Với lời giải SBT Hóa học 11 trang 53 chi tiết trong Bài 12: Alkane sách Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hóa học 11 Bài 12: Alkane

Bài 12.9 trang 53 SBT Hóa học 11: So sánh và giải thích nhiệt độ sôi của alkane mạch không phân nhánh với alkane mạch phân nhánh khi chúng có cùng số nguyên tử carbon trong phân tử.

Lời giải:

Các phân tử alkane phân nhánh có nhiệt độ sôi thấp hơn các phân tử alkane không phân nhánh dù cho chúng có cùng số nguyên tử carbon. Điều này được giải thích vì các phân tử alkane không phân nhánh có diện tích bề mặt lớn hơn so với phân tử alkane phân nhánh nên tồn tại tương tác van der Waals giữa các phân tử lớn hơn, dẫn đến nhiệt độ sôi cao hơn.

Bài 12.10 trang 53 SBT Hóa học 11: Mặc dù có 5 nguyên tử carbon trong phân tử nhưng neopentane (2,2-dimethylpropane) ở thể khí trong điều kiện thường. Giải thích.

Lời giải:

Trong số 3 đồng phân của C₅H₁₂, neopentane có cấu trúc đối xứng cao, phân tử xem như có dạng hình cầu nên tương tác van der Waals giữa các phân tử neopentane rất yếu, dẫn đến nhiệt độ sôi của neopentane là 9,5 °C. Điều này làm cho phân tử neopentane ở thể khí trong điều kiện thường (hai đồng phân còn lại là pentane có nhiệt độ sôi ở 36 °C và isopentane có nhiệt độ sôi ở 27,8 °C nên trong điều kiện thường, chúng ở thể lỏng).

Bài 12.11 trang 53 SBT Hóa học 11: Em hãy cho biết xăng có tan được trong nước hay không và chất béo có tan được trong xăng hay không. Theo em, bác thợ sửa xe thường rửa tay bằng gì để sạch các vết dầu mỡ?

Lời giải:

Xăng có thành phần chính là các phân tử alkane có số nguyên tử carbon từ 7 – 11 nguyên tử.

Vì xăng là các phân tử không phân cực trong khi nước là phân tử phân cực, nên xăng không tan được trong nước.

Đồng thời, chất béo là hợp chất không phân cực nên chất béo cũng tan được trong xăng. Dầu mỡ sửa chữa xe cũng là các phân tử alkane nên không thể tan được trong nước, điều đó được hiểu là dầu mỡ trên tay bác thợ sửa chữa xe không thể làm sạch chỉ bởi nước. Bác thợ sửa xe thường dùng dầu hoả (là các phân tử alkane có số nguyên tử carbon từ 12 – 15 nguyên tử) để hoà tan các vết dầu mỡ, sau đó rửa lại bằng xà phòng.

Bài 12.12 trang 53 SBT Hóa học 11: Vì sao khi tiếp xúc lâu dài với xăng sẽ làm cho da bị phồng rộp và gây đau nhức?

Lời giải:

Vì xăng hay dầu hỏa có thể hòa tan được lớp dầu trên da. Khi tiếp xúc lâu dài với xăng, dầu hoả, ... sẽ làm cho lớp dầu bảo vệ da bị trôi đi, da không còn lớp dầu bảo vệ nên sẽ bị phồng rộp và gây đau nhức.

Khi tiếp xúc với xăng, dầu hoả, dung môi pha sơn, ... cần đeo găng tay cẩn thận.

Bài 12.13 trang 53 SBT Hóa học 11: Butane là chất lỏng có thể nhìn thấy bên trong một chiếc bật lửa trong suốt, có nhiệt độ sôi thấp hơn một ít so với nhiệt độ của nước đóng băng (–0,5 °C). Tuy nhiên vì sao butane trong bật lửa lại không sôi?

Lời giải:

Butane trong bật lửa không sôi, mặc dù butane có nhiệt độ sôi thấp hơn một ít so với nhiệt độ của nước đóng băng (–0,5 °C), vì các lý do sau:

+ Khi được đưa vào trong bật lửa, butane chịu áp suất rất cao so với áp suất khí quyển. Điều này làm tăng nhiệt độ sôi của butane lên cao hơn nhiệt độ phòng. Do đó butane không thể sôi ở áp suất cao này.

