu và đưa ra công nghệ tổng hợp hữu cơ an toàn, thân thiện môitrường và hướng đến các nguồn nguyên liệu nguồn gốc thiên nhiên.

Trang 23

xúc tác, t0+ CH 2=CH2, H+ CH2 CH3

CTTQ CnH2n+2 (n 1) CnH2n (n 2) CnH2n  2 (n 2) CnH2n  6 (n 6)

Đặcđiểm cấutạo phân

- Mạch hở, chỉ cĩ liên kết đơn.

- Cĩ đồng phân mạch carbon.

- Mạch hở, cĩ 1 liên kết đơi.

- Cĩ đồng phân: mạch carbon, vị trí liên kết đơi, đồng phân hình học.

- Mạch hở, cĩ 1 liên kết ba.

- Cĩ đồng phân:mạch carbon, vị trí liên kết ba.

- cĩ vịng benzene - Cĩ đồng phân: mạch carbon của alkyl, vị trí các nhĩm alkyl….

Tínhchất hĩa

- Phản ứng thế halogen- Phản ứng cracking- Phản ứng reforming- Phản ứng oxi hĩa

- Phản ứng cộng (H2, Br2, HX, H2O)- Phản ứng trùng hợp- Phản ứng oxi hĩa

- Phản ứng cộng (H2, Br2, HX, H2O)- Phản ứng alk-1-yne với AgNO3/NH3

- Phản ứng oxi hĩa

- Phản ứng thế (halogen hĩa, nitro hĩa).

- Phản ứng cộng (H2, Cl2).

- Phản ứng oxi hĩa.

- Nhiên liệu: xăng, diesel, nhiên liệu phản lực.

- Nguyên liệu:

vaseline, nến, sáp, sản xuất hĩa chất

- Tổng hợp polymer.- Ethylene kích thích hoa quả mau chín.- Nguyên liệu sản xuấthĩa chất.

- Đèn xì oxygen – acetylene.

- Nguyên liệu sản xuấthĩa chất.

- Tổng hợp polymer.- Toluen: sản xuất thuốc nổ.

- Nguyên liệu sản xuất hĩa chất.

DẠNG 1.1: ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP ALKANE

Câu 1.Viết các cơng thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế và tên thường (nếu cĩ) của alkane cĩ cơng

thức phân tử C4H10, C5H12 , C6H14, C7H16 và cho biết số sản phẩm monochloro cĩ thể cĩ của các đồng phân đĩ.

Hướng dẫn giải

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 22

Trang 24

CH3CH3

Trang 25

CH3 CCH CH3CH3

Câu 2 Gọi tên IUPAC (danh pháp thay thế) của các alkane có công thức sau đây :

1) CH3CH2CH2CH3: Butane

2) CH3 CH(CH3)CH3: 2-methylpropane3) CH3 C(CH3)2CH3: 2,2-dimethylpropane4)

: 2,2,4 - trimethylpentane9) CH3-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-[CH2]4-CH(CH3)2.

CH3CHCH3

Trang 26

7) 4-ethyl-2,3,3-trimethylheptane

Câu 4 [KNTT - SBT] (a) Viết công thức cấu tạo của các alkane có tên gọi sau:

Pentane; 2-methylbutane (isopentane) và 2,2~dimethylpropane (neopentane).(b) Gọi tên các alkane sau:

Câu 5 [KNTT - SBT] Cho các alkane sau: (a) butane; (b) isobutane (2-methylpropane) và (c) neopentan

(2,2-dimethylpropane) Số dẫn xuất một lần thế được tạo thành khi chlorine hoá các hydrocarbon trên là bao nhiêu?Viết công thức cấu tạo và gọi tên các sản phẩm.

Hướng dẫn giải

a) Hai sản phẩm: 1 –chlorobutane

b) Một sản phẩm:

1 -chloro-2-methylpropane 2-chloro-2-methylpropanea) Một sản phẩm:

Trang 27

l-chloro-2,2-dimethylpropane

Câu 6 (SBT - CTST) Để hoàn thành bài tập gọi tên các đồng phân của alkane có công thức phân tử là C4H10,một bạn học sinh đã vẽ các dạng mạch carbon của alkane này, biết rằng dạng mạch carbon này chỉ chứa các liênkết đơn có thể có, sau đó bạn tiếp tục bổ sung các nguyên tử hydrogen vào dạng mạch carbon để hoàn tất bàitập Theo em, học sinh đó đã sai ở điểm nào?

