Bài 04: hiđrocacbon không no
A) Anken :
1) Tên gọi, cấu tạo phân tử, đồng phân :
+ An ken là các hiđrocacbon không no có chứa 1 liên kết đôi trong phân tử.
+ Tên gọi thông thờng gồm tên của gốc hiđrocacbon no tơng ứng (có cùng số nguyên tử C) và thêm
đuôi ilen. Tên IUPAC là tên của hiđrocacbon no nhng thay đuôi an thành đuôi en cộng thêm số chỉ
vị trí của liên kết đôi. Số chỉ các nguyên tử C đợc đánh số từ đầu mạch cacbon gần liên kết đôi nhất
(u tiên liên kết đôi không kể đến mạch nhánh).
Thí dụ : a) CH
2
=CHCH
2
CH
2
CH
3
có tên thông thờng là pentylen và tên IUPAC là penten-1
b) CH
3
CH=CHCH
2
CH(CH
3
)
2
có tên gọi theo IUPAC là 5- metylhexen - 2.
+ Hai nguyên tử C có liên kết đôi ở trạng thái lai hoá sp
2
nên các góc liên kết tại các nguyên tử C
này bằng 120
o

=C(CH
3
)CH
3
- Còn có thêm đồng phân hình học là
CH
3
CH
3
CH
3
H
C = C C = C
H H H CH
3

Dạng Cis Dạng Trans
- Thông thờng, dạng Trans bền hơn dạng Cis do có cấu tạo đối xứng hơn
+ Theo quy luật chung của hiđrocacbon, các anken có ít hơn 5 C trong phân tử là chất khí ở điều
kiện tiêu chuẩn.
2) Tính chất hoá học :
+ Do liên kết kém bền vững nên anken dễ dàng tham gia phản ứng cộng và phản ứng ôxi hoá.
a) Phản ứng cộng :
+ Anken dễ dàng cộng với hiđro khi có xúc tác Niken, hay Pt hay Pd nung nóng. Phản ứn tạo thành
ankan có cùng số nhuyên tử C. Thực tế các xúc tác trên cũng là xúc tác để tách Hiđro (nhất là Pd)
nên phản ứng hiđro hoá ít khi xảy ra hoàn toàn :
CH
2
=CH
2

hơn) :
CH
3
- CHCl - CH
3
(sản phẩm chính)
CH
3
-CH=CH
2
+ HCl
Cl-CH
2
-CH
2
-CH
3
(sản phẩm phụ)
b) Phản ứng trùng hợp :
+ ở nhiệt độ, áp suất thích hợp và có xúc tác, các anken dễ dàng tham gia phản ứng trùng hợp -
phản ứng cộng liên tiếp các phân tử chính nó với nhau để thu đợc phân tử có khối lợng phân tử lớn
(đợc gọi là polime hay hợp chất cao phân tử).
Chất đầu tham gia phản ứng trung hợp đợc gọi là monome. Khi phản ứng liên kết bị đứt ra để có
hai hoá trị mới liên kết đợc với hai phân tử mônôme khác :
N CH
2
= CH
2

t

2 CO
2
+ 2 H
2
O
+ Khi tác dụng với các tác nhân ôxi hoá trong dung dịch nh KMnO
4
, các anken dễ bị ôxi hoá theo
cách phá vỡ liên kết để có đợc hai nhóm OH gắn vào hai C có liên kết đôi. Khi dẫn etilen vào
dung dịch KMnO
4
thì màu tím nhạt dần, xuất hiện kết tủa màu nâu đen của MnO
2
tạo thành
etilenglicol (hai nhóm OH gắn với hai C có liên kết đôi) :
3 CH
2
= CH
2
+ 2 KMnO
4
+ 4 H
2
O 3 HO CH
2
- CH
2
-OH + 2 MnO
2
+ 2 KOH

