admin 2 tuần trước

C2H2 + AgNO3/NH3: Phản Ứng Tạo Kết Tủa Bạc Acetylua Chi Tiết Nhất

Mục lục

Chào bạn đọc của CAUHOI2025.EDU.VN! Bạn đang tìm hiểu về phản ứng hóa học giữa axetilen (C2H2) và phức chất bạc nitrat trong amoniac (AgNO3/NH3)? Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết nhất về phản ứng này, bao gồm phương trình, điều kiện, hiện tượng, cách tiến hành và các ứng dụng quan trọng của nó. Ngoài ra, chúng tôi còn mở rộng kiến thức liên quan đến tính chất hóa học của ankin và các bài tập vận dụng có lời giải chi tiết, giúp bạn nắm vững kiến thức một cách toàn diện.

1. Phản Ứng C2H2 + AgNO3/NH3: Tổng Quan Chi Tiết

Phản ứng giữa axetilen (C2H2) và dung dịch bạc nitrat trong amoniac (AgNO3/NH3) là một phản ứng đặc trưng dùng để nhận biết axetilen và các ankin có liên kết ba đầu mạch. Phản ứng này tạo ra kết tủa bạc acetylua, một chất rắn màu vàng nhạt.

1.1. Phương Trình Phản Ứng

Phương trình hóa học đầy đủ và cân bằng của phản ứng này như sau:

HC≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag–C≡C–Ag ↓ + 2NH4NO3

Trong đó:

HC≡CH là axetilen (C2H2)
AgNO3 là bạc nitrat
NH3 là amoniac
Ag–C≡C–Ag là bạc acetylua (kết tủa)
NH4NO3 là amoni nitrat

1.2. Điều Kiện Phản Ứng

Phản ứng diễn ra ở điều kiện thường. Bạn chỉ cần sục khí axetilen vào dung dịch AgNO3/NH3.

1.3. Hiện Tượng Phản Ứng

Hiện tượng dễ nhận thấy nhất là sự xuất hiện của kết tủa màu vàng nhạt. Kết tủa này chính là bạc acetylua (Ag–C≡C–Ag).

1.4. Cách Tiến Hành Phản Ứng

Để thực hiện phản ứng này, bạn có thể làm theo các bước sau:

Chuẩn bị dung dịch AgNO3/NH3 bằng cách hòa tan bạc nitrat vào dung dịch amoniac.
Sục từ từ khí axetilen vào dung dịch AgNO3/NH3.
Quan sát sự xuất hiện của kết tủa màu vàng nhạt.

1.5. Lưu Ý Quan Trọng

Phản ứng giữa axetilen và AgNO3/NH3 là phản ứng thế H linh động. Đây không phải là phản ứng tráng gương.
Phản ứng này chỉ xảy ra với các ankin có liên kết ba ở đầu mạch (ank-1-in).

Phản ứng thế nguyên tử hidro của C2H2 bằng ion bạc tạo kết tủa.

2. Giải Thích Chi Tiết Phản Ứng C2H2 + AgNO3/NH3

2.1. Bản Chất Phản Ứng

Axetilen (C2H2) có hai nguyên tử hydro liên kết trực tiếp với các nguyên tử cacbon mang liên kết ba. Các nguyên tử hydro này có tính axit yếu (linh động), có thể bị thay thế bởi các ion kim loại như Ag+. Trong môi trường amoniac (NH3), bạc nitrat (AgNO3) tạo thành phức chất [Ag(NH3)2]+. Phức chất này phản ứng với axetilen, thay thế các nguyên tử hydro bằng ion bạc, tạo thành kết tủa bạc acetylua (AgC≡CAg).

