Chào các em, hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau giải quyết một số bài tập về phản ứng của anken. Đây là những phản ứng rất cơ bản và quan trọng, các em chú ý theo dõi nhé!

Chúng ta sẽ đi vào từng câu một:

Câu a:

Phản ứng này là phản ứng cộng của anken với halogen. Anken là hợp chất có chứa liên kết đôi C=C. Liên kết đôi này kém bền vững hơn liên kết đơn, nên nó dễ dàng bị phá vỡ để tham gia phản ứng cộng với các tác nhân.

Trong trường hợp này, anken là CH3-CH2-CH=CH2 (but-1-en) và tác nhân là Br2 (brom).

Khi but-1-en phản ứng với brom, liên kết pi (π) trong liên kết đôi C=C sẽ bị đứt ra. Mỗi nguyên tử brom sẽ cộng vào mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi.

Bước 1: Xác định cấu trúc của anken.
CH3-CH2-CH=CH2 có công thức cấu tạo:
H H
| |
H – C – C – C = C – H
| | | |
H H H H

Bước 2: Xác định tác nhân phản ứng.
Tác nhân là Br2.

Bước 3: Viết phương trình phản ứng cộng.
Liên kết đôi C=C có một liên kết sigma (σ) và một liên kết pi (π). Liên kết pi kém bền hơn nên dễ bị phá vỡ.
CH3-CH2-CH=CH2 + Br2 -> CH3-CH2-CHBr-CH2Br

Sản phẩm thu được là 1,2-dibrombutan.

Trình bày đầy đủ:
CH3-CH2-CH=CH2 + Br2 -> CH3-CH2-CHBr-CH2Br
(but-1-en) (brom) (1,2-dibrombutan)

Câu b:

Phản ứng này là phản ứng cộng HBr vào anken. HBr là một axit halogen hidric. Phản ứng cộng HBr vào anken không đối xứng (có số nguyên tử hydro ở hai nguyên tử cacbon của liên kết đôi khác nhau) tuân theo quy tắc Markovnikov.

Quy tắc Markovnikov phát biểu rằng: Trong phản ứng cộng HBr vào anken không đối xứng, nguyên tử hydro ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon của liên kết đôi chứa nhiều nguyên tử hydro hơn. Nguyên tử brom ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon của liên kết đôi chứa ít nguyên tử hydro hơn.

Trong trường hợp này, anken là CH3-CH=CH-CH3 (but-2-en). But-2-en là một anken đối xứng, vì vậy việc cộng HBr vào liên kết đôi sẽ cho một sản phẩm duy nhất.

Bước 1: Xác định cấu trúc của anken.
CH3-CH=CH-CH3 có công thức cấu tạo:
H H
| |
H – C – C = C – C – H
| | | |
H H H H

Bước 2: Xác định tác nhân phản ứng.
Tác nhân là HBr.

Bước 3: Áp dụng quy tắc cộng.
Vì CH3-CH=CH-CH3 là anken đối xứng, nguyên tử H và nguyên tử Br có thể cộng vào cả hai nguyên tử cacbon của liên kết đôi một cách tương đương. Tuy nhiên, để minh họa cho việc áp dụng quy tắc Markovnikov nếu là anken không đối xứng, chúng ta sẽ xem xét hai nguyên tử C trong liên kết đôi: C thứ hai và C thứ ba. C thứ hai có 1 nguyên tử H, C thứ ba có 1 nguyên tử H. Do đó, nó đối xứng.

Phản ứng cộng sẽ diễn ra như sau: Nguyên tử H từ HBr sẽ cộng vào một trong hai nguyên tử cacbon của liên kết đôi, và nguyên tử Br sẽ cộng vào nguyên tử cacbon còn lại của liên kết đôi.

CH3-CH=CH-CH3 + HBr -> CH3-CH2-CHBr-CH3

Sản phẩm thu được là 2-bromobutan.

Trình bày đầy đủ:
CH3-CH=CH-CH3 + HBr -> CH3-CH2-CHBr-CH3
(but-2-en) (axit bromhidric) (2-bromobutan)

Câu c:

Phản ứng này là phản ứng cộng nước vào anken. Phản ứng này thường xảy ra trong điều kiện có xúc tác axit. Tương tự như phản ứng cộng HBr, phản ứng cộng nước vào anken không đối xứng cũng tuân theo quy tắc Markovnikov.

Trong trường hợp này, anken là CH3-CH=CH2 (propen).

Bước 1: Xác định cấu trúc của anken.
CH3-CH=CH2 có công thức cấu tạo:
H H
| |
H – C – C = C – H
| | |
H H H

Bước 2: Xác định tác nhân phản ứng và điều kiện.
Tác nhân là H2O (nước). Phản ứng này thường cần xúc tác axit (ví dụ: H2SO4 loãng).

Bước 3: Áp dụng quy tắc Markovnikov.
Propen là một anken không đối xứng. Nguyên tử cacbon thứ hai của liên kết đôi (CH) có 1 nguyên tử hydro, còn nguyên tử cacbon thứ ba (CH2) có 2 nguyên tử hydro.
Theo quy tắc Markovnikov, nguyên tử hydro sẽ cộng vào nguyên tử cacbon chứa nhiều hydro hơn (là CH2), và nhóm -OH sẽ cộng vào nguyên tử cacbon chứa ít hydro hơn (là CH).

CH3-CH=CH2 + H2O (xt: H+) -> CH3-CH(OH)-CH3

Sản phẩm thu được là propan-2-ol (còn gọi là ancol isopropyl).

Trình bày đầy đủ:
CH3-CH=CH2 + H2O -t0, H2SO4 loãng-> CH3-CH(OH)-CH3
(propen) (nước) (propan-2-ol)

Câu d:

Phản ứng này là phản ứng cộng hydro (hidro hóa) vào anken. Phản ứng này xảy ra khi cho anken tác dụng với khí hydro (H2) dưới điều kiện nhiệt độ (t0), áp suất (p) và có xúc tác kim loại (thường là niken (Ni), platin (Pt) hoặc paladi (Pd)).

Trong trường hợp này, anken là CH3-CH=CH2 (propen).

Bước 1: Xác định cấu trúc của anken.
CH3-CH=CH2.

Bước 2: Xác định tác nhân phản ứng và điều kiện.
Tác nhân là H2 (khí hydro).
Điều kiện phản ứng: nhiệt độ (t0), áp suất (p) và xúc tác (xt, ví dụ: Ni).

Bước 3: Viết phương trình phản ứng cộng.
Liên kết đôi C=C sẽ bị phá vỡ và mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi sẽ cộng thêm một nguyên tử hydro.

CH3-CH=CH2 + H2 -t0, p, xt-> CH3-CH2-CH3

Sản phẩm thu được là propan. Đây là phản ứng chuyển hóa anken thành ankan.

Trình bày đầy đủ:
CH3-CH=CH2 + H2 -t0, p, xt-> CH3-CH2-CH3
(propen) (hydro) (propan)

Các em về nhà ôn tập kỹ các phản ứng này nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô.