Trong chương trình Hóa học 11 phần hóa hữu cơ, các bạn học sinh sẽ tiếp tục được cung cấp các kiến thức về nhóm hiđrocacbon không no. Và một đại diện tiêu biểu của hiđrocacbon không no chính là các chất hữu cơ thuộc nhóm ankin. Vậy Ankin là gì? Gói gọn trong chương trình phổ thông thì lý thuyết ankin bao gồm những vấn đề gì? Toppy sẽ chỉ cho bạn ngay sau đây.
Ankin là gì? Đặc điểm cấu tạo của ankin?
Trong Hóa học 11, ankin được định nghĩa là một hiđrocacbon không no mạch hở vì có một liên kết 3 ở trong cấu tạo phân tử. Ankin không phải là một chất hóa học mà là tên gọi của một nhóm chất bao gồm các hiđrocacbon mạch hở, không no và có một liên kết 3 trong phân tử ( C≡C ). Công thức tổng quát của các chất thuộc dãy đồng đẳng ankin là CnH2n-2 với n ≥2.
Lý thuyết ankin
Trên thực tế, lý thuyết ankin trong Hóa học rất rộng, bạn đọc nếu thấy hứng thú thì có thể tham khảo thêm tại Ankin. Còn với chương trình phổ thông thì học sinh chỉ cần nắm vững các kiến thức về đồng phân, danh pháp, tính chất vật lý của ankin, phản ứng đặc trưng của ankin là phản ứng nào, điều chế và ứng dụng ankin.
Đồng phân
Đồng phân là chỉ những chất có chung công thức phân tử nhưng khác công thức cấu tạo. Trong dãy đồng đẳng thì chỉ có C2H2 và C3H4 là không có đồng phân ankin đi kèm vì chỉ có một công thức cấu tạo duy nhất. Còn lại từ chất C4H6 trở đi đều có đồng phân ở vị trí liên kết 3. Và lên tới C5H8 trở đi thì có thêm đồng phân mạch cacbon.
Danh pháp
Danh pháp hay nghĩa thuần Việt là tên gọi. Với bất kỳ một hidrocacbon nào, chúng ta sẽ có 2 cách để gọi tên. Một là tên thường và hai là tên thay thế. Với mỗi một tên, chúng ta sẽ đặt theo công thức khác nhau.
- Tên thường: “tên của gốc ankyl có liên kết với nguyên tử Cacbon của liên kết 3”+“axetilen”.
- Tên thay thế: “số chỉ vị trí nhánh”+”tên nhánh”+”tên mạch chính”+”số chỉ vị trí liên kết 3”+”in”.
- Ví dụ: C2H2 có công thức cấu tạo là CH≡CH, tên thường của chất này là axetilen. Và tên thay thế là etin.
Tính chất vật lý của ankin
Các chất hữu cơ thuộc nhóm ankin có khối lượng riêng, nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng dần theo phân tử khối.Ankin từ C2-C4 là chất khí và từ C5-C16 là chất lỏng. Còn lại từ C17 trở lên là chất rắn. Các ankin đều nhẹ hơn nước và không tan trong nước, chỉ tan được trong 1 số dung môi hữu cơ.
>>> Xem thêm:
Lý thuyết Anken – Nâng cao điểm hóa 10 cùng Toppy!
Benzen và đồng đẳng của benzen – Học tốt hóa 11
Tính chất hóa học của ankin
Do ankin có liên kết 3 bền hơn liên kết đôi ở anken nên bên cạnh phản ứng đặc trưng của hidrocacbon không no là phản ứng cộng thì các chất trong dãy đồng đẳng ankin còn có thể tham gia vào các phản ứng thế với ion kim loại.
Phản ứng cộng của ankin
Phản ứng cộng cũng là phản ứng đặc trưng của ankin.
- Cộng Hiđro: C2H2 + 2H2
C2H4 - Cộng Brom, Clo: C2H2 + 2Br2 一> C2H2Br4
- Cộng HX (Halogen hoặc H2O): C2H2 + 2HBr 一> C2H4Br2
Phản ứng đime hóa và trime hóa
- Đime hóa: 2CH≡CH
CH2=CH–C≡CH (Vinyl axetilen) - Trime hóa: 3CH≡CH
C6H6
Phản ứng thế với ion kim loại
CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 一> CAg≡CAg↓ + NH4NO3
Riêng phản ứng thế cùng ion kim loại thì chỉ có các ank-1-in mới có khả năng thực hiện được. Vậy nên phản ứng này cũng chỉ dùng để nhận biết được các ank-1-in với các ankin và các hiđrocacbon khác.
Phản ứng oxi hóa
Phản ứng oxi hóa của ankin cũng chia ra làm 2 loại tương tự như anken, đó là oxi hóa hoàn toàn và không hoàn toàn. Oxi hóa hoàn toàn là phản ứng cháy với oxi, tạo ra CO2 và H2O, đồng thời tỏa rất nhiều nhiệt. Còn phản ứng oxi hóa không hoàn toàn là có khả năng làm mất màu dung dịch KMnO4.
Ứng dụng ankin
Đại diện cho ankin – Axetilen (C2H2) được ứng dụng phổ biến để làm đèn xì trong công việc hàn, cắt kim loại. Ngoài ra, axetilen nói riêng và các ankin khác nói chung được sử dụng phổ biến để làm nguyên liệu điều chế ra các hợp chất hữu cơ khác phục vụ cuộc sống.
Điều chế ankin
Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp, người ta sẽ sử dụng những cách khác nhau để điều chế ra ankin sao cho phù hợp với điều kiện thực tế.
Trong phòng thí nghiệm
Tại đây, axetilen được điều chế bằng cách cho CaC2 (Canxi cacbua – có trong đất đèn) tác dụng với H2O (nước) hay còn gọi là phản ứng thủy phân CaC2 . Dưới đây là phương trình phản ứng minh họa:
CaC2 + H2O 一> C2H2 + Ca(OH)2
Trong công nghiệp
Ở môi trường công nghiệp thì axetilen được điều chế thông qua nhiệt phân metan ( CH4 ) ở nhiệt độ 1500 độ C và điều kiện làm lạnh nhanh. Dưới đây là phương trình phản ứng minh họa:
2CH4 
C2H2 + 3H2
Như vậy, Toppy đã tổng kết lại phần nội dung cơ bản về lý thuyết ankin để các bạn học sinh có thể hệ thống lại dễ dàng hơn. Nếu như bạn đang gặp bất kỳ khó khăn học tập về môn nào, hãy ghé Toppy.vn để tra cứu và được hỗ trợ nha.
>>> Xem thêm các bài viết có nội dung cùng chủ đề
Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy
Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.
Kho học liệu khổng lồ
Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo (Mock Test) có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.
Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả
Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!
Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất
Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập (tốc độ, điểm số) trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.
Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập
Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.
