Hoàn thành phản ứng CH4→ C2H2→ C4H4→ C4H6→ C3H6

Bạn đang xem: Hoàn thành phản ứng CH4→ C2H2→ C4H4→ C4H6→ C3H6 tại truongptdtntthptdienbiendong.edu.vn

Chuỗi phản ứng hóa học: CH4 → C2H2 → C4H4 → C4H6 → C3H6 và một số bài tập liên quan đến chuỗi phản ứng. Đây sẽ là những kiến thức quan trọng giúp các bạn có thêm kiến thức và kỹ năng để hoàn thành tốt các bài tập liên quan

1. Phản ứng CH4 → C2H2:

Phản ứng có 4 dãy như sau:

1) 2CH4 $overset{t^{circ } }{rightarrow}$ C2H2 + 3H2

2) 2C2H2 $overset{t^{circ }, xt, p}{rightarrow}$ C4H4

3) CHẮC CHẮN-CH=CH2 + 2H2 $overset{Pd/PdCO_{3} ,t^{o} }{rightarrow}$ CH2=CH-CH=CH2

4) 3C4H6 → C3H6 + 3C3H4

1.1. Tính chất vật lý và hóa học của CH4:

Công thức phân tử CH4 còn được gọi là Metan. Metan là chất khí không màu, không mùi, không vị và nhẹ hơn không khí. Trên thực tế, chúng ta có thể tìm thấy khí metan dồi dào trong khí đốt, mỏ khí (khí tự nhiên), trong mỏ dầu (khí mỏ dầu hoặc khí đồng hành), trong mỏ than (khí mỏ than), trong bùn ao. (khí bùn ao), trong biogas….16 đvC là phân tử khối của Metan (CH4).

CH4 có những tính chất hóa học như: Phản ứng với oxi: CH4 + 2O2 $\tot0″> \to$ CO2 + 2H2O (khí metan cháy tạo thành khí cacbonic, hơi nước). Phản ứng với clo: CH4 + Cl2 $\to$ CH3Cl (metyl clorua) + HCl có đủ ánh sáng (Metan phản ứng với clo trong điều kiện có ánh sáng nhẹ, sau phản ứng sinh axit làm quỳ tím ẩm làm quỳ tím ẩm chuyển sang màu đỏ.)

1.2. Phản ứng hóa học:

Phản ứng CH4 tạo C2H2 là phản ứng dùng để điều chế axetilen (thuộc loại phản ứng oxi hóa khử, phản ứng tách). Phân hủy khí metan ở nhiệt độ cao. Nếu đang làm bài tập, chúng ta có thể viết đơn giản CH4 (metan) và viết C2H2 (Axetilen), H2 (Hiđro).

Sơ đồ phản ứng hóa học: CH4……. $---\to”> \to\dots\dots.. \to$ C2H2 + H2

Vế phải có 2C nên cần cân bằng số C 2 vế bằng cách thêm hệ số 2 vào trước cụm CH4:

2CH4 $---\to”> \to\dots\dots \to$ C2H2 + H2

Để có H, cần cân bằng số H ở 2 vế bằng cách thêm hệ số 3 vào trước H2:

2CH4…… $---\to”> \to\dots\dots \to$ C2H2 + 3H2

Cuối cùng, kiểm tra phương trình hóa học hoàn chỉnh: 2CH4 → C2H2↑ + H2↑

Điều kiện để phản ứng hóa học này xảy ra:

– Nhiệt độ cho phản ứng này là: 1500°C

– Làm lạnh nhanh

– Phản ứng được thực hiện trong môi trường Công nghiệp

Hiện tượng nhận biết:

Phương trình không xuất hiện dấu hiệu nhận biết đặc biệt nào sau phản ứng.

Trong trường hợp này, ta chỉ có 2 cách để nhận biết: Thứ nhất, ta phải quan sát chất sản phẩm C2H2 (Axetilen, trạng thái: khí), H2 (hiđro) (trạng thái: khí, màu: không màu) sinh ra trong phản ứng. Hay ta phải quan sát chất phản ứng CH4 (metan) (trạng thái: khí, màu: không màu) biến mất sau phản ứng.

