Chuẩn bị: hexane, dung dịch KMnO4 1%; ống nghiệm, bát sứ, que đóm.
Tiến hành:
1. Phản ứng của hexane với dung dịch KMnO4
Cho khoảng 1 mL hexane vào ống nghiệm, thêm vài giọt dung dịch KMnO4 1%, lắc đều ống nghiệm trong khoảng 5 phút, sau đó đặt ống nghiệm vào giá rồi để yên khoảng 10 phút. Quan sát thấy ống nghiệm có 2 lớp, lớp dưới là dung dịch KMnO4 trong nước màu tím, lớp trên là hexane không màu.
2. Phản ứng đốt cháy hexane
Cho khoảng 1 mL hexane (lưu ý không được lấy nhiều hơn) vào bát sứ nhỏ, cẩn thận đưa que đóm đang cháy vào bề mặt chất lỏng, hexane bốc cháy cho ngọn lửa màu vàng.
Trả lời câu hỏi:
a) Hexane có phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường không? Tại sao?
b) Tại sao lại đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thuỷ tinh? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
c) Nếu đốt cháy hexane trong điều kiện thiếu oxygen sẽ tạo ra carbon monoxide và nước. Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng này.
Tham khảo:
a) Hexane không phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường. Do ở phân tử hexane chỉ có các liên kết đơn C – C và C – H, đó là các liên kết σ bền vững, vì thế hexane tương đối trơ về mặt hoá học, không phản ứng với chất oxi hoá mạnh như KMnO4.
b) Đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thuỷ tinh do phản ứng này toả ra lượng nhiệt lớn có thể làm vỡ cốc thuỷ tinh.
- Phương trình hoá học minh hoạ:
C6H14+\(\dfrac{19}{2}\)O2\(^{ }\underrightarrow{t^o}\)6CO2+7H2O
c) Đốt cháy hexane trong điều kiện thiếu oxygen:
C6H14+\(\dfrac{13}{2}\)O2\(\underrightarrow{t^o}\)6CO+7H2O
Chuẩn bị: Hexane, nước bromine; ống nghiệm, cốc nước nóng và bông tẩm dung dịch NaOH.
Tiến hành: Cho vào ống nghiệm khô khoảng 1 mL hexane và nhỏ thêm vào ống nghiệm khoảng 1 mL nước bromine. Lắc nhẹ hỗn hợp phản ứng. Nút ống nghiệm bằng bông đã tẩm dung dịch NaOH rồi nhúng ống nghiệm vào trong cốc nước nóng 50 °C (đã chuẩn bị trước) hoặc để ống nghiệm ra nơi có ánh sáng Mặt Trời.
Yêu cầu: Quan sát, nhận xét màu sắc và tính đồng nhất của hỗn hợp phản ứng trước và sau khi đun nóng (hoặc để ra ngoài ánh nắng Mặt Trời).
Chú ý an toàn: Hexane, bromine và hydrogen bromide dễ bay hơi, có mùi xốc, độc.
Tham khảo:
Ban đầu ống nghiệm có hai lớp, lớp dưới là bromine màu vàng, lớp trên là hexane không màu. Sau khi đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng, thu được hỗn hợp không có màu.
Viết công thức cấu tạo các sản phẩm monobromo có thể tạo thành trong phản ứng giữa bromine và hexane ở Thí nghiệm 1.
Thí nghiệm 1. Phản ứng của hexane với bromine
Chuẩn bị: Hexane, nước bromine; ống nghiệm, cốc nước nóng và bông tẩm dung dịch NaOH.
Tiến hành: Cho vào ống nghiệm khô khoảng 1 mL hexane và nhỏ thêm vào ống nghiệm khoảng 1 mL nước bromine. Lắc nhẹ hỗn hợp phản ứng. Nút ống nghiệm bằng bông đã tẩm dung dịch NaOH rồi nhúng ống nghiệm vào trong cốc nước nóng 50 °C (đã chuẩn bị trước) hoặc để ống nghiệm ra nơi có ánh sáng Mặt Trời.
