Chào các em, thầy rất vui khi được cùng các em giải đáp các bài tập Hóa học. Đây đều là những phản ứng rất đặc trưng của chương trình Hóa học lớp 11, liên quan đến hiđrocacbon không no và hiđrocacbon no. Chúng ta sẽ cùng nhau phân tích chi tiết từng phương trình nhé.

Phương trình thứ nhất: Phản ứng cộng của Axetilen
Đây là phản ứng cộng hiđro (H2) vào axetilen (CH ≡ CH), một ankin có một liên kết ba trong phân tử. Tùy thuộc vào điều kiện xúc tác mà sản phẩm tạo ra sẽ khác nhau. Đây là một điểm rất quan trọng các em cần lưu ý.

Trường hợp 1: Xúc tác là Niken (Ni) hoặc Platin (Pt), và có nhiệt độ (t°).
Trong điều kiện này, phản ứng cộng xảy ra hoàn toàn. Liên kết ba sẽ bị phá vỡ hoàn toàn để tạo thành liên kết đơn. Cụ thể, 1 phân tử axetilen sẽ cộng với 2 phân tử hiđro.
Phương trình hóa học:
CH ≡ CH + 2H2 → CH3 – CH3 (xúc tác: Ni, t°)
Sản phẩm: Etan (một ankan).

Trường hợp 2: Xúc tác là Paladi trên Chì cacbonat (Pd/PbCO3) hoặc Paladi trên Bari sunfat (Pd/BaSO4), và có nhiệt độ (t°).
Đây là một loại xúc tác đặc biệt, được gọi là xúc tác Lindlar. Nó làm cho phản ứng dừng lại ở giai đoạn tạo ra anken, tức là phá vỡ một liên kết pi trong liên kết ba để tạo thành liên kết đôi. Cụ thể, 1 phân tử axetilen chỉ cộng với 1 phân tử hiđro.
Phương trình hóa học:
CH ≡ CH + H2 → CH2 = CH2 (xúc tác: Pd/PbCO3, t°)
Sản phẩm: Eten (hay Etilen, một anken).

Kết luận: Khi đề bài không ghi rõ điều kiện, các em có thể viết một trong hai trường hợp, nhưng cần ghi rõ xúc tác mình sử dụng. Tuy nhiên, nếu đề yêu cầu “phản ứng hoàn toàn” hoặc dùng xúc tác Ni, sản phẩm sẽ là ankan. Nếu dùng xúc tác Pd/PbCO3, sản phẩm sẽ là anken.

Phương trình thứ hai: Phản ứng thế của Etan
Phản ứng giữa etan (CH3 – CH3), một ankan, với clo (Cl2) là phản ứng thế halogen đặc trưng của ankan. Phản ứng này cần điều kiện là có ánh sáng khuếch tán (viết tắt là “askt”) hoặc đun nóng.

Nguyên tử Clo sẽ thay thế một nguyên tử Hiđro trong phân tử etan. Vì các nguyên tử hiđro trong etan là tương đương nhau nên chỉ tạo ra một sản phẩm thế monoclo.
Phương trình hóa học:
CH3 – CH3 + Cl2 → CH3 – CH2Cl + HCl (điều kiện: ánh sáng khuếch tán)
Sản phẩm: Etyl clorua (hay cloetan) và Hiđro clorua.

Lưu ý: Phản ứng này xảy ra theo tỉ lệ mol 1:1. Nếu dùng dư clo, phản ứng có thể tiếp tục xảy ra, các nguyên tử hiđro còn lại có thể bị thế tiếp bởi clo.

Phương trình thứ ba: Phản ứng của Buta-1,3-đien
Phương trình của các em bị thiếu tác nhân phản ứng. Chất CH2=CH-CH=CH2 là Buta-1,3-đien, một ankađien liên hợp. Nó có hai liên kết đôi cách nhau bởi một liên kết đơn. Do đó, phản ứng đặc trưng của nó là phản ứng cộng, và có thể là phản ứng trùng hợp. Thầy sẽ trình bày các trường hợp phổ biến nhất nhé.

Trường hợp 1: Phản ứng cộng (ví dụ với Brom)
Khi cộng một phân tử Brom (Br2), có hai hướng chính tùy thuộc vào nhiệt độ:
– Cộng ở vị trí 1,2 (ở nhiệt độ thấp, khoảng -80°C): Brom sẽ cộng vào một liên kết đôi.
CH2=CH-CH=CH2 + Br2 → CH2Br-CHBr-CH=CH2 (-80°C)
Sản phẩm là 3,4-đibrombut-1-en.

– Cộng ở vị trí 1,4 (ở nhiệt độ cao, khoảng 40°C): Brom sẽ cộng vào hai đầu của hệ liên hợp, và liên kết đôi sẽ di chuyển vào giữa.
CH2=CH-CH=CH2 + Br2 → CH2Br-CH=CH-CH2Br (40°C)
Sản phẩm là 1,4-đibrombut-2-en (đây là sản phẩm chính).

Trường hợp 2: Phản ứng trùng hợp
Đây là phản ứng rất quan trọng để điều chế cao su buna. Dưới tác dụng của xúc tác, nhiệt độ và áp suất, các phân tử buta-1,3-đien kết hợp với nhau.
Phương trình hóa học:
n(CH2=CH-CH=CH2) → (-CH2-CH=CH-CH2-)n (xúc tác, t°, p)
Sản phẩm: Polibutađien, hay còn gọi là cao su Buna.

Hy vọng phần giải thích chi tiết này sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về bản chất của các phản ứng hóa học hữu cơ. Đây là nền tảng kiến thức rất quan trọng. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào khác, đừng ngần ngại hỏi nhé.
Chúc các em học tốt