Hướng dẫn giải

Chú ý chuỗi 4 nguyên tử carbon chỉ chứa liên kết đơn có thể được “bẻ” theo nhiều cách khác nhau vì các liên kết C-C có thể quay tự do Tuy nhiên, có 7 cách quay các liên kết C-C trong hình mà vẫn không làm

thay đổi bản chất giữa chúng Do đó thực chất C4H10 chỉ có 2 đồng phân.

Câu 7 (SBT - CTST). Gọi tên alkane sau theo danh pháp thay thế:a

b

Hướng dẫn giải

a Đánh số trên mạch chính là mạch dài nhất:

6-isobutyl-2,3-dimethyldecanehay 2,3-dimethyl-6-(2-methylpropyl)decane

Ở đây, ở vị trí carbon số 6 có nhánh phức tạp Để đọc tên nhánh này, carbon của nhánh phức tạp gắn vào mạchchính được đánh số 1 (xem hình) Tên nhánh phức tạp được cho vào ngoặc Do đó tên alkane đã cho là: 2,3-dimethyl-6-(2-methylpropyl)decane.

Lưu ý: Khi gọi tên nhánh, ưu tiên theo thứ tự chữ cái của nhánh, không ưu tiên theo chữ cái của các tiếp đầu

ngữ iso, di, tri, Ví dụ ở trên, isobutyl vẫn ưu tiên hơn dimethyl, mặc dù “i” đứng sau “d”.b

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 26

Trang 28

4-ferf-butyl-2,4,6-trimethylheptanehay 2,4,6-trimethyl-4-(1,1-dimethylethyl)heptane

Tương tự như trên, ở vị trí carbon số 4 có nhánh phứcytạp, trong đó carbon của nhánh phức tạp gắn vào mạchchính được đánh số 1 (xem hình) Tên nhánh phức tạp được cho vào ngoặc Do đó tên alkane đã cho là 2,4,6-trimethyl-4-(1,1-dimethylethyl)heptane.

DẠNG 1.2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ALKANE Câu 1 Cho biểu đồ thể hiện nhiệt độ sôi của 6 alkane đầu tiên:

(a) Căn cứ trên biểu đồ, có bao nhiêu alkane ở thể khí trong điều kiện thường

(b) Vì sao tuy có 5C trong phân tử, 2,2–dimethylpropane (neopentane) lại ở thể khí trong điều kiện thường?

Hướng dẫn giải

a) Căn cứ trên biểu đồ, có 4 alkane ở thể khí trong điều kiện thường là CH4, C2H6, C3H8 và C4H10

b) Nhiệt độ sôi của neopentane chỉ là 9,5 °C, thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ của isopentane (27,7 °C) và pentane (36,0 °C) Do đó, neopentan là một chất khí ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển, trong khi hai đồng phân còn lại là chất lỏng.

Nhiệt độ sôi của neopentane thấp hơn 2 đồng phân với nó là do phân tử neopentane có dạng hình cầu làm diện tích tiếp xúc giữa các phân tử neopentane kém, dẫn đến tương tác van der Waals giữa các phân tử neopetane rất yếu.

Câu 2 [CTST - SGK] Hãy nêu nhận xét đặc điểm cấu tạo phân tử của các alkane Vì sao alkane còn được gọi

là hydrocarbon bão hòa hay hydrocarbon no?a)Alkane nào dưới đây có mạch phân nhánh?(1) CH3CH2CH3

Trang 29

Alkane là những hydrocarbon mạch hở chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử nên được gọi là hydrocarbon bão hoàvà có công thức chung C Hn2n 2 n 1.

a) Alkane (2) có mạch phân nhánh

b)C Hn2n 2 n 1=> số H= 2n + 2= 52 => n =25 nên có 25 nguyên tử carbon trong phân tử alkane.

Câu 4 [CTST - SGK] Khi số nguyên tử carbon tăng, thể của các phân tử alkane chuyển từ khí sang lỏng, rồi

Câu 5 [CTST - SGK] Những nguyên tử carbon trong phân tử alkane không phân nhánh có nằm trên một

đường thẳng không? Giải thích.

Hướng dẫn giải

Mỗi nguyên tử carbon trong alkane đều nằm ở tâm của một tứ diện (*) mà 4 đỉnh là các nguyên tử hydrogenhoặc nguyên tử carbon với các góc liên kết C C C, C C H    và H C H đều gần bằng 109,5°.

Câu 6 [CTST - SGK] Quan sát biểu đồ thể hiện nhiệt độ sôi của bốn alkane đầu tiên.

a) Nhận xét và giải thích sự biến đổi nhiệt độ sôi của các alkane đã cho trong biểu đồ.b) Ở nhiệt độ phòng, methane, ethane, propane và butane là những chất lỏng hay chất khí?

Biểu đồ thể hiện nhiệt độ sôi của các alkane từ methane đến butane

b)2-Methylheptane, octnae và 2,2,4-trimethylpentane.

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 28

Trang 30

Câu 9(SBT - CTST) Mặc dù có 5 nguyên tử carbon trong phân tử nhưng neopentane (2,2-dimethylpropane) ởthể khí trong điều kiện thường Giải thích.

Hướng dẫn giải

Trong số 3 đồng phân của C5H12, neopentane có cấu trúc đối xứng cao, phân tử xem như có dạng hình cầu nêntương tác van der Waals giữa các phân tử neopentane rất yếu, dẫn đến nhiệt độ sôi của neopentane là 9,5°C.Điều này làm cho phân tử neopentane ở thể khí trong điều kiện thường (hai đồng phân còn lại là pentane cónhiệt độ sôi ở 36 °C và isopentane có nhiệt độ sôi ở 27,8 °C nên trong điều kiện thường, chúng ở thể lỏng).

Câu 10(SBT - CTST) Em hãy cho biết xăng có tan được trong nước hay không và chất béo có tan được trongxăng hay không Theo em, bác thợ sửa xe thường rửa tay bằng gì để sạch các vết dầu mỡ?

Hướng dẫn giải

Xăng có thành phần chính là các phân tử alkane có số nguyên tử carbon từ 7 - 11 nguyên tử Vì xăng là cácphân tử không phân cực trong khi nước là phân tử phân cực, nên xăng không tan được trong nước Đồng thời,chất béo là hợp chất không phân cực nên chất béo cũng tan được trong xăng.

Dầu mỡ sửa chữa xe cũng là các phân tử alkane nên không thể tan được trong nước, điều đó được hiểu là dầumỡ trên tay bác thợ sửa chữa xe không thể làm sạch chỉ bởi nước Bác thợ sửa xe thường dùng dầu hoả (là cácphân tử alkane có số nguyên tử carbon từ 12 - 15 nguyên tử) để hoà tan các vết dầu mỡ, sau đó rửa lại bằng xàphòng.

Câu 11(SBT - CTST) Vì sao khi tiếp xúc lâu dài với xăng sẽ làm cho da bị phồng rộp và gây đau nhức?

Hướng dẫn giải

Khi tiếp xúc lâu dài với xăng, dầu hoả, sẽ làm cho lớp dầu bảo vệ da bị trôi đi, da không còn lớp dầu bảo vệnên sẽ bị phồng rộp và gây đau nhức Vì vậy khi tiếp xúc với xăng, dầu hoả, dung môi pha sơn, cần đeo găngtay cẩn thận.

Câu 12(SBT - CTST) Butane là chất lỏng có thể nhìn thấy bên trong một chiếc bật lửa trong suốt, có nhiệt độsôi thấp hơn một ít so với nhiệt độ của nước đóng băng (-0,5 °C) Tuy nhiên vì sao butane trong bật lửa lạikhông sôi?

Hướng dẫn giải

Butane là chất lỏng có thể nhìn thấy bên trong một chiếc bật lửa trong suốt, có nhiệt độ sôi thấp hơn một ít sovới nhiệt độ của nước đóng băng (-0,5°C) Tuy nhiên butane trong bật lửa lại không sôi Điều này được giảithích là do khi được đưa vào trong bật lửa, butane chịu áp suất rất cao so với áp suất khí quyển, việc tăng áp suấtnày đã làm cho các phân tử khí butane “lại gần nhau hơn” và “bị ép” thành thể lỏng Vì vậy butane trong bật lửađược nén và lưu lại dưới dạng lỏng Khi được giải nén, chất lỏng lập tứcl bốc hơi và tạo khí butane, bốc cháykhi gặp tia lửa do ma sát giữa bánh răng kim loại với đá lửa.