2. Phản ứng C2H2 → C4H4:

2.1.Tính chất vật lý và hóa học của C2H2:

Axetilen (Công thức phân tử C2H2) là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí. Thực tế do có lẫn nhiều tạp chất nên axetylen sẽ có nhiều mùi khác nhau. Với đặc điểm liên kết riêng, axetilen có những tính chất hoá học như: Cháy trong không khí, làm mất màu dung dịch brom tương tự như etilen (Br-CH=CH–Br + Br–Br → Br2CH-CH-Br2). Axetilen được dùng để điều chế các hợp chất khác nên C2H2 có vai trò “tích cực” trong hóa học. Axetilen phản ứng với clo: C2H2+ Cl2 → C2H2Cl2 Phản ứng cộng hiđro. Ngoài ra, C2H2 còn có các phản ứng oxi hóa, phản ứng trùng hợp và phản ứng trùng hợp.

2.2. Công thức hóa học:

Sơ đồ phản ứng hóa học: C2H2…… $\to\dots\dots.. \to$ C4H4

Vế phải ta có 4C và 4H nên cần cân bằng số lượng C và H ở 2 vế bằng cách thêm hệ số 2 vào trước cụm C2H2:

2C2H2 $\dots.. \to$ C4H4

Cuối cùng, chúng tôi kiểm tra phương trình hóa học hoàn chỉnh: 2C2H2 $\to$ C4H4

Điều kiện để xảy ra phản ứng hóa học này:

Nhiệt độ để phản ứng này xảy ra là: 100°C

– Xúc tác của phản ứng này là: CuCl2, NH4Cl

Hiện tượng nhận thức phản ứng:

Phương trình không xuất hiện dấu hiệu nhận biết đặc biệt nào sau phản ứng.

Trong trường hợp này, chúng ta chỉ có 2 cách để nhận biết: Thứ nhất, chúng ta phải quan sát sản phẩm C4H4 (Vinylacetylene) được tạo ra.

trong phản ứng. Hoặc chúng ta phải quan sát chất phản ứng C2H2 (Axetilen, trạng thái khí) biến mất sau phản ứng.

Phản ứng hóa học này được sử dụng để điều chế axetylen trong công nghiệp theo phương pháp truyền thống không sử dụng chất xúc tác là phản ứng canxi cacbua với nước để tạo ra khí axetylen hoặc tạo ra C2H2 C2H4.

3. Phản ứng C4H4 → C4H6:

3.1.Tính chất lý hóa của CH4

C4H4 (Vinylaxetilen) là chất khí không màu, được dùng trong công nghiệp polime. Nó bao gồm cả anken và anken và cũng là enyne đơn giản nhất. Đặc biệt, C4H4 có trường hợp tự nổ (nổ không cần không khí) nếu ở áp suất cao, Ví dụ trong các nhà máy hoá chất xử lý hiđrocacbon C4.

C4H4 có thể phản ứng hóa học với H2 và H20. Các ankin phản ứng với nước brom làm mất màu dung dịch Brôm, CnH2n-2+ Br2 → CnH2n-2Br2 C4H4 hydro halogenua liên hợp, CHCH + HCl → CH2=CHCl (vinyl clorua).

3.2. Công thức hóa học:

CÔNG-CH=CH2 + 2H2 $overset{Pd/PdCO_{3} , t^{o} }{rightarrow}$ CH2=CH-CH=CH2

C4H4 + H2 → C4H6

Sơ đồ phản ứng hóa học: C4H4…… $\to\dots\dots.. \to$ C4H6

Vế phải ta có 4C và 6H nên cần cân bằng số C và H ở 2 vế bằng cách cộng H2 theo công thức:

C4H4 + H2 → C4H6 +…..

Cuối cùng, chúng tôi kiểm tra phương trình hóa học hoàn chỉnh: C4H4 + H2 → C4H6

Điều kiện để phản ứng hóa học này xảy ra:

Điều kiện của phản ứng là: Nhiệt độ

– Xúc tác của phản ứng là: Pd/PdCO3

Hiện tượng nhận biết phản ứng:

Phương trình không xuất hiện dấu hiệu nhận biết đặc biệt nào sau phản ứng.

Trong trường hợp này, chúng ta chỉ có 2 cách để nhận biết: Thứ nhất, chúng ta phải quan sát các sản phẩm C4H4 (Vinylaxetilen), H2 (hiđro) (trạng thái: khí, màu: không màu) sinh ra trong phản ứng. . Hoặc chúng ta phải quan sát chất phản ứng C4H6 biến mất sau phản ứng.

Ứng dụng: Khi trùng hợp hoặc đồng trùng hợp chúng với các monome thích hợp khác, các monome có tính đàn hồi cao như cao su thiên nhiên chịu dầu mỡ, chịu nhiệt nên đáp ứng được nhiều yêu cầu kỹ thuật. . Đây là những monome rất quan trọng.