2.2. Cơ Chế Phản Ứng

Cơ chế phản ứng có thể được mô tả như sau:

Tạo phức: AgNO3 tác dụng với NH3 tạo phức [Ag(NH3)2]+
```
AgNO3 + 2NH3 ⇌ [Ag(NH3)2]NO3
```
Thế hydro: Phức chất [Ag(NH3)2]+ phản ứng với axetilen, thế nguyên tử hydro tạo kết tủa.
```
HC≡CH + 2[Ag(NH3)2]+  → AgC≡CAg ↓ + 2NH4+ + 2NH3
```

2.3. Ứng Dụng Của Phản Ứng

Phản ứng giữa axetilen và AgNO3/NH3 có nhiều ứng dụng quan trọng trong hóa học:

Nhận biết axetilen và ank-1-in: Phản ứng này được sử dụng để nhận biết axetilen và các ankin có liên kết ba ở đầu mạch.
Tách axetilen khỏi hỗn hợp: Có thể sử dụng phản ứng này để tách axetilen khỏi hỗn hợp khí.
Nghiên cứu cấu trúc: Phản ứng này cung cấp thông tin về cấu trúc của các ankin.

3. Mở Rộng Kiến Thức: Tính Chất Hóa Học Của Ankin

Ankin là các hydrocarbon không no mạch hở, chứa một liên kết ba C≡C trong phân tử. Liên kết ba này bao gồm một liên kết σ và hai liên kết π, làm cho ankin có nhiều tính chất hóa học đặc trưng.

3.1. Phản Ứng Cộng

Liên kết ba trong ankin có thể tham gia phản ứng cộng với nhiều chất khác nhau.

a) Cộng Hydro

Khi có niken (Ni), platin (Pt) hoặc paladi (Pd) làm xúc tác, ankin cộng hydro tạo thành alkene, sau đó tạo thành alkane.

CH≡CH + H2  →(Ni, t°) CH2=CH2

CH2=CH2 + H2  →(Ni, t°) CH3–CH3

Lưu ý: Khi dùng xúc tác là hỗn hợp Pd/PbCO3 hoặc Pd/BaSO4, ankin chỉ cộng một phân tử hydro tạo thành alkene.

CH≡CH + H2  →(Pd/PbCO3, t°) CH2=CH2

b) Cộng Brom, Clo

Brom và clo cũng tác dụng với ankin theo hai giai đoạn liên tiếp.

CH≡CH + Br2 → CHBr=CHBr

CHBr=CHBr + Br2 → CHBr2–CHBr2

c) Cộng HX (X là OH, Cl, Br, CH3COO…)

Ankin tác dụng với HX theo hai giai đoạn liên tiếp.

CH≡CH + HCl →(t°, xt) CH2=CHCl

CH2=CHCl + HCl →(t°, xt) CH3–CHCl2

Khi có xúc tác thích hợp, ankin tác dụng với HCl sinh ra dẫn xuất monochloro của alkene.

CH≡CH + HCl →(150–200°C, HgCl2) CH2=CHCl

Phản ứng cộng HX của các ankin cũng tuân theo quy tắc Mac-côp-nhi-cốp. Phản ứng cộng H2O của các ankin chỉ xảy ra theo tỉ lệ số mol 1:1.

CH≡CH + H2O →(HgSO4, H2SO4) CH3–CH=O (andehit axetic)

d) Phản Ứng Dime và Trime Hóa

2CH≡CH →(t°, xt) CH≡C–CH=CH2 (vinylaxetilen)

3CH≡CH →(bột C, 600°C) C6H6 (benzen)

3.2. Phản Ứng Thế Bằng Ion Kim Loại

Sục khí axetilen vào dung dịch silver nitrate trong amonia, thấy có kết tủa vàng nhạt.

CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag–C≡C–Ag↓ + 2NH4NO3

Kết luận:

Nguyên tử hidro liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon liên kết ba đầu mạch có tính linh động cao hơn các nguyên tử hidro khác nên có thể bị thay thế bằng ion kim loại.
Các ank-1-yne khác như propin, but-1-in,… cũng có phản ứng tương tự axetilen.