DẠNG 1.3: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CỦA CÁC PHẢN ỨNG Câu 1: Viết phương trình hóa học của các phản ứng

1) Methane + chlorine (tỉ lệ mol 1:1) : CH4 + Cl2 AS;1:1

2) Methane + chlorine (tỉ lệ mol 1:2) CH4 + 2Cl2 AS;1:2

   CH2Cl2 + 2HCl3) Methane + chlorine (tỉ lệ mol 1:3) CH4 + 3Cl2 AS;1:3

4) Methane + chlorine (tỉ lệ mol 1:4) CH4 + 4Cl2 AS;1:4

   CCl4 + 4HCl5) Ethane + chlorine (tỉ lệ mol 1:1) CH3-CH3 + Cl2 AS;1:1

   CH3-CH2Cl + HCl6) Ethane + chlorine (tỉ lệ mol 1:2) CH3-CH3 + 2Cl2 AS;1:2

   CH3-CHCl2 + 2HCl

Trang 31

7) Propane + chlorine (tỉ lệ mol 1:1)

CH2Cl+ HCl1 : 1

10) Neopentane + chlorine (tỉ lệ mol 1:1)

+ HCl1 : 1

11) Tách 1 phân tử H2 = dehydrogen hóa etaneCH3 – CH3

C5H12 + 8 O2

  5CO2 + 6 H2O

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 30

Trang 32

Chuẩn bị: ống nghiệm, hexane, nước bromine, cốc thuỷ tinh.Tiến hành:

- Cho vào ống nghiệm khoảng 1 mL hexane rồi cho tiếp vào đó khoảng 1 mL nước bromine Quan sát thấy ốngnghiệm có hai lớp, lớp dưới là nước bromine màu vàng, lớp trên là hexane không màu.

- Lắc đều và quan sát hiện tượng.

- Đặt ống nghiệm vào cốc nước ấm (khoảng 50 °C), quan sát hiện tượng xảy ra.Trả lời câu hỏi:

1 Nêu hiện tượng xảy ra trong quá trình thí nghiệm Giải thích.

2 Viết phương trình hoá học ở dạng công thức phân tử của phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên (nếu có), giảthiết là chỉ có một nguyên tử hydrogen được thay thế.

Hướng dẫn giải

1

- Hiện tượng: Ban đầu ống nghiệm có hai lớp, lớp dưới là bromine màu vàng, lớp trên là hexane không màu.- Giải thích: Bromine tan kém trong nước (nước bromine chứa khoảng 1% Br2) nhưng lại tan tốt trong dungmôi hữu cơ vì chúng có liên kết cộng hóa trị không hoặc kém phân cực Vì vậy khi cho nước bromine vàohexane lúc đầu quan sát thấy lớp nước bromine nằm ở dưới và hexane nhẹ hơn nằm ở lớp trên không có màu.- Sau khi lắc, bromine được chiết lên và tan vào lớp hexane, lớp này có màu vàng

- Đặt ống nghiệm vào cốc nước ấm khoảng 50 °C và lắc nhẹ, quan sát thấy màu vàng nhạt dần và có thể mấtmàu hoàn toàn

Sau khi đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng, thu được hỗn hợp không có màu.2 Phương trình hoá học:

Chuẩn bị: hexane, dung dịch KMnO4, 1%, ống nghiệm, bát sứ, que đóm Tiến hành.

1 Phản ứng của hexane với dung dịch KMnO4

Cho khoảng 1 mL hexane vào ống nghiệm, thêm vài giọt dung dịch KMnO4 1%, lắc đều ống nghiệm trongkhoảng 5 phút, sau đó đặt ống nghiệm vào giá rồi để yên khoảng 10 phút Quan sát thấy ống nghiệm có 2 lớp,lớp dưới là dung dịch KMnO4 trong nước màu tím, lớp trên là hexane không màu.

2 Phản ứng đốt cháy hexane

cho khoảng 1 mL hexane (lưu ý không được lấy nhiều hơn) vào bát sứ nhỏ, cần thận đưa que đóm đang cháyvào bề mặt chất lỏng, hexane bốc cháy cho ngọn lửa màu vàng.

Trả lời câu hỏi:

a) Hexane có phản ứng với dung dịch KMnO4, ở điều kiện thường không? Tại sao?

b) Tại sao lại đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thuỷ tinh? Viết phương trình hoá họccủa phản ứng xảy ra.

c) Nếu đốt cháy hexane trong điều kiện thiếu oxygen sẽ tạo ra carbon monoxide và nước Hãy viết phương trìnhhoá học của phản ứng này.

Hướng dẫn giải

a) Hexane không phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường Vì ở điều kiện thường, các alkane kémhoạt động (trong phân tử chỉ chứa các liên kết C-C và C-H là liên kết σ bền và kém phân cực nên khó tham giavào các phản ứng hóa học).

b) Phải đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thủy tinh vì để đảm bảo hexane được tiếp xúcvới không khí nhiều nhất, đủ và dư oxygen, phản ứng diễn ra hoàn toàn.

