Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau ôn tập và củng cố kiến thức về phản ứng hóa học của etilen, một anken đơn giản nhưng vô cùng quan trọng. Chúng ta sẽ đi sâu vào từng phản ứng với các chất mà đề bài đã cho nhé.

Chúng ta sẽ lần lượt xét các phản ứng của etilen với dung dịch brom (Br\(_2\)), khí hidro (H\(_2\)), nước (H\(_2\)O) và khí oxi (O\(_2\)).

1. Phản ứng của etilen với dung dịch brom (Br\(_2\)):

Etilen là một anken, trong phân tử có một liên kết pi (\(\pi\)). Liên kết pi này kém bền hơn liên kết sigma (\(\sigma\)), nên nó dễ bị đứt ra để tham gia vào các phản ứng cộng. Khi cho etilen tác dụng với dung dịch brom, phản ứng cộng sẽ xảy ra tại liên kết pi này.

* Bước 1: Viết công thức cấu tạo của etilen.
Etilen có công thức phân tử là C\(_2\)H\(_4\). Công thức cấu tạo của nó là:
CH\(_2\)=CH\(_2\)
Trong đó, có một liên kết đôi C=C, bao gồm một liên kết sigma và một liên kết pi.

* Bước 2: Viết công thức phân tử của brom.
Brom có công thức phân tử là Br\(_2\).

* Bước 3: Xét cơ chế phản ứng cộng.
Khi etilen tiếp xúc với dung dịch brom, liên kết pi trong phân tử etilen sẽ bị đứt. Hai nguyên tử brom từ phân tử Br\(_2\) sẽ lần lượt cộng vào hai nguyên tử cacbon ban đầu tạo thành liên kết đôi.

* Bước 4: Viết phương trình phản ứng.
CH\(_2\)=CH\(_2\) + Br\(_2\) → CH\(_2\)Br-CH\(_2\)Br

* Bước 5: Đọc tên sản phẩm.
Sản phẩm thu được là 1,2-đibrometan.

* Kết luận: Phản ứng này có đặc điểm là làm mất màu dung dịch brom. Đây là một phản ứng dùng để nhận biết anken.

2. Phản ứng của etilen với khí hidro (H\(_2\)):

Phản ứng này là phản ứng cộng hidro vào liên kết đôi của etilen, còn gọi là phản ứng hiđro hóa. Phản ứng này cần xúc tác là kim loại như niken (Ni), platin (Pt) hoặc paladi (Pd) và đun nóng.

* Bước 1: Viết công thức cấu tạo của etilen.
CH\(_2\)=CH\(_2\)

* Bước 2: Viết công thức phân tử của hidro.
H\(_2\).

* Bước 3: Xét cơ chế phản ứng cộng.
Tương tự như phản ứng với brom, liên kết pi trong phân tử etilen sẽ bị đứt. Hai nguyên tử hidro từ phân tử H\(_2\) sẽ cộng vào hai nguyên tử cacbon ban đầu tạo thành liên kết đôi.

* Bước 4: Viết phương trình phản ứng.
CH\(_2\)=CH\(_2\) + H\(_2\) <--Ni, t°--> CH\(_3\)-CH\(_3\)

* Bước 5: Đọc tên sản phẩm.
Sản phẩm thu được là etan.

* Kết luận: Phản ứng này biến anken thành ankan tương ứng.

3. Phản ứng của etilen với nước (H\(_2\)O):

Phản ứng này là phản ứng cộng nước vào liên kết đôi của etilen, còn gọi là phản ứng hiđrat hóa. Phản ứng này cần xúc tác là axit mạnh như axit sunfuric (H\(_2\)SO\(_4\)) và đun nóng.

* Bước 1: Viết công thức cấu tạo của etilen.
CH\(_2\)=CH\(_2\)

* Bước 2: Viết công thức phân tử của nước.
H\(_2\)O.