3.3. Phản Ứng Oxi Hóa

a) Phản Ứng Oxi Hóa Hoàn Toàn (Cháy)

Các ankin cháy tỏa nhiều nhiệt:

2CnH2n–2 + (3n–1)O2 →(t°) 2nCO2 + 2(n–1)H2O

b) Phản Ứng Oxi Hóa Không Hoàn Toàn

Tương tự alkene và alkadien, ankin cũng có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím.

4. Bài Tập Vận Dụng Liên Quan Đến Phản Ứng C2H2 + AgNO3/NH3

Để giúp bạn hiểu rõ hơn về phản ứng giữa C2H2 và AgNO3/NH3, CAUHOI2025.EDU.VN xin đưa ra một số bài tập vận dụng có lời giải chi tiết.

Câu 1: Số đồng phân alkyne có công thức phân tử C5H8 không tác dụng với dung dịch chứa AgNO3/NH3 là:

A. 4
B. 2
C. 1
D. 3

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Có 1 đồng phân thỏa mãn: CH3–C≡C–CH2–CH3

Câu 2: Chất X có thể tham gia cả 4 phản ứng: Phản ứng cháy trong oxi, phản ứng cộng brom, phản ứng cộng hidro (xúc tác Ni, t°), phản ứng thế với dung dịch AgNO3/NH3. X là:

A. etan
B. etilen
C. axetilen
D. but-2-yne

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

X tham gia phản ứng cộng brom, cộng hidro phải có liên kết π kém bền (loại A). X có phản ứng thế với dung dịch AgNO3/NH3 → X là ank-1-in.

→ Chất thỏa mãn câu là axetilen.

Câu 3: Để phân biệt but-1-yne và but-2-yne người ta dùng thuốc thử nào sau đây?

A. Dung dịch hỗn hợp KMnO4 + H2SO4
B. Dung dịch AgNO3/NH3
C. Dung dịch Br2
D. Dung dịch HCl

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Các alkyne-1-yne có phản ứng đặc trưng là tác dụng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa màu vàng → chọn thuốc thử là dung dịch AgNO3/NH3

Phương trình hóa học:

CH≡C–CH2CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC≡C–CH2CH3 + NH4NO3

Câu 4: Dẫn 17,4 gam hỗn hợp khí X gồm propin và but-2-yne lội thật chậm qua bình đựng dung dịch AgNO3/NH3 dư thấy có 44,1 gam kết tủa xuất hiện. Phần trăm thể tích của mỗi khí trong X là:

A. C3H4 (80%) và C4H8 (20%)
B. C3H4 (25%) và C4H6 (75%)
C. C3H4 (75%) và C4H6 (25%)
D. C3H4 (20%) và C4H6 (80%)

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Khi cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 thì chỉ có propin phản ứng, but-2-yne không phản ứng vì không có nối ba đầu mạch.

Phương trình hóa học:

CH≡C–CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC≡C–CH3 + NH4NO3

Ta có: n↓ = 0,3 mol

Theo phương trình: nC3H4 = n↓ = 0,3 mol

→ mC3H4 = 0,3.40 = 12 gam

→ mC4H6 = 17,4 – 12 = 5,4 gam

→ nC4H6 = 5,4/54 = 0,1 mol

Thành phần phần trăm về thể tích các khí trong hỗn hợp là:

%VC3H4 = (0,3 / (0,3 + 0,1)) . 100% = 75%

→ %VC4H6 = 100% – 75% = 25%

Câu 5: Cho 3,36 lít khí alkyne X (đktc) phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 36 gam kết tủa. Công thức phân tử của X là:

A. C4H6
B. C2H2
C. C4H4
D. C3H4

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Ta có: nX = 0,15 mol

Gọi công thức của alkyne là CnH2n-2 (n ≥ 2)