2 C6H14 + 19 O2 t0

  12 CO2 + 14 H2Oc) Phương trình hoá học:

2 C6H14 + 13 O2 t0

  12 CO + 14 H2O

Câu 5.[KNTT - SGK] Viết phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy hoàn toàn pentane.

Trang 33

b) Cho 2-methylbutane tác dụng với chlorine trong điều kiện chiếu sáng thu được tối đa bao nhiêu đồng phâncấu tạo dẫn xuất monochloro?

Hướng dẫn giải

CH4 + Cl2

a s1:1

  CH3Cl + HClCH4 + 2Cl2  1:2a s CH2Cl2 + 2HClCH4 + 3Cl2  a s

1:3 CHCl3 + 3HClCH4 + 4Cl2  1:4a s CCl4 + 4HClb)

CH2 CH3+ Cl2ánh sáng1 : 1

Viết phương trình hóa học phản ứng cháy của các alkane sau:

a) pentane b) isooctane (2,2,4 - trimethylpentane)

Hướng dẫn giải

a) C5H12 + 8O2t0

  5CO2 + 6H2Ob) C8H18 + 12,5O2t0

  8CO2 + 9H2O

Câu 9 [KNTT - SBT] Monochlorine hoá propane (có chiểu sáng, ở 25°C), thu được 45% 1- chloropropane và55% 2-chloropropane; còn monobromine hoá propane (có chiếu sáng và đun nóng đến 127°C), thu được 4% 1-bromopropane và 96% 2- bromopropane Dựa trên các kết quả thực nghiệm này, hãy nhận xét về:

(a) quan hệ giữa khả năng tham gia phản ứng thế của alkane và bậc của carbon; (b) khả năng phản ứng của các halogen và tính chọn lọc vị trí thế của các halogen.

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 32

Trang 34

Hướng dẫn giải

CH3-CH2-CH3 + Cl2

- HCl

   CH3CH2CH2Cl + CH3CH(Cl)CH3 1 –chloropropane 2-chloropropane 45% 55%CH3-CH2 (CH3)2-CH3 + Br2

- HBr

   CH3CH2CH2Br + CH3CH(Br)CH3

1 –Brompropane 2-bromopropane 4% 96%

Câu 10(SBT - CTST). Cho 2-methylpropane tác dụng với chlorine (tỉ lệ mol 1 :1, có ánh sáng) thu được tối đabao nhiêu sản phẩm thế monochloro?

Hướng dẫn giải

Do 2-methylpropane có 3 nhóm -CH3 có vị trí tương tự nhau nên chỉ có 2 sản phẩm thế monochloro tạo thànhsau phản ứng là:

1 -chloro-2-methylpropane 2-chloro-2-methylpropane

thế monobromo là 1-bromo-2-methylpropane (0,56%) và 2-bromo-2-methylpropane (99,44%) Xác định tỉ lệkhả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậcIII trong phản ứng.

Hướng dẫn giải

2-methylpropane có công thức cấu tạo:

Như vậy 2-methylpropane có 9 nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và 1 nguyên tử hydrogen gắnở nguyên tử carbon bậc III Gọi a và ka là khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyêntử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậc III trong phản ứng thế bromine đã cho, ta có phương trình:

khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậcII tương ứng là 1 : 4.

a) Xác định tỉ lệ phần trăm các sản phẩm thế monochloro thu được trong phản ứng thế trên.

b) Dự đoán khả năng phản ứng và tỉ lệ phần trăm các sản phẩm thế thu được khi thay chlorine bằngbromine.

Hướng dẫn giải

a) Propane CH3-CH2-CH3 có 6 nguyên tử hydrogen gắn ở carbon bậc I và 2 nguyên tử hydrogen gắn ởcarbon bậc II Khi tác dụng với chlorine sẽ thu được 2 sản phẩm thế monochloro là CH3-CH2-CH2Cl và CH3-CHCl-CH3 Tổng khả năng phản ứng của 8 nguyên tử hydrogen là 6.1 + 4.2 = 14 Do 6 nguyên tử hydrogen ởnguyên tử carbon bậc I đều có khả năng phản ứng như nhau để tạo sản phẩm CH3-CH2-CH2Cl nên khả năngtạo CH3-CH2-CH2Cl là 6.100

Trang 35

nhiều so với sản phẩm thế CH3-CH2-CH2Br.

Câu 13 (SBT-CD):Trong phản ứng thế nguyên tử H của phân tử alkane, bromine có tính chọn lọc cao, nghĩa làxác suất thế nguyên tử H ở nguyên tử carbon bậc ba gấp hàng trăm lần xác suất thế H ở nguyên tử carbon bậcmột và bậc hai Xác định công thức cấu tạo sản phẩm chính của phản ứng xảy ra khi cho (CH3)2CHCH2CH3

phản ứng với bromine (chiếu sáng).