Yêu cầu: Quan sát, nhận xét màu sắc và tính đồng nhất của hỗn hợp phản ứng trước và sau khi đun nóng (hoặc để ra ngoài ánh nắng Mặt Trời).
Chú ý an toàn: Hexane, bromine và hydrogen bromide dễ bay hơi, có mùi xốc, độc.
Công thức cấu tạo các sản phẩm monobromo có thể tạo thành:
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2Br.
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CHBr – CH3.
CH3 – CH2 – CH2 – CHBr – CH2 – CH3.
Chuẩn bị: Benzene, toluene, dung dịch KMnO4 0,1M; ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, đèn cồn.
Tiến hành: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống khoảng 2 mL dung dịch KMnO4 0,1M. Thêm vào ống nghiệm thứ nhất khoảng 1 mL toluene và vào ống nghiệm thứ hai khoảng 1 mL benzene. Lắc đều các ống nghiệm, sau đó dùng kẹp ống nghiệm kẹp các ống nghiệm rồi lần lượt đun nóng các ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn trong khoảng 3 phút (vừa đun vừa lắc đều).
Yêu cầu: Quan sát, nhận xét hiện tượng xảy ra; viết phương trình phản ứng (nếu có) để giải thích.
Tham khảo:
- Ống nghiệm (1) màu tím nhạt dần và mất màu → toluene phản ứng với KMnO4.
- Ống nghiệm (2) vẫn giữ nguyên màu tím → benzene không phản ứng với KMnO4.
C6H5CH3 + 2KMnO4 → C6H5COOK+ 2MnO2 + KOH + H2O
Chuẩn bị: ống nghiệm, hexane, nước bromine, cốc thuỷ tinh.
Tiến hành:
- Cho vào ống nghiệm khoảng 1 mL hexane rồi cho tiếp vào đó khoảng 1 mL nước bromine. Quan sát thấy ống nghiệm có hai lớp, lớp dưới là nước bromine màu vàng, lớp trên là hexane không màu.
- Lắc đều và quan sát hiện tượng.
- Đặt ống nghiệm vào cốc nước ấm (khoảng 50 °C), quan sát hiện tượng xảy ra.
Trả lời câu hỏi:
1. Nêu hiện tượng xảy ra trong quá trình thí nghiệm. Giải thích.
2. Viết phương trình hoá học ở dạng công thức phân tử của phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên (nếu có), giả thiết là chỉ có một nguyên tử hydrogen được thay thế.
Tham khảo:
1. Ban đầu ống nghiệm có hai lớp, lớp dưới là bromine màu vàng, lớp trên là hexane không màu. Sau khi đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng, thu được hỗn hợp không có màu.
2. Phương trình hoá học: Br2 + C6H14 \(\underrightarrow{t^o}\) C6H13Br + HBr.
Chuẩn bị: Ethanol, dung dịch sulfuric acid đặc, nước bromine, dung dịch KMnO4 1%, dung dịch NaOH đặc; ống nghiệm, giá thí nghiệm, ống dẫn khí hình chữ L, ống dẫn khí hình chữ Z có một đầu được vuốt nhọn, đèn cồn, bông.
Tiến hành: Cho 2 mL ethanol vào ống nghiệm khô, thêm dần từng giọt 4 mL dung dịch sulfuric acid đặc (cho chảy dọc theo thành ống nghiệm), lắc đều. Cho vào ống nghiệm một ít cát hoặc 1 – 2 mảnh sứ xốp. Kẹp ống nghiệm lên giá và lắp với ống dẫn khí hình chữ L qua phần ống nối có mẩu bông tẩm dung dịch NaOH đặc. Đun nóng ống nghiệm và sục ống dẫn khí vào ống nghiệm có chứa khoảng 1 mL nước bromine. Khi nước bromine bị mất màu thì thay ống nghiệm bằng ống nghiệm khác có chứa 1 mL dung dịch KMnO4 1%. Khi màu tím biến mất thì thay ống dẫn khí hình chữ L bằng ống dẫn khí hình chữ Z (đầu được vuốt nhọn hướng lên phía trên) và đốt khí thoát ra ở đầu ống dẫn khí.