4
đ, 170
o
C
CH
2
= CH
2
+ H
2
O
B) ankadien:
+ Ankadien là các hiđrocacbon có hai liên kết đôi trong phân tử nên có công thức tổng quát là
CnH2n-2.
+ Hai liên kết đôi của ankadien có thể ở liền nhau hay xa nhau nhng ta thờng xét đến các ankadien
có liên kết đôi xen kẽ với một liên kết đơn hay còn gọi là liên kết đôi liên hợp. Hai đại diện tiêu
biểu cho dãy nàu là butadien - 1,3 và 2 - metylbutadien - 1,3 (còn gọi là isopren)
+ Tính chất của ankadien liên hợp khá giống với anken vì cùng có liên kết đôi nh cùng có các phản
ứng cộng H
2
, halogen, axit H-A và phản ứng trùng hợp. Cần chú ý rằng vì có hai liên kết đôi nên
cũng có nhiều kiểu phản ứng và tạo ra nhiều loại đồng phân hơn. Thờng phản ứng cộng có u tiên
vào vị trí 1 và vị trí 4 (cộng 1,4) so với cộng vào vị trí 1 và 3 (cộng 1,3).
+ Do sự liên hợp của hai liên kết đôi nên khả năng phản ứng của ankadien liên hợp dễ xảy ra hơn
so với các anken tơng ứng. Đồng thời vì có hai liên kết đôi nên lợng chất tham gia phản ứng công
hợp cũng nhiều hơn.
+ Ankadien đợc sử dụng để điều chế cao su nhân tạo. Từ butadien, chỉ bằng phản ứng trùng hợp có
thể thu đợc cao su Buna đợc sử dụng rộng rãi.
+ Có thể đehiđro hoá các ankan có thể thu đợc ankađien :
CH

o
C
CH
2
= CH - CH = CH
2
+ H
2
+ 2 H
2
O
+ Các polime do các ankađien trùng hợp 1,4 đợc gọi là cao su. Cao su là vật liệu đặc biệt có tính
đàn hồi - có thể bị biến dạng khi tác dụng lực ngoài nhng tự phục hồi dạng đầu nếu thôi tác dụng
lực ngoài.
+ Cao su tự nhiên là sản phẩm trùng hợp từ isopren trong cây cao su. Khi tách ra khỏi mủ cao su ta
thu đợc crep là loại cao su dễ chảy lỏng, ít có tác dụng, do các mạch cao su không nối với nhau nên
không có cấu trúc bền chắc. Để chế biến cao su nguời ta đun cao su với lu huỳnh (sự lu hoá cao
su). Các nguyên tử lu huỳnh sẽ khâu các mạch cao su ban đầu lại thành mạch không gian và vì thế
độ đàn hồi của cao su sẽ khác so với cao su crep. Tuỳ theo hàm lợng S trong cao su ta có cao su
đàn hồi tốt (0,5 đến 5%) dùng làm xăm ôtô, lốp xe đạp ... hay đàn hồi ít (5 - 10 %) để làm lốp ôtô
hoặc nhiều S (20 đến 40%) đợc sản phẩm rất cứng đó là nhựa ebonit cách điện.
C) An kin :
1) Tên gọi, cấu tạo phân tử, đồng phân
+ Định nghĩa : Ankin là những hiđrocacbon không no chứa liên kết ba trong phân tử
+ Tên gọi thông thờng : tên hai gốc + axetilen
+ Tên theo IUPAC: đổi đuôi an từ tên của H.C. no thành đuôi in và vị trí của liên kết 3 theo cách
đánh số, lựa chọn mạch chính nh trong dãy anken.
+ Từ các ankin có từ 4 nguyên tử cacbon trở lên có đồng phân vị trí nối ba, còn từ 5 nguyên
tử cacbon trở lên có đồng phân mạch cacbon. Ankin không có đồng phân hình học
+ Cấu tạo phân tử : Độ âm điện của các nguyên tử cacbon lai hóa tăng dần theo dãy C

= CH
2
CH CH + 2 H
2
Ni, t
o
C
CH
3
- CH
3
+ Cộng Halogien: Clo và Brôm đều dễ cộng hợp vào liên kết ba theo hai giai đoạn, giai
đoạn sau khó hơn giai đoạn trớc. An kin làm mất màu nớc brôm chậm hơn anken.
CH CH + 2 Br
2
Br
2
CH-CHBr
2
+ Cộng HiđroHalogienua: Phản ứng cũng xảy ra theo hai giai đoạn giai đoạn saucũng khó
khăn hơn giai đoạn trớc đồng thời có xu hớng cả hai Hal cùng gắn vào một nguyên tử C (đồng
thời theo quy tắc Maccôpnhicôp). Thí dụ HCl phản ứng tạo ra vinylclorua ở 150 200
o
C với
xúc tác HgCl
2
.
CH CH + HCl CH
2
= CH - Cl

