Phản ứng C2h4 Ra C2h4br2 là một phản ứng hóa học quan trọng trong hóa hữu cơ, thể hiện khả năng cộng hợp của alkene ( cụ thể là ethene hay ethylene) với halogen. Bài viết này sẽ đi sâu vào phản ứng này, cách thực hiện, hiện tượng quan sát được và các ứng dụng liên quan, tối ưu cho người dùng Việt Nam.
1. Phương Trình Phản Ứng Ethene (Ethylene) Cộng Bromine
Phản ứng giữa ethene (C2H4) và bromine (Br2) tạo thành 1,2-dibromoethane (C2H4Br2) xảy ra theo cơ chế cộng hợp.
Phương trình phản ứng:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Công thức cấu tạo:
CH2=CH2 + Br2 → BrCH2-CH2Br
Phản ứng cộng Br2 vào C2H4: Ethylene (ethene) tác dụng với bromine tạo thành 1,2-dibromoethane, một dẫn xuất dihalogen.
2. Thí Nghiệm Điều Chế C2H4Br2 Từ C2H4
Để thực hiện phản ứng C2H4 ra C2H4Br2, ta cần:
- Hóa chất:
- Khí ethene (C2H4).
- Dung dịch bromine (Br2) trong nước (nước bromine) hoặc trong dung môi hữu cơ trơ như carbon tetrachloride (CCl4).
- Dụng cụ:
- Ống nghiệm hoặc bình phản ứng.
- Ống dẫn khí.
Cách tiến hành:
- Dẫn khí ethene từ từ vào ống nghiệm chứa dung dịch bromine.
- Quan sát sự thay đổi màu sắc của dung dịch.
3. Dấu Hiệu Nhận Biết Phản Ứng C2H4 Với Bromine
Hiện tượng dễ nhận thấy nhất của phản ứng C2H4 ra C2H4Br2 là sự mất màu của dung dịch bromine. Ban đầu, dung dịch bromine có màu vàng da cam hoặc nâu đỏ đặc trưng. Khi ethene được dẫn vào, bromine phản ứng và tạo thành 1,2-dibromoethane không màu, làm dung dịch bromine nhạt màu dần và cuối cùng trở nên trong suốt.
Bromine mất màu khi phản ứng với ethylene: Hình ảnh minh họa sự thay đổi màu sắc của dung dịch bromine trước và sau khi phản ứng với khí ethylene.
4. Ứng Dụng Của Phản Ứng C2H4 + Br2
Phản ứng C2H4 ra C2H4Br2 có nhiều ứng dụng quan trọng:
- Nhận biết alkene: Phản ứng này là một phương pháp đặc trưng để nhận biết alkene (hydrocarbon không no có liên kết đôi C=C) do khả năng làm mất màu dung dịch bromine.
- Điều chế hóa chất: 1,2-dibromoethane là một hợp chất trung gian quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, được sử dụng để điều chế các hóa chất khác.
- Nghiên cứu khoa học: Phản ứng này được sử dụng để nghiên cứu cơ chế phản ứng cộng hợp vào liên kết đôi.
5. Tính Chất Hóa Học Của Ethylene (C2H4)
Ngoài phản ứng cộng bromine, ethylene còn có nhiều tính chất hóa học quan trọng khác:
- Phản ứng cháy:
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
- Phản ứng cộng hydrogen:
C2H4 + H2 → C2H6 (xúc tác Ni, nhiệt độ)
- Phản ứng cộng nước:
C2H4 + H2O → C2H5OH (xúc tác H+, nhiệt độ)
- Phản ứng trùng hợp:
nC2H4 → (-CH2-CH2-)n (điều kiện: nhiệt độ, áp suất, xúc tác)
Phản ứng trùng hợp ethylene: Các phân tử ethylene liên kết với nhau tạo thành chuỗi polymer dài polyethylene (PE), một loại nhựa nhiệt dẻo phổ biến.
6. Bài Tập Vận Dụng Về Phản Ứng C2H4 + Br2
Câu 1: Cho 2,8 gam ethylene phản ứng hoàn toàn với dung dịch bromine dư. Khối lượng sản phẩm thu được là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
- Số mol ethylene = 2,8 / 28 = 0,1 mol
- Theo phương trình phản ứng, số mol 1,2-dibromoethane = số mol ethylene = 0,1 mol
- Khối lượng 1,2-dibromoethane = 0,1 * 188 = 18,8 gam
Câu 2: Dẫn V lít khí ethylene (đktc) vào dung dịch chứa 16 gam bromine. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng bromine giảm một nửa. Tính giá trị của V.
Hướng dẫn:
- Số mol bromine ban đầu = 16 / 160 = 0,1 mol
- Số mol bromine phản ứng = 0,1 / 2 = 0,05 mol
- Theo phương trình phản ứng, số mol ethylene = số mol bromine phản ứng = 0,05 mol
- V = 0,05 * 22,4 = 1,12 lít
Câu 3: Để phân biệt ethylene và ethane, có thể dùng chất nào sau đây?
A. Dung dịch NaOH
B. Dung dịch HCl
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch NaCl
Đáp án: C. Dung dịch Br2 (do ethylene làm mất màu dung dịch Br2, còn ethane thì không).
Phản ứng C2H4 ra C2H4Br2 là một ví dụ điển hình cho phản ứng cộng hợp của alkene và có nhiều ứng dụng trong hóa học và công nghiệp. Việc nắm vững kiến thức về phản ứng này giúp học sinh, sinh viên hiểu rõ hơn về tính chất của các hợp chất hữu cơ và ứng dụng của chúng trong thực tế.
