C2H6 → C2H4 + H2 | C2H6 ra C2H4

Phản ứng đề hidro hóa C₂H₆ tạo ra C₂H₄ (etan ra etilen) thuộc loại phản ứng tách đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về C₂H₆ có lời giải, mời các bạn đón xem:

C₂H₆ → C₂H₄ + H₂

1. Phương trình phản ứng etan ra etilen

CH₃ – CH₃ CH₂ = CH₂ + H₂

2. Hiện tượng của phản ứng etan ra etilen

- Sản phẩm thu được làm mất màu dung dịch brom.

3. Cách tiến hành phản ứng etan ra etilen

- Đem khí etan (C₂H₆) đun nóng đến 500⁰C, có xúc tác Ni, Fe.

4. Mở rộng về tính chất hoá học của alkane

- Ở nhiệt độ thường, các alkane không tác dụng với dung dịch axit, dung dịch kiềm và các chất oxi hóa như dung dịch KMnO₄ (thuốc tím)...

- Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, các alkane dễ dàng tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách hiđro và phản ứng cháy.

4.1. Phản ứng thế bởi halogen

- Clo có thể thay thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử methane.

Phương trình hóa học:

CH₄ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CHCl₃ + HCl

CHCl₃ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CCl₄ + HCl

- Các đồng đẳng của methane cũng tham gia phản ứng thế tương tự methane.

Nhận xét:

- Nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thế hơn nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử cacbon bậc thấp hơn.

4.2. Phản ứng tách

- Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp, các alkane có phân tử khối nhỏ bị tách hiđro thành hydrocarbon không no tương ứng.

Thí dụ:

CH₃ – CH₃ $\stackrel{500C_o,xt}{\to }$ CH₂ = CH₂ + H₂

- Ở nhiệt độ cao và chất xúc tác thích hợp, ngoài việc bị tách hiđro, các alkane còn có thể bị phân cắt mạch cacbon tạo thành các phân tử nhỏ hơn.

Thí dụ:

CH₃ – CH₂ – CH₃ $\stackrel{t^o,xt}{\to }\left(\begin{array}{c}{C}_2{H}_6+C{H}_4\\ C_3{H}_6+H_2\end{array}\right)$

4.3. Phản ứng oxi hóa

- Khi bị đốt, các alkane đều cháy, tỏa nhiều nhiệt.

C_nH_{2n + 2} + $\frac{3n+1}{2}$O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ nCO₂ + (n + 1)H₂O

5. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1:Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH₄, C₂H₆ và C₄H₁₀ thu được 3,3 gam CO₂ và 4,5 gam H₂O. Giá trị của m là:

A. 1g B. 1,4 g C. 2 g D. 1,8 g

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$n_{C{O}_2}$ = 3,3 : 44 = 0,075 mol; $n_{H_{2}O}$ = 4,5 : 18 = 0,25 mol

→ n_C = $n_{C{O}_2}$ = 0,075 mol; n_H = 2.$n_{H_{2}O}$ = 0,5 mol

Bảo toàn khối lượng:

m = m_C + m_H = 12.0,075 + 1.0,5 = 1,4 gam

Câu 2: Khi được chiếu sáng, hydrocarbon nào sau đây tham gia phản ứng với clo theo tỉ lệ mol 1:1, thu được ba dẫn xuất monochloro là đồng phân cấu tạo của nhau?

A. isopentane B. pentan

C. neopentan D. butan.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$\stackrel{\downarrow }{C}{H}_3–\stackrel{\downarrow }{C}{H}_2–\stackrel{\downarrow }{C}{H}_2–C{H}_2-C{H}_3$

Clo hóa pentan được 3 sản phẩm thế monochloro.

(Vị trí mũi tên cho biết Cl có thể thế H gắn với C đó)

Câu 3:Clo hóa etan (ánh sáng) thu được sản phẩm thế X có %Cl theo khối lượng là 71,7171%. Vậy trong X có

A. 1 nguyên tử clo. B. 2 nguyên tử clo.

C. 3 nguyên tử clo. D. 4 nguyên tử clo.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

C₂H₆ + xCl₂ $\stackrel{as}{\to }$ C₂H_6-xCl_x + xHCl

%m_Cl = $\frac{\mathrm{35,5}x}{12.2+6-x+\mathrm{35,5}x}$.100 = 71,7171%

→ x = 2

→ Trong X có 2 nguyên tử clo.

