Lý thuyết Alkene - Hóa học 11 Chân trời sáng tạo | Hóa Học Cô Hậu

Tổng hợp lý thuyết Alkene - Hóa học 11 Chân trời sáng tạo Tính chất của alkene: tính chất hóa học, vật lí, điều chế, ứng dụng chi tiết nhất,...

Tổng hợp lý thuyết Alkene - Hóa học 11 Chân trời sáng tạo

Tính chất của alkene: tính chất hóa học, vật lí, điều chế, ứng dụng chi tiết nhất, dễ hiễu nhất.

Alkene (anken) là thành phần thuộc nhóm hydrocarbon không no, có ít nhất một liên kết đôi C=C trong phân tử. Mặc dù đơn giản về cấu tạo, nhưng alkene lại có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống, công nghiệp, và sản xuất hóa học hiện đại. Dưới đây là tổng hợp lý thuyết alkene theo chương trình hóa học 11 sách giáo khoa chân trời sáng tạo:

Hướng dẫn cách viết công thức cấu tạo và gọi tên đồng phân alkene.

I. Đồng đẳng, cấu tạo alkene

Công thức chung: CnH2n (n ≥ 2).

Tên gọi chung là alkene hay olefin.

Công thức đơn giản nhất là etilen (CH2=CH2).

Mạch cacbon hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.

Trong phân tử có 1 liên kết đôi: gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π. Nguyên tử cacbon ở liên kết đôi tham gia 3 liên kết σ nhờ obitan lai hóa sp2, còn liên kết π nhờ obitan p không lai hóa.

Đặc biệt phân tử CH2=CH2 có cấu trúc phẳng.

Do có liên kết pi nên khoảng cách giữa hai nguyên tử C=C ngắn lại và nguyên tử cacbon này không thể quay quanh liên kết đôi vì khi quay như vậy liên kết π bị phá vỡ.

II. Đồng phân, danh pháp alkene

1. Danh pháp

* Tên thông thường: Tên alkane – an + ilen

Ví dụ: CH2=CH2: etilen; CH2=CH–CH3: Propilen

* Tên thay thế: gọi tên theo cách sau:

- Chọn mạch chính là mạch C dài nhất có chứa liên kết đôi.

- Đánh số C mạch chính từ phía gần liên kết đôi hơn.

Gọi tên: vị trí nhánh – tên nhánh – tên C mạch chính – vị trí liên kết đôi – en.

CH2=CH-CH2-CH3: But–1–en.

CH3-CH=CH-CH3: But–2–en.

2. Đồng phân

a. Đồng phân cấu tạo

- Đồng phân vị trí liên kết đôi:

CH2=CH-CH2-CH3

CH3-CH=CH-CH3

- Đồng phân mạch cacbon:

b. Đồng phân hình học

Ví dụ: But-2-en

III. Tính chất vật lý alkene

1. Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng

- Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi tăng dần khi tăng số nguyên tử cacbon trong phân tử: 4 chất đầu là chất khí, các chất có n từ 5 → 18 là chất lỏng, khi n≥19 là chất rắn.

- Các alkene đều nhẹ hơn nước.

- Khối lượng riêng của alkene không khác nhiều so với alkane và cycloalkane có cùng số nguyên tử C.

2. Tính tan và màu sắc

- Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ (rượu, ete, …).

- Các alkene không màu.

IV. Tính chất hóa học của alkene

Phản ứng cộng của Alkene

1. Phản ứng cộng hiđro (Phản ứng hiđro hoá)

2. Phản ứng cộng halogen (Phản ứng halogen hoá)

CH2=CH2 + Br2 → Br–CH2–CH2–Br

- alkene làm mất màu của dung dịch brom → Phản ứng này dùng để nhận biết alkene.

3. Phản ứng cộng nước và axit

- Cộng axit HX.

CH2=CH2 + HCl → CH3CH2Cl

- Đối với các alkene khác, nguyên tử halogen (trong HX) mang điện âm, ưu tiên đính vào nguyên tử C bậc cao (theo quy tắc Maccopnhicop).

* Quy tắc Maccopnhicop: Trong phản ứng cộng HX (axit hoặc nước) vào liên kết C=C của alkene, H (phần mang điện tích dương) cộng vào C mang nhiều H hơn, X- (hay phần mang điện tích âm) cộng vào C mang ít H hơn.

- Cộng nước:

4. Phản ứng trùng hợp của alkene

- Phản ứng trùng hợp là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn gọi là polymer.

- Số lượng mắt xích trong một phân tử polymer gọi là hệ số trùng hợp, kí hiệu n.

5. Phản ứng oxi hoá

- Oxi hoá hoàn toàn:

Nhận xét: Đốt alkene thu nCO2 = nH2O

- Oxi hoá không hoàn toàn:

3CH2=CH2 + 4H2O + 2KMnO4 → 3HO–CH2–CH2–OH + 2MnO2↓ + 2KOH

alkene làm mất màu dd KMnO4 → Dùng để nhận biết alkene.

V. Điều chế và ứng dụng alkene

1. Điều chế

Trong phòng thí nghiệm:

Trong công nghiệp:

2. Ứng dụng alkene trong hóa học và cuộc sống

a. Tổng hợp polymer

- Trùng hợp etilen, propilen, butilen người ta thu được các polymer để chế tạo màng mỏng, bình chứa, ống dẫn nước, ... dùng cho nhiều mục đích khác nhau.

- Chuyển hoá etilen thành các monome khác để tổng hợp ra hàng loạt polymer đáp ứng nhu cầu phong phú của đời sống và kĩ thuật.

Ví dụ: