Với giải Câu hỏi 5 trang 107 Hóa học lớp 11 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 17: Arene (Hydrocarbon thơm) giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 17: Arene (Hydrocarbon thơm)

Câu hỏi 5 trang 107 Hóa học 11: Terephthalic acid là nguyên liệu để tổng hợp nhựa poly(ethylene terephtalate) (PET) dùng để sản xuất tơ sợi, chai nhựa. Terephthalic acid có thể được tổng hợp từ arene X có công thức phân tử C₈H₁₀, bằng cách oxi hoá X bởi dung dịch thuốc tím:

Hãy xác định công thức cấu tạo của X.

Lời giải:

X có số liên kết π + vòng = $\frac{2+2.8-10}{2}=4$

Vậy trong X có 1 vòng và 3 liên kết đôi.

Lại có, oxi hoá X bằng dung dịch thuốc tím được.

⇒ Công thức cấu tạo của X là:

Lý thuyết Tính chất hoá học 

a. Phản ứng thế 

Arene có thể tham gia phản ứng thể nguyên tử hydrogen ở vòng benzene như phản ứng halogen hoá, nitro hoa,.. 

Quy tắc thể: Khi benzene có nhóm thể alkyl (–CH₃, -C₂H₅,...), các phản ứng thế nguyên tử hydrogen ở vòng benzene xảy ra dễ dàng hơn so với benzene và ưu tiên thế vào vị trí số 2 hoặc số 4 (vị trí ortho hoặc para) so với nhóm alkyl. 

* Phản ứng halogen hoá 

Các arene tham gia phản ứng thế nguyên tử hydrogen gắn với vòng thơm bằng halogen (chlorine, bromine) ở nhiệt độ cao khi có xúc tác muỗi Iron(III) halide

* Phản ứng nitro hóa

Phản ứng nitro hoá là phản ứng trong đó một hay nhiều nguyên tử hydrogen ở vòng benzene được thay thế bằng nhóm nitro (-NO₂).

b. Phản ứng cộng 

* Phần ứng cộng chlorine

 Phản ứng cộng chlorine vào benzene trong điều kiện có ánh sáng từ ngoại và đun nóng, sản phẩm thu được là 1,2,3,4,5,6 hexachlorocyclohexane.

b) Phản ứng cộng hydrogen 

Phản ứng cộng hydrogen vào benzene tạo thành cyclohexane. Phản ứng xảy ra ở điều kiện áp suất cao và nhiệt độ cao, với sự có mặt của các chất xúc tác dị thể như platinum, nickel. cyclohexane.

c. Phản ứng oxi hóa

* Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy) 

Các arene như benzene, toluene, xylene dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt.

C₆H₅CH₃ + 9O₂ → 7CO₂ + 4H₂O (điều kiện t⁰)

* Phản ứng oxi hoá nhóm alkyl 

Toluene và các alkylbenzene khác có thể bị oxi hoá bởi các tác nhân oxi hoá như dụng dịch KMnO₄.