Câu 4: Khi tiến hành cracking 22,4 lít khí C₄H₁₀ (đktc) thu được hỗn hợp A gồm CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, H₂ và C₄H₁₀ dư. Đốt cháy hoàn toàn A thu được x gam CO₂ và y gam H₂O. Giá trị của x và y tương ứng là

A. 176 và 180. B. 44 và 18. C. 44 và 72. D. 176 và 90.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Đốt cháy A cũng là đốt cháy C₄H₁₀

$n_{C_4{H}_{10}}=\frac{\mathrm{22,4}}{\mathrm{22,4}}$ = 1 mol

Bảo toàn nguyên tố C: n_C = 4.1 = 4 mol

Bảo toàn nguyên tố H: n_H = 10.1 = 10 mol

→$n_{C{O}_2}$ = n_C = 4 mol →$m_{C{O}_2}$ = x = 4.44 = 176 gam

n_H = 2.$n_{H_{2}O}$ →$n_{H_{2}O}$ = 5 mol → $m_{H_{2}O}$ = y = 5.18 = 90 gam

Câu 5: cracking 0,25 mol C₅H₁₂ thu được hỗn hợp X gồm: CH₄,C₂H₆,C₃H₈,C₅H₁₀, C₄H₈,C₃H₆,C₂H₄,C₅H₁₂ và H₂. Đem đốt cháy hết toàn bộ hỗn hợp X thu được x gam CO₂ và y gam H₂O. Vậy giá trị của x và y lần lượt là

A. 55 và 180. B. 44 và 18. C. 44 và 27. D. 55 và 27.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Đốt cháy X cũng là đốt cháy C₅H₁₂

Bảo toàn nguyên tố C: n_C = 5.$n_{C_5{H}_{12}}$= 5.0,25 = 1,25 mol

Bảo toàn nguyên tố H: n_H = 12.$n_{C_5{H}_{12}}$ = 12.0,25 = 3 mol

→$n_{C{O}_2}$ = n_C = 1,25 mol →$m_{C{O}_2}$ = x = 1,25.44 = 55 gam

n_H = 2.$n_{H_{2}O}$ → $n_{H_{2}O}$ = 1,5 mol →$m_{H_{2}O}$ = y = 1,5.18 = 27 gam

Câu 6: cracking C₃H₈ thu được hỗn hợp X gồm H₂, C₂H₄, CH₄, C₃H₆, C₃H₈ có d_X/He = 10. Hiệu suất phản ứng là

A. 10%. B. 20%. C. 30%. D. 40%.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

C₃H₈ → X

Ta có: M_X = 10. 4 = 40 (g/mol)

Bảo toàn khối lượng: $m_{C_3{H}_8}$_{ban đầu} = m_X

Gọi số mol của C₃H₈ bằng 1 → = 44 gam

Bảo toàn khối lượng: $m_{C_3{H}_8}$_{ban đầu} = m_X

→ n_X = 44 : 40 = 1,1 mol

H% = $\frac{n_X-n_{C_3{H}_8}}{n_{C_3{H}_8}}$.100 = $\frac{\mathrm{1,1}-1}{1}.100$ = 10%

Câu 7: hydrocarbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết và có hai nguyên tử cacbon bậc ba trong một phân tử. Đốt cháy hoàn toàn một thể tích X sinh ra 6 thể tích CO₂ (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Khi cho X tác dụng với Cl₂ (theo tỉ lệ số mol 1 : 1), số dẫn xuất monochloro tối đa sinh ra là

A. 3 B. 4 C. 2 D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Theo bài ra X là alkane; đốt cháy hoàn 1 thể tích X thu được 6 thể tích CO₂ ở cùng điều kiện → X có 6 cacbon trong phân tử.