* Bước 3: Xét cơ chế phản ứng cộng.
Liên kết pi trong phân tử etilen bị đứt. Một nguyên tử hidro từ phân tử H\(_2\)O sẽ cộng vào một nguyên tử cacbon ban đầu tạo thành liên kết đôi, và nhóm -OH sẽ cộng vào nguyên tử cacbon còn lại.

* Bước 4: Viết phương trình phản ứng.
CH\(_2\)=CH\(_2\) + H\(_2\)O <--H\(_2\)SO\(_4\), t°--> CH\(_3\)-CH\(_2\)-OH

* Bước 5: Đọc tên sản phẩm.
Sản phẩm thu được là etanol (cồn etylic).

* Kết luận: Phản ứng này là phương pháp điều chế ancol (rượu) trong công nghiệp.

4. Phản ứng của etilen với khí oxi (O\(_2\)):

Etilen có thể phản ứng với oxi theo hai kiểu khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng.

* a) Phản ứng cháy (phản ứng hoàn toàn):
Khi đốt cháy etilen trong không khí hoặc trong oxi dư, phản ứng xảy ra hoàn toàn, tạo ra khí cacbonic và nước.

* Bước 1: Viết công thức cấu tạo của etilen.
CH\(_2\)=CH\(_2\)

* Bước 2: Viết công thức phân tử của oxi.
O\(_2\).

* Bước 3: Xác định sản phẩm của phản ứng cháy.
Sản phẩm là CO\(_2\) và H\(_2\)O.

* Bước 4: Viết phương trình phản ứng chưa cân bằng.
C\(_2\)H\(_4\) + O\(_2\) → CO\(_2\) + H\(_2\)O

* Bước 5: Cân bằng phương trình phản ứng.
Cân bằng nguyên tố cacbon: Có 2 nguyên tử C ở vế trái, nên cần 2 phân tử CO\(_2\) ở vế phải.
C\(_2\)H\(_4\) + O\(_2\) → 2CO\(_2\) + H\(_2\)O
Cân bằng nguyên tố hidro: Có 4 nguyên tử H ở vế trái, nên cần 2 phân tử H\(_2\)O ở vế phải.
C\(_2\)H\(_4\) + O\(_2\) → 2CO\(_2\) + 2H\(_2\)O
Cân bằng nguyên tố oxi: Vế phải có 2*2 + 2*1 = 6 nguyên tử O. Vế trái cần 3 phân tử O\(_2\).
C\(_2\)H\(_4\) + 3O\(_2\) → 2CO\(_2\) + 2H\(_2\)O

* Bước 6: Viết phương trình phản ứng đã cân bằng.
C\(_2\)H\(_4\) + 3O\(_2\) <--t°--> 2CO\(_2\) + 2H\(_2\)O

* b) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn (với xúc tác):
Khi cho etilen tác dụng với oxi có mặt xúc tác là bạc oxit (Ag\(_2\)O) ở nhiệt độ thích hợp, etilen sẽ bị oxi hóa tạo thành anđehit axetic. Tuy nhiên, trong chương trình lớp 11, phản ứng này thường ít được nhấn mạnh bằng phản ứng cháy.

* Bước 1: Viết công thức cấu tạo của etilen.
CH\(_2\)=CH\(_2\)

* Bước 2: Viết công thức phân tử của oxi.
O\(_2\).

* Bước 3: Viết phương trình phản ứng.
2CH\(_2\)=CH\(_2\) + O\(_2\) –Ag\(_2\)O, t°–> 2CH\(_3\)CHO

* Bước 4: Đọc tên sản phẩm.
Sản phẩm thu được là anđehit axetic.

* Kết luận: Phản ứng với oxi cho thấy etilen có tính khử.

Như vậy, chúng ta đã cùng nhau đi qua các phản ứng chính của etilen. Các em về nhà ôn tập kỹ các phương trình này và các điều kiện phản ứng đi kèm nhé. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, hãy hỏi cô ngay. Chúc các em học tốt!