BÀI 13: HYDROCARBON KHÔNG NO

(22 câu)

1. NHẬN BIẾT (7 câu)

Câu 1. Hydrocarbon không no là gì?

Giải:

- Hydrocarbon không no là những hydrocarbon mà trong phân tử của chúng có liên kết đôi (C=C) hoặc liên kết ba (C≡C) (gọi chung là liên kết bội) hoặc cả hai loại liên kết đó.

Câu 2. Alkene là gì?

Giải:

- Alkene là hydrocarbon không no, mạch hở, có một liên kết đôi (C=C) trong phân tử, có công thức chung là C_nH_2n (n ≥2).

Câu 3. Alkyne là gì?

Giải:

Alkyne là hydrocarbon không no, mạch hở, có một liên kết ba (C≡C) trong phân tử, có công thức chung là C_nH_2n-2 (n ≥2).

Câu 4: Cách xác định mạch chính trong phân tử alkene hay alkyne.

Giải:

Trong phân tử alkene hay alkyne, mạch chính là mạch dài nhất chứa liên kết đôi hoặc liên kết ba.

Câu 5: Nêu điểm chung của alkene và alkyne về đồng phân cấu tạo.

Giải:

Alkene và alkyne có đồng phân cấu tạo gồm đồng phân về vị trí của liên kết bội và đồng phân về mạch carbon.

Câu 6: Hãy nêu điều kiện để alkene có đồng phân hình học.

Giải:

Alkene có đồng phân hình học khi mỗi nguyên tử carbon ở liên kết đôi liên kết với các nguyên tử/nhóm nguyên tử khác nhau.

Câu 7: Hãy nên cách xác định đồng phân cis- và đồng phân trans-.

Giải:

Đồng phân cis- có mạch chính nằm về một phía của liên kết đôi, còn đồng phân trans- có mạch chính nằm về hai phía khác nhau của liên kết đôi.

2. THÔNG HIỂU (5 câu)

Câu 1. Cho các hydrocarbon sau: ethane (CH₃–CH₃), ethene (CH₂=CH₂) và ethyne (CH☰CH). Trong các chất trên, chất nào là hydrocarbon no, chất nào là hydrocarbon không no?

Giải:

Hydrocarbon no: ethane (CH3–CH3).

Hydrocarbon không no: ethene (CH2=CH2) và ethyne (CH☰CH).

Câu 2.  Cho công thức cấu tạo của các chất dưới đây:

1. a) Viết công thức phân tử của các chất trên.
2. b) Cho biết trong các chất trên, chất nào là hydrocarbon không no, chất nào là alkene, chất nào là alkyne.

Giải:

Câu 3. Từ Hình 13.1 và Hình 13.2, hãy mô tả dạng hình học của các phân tử ethene và ethyne.

Giải:

Phân tử ethene có hai nguyên tử carbon và 4 nguyên tử hydrogen đều nằm trên một mặt phẳng.

Phân tử ethyne có hai nguyên tử carbon và 2 nguyên tử hydrogen đều nằm trên một đường thẳng.

Câu 4. Viết công thức cấu tạo của các alkene có công thức phân tử C₄H₈. Trong các chất này, những chất nào là đồng phân mạch carbon, những chất nào là đồng phân vị trí liên kết đôi của nhau?

Giải:

Công thức cấu tạo của các alkene có công thức phân tử C4H₈: 

CH₂=CH-CH₂-CH₃ (1)

CH₃-CH=CH-CH₃ (cis – trans) (2)

CH₂=C(CH₃)- CH₃ (3)

(1) và (3) là đồng phân mạch carbon.

(1) và (2) là đồng phân vị trí liên kết đôi của nhau.

Câu 5. Viết công thức cấu tạo dạng đầy đủ và chỉ rõ đồng phân cis-, trans- (nếu có) của mỗi chất sau.

Giải:

pent-2-ene có đồng phân hình học 

3. VẬN DỤNG (7 câu)

Câu 1. Viết các đồng phân cấu tạo và gọi tên anken C₅H₁₀.

Giải:

Các đồng phân cấu tạo anken của C₅H₁₀:

CH₂=CH-CH₂CH₂-CH₃ (pent-1-en)

CH₃CH=CHCH₂-CH₃ (pent-2-en)

CH₂=CH-CH(CH₃)-CH₃ (3-metylbut-2-en)

CH₂=C(CH₂)CH₂-CH₃ (2-metylbut-1-en)

CH₃CH=CH(CH₃)-CH₃ (2-metylbut-2-en)

Câu 2. Cho các chất

2-metylbut-1-en (1);

3,3-đimetylbut-1-en (2);

3-metylpent-1-en (3);

3-metylpent-2-en (4);

3-metylbut-2-en (5).

Viết công thức cấu tạo của các chất. Những chất nào là đồng phân của nhau ?