4. Phản ứng C4H6→ C3H6

4.1.Tính chất lý hóa của C4H6

Công thức phân tử của butin là C4H6 khi ở điều kiện thường butin là chất khí, không tan trong nước. C4H6 có thể phản ứng với nước brom có màu da cam dẫn đến làm mất màu dung dịch brom, ngoài ra C4H6 còn có phản ứng với H2, HCL. Butin có phản ứng oxi hóa (Vì Butin là hiđrocacbon nên khi đốt cháy propin sẽ cháy tạo ra khí cacbonic và nước).

4.2. Công thức hóa học:

sơ đồ phản ứng: 3C4H6 → C3H6 + 3C3H4

Từ công thức trên ta thấy 2 vé công thức hóa học cân bằng: 12C và 18H

điều kiện điện phản ứng: Cần nhiệt độ và xúc tác thích hợp cho phản ứng

Hiện tượng nhận biết của phản ứng:

Phương trình không xuất hiện dấu hiệu nhận biết đặc biệt nào sau phản ứng.

Trong trường hợp này, chúng ta chỉ có 2 cách để nhận biết: Thứ nhất, chúng ta phải quan sát sản phẩm C4H6 (Vinylaxetilen) sinh ra trong phản ứng. Hoặc chúng ta phải quan sát các chất phản ứng C3H6 và C3H4 biến mất sau phản ứng.

5. Một số chuỗi phản ứng hóa học thường gặp:

Câu hỏi 1: Dãy phản ứng sau: CH3COONa → CH4 → C2H2 → C2H4 → C2H4Br2

Trình tự này sẽ được hoàn thành như sau:

CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3

2CH4 → C2H2 + 3H2(điều kiện phản ứng: nhiệt độ = 1500 độ và làm lạnh nhanh)

C2H2 + H2 → C2H4 (Pd/PbCO3, to)

C2H4 + Br2 → C2H4Br2

câu 2: Dãy phản ứng sau: C4H8 → C4H10 → CH4 → C2H2 → C4H4 → CAg=CAg

Chuỗi phản ứng hoàn chỉnh như sau:

4H8 + H2 $overset{Ni,t^{o} }{rightarrow}$ C4H10(điều kiện phản ứng: nhiệt độ và xúc tác phản ứng: Ni)

C4H10 $overset{Ni,t^{o} }{rightarrow}$ CH4 + C3H6(điều kiện phản ứng: nhiệt độ và xúc tác phản ứng: Ni)

2CH4 $overset{1500{o}C, lln }{rightarrow}$ C2H2 + 3H2 (điều kiện phản ứng: nhiệt độ 1500oC và làm lạnh nhanh)

2C2H2 $overset{xt, p,t^{o} }{rightarrow}$ C4H4 (điều kiện phản ứng: nhiệt độ, áp suất và chất xúc tác)

C2H2 + 2AgNO3+ 2NH3 → C2Ag2+ 2NH4NO3

câu 3. Một hiđrocacbon Y cộng axit clohiđric theo tỉ lệ mol 1:1 thu được sản phẩm có thành phần clo theo khối lượng là 45,223%. Công thức phân tử của Y là

A.C4H8

B. C3H6

C. C3H8

D. C2H4

Câu trả lời đúng cho câu hỏi này là: B (Công thức phân tử là C3H6)

câu 4. Dẫn từ từ 6,72 lít (đvc) hỗn hợp X gồm etilen và propilen vào dung dịch brom thì dung dịch brom nhạt màu, không có khí thoát ra. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng 9,8 gam. Thành phần phần trăm theo thể tích của etilen trong X là

A.50,00%

B.66,67%

C. 57,14%

D. 28,57%

Câu trả lời đúng cho câu hỏi này là B. Do:

Etylen là C2H4, propilen là C3H6, brom là Br

Đặt C2H4: x mol; C3H6: y mol

x + y = 0,3 mol (1)

mdung dịch sau phản ứng tăng = mX

28x + 42y = 9,8 (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,2 mol; y = 0,1 mol

%VC2H4 = 0,2 : 0,3. 100% = 66,67%

Như vậy, trên đây là bài viết chi tiết chuối phản ứng hóa học CH4→ C2H2→ C4H4→ C4H6→ C3H6 và một số bài tập liên quan nhằm cung cấp kiến thức về chuỗi phản ứng hóa học.