c2h4 ra c2h4(oh)2 kiểu gì chỉ với 1 ptrinh
Trước hết, chúng ta sẽ đi vào câu hỏi thứ nhất.
Bài tập 1: C2H4Cl2 tách HCl ra C2H3Cl được không?
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Xác định loại hợp chất và sản phẩm mong muốn.
Chất ban đầu là C2H4Cl2, đây là một dẫn xuất halogen no (có thể là 1,2-đicloetan hoặc 1,1-đicloetan). Sản phẩm mong muốn là C2H3Cl (cloroeten hay vinyl clorua), đây là một dẫn xuất halogen không no có liên kết đôi C=C.
Bước 2: Phân tích sự thay đổi cấu trúc và loại phản ứng cần thực hiện.
Từ C2H4Cl2 sang C2H3Cl, số nguyên tử H và Cl đều giảm đi 1. Điều này cho thấy đây là một phản ứng tách. Cụ thể hơn, là phản ứng tách một phân tử HCl từ dẫn xuất halogen no để tạo thành một liên kết đôi C=C.
Bước 3: Xác định điều kiện phản ứng tách HCl từ dẫn xuất halogen.
Theo kiến thức Hóa học lớp 11, các dẫn xuất halogen no có thể tham gia phản ứng tách HX (X là halogen) khi đun nóng với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) trong môi trường ancol (rượu). Điều kiện này giúp loại bỏ một nguyên tử H và một nguyên tử X từ hai nguyên tử cacbon kề nhau, hình thành liên kết đôi.
Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh họa.
Giả sử chúng ta dùng 1,2-đicloetan (CH2Cl-CH2Cl), phản ứng sẽ diễn ra như sau:
CH2Cl-CH2Cl + NaOH (ancol, to) → CH2=CHCl + NaCl + H2O
(Hoặc nếu dùng 1,1-đicloetan (CH3-CHCl2), phản ứng cũng có thể tách HCl tạo CH2=CHCl nếu điều kiện phù hợp, nhưng tách lần thứ nhất tạo CH3-CHCl2 + NaOH (ancol, to) → CH2=CHCl + NaCl + H2O là phản ứng tách từ 1,2-đicloetan phổ biến hơn để tạo ra vinyl clorua).
Giải thích lý do:
Chúng ta áp dụng phương pháp này vì đây là phản ứng đặc trưng của dẫn xuất halogen no, còn gọi là phản ứng tách loại. Trong điều kiện đun nóng với dung dịch kiềm trong ancol, nhóm -OH của bazơ sẽ tấn công vào nguyên tử H ở cacbon kế bên cacbon mang halogen, đồng thời nguyên tử halogen bị tách ra, tạo thành liên kết đôi và nước cùng muối.
Vậy, C2H4Cl2 có thể tách HCl để tạo ra C2H3Cl.
—
Tiếp theo, chúng ta cùng giải quyết câu hỏi thứ hai.
Bài tập 2: C2H4 ra C2H4(OH)2 kiểu gì chỉ với 1 phương trình?
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Xác định chất phản ứng và sản phẩm.
Chất phản ứng là C2H4 (etilen), một anken có liên kết đôi C=C. Sản phẩm mong muốn là C2H4(OH)2 (etan-1,2-điol hay etilen glicol), một điol (hợp chất có hai nhóm -OH).
Bước 2: Phân tích sự thay đổi cấu trúc và loại phản ứng cần thực hiện.
Từ C2H4 sang C2H4(OH)2, liên kết đôi C=C đã bị bẻ gãy và hai nhóm -OH đã được gắn vào hai nguyên tử cacbon của liên kết đôi. Đây là một phản ứng cộng hợp, nhưng đồng thời cũng là một phản ứng oxi hóa không hoàn toàn.
Bước 3: Tìm chất oxi hóa phù hợp để tạo điol từ anken trong một phương trình.
Trong chương Anken của Hóa học lớp 11, chúng ta được học rằng anken có khả năng làm mất màu dung dịch KMnO4 (thuốc tím) ở nhiệt độ thường. Phản ứng này là một phản ứng oxi hóa không hoàn toàn, trong đó liên kết đôi bị đứt ra và hai nhóm -OH được cộng vào hai nguyên tử cacbon mang liên kết đôi, tạo thành điol.
Bước 4: Viết phương trình phản ứng hoàn chỉnh.
Phương trình phản ứng giữa etilen và dung dịch KMnO4 loãng, ở nhiệt độ thường là:
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2(kết tủa) + 2KOH
Giải thích lý do:
Chúng ta sử dụng dung dịch KMnO4 loãng và ở nhiệt độ thường vì đây là điều kiện để thực hiện phản ứng oxi hóa không hoàn toàn anken, tạo ra sản phẩm là điol (etilen glicol). Phản ứng này còn được dùng để nhận biết liên kết đôi C=C trong các hợp chất hữu cơ (phản ứng Baeyer), bởi vì màu tím của dung dịch KMnO4 sẽ bị mất đi và xuất hiện kết tủa MnO2 màu nâu đen. Đây là phương pháp trực tiếp nhất để chuyển C2H4 thành C2H4(OH)2 chỉ với một phương trình.
Hy vọng phần hướng dẫn này giúp các em hiểu rõ hơn về cách giải quyết hai bài tập trên. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi lại cô nhé!