V =3,8.24,79.100

20 = 471,01 (L)

sinh ra một lượng năng lượng là 2220 kJ Một bóng đèn LED công suất 20W được thắp sáng bằng pin nhiênliệu propane – oxygen Biết hiệu suất quá trình oxi hóa propane là 75,0%; hiệu suất sử dụng năng lượng là96% và trung bình cứ 1 giờ bóng đèn LED nói trên nếu được thắp sáng liên tục thì cần tiêu thụ hết một lượngnăng lượng bằng 72,00 kJ Tính thời gian bóng đèn được thắp sáng liên tục khi sử dụng 74,37 lít khí propanelàm nhiên liệu ở điều kiện chuẩn?

Hướng dẫn giải

= 3 (mol)

→ Thời gian bóng đèn thắp sáng = = 66,6 giờ

Câu 3: Khí biogas (giả thiết chỉ chứa CH4) và khí gas (chứa 40% C3H8 và 60% C4H10 về thể tích) được dùngphổ biến làm nhiên liệu và đun nấu Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol các chất như bảngsau:

Nhiệt lượng tỏa ra (kJ) 89022202850

Nếu nhu cầu về năng lượng không đổi, hiệu suất sử dụng các loại nhiên liệu như nhau, khi dùng khí biogasđể thay thế khí gas để làm nhiên liệu đốt cháy thì lượng khí CO2 thải ra môi trường sẽ tăng giảm bao nhiêu?

—> Q = 2220.2x + 2850.3x —> x = Q/12990

n phát thải = 3.2x + 4.3x = 3Q/2165 > Q/890 nên với cùng 1 nhiệt lượng cung cấp ra thì dùng biogas sẽ

phát thải ít CO2 hơn gas.

Lượng CO2 giảm = (3Q/2165 - Q/890) 100%

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 34

Trang 36

Câu 4: Một loại xăng chứa hỗn hợp hexane, heptane và 2,2,4-trimethylpentane (cịn gọi là isooctane) Hĩa hơi

lượng xăng này được hơi xăng cĩ tỉ khối so với H2 là 54,9 Tính tỉ lệ thể tích hơi xăng và khơng khí (20% thểtích O2, 80% thể tích N2) vừa đủ đốt cháy hết lượng xăng này?

Hướng dẫn giải

tỏa ra

cần dùng3

Câu 6: Một loại xăng cĩ chứa 4 ankane với thành phần về số mol như sau: 10% heptane, 50% octane, 30%

nonane và 10% đecane Cho nhiệt đốt cháy của xăng là 5337,8 kJ/mol, năng lượng giải phĩng ra 20% thải vàomơi trường, các thể tích khí đo ở đkc và các phản ứng xảy ra hồn tồn Nếu một xe máy chạy 100 km tiêu thụhết 2 kg loại xăng nĩi trên thì thể tích khí carbonic và nhiệt lượng thải ra mơi trường lần lượt là bao nhiêu?

Câu 7: Đốt cháy hồn tồn m gam hỗn hơp X gồm hai hiđrocarbon thuộc cùng dãy đồng đẳng, thấy tỉ lệ khối

lượng hai sản phẩm cháy 17/9 và tỏa ra một năng lượng là 797,23 kJ Hấp thụ tồn bộ sản phẩm cháy ở trên vàobình đựng 500 ml dung dịch Ba(OH)2 aM, thấy khối lượng dung dịch tăng 3,25 gam, năng lượng tỏa ra khi đốtcháy các hiđrocarbon này được cho bởi cơng thức Q = (612n + 197) kJ/mol với n là số carbon tronghiđrocarbon Giá trị của (m + a) là?

Hướng dẫn giải

n 2n 22

Câu 8: Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 gam khí methane (CH4) là 55,6475 kJ Giả thiết rằng tồn bộ lượng nhiệtcủa quá trình đốt methane tỏa ra đều dùng để làm nĩng nước với hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 75% Biết đểlàm nĩng 1 mol nước thêm 1oC cần một nhiệt lượng là 75,4 J; khối lượng riêng của nước là 1 gam/ml; ở điềukiện chuẩn 1 mol khí cĩ thể tích 24,79 lít Thể tích khí methane (ở điều kiện chuẩn) cần phải đốt để làm nĩng 3lít nước từ 25oC tới 100oC?

