Chào các bạn! Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về một loại hiđrocacbon đặc biệt, gọi là Ankin. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về công thức cấu tạo, tính chất vật lý và hóa học của Ankin, cũng như ứng dụng của nó trong cuộc sống hàng ngày.
1. Ankin là gì?
Ankin là nhóm chất hiđrocacbon không no mạch hở, có một liên kết ba trong phân tử. Không phải là một chất hóa học riêng biệt, Ankin chỉ là tên gọi của nhóm chất mà bao gồm các hiđrocacbon mạch hở, không no và có một liên kết ba (C≡C). Công thức tổng quát của Ankin là CnH2n-2 (n ≥ 2).
2. Công thức cấu tạo và danh pháp của Ankin
2.1. Công thức cấu tạo
Trong dãy Ankin, axetilen là một ví dụ với công thức cấu tạo đơn giản nhất: H−C≡C−H.
2.2. Tên gọi (danh pháp)
- Tên gọi thường: Tên gốc hiđrocacbon gắn với C mang liên kết ba + axetilen.
- Tên gọi thay thế: Số chỉ vị trí mạch nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + số chỉ vị trí nối ba + in.
3. Tính chất vật lý của Ankin
- Nhiệt độ sôi của Ankin tăng dần theo chiều tăng phân tử khối.
- Nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của Ankin cao hơn các anken tương ứng.
- Ankin không tan trong nước và nhẹ hơn nước.
4. Tính chất hóa học của Ankin
4.1. Phản ứng cộng
Ankin có thể cộng với Hiđro để tạo thành Anken, sau đó tiếp tục phản ứng để tạo ra Ankan. Phản ứng này thường được thực hiện với sự có mặt của chất xúc tác như niken, platin hoặc palađi.
4.2. Phản ứng đime hóa và trime hóa
Ankin cũng có thể tham gia phản ứng đime hóa và trime hóa, tùy thuộc vào điều kiện và chất xúc tác.
4.3. Phản ứng thế với ion kim loại
Phản ứng thế với ion kim loại chỉ xảy ra với các ank-1-in, không xảy ra với Ankin và các hiđrocacbon khác.
4.4. Phản ứng oxi hóa
Ankin có thể trải qua phản ứng oxi hóa hoàn toàn và phản ứng oxi không hoàn toàn. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn sẽ tạo ra CO2, H2O và tỏa ra rất nhiều nhiệt. Phản ứng oxi không hoàn toàn sẽ làm mất màu dung dịch KMnO4.
5. Ứng dụng của Ankin
Ankin được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Làm nhiên liệu: axetilen được sử dụng trong đèn xì oxi-axetilen để cắt và hàn kim loại.
- Làm nguyên liệu: axetilen có thể được sử dụng để điều chế các chất đầu quan trọng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ.
6. Điều chế Ankin
6.1. Trong phòng thí nghiệm
Axetilen có thể được điều chế bằng cách cho Canxi cacbua (CaC2) tác dụng với nước (H2O) trong phản ứng thủy phân CaC2. Phương trình phản ứng minh họa như sau: CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2.
6.2. Trong công nghiệp
Trong công nghiệp, axetilen có thể được điều chế bằng cách nhiệt phân metan (CH4) ở nhiệt độ cao (khoảng 1500 độ C) và sau đó làm lạnh nhanh.
7. Một số bài tập trắc nghiệm về Ankin (có đáp án)
Để hiểu thêm về Ankin, hãy tham khảo các bài tập trắc nghiệm dưới đây:
Câu 1: Chất Y có công thức CH3 – CH(CH3) – C CH. Tên thay thế của Y là?
A. 2-metylbut-2-en
B. 3-metylbut-1-in
C. 3-metylbut-1-en
D. 2-metylbut-3-in
Đáp án: B
Câu 2: Trong các phân tử etilen, axetilen và buta-1,2, có liên kết σ lần lượt là?
A. 3; 5; 9
B. 5; 3; 9
C. 4; 2; 6
D. 4; 3; 6
Đáp án: B
Câu 3: Cho dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo kết tủa, chất nào sau đây tác dụng được với chúng?
A. CH3 – CH = CH2
B. CH2 – CH – CH = CH2
C. CH3 – C ≡ C – CH3
D. CH3 – CH2 – C ≡ CH2
Đáp án: D
Câu 4: Cho dung dịch AgNO3 trong NH3, vậy ankin C5H8 tác dụng với bao nhiêu đồng phân?
A. 3
B. 2
C. 4
D. 1
Đáp án: B
Câu 5: Cho dung dịch Br2 1M và 4gr ankin Y, yêu cầu mất tối đa 200m. Vậy CT phân tử của Y là?
A. C5H8
B. C2H2
C. C3H4
D. C4H6
Đáp án: C
Câu 6: Cho 3,36L hỗn hợp Y (gồm axetilen và metan) tác dụng với AgNO3 trong NH3, thu được 1,12L khí thoát ra và N gam chất kết tủa. Tính N?
A. 12,0
B. 24,0
C. 13,2
D. 36,0
Đáp án: B
Câu 7: Cho 3,36L Hiđrocacbon Y tác dụng với lượng dư AgNO3 trong NH3, thu được 36gr kết tủa. Viết công thức phân tử Y.
A. C4H4
B. C2H2
C. C4H6
D. C3H4
Đáp án: B
Câu 8: Hỗn hợp khí Y (gồm etilen và propin). Cho a mol Y tác dụng với AgNO3 trong NH3, thu được 17,64gr kết tủa. Đồng thời a mol Y phản ứng tối đa với 0,34 mol H2. Tính giá trị của a?
A. 0,46
B. 0,22
C. 0,34
D. 0,32
Đáp án: B
Câu 9: Thực hiện tách etilen và axetilen, các hoá chất cần sử dụng là:
A. Nước vôi trong và dung dịch HCl
B. AgNO3 trong NH3 và dung dịch KOH
C. Dung dịch Br2 và dung dịch KOH
D. AgNO3 trong NH3 và dung dịch HCl
Đáp án: D
Câu 10: Cho Hiđro tác dụng với ankin Y, khi đó thu được anken Z là C5H10. Vậy Z không thể là anken nào sau đây?
A. 2-metylbut-1-en
B. 3-metylbut-1-en
C. Pent-1-en
D. Pent-2-en
Đáp án: A
Đó là những kiến thức cơ bản về Ankin cùng những bài tập trắc nghiệm phổ biến. Để rèn luyện thêm, bạn có thể truy cập trang web của Trường Trung Cấp Việt Hàn (VKI) để chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi THPT Quốc gia. Chúc bạn học tốt và thành công!