Yêu cầu: Quan sát, viết phương trình hoá học và giải thích hiện tượng xảy ra.
- Hiện tượng: khí sinh ra làm mất màu nước bromine, thuốc tím, khi đốt cháy tỏa ra nhiều nhiệt.
- Giải thích hiện tượng: Khí ethylene sinh ra từ phản ứng tách nước ethanol (xúc tác sulfuric acid đặc), ethylene phản ứng với dung dịch bromine và dung dịch thuốc tím, làm mất màu hai dung dịch trên. Khi đốt cháy khí ethylene, phản ứng tỏa ra nhiều nhiệt.
- Phương trình hóa học:
Chuẩn bị: Hexane; chén sứ, que đóm dài, diêm hoặc bật lửa.
Tiến hành: Cho khoảng 1 mL hexane vào chén sứ, dùng que đóm dài để châm lửa đốt hexane.
Yêu cầu: Quan sát, nhận xét màu ngọn lửa và viết phương trình hóa học của phản ứng oxi hoá hoàn toàn hexane.
Hiện tượng: Hexane bốc cháy có ngọn lửa màu vàng.
\(PTHH:2C_6H_{14}+19O_2\rightarrow\left(t^o\right)12CO_2+14H_2O\)
Chuẩn bị: cồn 96o, dung dịch sulfuric acid đặc, đá bọt; bình cầu có nhánh 250 mL, ống nghiệm (1) chứa khoảng 2 mL dung dịch KMnO4 loãng, ống nghiệm (2) chứa khoảng 2 mL nước Br2 loãng, ống dẫn thuỷ tinh hình chữ L, ống dẫn thuỷ tinh đầu vuốt nhọn, giá để ống nghiệm, nguồn nhiệt, que đóm, lưới tản nhiệt, bình thuỷ tinh chứa dung dịch NaOH.
Tiến hành:
- Cho vài viên đá bọt, 20 mL cồn 96° vào bình cầu. Rót 40 mL dung dịch H2SO4 đặc vào ống đong, sau đó rót từ từ H2SO4 đặc từ ống đong qua phễu vào bình cầu để tránh sự toả nhiệt quá mạnh.
- Lắp bộ dụng cụ như Hình 16.5.
- Đun nóng đến khi ethylene sinh ra và sục ngay vào các ống nghiệm (1) và (2).
- Thay ống dẫn khí thuỷ tinh hình chữ L bằng ống dẫn thuỷ tinh có đầu vuốt nhọn.Dùng que đóm đang cháy để đốt ethylene ở đầu ống dẫn khí.
Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng.
Hãy giải thích hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
Thí nghiệm 1:
Khí sinh ra làm mất màu dung dịch bromine/thuốc tím.
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br
3CH2=CH2 + 4H2O + 2KMnO4 → 3HO–CH2–CH2–OH + 2MnO2 + 2KOH
Để xác định nồng độ của cation Fe2+ trong dung dịch đã được axit hoá người ta chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4 hoặc dung dịch K2Cr2O7 theo các ớ đồ phản ứng sau:
Fe2+ + MnO4- + H+ ® Mn2+ + Fe3+ + H2O
Fe2+ + Cr2O72- + H+ ® Cr3+ + Fe3+ + H2O
Để chuẩn độ một dung dịch Fe2+ đã axit hoá cần phải dùng 30ml dung dịch KMnO4 0,02M. Để chuẩn độ cùng lượng dung dịch Fe2+ trên bằng dung dịch K2Cr2O7 thì thể tích dung dịch K2Cr2O7 0,02M cần dùng là:
A. 10 ml
B. 15 ml
C. 20 ml
D. 25 ml
