C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr

1. Phản ứng Benzen tác dụng Brom:

Phản ứng giữa brom và benzen là một trong những phản ứng hữu cơ quan trọng và được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực hóa học. Benzen là một hợp chất hữu cơ không màu, không tan trong nước, có mùi đặc trưng và là một trong những chất quan trọng nhất được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Đối với brom, đây là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm halogen, có màu đỏ nâu và có độc tính cao. Khi benzen phản ứng với brom, sản phẩm được tạo ra là bromua phenyl và axit hydrobromic theo công thức phản ứng sau:

C6H6 + Br2 -> C6H5Br + HBr.

Để phản ứng xảy ra, cần phải có điều kiện phù hợp, bao gồm nhiệt độ và xúc tác. Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng này là khoảng 200-250 độ C. Ở nhiệt độ này, phản ứng sẽ diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. Xúc tác bột sắt được sử dụng để tăng tốc độ phản ứng và giảm nhiệt độ cần thiết để phản ứng xảy ra. Điều này giúp giảm chi phí sản xuất và đảm bảo rằng phản ứng xảy ra đúng cách.

2. Điều kiện phản ứng C6H6 ra C6H5Br:

3. Hiện tượng phản ứng xảy ra giữa C6H6 và Br2:

Khi xảy ra phản ứng, màu của brom sẽ dần phai đi và ta có thể quan sát thấy khí hidro bromua (HBr) thoát ra khỏi dung dịch phản ứng. Điều này chứng tỏ phản ứng đã thành công diễn ra. Nếu không có xúc tác bột sắt, phản ứng sẽ diễn ra rất chậm hoặc không xảy ra. Ở nhiệt độ cao, phản ứng có thể gây hủy cấu trúc benzen. Do đó, nhiệt độ và xúc tác là hai yếu tố rất quan trọng trong phản ứng này.

Trong lĩnh vực công nghiệp, phản ứng này được sử dụng để sản xuất các hợp chất hữu cơ quan trọng như dyes, thuốc nhuộm và thuốc trừ sâu. Các ứng dụng này phụ thuộc vào tính chất của hợp chất bromphenyl, và những tính chất này phụ thuộc vào điều kiện phản ứng.

Ngoài ra, phản ứng này cũng được áp dụng trong một số nghiên cứu khoa học, trong đó có việc thiết lập cấu trúc các hợp chất hữu cơ. Nghiên cứu về phản ứng này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của các hợp chất hữu cơ, và đóng góp vào việc phát triển các ứng dụng mới của chúng trong tương lai.

4. Tính chất hóa học của Benzen:

Benzen là một hợp chất hữu cơ không màu, có mùi thơm đặc trưng. Nó là một chất lỏng, nhẹ hơn nước và không hòa tan trong nước. Tuy nhiên, benzen có khả năng hòa tan trong các dung môi hữu cơ khác như etanol và axit axetic.

Benzen có cấu trúc đặc biệt với 6 nguyên tử cacbon và 6 nguyên tử hydro, được liên kết với nhau để tạo thành vòng benzen. Tính chất hóa học của benzen rất đa dạng và phong phú. Có ba tính chất hóa học thông thường của các chất thuộc đồng đẳng benzen hoặc các hydrocacbon thơm, bao gồm phản ứng thế, phản ứng cộng và phản ứng oxi hóa.

Phản ứng thế là quá trình mà một nhóm thế (nhóm nguyên tử hoặc phân tử khác) thay thế một nguyên tử hydro trong vòng benzen. Ví dụ, khi benzen tác dụng với Br2, sản phẩm thu được là C6H5Br và HBr (sử dụng sắt, mạnh). Khi tương亚với HNO3, sản phẩm là C6H5NO2 và H2O (sử dụng H2SO4 đặc, mạnh).

- Quá trình cộng hóa là khi các hợp chất được thêm vào vòng benzen. Ví dụ, khi benzen phản ứng với 3 phân tử hidro, sản phẩm thu được là xiclohexan (Ni, to). Khi phản ứng với 3 phân tử Cl2, sản phẩm thu được là C6H6Cl6 (as) (hexacloran hay 666 hay 1,2,3,4,5,6 – hexacloxiclohexan).

- Quá trình oxi hóa là khi các nguyên tử trong vòng benzen mất đi electron. Benzen không làm mất màu dung dịch KMnO4. Khi oxi hóa hoàn toàn, sản phẩm thu được là 6 phân tử CO2 và 3 phân tử H2O (to).

Tóm lại, benzen là một hợp chất hữu cơ quan trọng trong ngành hóa học. Tính chất hóa học đa dạng của nó đã tạo ra nhiều cơ hội cho các ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất thuốc, chất chống oxy hóa và các hợp chất tổng hợp khác.

5. Bài tập trắc nghiệm liên quan và lời giải: 

Câu 1. Trong số các lọ chứa các hóa chất riêng biệt: Na2S, NaCl, AgNO3, Na2CO3. Hóa chất nào dưới đây có thể được sử dụng để phân biệt các dung dịch này?

A. dung dịch NaOH.

B. dung dịch H2SO4.

C. dung dịch HCl.

D. phenolphtalein.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Câu 2: Thể tích không khí cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol benzen và 0,2 mol striren là (đo ở đktc):

A. 84 lít

B. 61,6 lít

C. 224 lít

D. 308 lít

Hướng dẫn giải

Đáp án D

C6H6 + 15/2 O2 → 6CO2 + 3H2O

Mol 0,1 → 0,75

→Vkk = VO2/20% = (0,75.22,4)/20% = 84 (lit)

Câu 3. Hóa chất để phân biệt: benzen, axetilen, striren là:

A. Dung dịch Brom

B. Dung dịch Brom, Dung dịch AgNO3/NH3

C. Dung dịch AgNO3

D. Cu(OH)2, dung dịch AgNO3/NH3

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Trong thí nghiệm này, chúng ta đã thêm KMnO4 vào các ống nghiệm chứa axetilen, stiren và benzen. Kết quả cho thấy, khi KMnO4 được thêm vào, màu sắc của KMnO4 sẽ bị làm nhạt.

Sau đó, chúng ta đã thêm 2 dung dịch axetilen và stiren vào dung dịch AgNO3/ NH3 và đun nóng. Kết quả cho thấy, ống chứa axetilen sẽ có một lớp Ag màu trắng xám, trong khi ống chứa stiren vẫn không có hiện tượng gì xảy ra.

Để hiểu rõ hơn về kết quả này, chúng ta có thể giải thích như sau: axetilen và stiren đều là các hợp chất hữu cơ. Khi chúng ta đưa axetilen vào dung dịch AgNO3/ NH3 và đun nóng, sẽ xảy ra phản ứng giữa axetilen và ion Ag+ trong dung dịch AgNO3. Phản ứng này sẽ tạo ra một lớp Ag màu trắng xám trên bề mặt của ống chứa axetilen. Tuy nhiên, stiren không phản ứng với dung dịch AgNO3/ NH3, nên không có hiện tượng gì xảy ra.

Tóm lại, kết quả thí nghiệm cho thấy axetilen và stiren có khả năng tương tác với các chất hóa học khác nhau để tạo ra những hiện tượng khác nhau. Nghiên cứu và hiểu rõ về các phản ứng hóa học này không chỉ giúp chúng ta hiểu sâu về cấu trúc và tính chất của các hợp chất hữu cơ mà còn áp dụng chúng vào các ứng dụng khác nhau trong cuộc sống.

Câu 4. Khi benzen phản ứng với Cl2 của có ánh sáng, kết quả thu được là hexaclorua, có công thức là.

A. C6H6Cl2

B. C6H6Cl6

C. C6H5Cl

D. C6H6Cl4

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Câu 5. TNT (2,4,6-trinitrotoluene) được sản xuất bằng cách phản ứng toluen với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc, dưới điều kiện nhiệt đun. Hiệu suất tổng quá trình là 80%. Khối lượng TNT (2,4,6-trinitrotoluene) được tạo thành từ 230 gam toluen là 550,0 gam.

B. 687,5 gam.

C. 454,0 gam.

D. 567,5 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

C6H5CH3 + 3HNO3  C6H2(NO2)3CH3 + 3H2O (1)

gam: 92 → 227

gam: 230.80% → x

Theo phương trình và giả thiết ta thấy khối lượng TNT (2,4,6-trinitrotoluen) tạo thành từ 230 gam toluen với hiệu suất 80% là :

x = (230 . 80% . 227)/ 92 = 454 gam.

Câu 6. Chất X là đồng đẳng của benzen, có công thức đơn giản nhất là C3H8. Công thức phân tử của của X là

A. C3H4

B. C6H8

C. C9H12

D. C12H16

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Câu 7. Chọn dãy hóa chất phù hợp để điều chế toluen?

A. C6H5Br, Na, CH3Br

B. C6H6, AlCl3, CH3Cl

C. C6H6, Br2 khan, CH3Br, bột sắt, Na

D. Tất cả đều đúng

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Câu 8. Phản ứng nào sau đây chứng tỏ benzen có tính chất của hidrocacbon không no?

A. Phản ứng với dung dịch KMnO4

B. Phản ứng với brom khan có mặt bột Fe

C. Phản ứng với clo chiếu sáng

D. Phản ứng nitro hóa

Hướng dẫn giải

Đáp án C: C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl

Câu 9. Benzen, strizen, naphtalen, chất nào bị oxi hóa với thuốc tím?

A. Cả ba chất

B. Striren

C. Naphtalen

D. Benzen và naphtalen

Hướng dẫn giải

Đáp án B

B. nước brom đổi màu, thu được hỗn hợp chất lỏng.

B. chất lỏng trong ống nghiệm chia thành 2 lớp: lớp có màu đỏ và lớp màu

C. chất lỏng trong ống nghiệm không thay đổi

D. nước brom mất màu, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm

Hướng dẫn giải

Đáp án D:

Khi thêm một ít benzen vào ống nghiệm chứa nước Brom và lắc nhẹ. Ta nhận thấy rằng nước brom đã mất màu và có một chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm.

Câu 11. Benzen không có tính chất nào sau đây?

A. Cộng hidro trong điều kiện thích hợp tạo thành C6H12 

B. Cộng Clo tạo thành C6H6Cl6 

C. Thế nguyên tử hidro bằng nguyên tử Brom (có mặt bột sắt) tạo thành brombenzen

D. Tác dụng với nước tạo thành C6H7OH

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Câu 12. Trong không khí có một lượng benzen đáng kể gây ô nhiễm môi trường. Đó là do

A. Trong thành phần của xăng chứa một lượng benzen, tăng chỉ số octan của xăng và phát thải benzen không cháy vào không khí.

B. Khi xăng cháy, các thành phần trong xăng phản ứng với nhau tạo ra một lượng benzen.

C. do các sản phẩm cháy của xăng tác dụng với không khí sinh ra benzen

D. do một số loại cây tiết ra benzen phát thải vào không khí.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Trong môi trường chứa benzen, khi tác dụng với clo, phản ứng tạo ra C6H6Cl6 xẩy ra.

A. Có bột Fe xúc tác

B. Có ánh sáng khuyếch tán

C. Có dung môi nước

D. Có dung môi CCl4

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Câu 14. Nhận định nào sau đây là sai?

A. Benzen có khả năng tham gia phản ứng thế tương đối dễ hơn phản ứng cộng.

B. Benzen tham gia phản ứng thế dễ hơn ankan.

C. Các đồng đẳng của benzen làm mất màu dung dịch thuốc tím khi đun nóng.

D. Các nguyên tử trong phân tử benzen cùng nằm trên một mặt phẳng.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Nhận định sai “Benzen tham gia phản ứng thế dễ hơn ankan”.

Câu 15. Khẳng định nào sau đây không đúng khi nói về stiren ?

A. Stiren tham gia phản ứng trùng hợp.

B. Stiren là đồng đẳng của benzen.

C. Stiren làm mất màu dung dịch Br2 .

D. Stiren là chất lỏng, không màu, không tan trong nước.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Câu 16. Cho các nhận định sau:

(1) Dẫn khí etilen qua dung dịch brom có màu da cam, sau phản ứng dung dịch brom bị mất màu.

(2) Pentan không làm mất màu dung dịch KMnO4.

(3) Tất cả ankin đều tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 tạo kết tủa vàng.

(4) Propilen cộng nước thu được sản phẩm chính ancol bậc II.

(5) Benzen làm mất màu dung dịch Br2 ở mọi điều kiện.

Số nhận định đúng là

A. 3.

B. 4.

C. 5.

D. 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

(1) đúng

Phương trình hóa học: CH2 = CH2 + Br2 → Br – CH2 – CH2 – Br

(2) đúng, vì pentan là ankan không làm mất màu dung dịch KMnO4.

(3) sai, chỉ có ank-1-in tác dụng được với dung dịch AgNO3/NH3 tạo kết tủa vàng.

(4) đúng, vì propilen cộng nước thu được sản phẩm chính là ancol bậc II (theo quy tắc cộng Maccopnhicop).

Phương trình hóa học: CH2=CH-CH3 + H2OCH3-CH(OH)-CH3.

(5) sai, vì benzen không phản ứng với dung dịch Br2 ở mọi điều kiện, (chỉ phản ứng với brom khan khi có xúc tác Fe, to).

⟹ Có tất cả 3 nhận định đúng.

Câu 17. Cho các phát biểu sau:

(1) Nhỏ vài giọt dung dịch nước Br2 vào phenol thấy dung dịch brom nhạt màu và có kết tủa trắng xuất hiện.

(2) Xử lý axetilen bằng hidro (sử dụng xúc tác Pd/PbCO3, trong lượng vừa đủ) sẽ tạo ra eten.

(3) Để phân biệt but-2-en và but-2-in, chúng ta có thể sử dụng dung dịch AgNO3/NH3.

(4) Trong công nghiệp có thể điều chế axit axetic bằng cách oxi hóa rượu etylic.

Số phát biểu đúng là:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án C

(1) Khi cắt vài giọt dung dịch nước Br2 vào phenol, ta quan sát thấy dung dịch có màu brom nhạt và xuất hiện kết tủa trắng.

(2) Quá trình hidro hóa axetilen (sử dụng xúc tác Pd/PbCO3) với lượng vừa đủ hidro sẽ tạo ra eten.

(4) Trong công nghiệp có thể điều chế axit axetic bằng cách oxi hóa rượu etylic.