,NH
4
Cl, 80
o
C)
+ Tam hợp Axêtilen tạo ra benzen (C, 600
o
C)
+ Trùng hợp n phân tử tạo ra cumulen có thể dẫn điện.
c) Phản ứng thế bằng ion kim loại
+ Thế bởi ion bạc trong phức amiacat bạc sinh ra kết tủa trắng (phản ứng dùng để nhận biết
axêtilen hay an kin đầu mạch) hay với đồng trong phức tạo kết tủa màu đỏ
CH CH + AgNO
3
C
2
Ag
2
+ 2 HNO
3
d) Phản ứng ôxi hóa:
+ Phản ứng cháy: toả nhiều nhiệt tạo nhiệt độ cao vì tạo ra ít nớc hơn các ankan hay anken
tơng ứng.
+ Ô xi hóa không hoàn toàn bằng KMnO
4
: Làm mất màu dung dịch tạo ra kết tủa nâu đen
và các sản phẩm ôxi hóa ngắt mạch ở chính vị trí liên kết ba (phản ứng chậm hơn an ken)
2) ứng dụng và điều chế:
a) ứng dụng:
+ Nhiên liệu: Ankin nhất là axetilen khi cháy toả nhiều nhiệt 9không mất nhiệt để làm hoá

3
. Hãy cho biết trạng thái lai hóa của mỗi nguyên tử cacbon
trong phân tử. Hiđrocacbon đó có đồng phân hình học, hãy giải thích nguyên nhân và viết công
thức cấu trúc của các đồng phân đó?
3) Đốt cháy hoàn toàn 3,24 g hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ A và B khác dãy đồng đẳng, trong đó
A hơn B một nguyên tử cacbon trong phân tử ngời ta chỉ thu đợc nớc và 9,24 gam CO
2
. Cho
biết tỉ khối hơi của X so với hiđro là 13,5. Tìm công thức phân tử của A và B và % khối lợng
mỗi chất trong hỗn hơp X.
4) Ankadien là gì? Viết công thức cấu trúc và gọi tên ankadien có công thức phân tử C
5
H
8
có đồng
phân Cis - Trans.
5) Trong tinh dầu chanh có chất Limonen có công thức CH
3
-C
6
H
6
C(CH
2
)(CH
3
): C
10
H
16

C
3
H
4
?
10) Hãy trình bày tính chất hóa học của phân tử CH
3
CH = CH
2
?
11) Hãy trình bày tính chất hóa học của phân tử CH
3
C CH
12) Dẫn 1792 lít hơi isopentan qua hỗn hợp xúc tác thích hợp đợc nung nóng thì thu đợc V lít hỗn
hợp hơi A có chứa hiđrocacbon không no chỉ là 3 anken đều có công thức phân tử là C
5
H
10
. Dẫn
1/1000 thể tích hỗn hợp A đi qua bình nớc Brôm thấy khối lợng bình tăng thêm 3,5 gam.
Viết công thức cấu tạo của ba anken.
Tính hiệu suất của phản ứng tách hiđrô. Cho V đã đa về điều kiện tiêu chuẩn.
13) Hãy viết các phơng trình phản ứng điều chế Butadien 1,3 từ các chất đầu khác nhau (các
phản ứng đã học)
14) Hãy viết các phơng trình phản ứng điều chế isopren từ các sản phẩm dầu mỏ. Viết công thức
cấu tạo các đồng phân của phân tử có cùng công thức phân tử C
5
H
8
.

0,1 M. Sau phản ứng còn lại 179,2 cm
3
hỗn hợp C chỉ gồm hai ankan
đồng thời khối lợng dung dịch Br
2
tăng 0,442 gam. Cho biết thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu
chuẩn, số nguyên tử C trong ankin ít hơn số nguyên tử cacbon trong anken và nhỏ hơn 5. Hãy
xác định công thức phân tử viết công thức cấu tạo và phần trăm thể tích các hỗn hợp A, B, C.
(Phạm Đức Bình, câu 17, tr. 231)
21) (5.1 Trọng) Viết CTPT và CTCT của các anken trong mỗi trờng hợp sau :
a) Một lít anken có khối lợng bằng khối lợng của hai lít nitơ ở cùng điều kiện.
b) Đốt cháy một lít khí anken cần 4,5 lít ôxi ở cùng điều kiện.
c) 2,1 gam anken làm mất màu vừa hết 4 gam brôm trong dung dịch. Anken có một nhánh CH3.
d) Anken có tỉ khối hơi bằng hai so với nitơ và chỉ có một đồng phân cis trans duy nhất.
22) (5.2) Trộn lẫn anken A ở thể khí với lợng ôxi vừa đủ để đốt cháy A thu đợc hỗn hợp khí ở 0oC
và áp suất P1. Thực hiện phản ứng đốt cháy và thu đợc hỗn hợp sản phẩm khí và hơi ở 136,5oC
và áp suất P2 = 0,5 P1 và có thể tích gấp 3 lần thể tích hỗn hợp khí trớc khi cháy.