Giải:

(1) CH₂=C(CH₂)CH₂-CH₃

(2) CH₂=CH-C(CH₃)₂-CH₃

(3) CH₂=CH-CH(CH₃)CH₂-CH₃

(4) CH₃CH=C(CH₃)CH₂-CH₃

(5) CH₂=CH-CH(CH₃)-CH₃

Các chất là đồng phân của nhau là: (1) và (5); (2), (3) và (4) .

Câu 3. Gọi tên các chất có công thức cấu tạo sau

1. a) CH₃-CH₂-C-CH₃
                        ||
                       CH₂
2. b) CH₃-CH₂-C☰C-CH₃
3. c) CH☰C-CH₂-CH₃

Giải:

1. a) 2-methylbut-2ene
2. b) pent-2-yne
3. c) but-1yne

Câu 4. Viết công thức cấu tạo các ankin có tên sau:

(1) iso-butylacetylene

(2) methyl iso-propylacetylene

(3) 3-methylpen-1-yne

(4) 2,2,5,5-tetramethylhex-3-yne

Giải:

(1) (CH₃)₂-CH-CH₂-C≡CH

(2) CH₃-C≡C-CH(CH₃)₂

(3) CH≡C-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

(4) CH₃-C(CH₃)₂-C≡C-C(CH₃)₂-CH₃

Câu 5. Cho biết công thức cấu tạo và tên gọi của alkene, alkyne mà khi hydrogen hoá tạo thành butane.

Giải:

CH₂=CH-CH₂-CH₃ + H₂ → CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

       but-1-ene                            butane

CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂ → CH3-CH2-CH2-CH3

      but-2-ene

CH☰C-CH₂-CH₃ + 2H₂ → CH3-CH2-CH2-CH3

      but-1-yne

CH₃-C☰C-CH₃ + 2H₂ → CH3-CH2-CH2-CH3

      but-2-yne

Câu 6. Viết phương trình hoá học và xác định sản phẩm chính trong mỗi phản ứng sau:

1. a) 2-methylbut-2-ene phản ứng với HBr.
2. b) 2-methylbut-1-ene phản ứng với nước (xúc tác H₂SO₄).

Giải:

1. a) 2-methylbut-2-ene phản ứng với HBr.
2. b) 2-methylbut-1-ene phản ứng với nước (xúc tác H2SO4).

Câu 7. Viết công thức cấu tạo của các alkyne có công thức phân tử C₅H₈ và tác dụng được với dung dịch silver nitrate trong ammonia.

Giải:

Công thức cấu tạo của các alkyne có công thức phân tử C5H8

Công thức (1) và (3) có liên kết ba đầu mạch nên có phản ứng với dung dịch AgNO₃ trong NH₃

4. VẬN DỤNG CAO (3 câu)

Câu 1. Thêm hex-1-ene (khối lượng riêng D = 0,67 g mL−1) vào mỗi ống nghiệm chứa nước (D = 1,00 g mL−1) hoặc chloroform (CHCl₃ có D = 1,49 g mL−1) rồi lắc đều. Sau khi để yên vài phút, trường hợp nào xảy ra sự phân lớp và khi đó chất nào ở lớp trên, chất nào ở lớp dưới?

Giải:

Thêm hex-1-ene mỗi ống nghiệm chứa nước sẽ xảy ra sự phân lớp vì hex-1-ene là alkene - chất kém phân cực nên không tan trong nước. 

Vì hex-1-ene có khối lượng riêng (D = 0,67 g mL−1) nhỏ hơn khối lượng riêng của nước (D = 1,00 g mL−1) => Khi phân lớp, hex-1-ene ở lớp trên, nước ở lớp dưới.

Câu 2. Năng lượng liên kết của liên kết C-C (trong phân tử ethane) là 368 kJ mol⁻¹ và năng lượng liên kết của liên kết C=C (trong phân tử ethene) là 636 kJ mol⁻¹. Hãy cho biết liên kết nào (σ hay π) dễ bị bẻ gãy hơn khi phân tử tham gia phản ứng.

Giải:

Năng lượng liên kết của liên kết C-C gồm 1 liên kết σ là 368 kJmol⁻¹

Năng lượng liên kết của liên kết C=C gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π là 636 kJ mol⁻¹

=> Năng lượng của 1 liên kết π là:

636 - 368 = 268 kJ mol⁻¹

=> Liên kết π dễ bị bẻ gãy hơn liên kết σ khi phân tử tham gia phản ứng (268 kJ mol⁻¹ < 368 kJ mol⁻¹).

Câu 3. Hãy trình bày cách phân biệt hex-1-yne (CH₃[CH₂]₃C☰CH) và hex-2-yne (CH₃C☰C[CH₂]₂CH₃) chứa trong hai lọ giống nhau.

Giải:

Cho các chất trên lần lượt qua dung dịch AgNO₃/NH₃

• Chất tạo kết tủa vàng là Hex-1-yne.
• Không hiện tượng là Hex-2-yne.

Giải thích: các alkyne có liên kết 3 ở đầu mạch mới phản ứng với AgNO3 trong NH₃. 

PTHH: CH3[CH2]3C☰CH + AgNO3+ NH₃ → CH3[CH2]3C☰CAg↓ + NH₄NO₃