X có hai nguyên tử C bậc ba → CTCT của X là: $\begin{array}{c}C{H}_3–\underset{}{C}H–\underset{}{C}H–C{H}_3\\ C{H}_{3}C{H}_3\end{array}$

→ Khi cho X tác dụng với Cl₂ (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) sinh ra 2 dẫn xuất monochloro.

Câu 8: Khi cho alkane X (trong phân tử có phần trăm khối lượng cacbon bằng 83,72%) tác dụng với clo theo tỉ lệ số mol 1 : 1(trong điều kiện chiếu sáng) chỉ thu được 2 dẫn xuất monochloro đồng phân của nhau. Tên của X là

A. 2-methylpropan B. 2,3-dimethylbutan

C. butan D. 3-methylpentan.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

$\to \frac{\text{12n}}{\text{14n + 2}}\text{.100\% = 83,72\%}\to \text{n = 6}$

→ CTPT: C₆H₁₄

→ CTCT thỏa mãn đề bài là $\begin{array}{c}C{H}_3–\underset{}{C}H–\underset{}{C}H–C{H}_3\\ C{H}_{3}C{H}_3\end{array}$

Câu 9: Clo hóa alkane X theo tỉ lệ mol 1 : 1 tạo sản phẩm dẫn xuất monochloro có thành phần khối lượng clo là 38,378%. Công thức phân tử của X là

A. C₄H₁₀ B. C₃H₈ C. C₃H₆ D. C₂H₆.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

C_nH_2n+2 + Cl₂ → C_nH_2n+1Cl + HCl

%m_Cl =$\frac{\mathrm{35,5}}{14n+1+\mathrm{35,5}}$.100 = 38,378%

→ m = 4

→ CTPT C₄H₁₀

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 3,6 gam alkane X, thu được 5,6 lít CO₂ (đktc). Công thức phân tử của X là

A. C₃H₈ B. C₄H₁₀ C. C₅H₁₀ D. C₅H₁₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Đặt CTPT X là C_nH_2n+2

→ n.n_alkane = $n_{C{O}_2}$

→$\frac{\mathrm{3,6}n}{14n+2}=\frac{\mathrm{5,6}}{\mathrm{22,4}}$ → n = 5

→ CTPT: C₅H₁₂

Câu 11:Khi clo hóa hoàn toàn alkane X thu được chất hữu cơ Y có khối lượng phân tử lớn hơn khối lượng phân tử của X là 138. alkane X là

A. CH₄ B. C₂H₆ C. C₃H₈ D. C₄H₁₀.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

C_nH_m + mCl₂ $\stackrel{as}{\to }$ C_nCl_m + mHCl

H bị thay thế bởi Cl

→ 35,5m – m = 138 → m = 4

→ CTPT: CH₄

Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hydrocarbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được 2,24 lít CO₂ (đktc) và 3,24 gam H₂O. Hai hydrocarbon trong X là

A. C₂H₆ và C₃H₈ B. CH₄ và C₂H₆ .

C. C₂H₂ và C₃H₄ D. C₂H₄ và C₃H₆

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Đặt CTPT 2 alkane là $C_{\overline{n}}{H}_{2\overline{n}+2}$

$n_{C{O}_2}$ = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

$n_{H_{2}O}$ = 3,24 : 18 = 0,18 mol

n_X = $n_{H_{2}O}$ – $n_{C{O}_2}$ = 0,18 – 0,1 = 0,08 mol

Bảo toàn nguyên tố C: 0,08$\overline{n}$ = 0,1 → $\overline{n}$ = 1,25

Hai hydrocarbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng

→ CTPT 2 alkane là: CH₄ và C₂H₆

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• CH₃CH₃ + Cl₂ → CH₃CH₂Cl + HCl
• CH₃CH₃ + 2Cl₂ → CH₂ClCH₂Cl + 2HCl
• 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O
• C₂H₆ + Br₂ → C₂H₅Br + HBr
• C₂H₆ + 2Br₂ → C₂H₄Br₂ + 2HBr

---