Trang 37

Hướng dẫn giải

Cõu 9: Khớ Biogas là loại khớ sinh học, thành phần chớnh gồm hỗn hợp khớ methane (CH4 chiếm khoảng 50% 60%), CO2 (>30%) và một số chất khỏc được phỏt sinh từ sự phõn hủy hợp chất hữu cơ như hơi nước, N2, O2,H2S, CO Muốn nõng nhiệt độ của 1 gam nước lờn 1oC cần tiờu tốn 4,18 J và khi 1,00 gam methane chỏy, nhiệt

-tỏa ra là 55,6 kJ Tớnh thể tớch tối thiểu khớ biogas (lớt) cần dựng để đun 2,5 lớt nước (D = 1,00 g/ml) từ 250C lờn1000C? (Giả sử cú 65% lượng nhiệt sinh ra khi đốt chỏy biogas được sử dụng để tăng nhiệt độ của nước)

Hướng dẫn giải

3H O

caàn duứngCH

ẹeồ naõng nhieọt ủoọcuỷa1 gam nửụực leõn 1 C caàn tieõu toỏn 4,18 (J)

2500 gam nửụực taờng 75 C thỡ naờng lửụùng caàn tieõu toỏn laứ : 2500.75.4,18 783750 (J) 783,75 (kJ)783,75 1

toỏi ủaBiogas

0,6.22,4 19,73 (lớt)

Cõu 10: Butane là một trong hai thành phần chớnh của khớ đốt húa lỏng (Liquified Petroleum Gas-viết tắt là

LPG) Khi đốt chỏy 1 mol butan tỏa ra lượng nhiệt là 2497 kJ Để thực hiện việc đun núng 1 gam nước tăngthờm 1°C cần cung cấp nhiệt lượng là 4,18J Tớnh khối lượng butane cần đốt để đưa 2 lớt nước từ 25°C lờn100°C Biết rằng khối lượng riờng của nước là 1 g/ml và 60% nhiệt lượng tỏa ra khi đốt chỏy butane dựng đểnõng nhiệt độ của nước.

Hướng dẫn giải

100ưĐốtưcháyưxưmolưC H ,ưlư ợngưnhiệtưnângưnhiệtưđộưnư ớcưlàư62,7ưkJ

Cõu 11: Bỡnh “ga” sử dụng trong hộ gia đỡnh Y cú chứa 10,92 kg khớ húa lỏng (LPG) gồm propane và butanevới tỉ lệ mol tương ứng là 3: 4 Khi được đốt chỏy hoàn toàn, 1 mol propane tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1mol butane tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ Trung bỡnh, lượng nhiệt tiờu thụ từ đốt khớ “ga” của hộ gia đỡnh Ytương ứng với bao nhiờu số điện? (Biết hiệu suất sử dụng nhiệt là 50% và 1 số điện = 1 kWh = 3600 kJ)

butan với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3 Khi được đốt chỏy hoàn toàn, 1 mol propan tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJvà 1 mol butan tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ Trung bỡnh, lượng nhiệt tiờu thụ từ đốt khớ “ga” của hộ gia đỡnhY là 10.000 kJ/ngày và hiệu suất sử dụng nhiệt là 67,3% Sau bao nhiờu ngày hộ gia đỡnh Y sử dụng hết bỡnh gatrờn?

Hướng dẫn giải

Kết nối tri thức - Chõn trời sỏng tạo - Cỏnh diều 36

Trang 38

x3 8

4 10

C H

gasC H

n 2x 91,6(mol)n 3 137,4(mol)

 

nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 gam khí alkane đó là 55,6475 kJ.a)Hãy nêu tên alkane đó.

b) Hãy tính lượng nhiệt mà 24,79 lít alkane đó tỏa khi được đem đi đun nước

Lượng nhiệt tỏa ra là: 16.55,6475=890,36 (kJ)

Chúng được gọi là khí đồng hành hay khí mỏ dầu, với thành phần chủ yếu là các alkane như ethane, propanevà butane Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí mỏ dầu bằng oxygen trong không khí ( trong không khí, oxygenchiếm 20%), thu được 8,6765 lít khí CO2 (đkc) và 9,9 gam nước Thể tích không khí (đkc) nhỏ nhất cần dùng đểđốt cháy lượng khí mỏ dầu trên là?

Cho phản ứng đốt cháy butane sau: C4H10(g) +O2(g)   CO2(g) + H2O(g) (1)

Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau :

a) Cân bằng phương trình phản ứng (1)

b) Xác định biến thiên enthalpy (rH0298) của phản ứng (1)

c) Một bình gas chứa 12kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước ? (giải thiết mỗi ấm nước chứa 2L nước ở250C, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 40% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra bên ngoài môi trường).