Ta có: n↓ = nX = 0,15 mol

→ M↓ = 36/0,15 = 240

TH1: alkyne có 1H linh động

Malkyne = 14n – 2 = 240 – 108 + 1 = 133

→ không có alkyne thỏa mãn

TH2: alkyne có 2H linh động

Malkyne = 14n – 2 = 240 – 2.108 + 2 = 26

→ X là C2H2

(Còn tiếp các câu hỏi khác với lời giải chi tiết tương tự)

5. FAQ – Câu Hỏi Thường Gặp Về Phản Ứng C2H2 + AgNO3/NH3

Phản ứng C2h2 + Agno3/nh3 dùng để làm gì?
- Phản ứng này được dùng để nhận biết axetilen và các ankin có liên kết ba ở đầu mạch.
Tại sao chỉ có ank-1-in mới phản ứng với AgNO3/NH3?
- Vì chỉ các ank-1-in mới có nguyên tử hydro linh động liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon mang liên kết ba.
Kết tủa tạo thành trong phản ứng có màu gì?
- Kết tủa có màu vàng nhạt.
Có thể dùng CuCl/NH3 thay cho AgNO3/NH3 được không?
- Có, có thể dùng CuCl/NH3. Phản ứng tạo kết tủa đỏ gạch Cu2C2.
Phản ứng này có phải là phản ứng tráng gương không?
- Không, đây là phản ứng thế H linh động, không phải phản ứng tráng gương.
Điều kiện để phản ứng xảy ra là gì?
- Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường.
Có những yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng?
- Nồng độ của các chất phản ứng, nhiệt độ.
Sản phẩm phụ của phản ứng là gì?
- Sản phẩm phụ là NH4NO3 (amoni nitrat).
Phản ứng này có ứng dụng trong thực tế không?
- Có, được dùng để tách axetilen khỏi hỗn hợp khí và nghiên cứu cấu trúc của ankin.
Làm thế nào để thu được kết tủa bạc acetylua tinh khiết?
- Lọc kết tủa, rửa sạch bằng nước cất và sấy khô.

6. Tại Sao Nên Tìm Hiểu Thông Tin Hóa Học Tại CAUHOI2025.EDU.VN?

Bạn đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin chính xác và đáng tin cậy về hóa học? CAUHOI2025.EDU.VN hiểu rõ những thách thức mà bạn đang đối mặt:

Quá tải thông tin: Giữa vô vàn nguồn trên mạng, bạn không biết nên tin vào đâu.
Thiếu thời gian: Bạn không có đủ thời gian để tự mình nghiên cứu kỹ lưỡng.
Thông tin khó hiểu: Nhiều tài liệu sử dụng ngôn ngữ chuyên ngành phức tạp, gây khó khăn cho người mới bắt đầu.

CAUHOI2025.EDU.VN mang đến giải pháp:

Thông tin chính xác và đáng tin cậy: Chúng tôi cung cấp câu trả lời rõ ràng, súc tích và được nghiên cứu kỹ lưỡng từ các nguồn uy tín.
Giải đáp nhanh chóng: Bạn sẽ nhận được giải đáp nhanh chóng cho các câu hỏi cụ thể.
Ngôn ngữ đơn giản, dễ hiểu: Chúng tôi giúp bạn hiểu rõ các chủ đề phức tạp bằng ngôn ngữ đơn giản, gần gũi.

Hãy đến với CAUHOI2025.EDU.VN để trải nghiệm sự khác biệt!

7. Lời Kêu Gọi Hành Động (Call to Action)

Bạn còn thắc mắc nào về phản ứng C2H2 + AgNO3/NH3 hoặc các vấn đề hóa học khác? Đừng ngần ngại truy cập CAUHOI2025.EDU.VN để khám phá thêm nhiều câu trả lời hữu ích và đặt câu hỏi của riêng bạn. Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn trên con đường chinh phục kiến thức!

Để được hỗ trợ và tư vấn chi tiết hơn, bạn có thể liên hệ với CAUHOI2025.EDU.VN qua: