Phân tích phương trình & Bảo toàn khối lượng
C2H2
26g
+
+
2Br2
2 × 160g
→
=
C2H2Br4
346g
Tra cứu nhanh các chất trong phản ứng
Bản chất phản ứng
- Phản ứng giữa axetilen và brom là một phản ứng cộng hợp đặc trưng của hiđrocacbon không no, cụ thể là ankin. Bản chất của phản ứng là sự bẻ gãy các liên kết π (pi) kém bền trong phân tử axetilen và hình thành các liên kết σ (sigma) mới bền vững hơn với nguyên tử brom.
- Axetilen (C₂H₂) có một liên kết ba (C≡C) bao gồm một liên kết σ và hai liên kết π. Các electron trên liên kết π có mật độ electron cao, dễ bị tấn công bởi tác nhân electrophin như brom. Phân tử brom (Br₂), mặc dù không phân cực, nhưng dưới tác dụng của điện trường cục bộ từ liên kết π, nó có thể bị phân cực tạm thời (Brẟ⁺–Brẟ⁻), tạo điều kiện cho quá trình tấn công electrophin.
- Phản ứng diễn ra theo hai giai đoạn cộng hợp nối tiếp. Đầu tiên, một phân tử Br₂ cộng vào liên kết ba, làm mất đi một liên kết π và tạo thành 1,2-dibromoeten (CHBr=CHBr). Chất này vẫn còn một liên kết đôi (một liên kết π) nên tiếp tục phản ứng với phân tử Br₂ thứ hai, bẻ gãy liên kết π còn lại và tạo thành 1,1,2,2-tetrabromoetan (C₂H₂Br₄), một hợp chất bão hòa hoàn toàn. Quá trình này biểu thị tính chất không no mạnh mẽ của axetilen.
Phương trình ion thu gọn
Không có
Hướng dẫn các bước cân bằng
- Bước 1: Xác định các nguyên tố thay đổi số oxi hóa (nếu có) và viết các bán phản ứng:
Phản ứng này không phải là phản ứng oxi hóa - khử theo đúng định nghĩa truyền thống về sự thay đổi số oxi hóa rõ rệt của cacbon. Đây là phản ứng cộng hợp, trong đó liên kết π bị bẻ gãy và các nguyên tử brom được thêm vào. Tuy nhiên, nếu xét một cách hình thức, số oxi hóa trung bình của cacbon trong C₂H₂ là -1 và trong C₂H₂Br₄ là 0 (hoặc nếu xét từng C, một C từ -1 lên 0, một C từ -1 lên 0). Brom từ 0 xuống -1. - Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của từng nguyên tố trong mỗi bán phản ứng (trừ H và O):
C₂H₂ (cacbon) và Br₂ (brom) đã cân bằng về số nguyên tử trong các chất phản ứng và sản phẩm tương ứng. - Bước 3: Cân bằng electron nhường và nhận:
Trong phản ứng cộng, chúng ta không cân bằng electron nhường/nhận theo cách truyền thống. Thay vào đó, chúng ta dựa vào số lượng liên kết π bị bẻ gãy. Mỗi liên kết π trong C₂H₂ có thể cộng hợp với một phân tử Br₂. Vì C₂H₂ có hai liên kết π, nó sẽ cộng hợp với hai phân tử Br₂. - Bước 4: Đặt các hệ số vào phương trình và kiểm tra lại:
Dựa trên nguyên tắc cộng hợp, 1 phân tử C₂H₂ phản ứng với 2 phân tử Br₂ để tạo thành 1 phân tử C₂H₂Br₄. Phương trình đã được cân bằng sẵn theo đầu vào: C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄.
Kiểm tra:
C: 2 vế trái, 2 vế phải (đã cân bằng)
H: 2 vế trái, 2 vế phải (đã cân bằng)
Br: 2 × 2 = 4 vế trái, 4 vế phải (đã cân bằng)
Vậy, phương trình đã cân bằng chính xác.
1. Điều kiện phản ứng
Phản ứng diễn ra ngay ở điều kiện thường mà không cần chất xúc tác hay đun nóng. Có thể thực hiện trong dung môi trơ như CCl₄ để hòa tan Br₂.
2. Hiện tượng sau phản ứng
Khi sục khí axetilen (C₂H₂) không màu, không mùi từ từ vào dung dịch brom (Br₂) có màu vàng cam đặc trưng, ngay lập tức quan sát thấy màu vàng cam của dung dịch nhạt dần rồi mất hẳn, chuyển thành dung dịch không màu. Quá trình này diễn ra nhanh chóng và không có hiện tượng tạo kết tủa hay sủi bọt khí, cho thấy brom đã được tiêu thụ hoàn toàn trong phản ứng cộng hợp vào phân tử axetilen, tạo thành sản phẩm tetrabromoetan không màu.
3. Quá trình phản ứng
- Giai đoạn Khơi mào (Tiếp xúc ban đầu): Ngay khi những phân tử axetilen đầu tiên tiếp xúc với dung dịch brom, các liên kết π kém bền trong axetilen bắt đầu tương tác với phân tử brom phân cực. Màu vàng cam của dung dịch brom bắt đầu có dấu hiệu nhạt đi, báo hiệu sự khởi đầu của phản ứng cộng hợp.
- Giai đoạn Phản ứng mãnh liệt (Tiêu thụ Br₂ nhanh chóng): Khi dòng khí axetilen tiếp tục được sục vào, dung dịch brom mất màu rất nhanh chóng. Điều này là do mỗi phân tử axetilen có tới hai liên kết π, cho phép cộng hợp tối đa hai phân tử brom, dẫn đến sự tiêu thụ hiệu quả và tức thì các phân tử Br₂ đang hiện diện trong dung dịch.
- Giai đoạn Bão hòa/Kết thúc (Dung dịch không màu): Quá trình mất màu tiếp diễn cho đến khi toàn bộ lượng brom trong dung dịch đã phản ứng hết. Tại thời điểm này, dung dịch chuyển hoàn toàn sang trạng thái không màu, và nếu tiếp tục sục axetilen vào mà không còn brom, khí sẽ thoát ra ngoài mà không có thêm phản ứng nào xảy ra, đánh dấu sự kết thúc của quá trình phản ứng cộng brom.
Mẹo nhớ nhanh bài học: Axetilen thật hay ho,
Hai Br₂ cộng cho no liên kết.
4. Thông thư chi tiết các chất tham gia phản ứng (Reactants)
| Công thức | Tên gọi quốc tế và tên thông thường | Trạng thái vật lý & màu sắc |
|---|---|---|
| C₂H₂ | Axetilen (IUPAC: Ethyne) | Chất khí, không màu, không mùi (thường có mùi tỏi do tạp chất), nhẹ hơn không khí. |
| Br₂ | Brom (IUPAC: Bromine) | Chất lỏng, màu đỏ nâu đến vàng cam, rất độc, dễ bay hơi ở nhiệt độ phòng, nặng hơn nước. |
5. Thông tin chi tiết các chất sản phẩm sau phản ứng (Products)
| Công thức | Tên gọi quốc tế và tên thông thường | Trạng thái vật lý & màu sắc |
|---|---|---|
| C₂H₂Br₄ | 1,1,2,2-tetrabromoetan (Tên gọi thông thường: Tetrabromoetan) | Chất lỏng sánh, không màu, không mùi, nặng hơn nước, rất ít tan trong nước, độc. |
6. Ứng dụng thực tiễn của phản ứng
- Nhận biết và định lượng: Phản ứng mất màu của dung dịch brom là một phương pháp hóa học tiêu chuẩn và nhạy để nhận biết sự có mặt của các hợp chất không no như ankin (axetilen) và anken. Nó được dùng trong phòng thí nghiệm để phân biệt giữa các hiđrocacbon no và không no, cũng như để định lượng mức độ không no của một mẫu.
- Tạo hợp chất hữu cơ đặc biệt: Sản phẩm 1,1,2,2-tetrabromoetan là một hợp chất hữu cơ đặc biệt có mật độ rất cao (khoảng 2.96 g/cm³). Tính chất này khiến nó được sử dụng trong các ứng dụng chuyên biệt, ví dụ như trong kỹ thuật tách khoáng vật bằng phương pháp tuyển nổi dựa trên sự khác biệt về khối lượng riêng.
- Bước trung gian tổng hợp: Tetrabromoetan có thể được sử dụng làm chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ. Từ hợp chất này, thông qua các phản ứng loại HX (ví dụ, loại HBr bằng kiềm), có thể tái tạo lại các liên kết không no hoặc tổng hợp các dẫn xuất hữu cơ halogen khác có giá trị trong công nghiệp hóa chất.
Bài tập vận dụng kiểm tra kiến thức liên quan
Khi sục từ từ khí axetilen vào dung dịch brom, hiện tượng nào sau đây là không đúng?
A
Dung dịch brom mất màu vàng cam.
B
Có khí không màu thoát ra sau khi dung dịch brom mất màu hoàn toàn.
C
Tạo thành kết tủa trắng.
D
Không có khí mùi khó chịu sinh ra từ phản ứng.
Lời giải chi tiết:
Đáp án đúng là C. Phản ứng giữa axetilen (C₂H₂) và brom (Br₂) là một phản ứng cộng hợp, trong đó phân tử brom được thêm vào liên kết ba của axetilen. Sản phẩm tạo thành là 1,1,2,2-tetrabromoetan (C₂H₂Br₄) là một chất lỏng không màu, không tan hoặc ít tan trong nước nhưng không phải là kết tủa trắng. Do đó, hiện tượng tạo thành kết tủa trắng là không đúng. Các phương án khác đều mô tả đúng hiện tượng của phản ứng: A. Dung dịch brom có màu vàng cam đặc trưng và sẽ mất màu khi phản ứng với axetilen do Br₂ bị tiêu thụ. B. Nếu tiếp tục sục axetilen vào sau khi toàn bộ brom đã phản ứng hết, axetilen không còn chất phản ứng nên sẽ thoát ra ngoài dưới dạng khí không màu. D. Phản ứng cộng hợp này không sinh ra sản phẩm khí nào có mùi khó chịu như SO₂ hay H₂S; bản thân axetilen nguyên chất cũng không mùi.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.
Cập nhật: 20/08/2026
Đã kiểm duyệt chuyên môn
Miễn trừ trách nhiệm (Disclaimer): Toàn bộ thông số hóa học, điều kiện phản ứng và hiện tượng được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu danh pháp IUPAC và sách giáo khoa Hóa học chuẩn. Dữ liệu mang tính chất tham khảo phục vụ học thuật. Chúng tôi khuyến cáo người dùng không tự ý thực hành các phản ứng sinh nhiệt, tạo khí độc hoặc chất nổ tại nhà khi không có thiết bị bảo hộ và sự giám sát của chuyên gia.