+ Khi được giải nén, butane lỏng lập tức bốc hơi và tạo khí butane, bốc cháy khi gặp tia lửa do ma sát giữa bánh răng kim loại với đá lửa.

Bài 12.14 trang 53 SBT Hóa học 11: Cho 2-methylpropane tác dụng với chlorine (tỉ lệ mol 1 : 1, có ánh sáng) thu được tối đa bao nhiêu sản phẩm thế monochloro?

Lời giải:

Cho 2-methylpropane tác dụng với chlorine (tỉ lệ mol 1 : 1, có ánh sáng) thu được 2 sản phẩm thế monochloro.

Bài 12.15 trang 53 SBT Hóa học 11: Khi cho 2-methylpropane tác dụng với bromine ở 127 °C thu được hỗn hợp 2 sản phẩm thế monobromo là 1-bromo-2-methylpropane (0,56%) và 2-bromo-2-methylpropane (99,44%). Xác định tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậc III trong phản ứng.

Lời giải:

2-methylpropane có công thức cấu tạo:

Như vậy 2-methylpropane có 9 nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và 1 nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc III. Gọi a và k là khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậc III trong phản ứng thế bromine đã cho.

Vì sản phẩm thế hydrogen vào carbon bậc I chiếm 0,56% nên ta có phương trình: $\frac{9\mathrm{a}}{9\mathrm{a}+1\mathrm{k}}\times 100\mathrm{\%}=0,56\mathrm{\%}$

Chọn a = 1

$\Rightarrow \frac{9}{9+\mathrm{k}}\times 100\mathrm{\%}=0,56\mathrm{\%}\Rightarrow \mathrm{k}\approx 1598$

Vậy với 2-methylpropane, tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậc III trong phản ứng là 1 : 1 598.

Bài 12.16 trang 53 SBT Hóa học 11: Trong phản ứng thế của propane với chlorine ở nhiệt độ phòng khi có ánh sáng, tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậc II tương ứng là 1 : 4.

a) Xác định tỉ lệ phần trăm các sản phẩm thế monochloro thu được trong phản ứng thế trên.

b) Dự đoán khả năng phản ứng và tỉ lệ phần trăm các sản phẩm thế thu được khi thay chlorine bằng bromine.

Lời giải:

a) Propane CH₃–CH₂–CH₃ khi tác dụng với chlorine sẽ thu được 2 sản phẩm thế monochloro là CH₃-CH₂-CH₂Cl và CH₃-CHCl-CH₃.

Vì tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử hydrogen gắn ở nguyên tử carbon bậc I và nguyên tử carbon bậc II tương ứng là 1 : 4 nên tổng khả năng phản ứng của 8 nguyên tử hydrogen (gồm 6 nguyên tử hydrogen gắn vào carbon bậc I và 2 nguyên tử hydrogen gắn vào carbon bậc II)  là $$6\times 1+2\times 4=14$$=> Tỉ lệ phần trăm của sản phẩm CH₃-CH₂-CH₂Cl là $$\frac{6\times 1}{14}\times 100\mathrm{\%}\approx 42,86\mathrm{\%}$$=> Tỉ lệ phần trăm của sản phẩm CH₃-CHCl-CH₃ là $$\frac{2\times 4}{14}\times 100\mathrm{\%}\approx 57,14\mathrm{\%}$$

b) Phản ứng của propane với bromine sẽ xảy ra chậm hơn so với phản ứng của propane với chlorine. Tuy nhiên lúc này, do bromine có tính chọn lọc hơn so với chlorine nên khả năng phản ứng của nguyên tử carbon bậc II cao hơn nhiều so với của nguyên tử carbon bậc I, dẫn đến sản phẩm thế CH₃–CHBr–CH₃ sẽ chiếm tỉ lệ phần trăm cao hơn nhiều so với sản phẩm thế CH₃–CH₂–CH₂Br.