Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình C₅H₁₂ + Br₂ → C₅H₁₁Br + HBr gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:

Phương trình C₅H₁₂ + Br₂ → C₅H₁₁Br + HBr

1. Phản ứng hóa học:

    C₅H₁₂ + Br₂  C₅H₁₁Br + HBr

2. Điều kiện phản ứng

- Ánh sáng khuếch tán mạnh.

3. Cách thực hiện phản ứng

- Khi có ánh sáng, khí pentan (C₅H₁₂) phản ứng với dung dịch brom (tỉ lệ 1:1) thu được pentyl bromua (C₅H₁₁Br) và hiđro bromua (HBr – khí).

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Trước khi chiếu sáng hoặc đun nóng hỗn hợp phản ứng có màu nâu đỏ (của dung dịch brom ). Sau khi phản ứng xảy ra hỗn hợp sản phẩm thu được có màu nâu đỏ.

(Xét phản ứng xảy ra hoàn toàn và vừa đủ, không có chất dư).

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của Pentan

- Trong phân tử C5H12 chỉ có liên kết C-C và C-H. Đó là các liên kết xích ma bền vững, vì thế C₅H₁₂ tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường, chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO₄) ...

- Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác, nhiệt, C₄H₁₀ tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.

a. Phản ứng thế bởi halogen

- Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp pentan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hidro bằng clo. Tương tự như metan.

- C₅H₁₂ + Cl₂ →C₅H₁₁Cl + HCl

- Phản ứng thế H bằng halogen thuộc loại phản ứng halogen hóa, sản phẩm hữu cơ có chứa halogen gọi là dẫn xuất halogen.

b. Phản ứng tách (gãy liên kết C-C và C-H)

- Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt,...), các ankan không những bị tách hidro tạo thành các hidrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

c. Phản ứng oxi hóa

- Khi đốt, pentan bị cháy tạo ra CO₂, H₂O và tỏa nhiều nhiệt 

- Nếu không đủ oxi, pentan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO₂ và H₂O còn tạo ra các sản phẩm như CO, than muội, không những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.

5.2. Tính chất hóa học của Brom

 a. Tác dụng với kim loại

    Sản phẩm tạo muối tương ứng

    b. Tác dụng với hidro

    Độ hoạt động giảm dần từ Cl → Br → I

    Các khí HBr, HI tan vào nước tạo dung dịch axit.

    Về độ mạnh axit thì lại tăng dần từ HCl < HBr < HI.

    c. Tính khử của Br₂, HBr

    - Brom thể hiện tính khử khi gặp chất oxi hóa mạnh (như nước clo, …)

Br₂ + 5Cl₂ + 6H₂O → 2HBrO₃ (Axit bromic) + 10HCl

    - Tính khử của HBr (ở trạng thái khí cũng như trong dd) mạnh hơn HCl. HBr khử được H₂SO₄ đặc thành SO₂.

2HBr + H₂SO_4đ → Br₂ + SO₂ + 2H₂O

    - Dd HBr không màu, để lâu trong không khí trở nên có màu vàng nâu vì bị oxi hóa (dd HF và HCl không có phản ứng này):

4HBr + O₂ → 2H₂O + 2Br₂

6. Bạn có biết

- Phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.

- Brom không chỉ thế một nguyên tử H trong phân tử pentan mà có thể thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử pentan.

- Ankan không màu mất màu dung dịch brom.

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Sản phẩm của phản ứng thế brom (1:1, ánh sáng khuếch tán) vào 2,2-đimetyl propan là:

(1) CH₃C(CH₃)₂CH₂Br

(2) CH₃C(CH₂Br)₂CH₃

(3) CH₃BrC(CH₃)₃

  A. (1)  B. (2)  C. (3)  D. Cả 3 đáp án trên

Hướng dẫn:

Khi thế brom thì ưu tiên thế vào bậc cacbon cao → sản phẩm chính là: CH₃BrC(CH₃)₃

Đáp án C.

Ví dụ 2: Một ankan A có thành phần phần trăm C là 83,33%. Tìm CTPT và xác định CTCT đúng của A biết rằng khi cho A tác dụng với Br₂ theo tỉ lệ mol 1: 1 ta chỉ thu được 1 sản phẩm thế monobrom.

 A. CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃

 B. CH₃CH₂CH(CH₃)₂

 C. C(CH₃)₄

 D. không có công thức phù hợp

Hướng dẫn:

Gọi CTPT của ankan là: C_nH_2n+2

%m_C = 12n/(12n + 2n + 2).100% = 83,33%

⇒ n = 5. Vậy CTPT của A là C₅H₁₂

A tác dụng với Br₂ theo tỉ lệ mol 1: 1 ta chỉ thu được 1 sản phẩm thế monobrom.

⇒ CTCT đúng của A là: C(CH₃)₄

Đáp án C.

Ví dụ 3: Khi brom hóa một ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất có tỉ khối hơi đối với hiđro là 75,5. Tên của ankan là:

 A. C₂H₆

 B. C₃H₈

 C. C₄H₁₀

 D. C₅H₁₂

Hướng dẫn:

  C_nH_2n+2 + Br₂ → C_nH_2n+1Br + HBr

⇒ 14n + 81 = 75,5.2 ⇒ n = 5 ⇒ CTPT: C₅H₁₂

Đáp án D.