Hướng dẫn giải

 = Eb (cđ)- Eb (sp)a) C4H10(g) + 13

2  4 O =C =O + 5 H –O – H

 = 3Eb(C-C) + 10Eb(C-H) +13

2 Eb(O=O) – 8 Eb(C=O) - 10 Eb(O-H)

Trang 39

= 3.346 + 10.418 + 6,5.495 – 8.799 – 10.467 = -2626,5 (kJ) c) Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 12kg butane: Q =

= 518 (ấm nước)

Câu 16:

Trong ngành công nghệ lọc hóa dầu, các ankan thường được loại bỏ hydrogen trong các phản ứngdehydro hóa để tạo ra những sản phẩm hydrocarbon không no có nhiều ứng dụng trong công nghiệp.Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng sau dựa vào năng lượng liên kết.

 = 10Eb(C - H) +3 Eb(C-C) -6Eb(C -H) - 2Eb(C = C) - Eb(C -C) - 2Eb(H-H) = 4Eb(C - H) +2 Eb(C-C) - 2Eb(C = C) - 2Eb(H-H)

= 4.414 + 2.237 – 2.611 – 2.436 = 256 kJ b) 6CH4   C6H6 + 9H2

 = 6.4Eb(C - H) -3 Eb(C-C) - 3Eb(C = C) - 6Eb(C -H) - 9Eb(H-H) = 18Eb(C - H) -3 Eb(C-C) - 3Eb(C = C) - 9Eb(H-H)

= 18.414 – 3.347 – 3.611 – 9.436 = 654 (kJ) Các phản ứng này không thuận lợi về phương diện nhiệt.Phản ứng theo chiều ngược lại thuận lợi về phương diện nhiệt:CH2=CH – CH= CH2 + 2H2  H3C-CH2 – CH2 – CH3o

 = -356 kJ

Kết nối tri thức - Chân trời sáng tạo - Cánh diều 38

Trang 40

C6H6 + 9H2  6CH4orH298

 = -654 kJ

Câu 17:

Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1 : 2 Xác định nhiệt lượng tỏa ra

khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn Cho biết các phản ứng:C3H8 (g) + 5O2(g)   3CO2(g) +4H2O(l) rH0298= - 220 kJC4H10(g) + 13

2 O2(g)   4CO2(g) + 5H2O(l) 0rH298

a)Mục đích của việc pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas là gì ?b) Cho phương trình nhiệt hóa học sau

C3H8(g) + 5O2(g) t0

  3CO2(g) + 4H2O(g) rH2980 = -2220 kJC4H10(g) + 13

Ngày đăng: 16/07/2024, 12:20

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Sơ đồ chưng cất dầu mỏ - 8 hoa  hoc 11 moi c4 giai
Sơ đồ ch ưng cất dầu mỏ (Trang 10)
Sơ đồ b) tích hợp các phương pháp sản xuất vinyl chloride, còn sơ đồ a) thải sản phẩm phụ H 2 O ra môi  trường - 8 hoa  hoc 11 moi c4 giai
Sơ đồ b tích hợp các phương pháp sản xuất vinyl chloride, còn sơ đồ a) thải sản phẩm phụ H 2 O ra môi trường (Trang 86)
Đồ thị dưới đây biểu diễn áp suất hơi của 3 chất lỏng khác nhau là benzene (C 6 H 6 ), tetrahydrofuran (C 4 H 8 O) và acetone (C 3 H 6 O) theo nhiệt độ. - 8 hoa  hoc 11 moi c4 giai
th ị dưới đây biểu diễn áp suất hơi của 3 chất lỏng khác nhau là benzene (C 6 H 6 ), tetrahydrofuran (C 4 H 8 O) và acetone (C 3 H 6 O) theo nhiệt độ (Trang 90)
Bảng sau đây thống kê một số nguồn sản sinh cumene trong đời sống, sinh hoạt, sản xuất. - 8 hoa  hoc 11 moi c4 giai
Bảng sau đây thống kê một số nguồn sản sinh cumene trong đời sống, sinh hoạt, sản xuất (Trang 110)
Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nhiệt độ sôi và số nguyên tử carbon trong phân tử alkane không phân nhánh - 8 hoa  hoc 11 moi c4 giai
th ị biểu diễn mối tương quan giữa nhiệt độ sôi và số nguyên tử carbon trong phân tử alkane không phân nhánh (Trang 117)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w