Trang Chủ › C6H6 Cl2

C6H6 Cl2

Hóa Chất Miền Bắc - tháng 12 01, 2024 - C6H6 Cl2
Nội Dung

 Phương trình phản ứng:

Khi benzen (C₆H₆) phản ứng với khí clo (Cl₂) trong điều kiện có ánh sáng hoặc chất xúc tác, phản ứng xảy ra theo cơ chế thế tự do, tạo ra các hợp chất clor hóa benzen, ví dụ như clorobenzen (C₆H₅Cl) và các sản phẩm clor hóa khác như đi-clorobenzen (C₆H₄Cl₂) hoặc tri-clorobenzen (C₆H₃Cl₃) tùy thuộc vào tỉ lệ clo và điều kiện phản ứng.

Phương trình cơ bản cho phản ứng giữa benzen và clo:

C6H6+Cl2→Aˊnh saˊng hoặc xuˊc taˊcC6H5Cl+HCl


C_6H_6 + Cl_2 \xrightarrow{\text{Ánh sáng hoặc xúc tác}} C_6H_5Cl + HCl
 

Chi tiết phản ứng:

  1. Benzen (C₆H₆): Là một hợp chất hữu cơ không no, có cấu trúc vòng thơm, đặc biệt có tính ổn định nhờ cấu trúc pi delocalized. Benzen tham gia vào phản ứng thế (substitution) trong đó một nguyên tử hydro (H) bị thay thế bởi nguyên tử clo (Cl).

  2. Clo (Cl₂): Là một khí halogen có tính oxi hóa mạnh. Clo có thể tham gia vào phản ứng với benzen dưới tác dụng của ánh sáng (hoặc xúc tác như FeCl₃ hoặc AlCl₃) tạo ra các hợp chất clor hóa benzen.

  3. Điều kiện phản ứng:

    • Phản ứng này yêu cầu có sự hiện diện của ánh sáng (chiếu sáng) hoặc chất xúc tác (như AlCl₃ hoặc FeCl₃) để kích thích phân tử clo hoạt động mạnh hơn.
    • Clo có thể thay thế các nguyên tử hidro trên vòng benzen, hình thành các hợp chất như clorobenzen (C₆H₅Cl).
    • Phản ứng có thể tiếp tục và tiến triển thành các sản phẩm clor hóa sâu hơn như đi-clorobenzen (C₆H₄Cl₂), tri-clorobenzen (C₆H₃Cl₃), và những dạng khác.

  4. Phản ứng hoàn nguyên:

    C6H6+Cl2→Aˊnh saˊng hoặc xuˊc taˊcC6H5Cl+HClC_6H_6 + Cl_2 \xrightarrow{\text{Ánh sáng hoặc xúc tác}} C_6H_5Cl + HCl

     Trong đó:

    • C₆H₆ là benzen,
    • Cl₂ là clo,
    • C₆H₅Cl là clorobenzen,
    • HCl là axit clohidric.

Bài tập liên quan:

Bài tập 1: Tính khối lượng của clorobenzen (C₆H₅Cl) thu được khi cho 20 g benzen (C₆H₆) phản ứng hoàn toàn với clo (Cl₂). Biết rằng hiệu suất phản ứng là 100%.

Hướng dẫn giải:

  1. Tính số mol của benzen (C₆H₆):

    Khoˆˊi lượng mol của C₆H₆=78 g/mol\text{Khối lượng mol của C₆H₆} = 78 \, g/mol

     Số mol benzen = 20 g78 g/mol=0.256 mol\frac{20 \, g}{78 \, g/mol} = 0.256 \, mol

  2. Tính số mol clo (Cl₂) cần thiết:
    Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ mol giữa benzen và clo là 1:1, do đó cần 0.256 mol clo.

  3. Tính khối lượng clorobenzen (C₆H₅Cl):
    Khối lượng mol của C₆H₅Cl = 112.5 g/mol
    Khối lượng clorobenzen thu được = 0.256 mol×112.5 g/mol=28.8 g0.256 \, mol \times 112.5 \, g/mol = 28.8 \, g

 Vậy, khối lượng clorobenzen thu được là 28.8 g.

Bài tập 2: Cho 30 g benzen phản ứng với clo. Sau phản ứng, thu được 25 g clorobenzen. Tính hiệu suất phản ứng.

Hướng dẫn giải:

  1. Tính số mol của benzen:

    Soˆˊ mol của benzen=30 g78 g/mol=0.385 mol\text{Số mol của benzen} = \frac{30 \, g}{78 \, g/mol} = 0.385 \, mol

  2.  Tính khối lượng clorobenzen lý thuyết:
    Khối lượng mol của clorobenzen (C₆H₅Cl) = 112.5 g/mol
    Khối lượng clorobenzen lý thuyết = 0.385 mol×112.5 g/mol=43.3 g0.385 \, mol \times 112.5 \, g/mol = 43.3 \, g

  3.  Tính hiệu suất phản ứng:
    Hiệu suất = 25 g43.3 g×100%=57.7%\frac{25 \, g}{43.3 \, g} \times 100 \% = 57.7 \%

Vậy hiệu suất phản ứng là 57.7%.

Ứng dụng của phản ứng:

  1. Sản xuất clorobenzen (C₆H₅Cl):
    Phản ứng này là phương pháp chính để sản xuất clorobenzen, một hợp chất hữu cơ quan trọng trong công nghiệp hóa chất. Clorobenzen được sử dụng như dung môi trong các phản ứng hóa học, trong ngành công nghiệp sơn và thuốc nhuộm.

  2. Sản xuất các hợp chất hữu cơ khác:
    Clorobenzen là nguyên liệu để sản xuất các hợp chất hóa học khác như dicloro-benzen và tricloro-benzen. Những hợp chất này có ứng dụng trong công nghiệp thuốc trừ sâu, dược phẩm, và tổng hợp polymer.

  3. Sử dụng trong sản xuất thuốc trừ sâu và dược phẩm:
    Các sản phẩm clorobenzen sau đó có thể được chuyển hóa thành thuốc trừ sâu (như DDT) hoặc các hợp chất dược phẩm.

  4. Sử dụng trong ngành nhựa:
    Các hợp chất từ clorobenzen cũng được sử dụng trong tổng hợp một số loại nhựa, như polyvinyl chloride (PVC).

Lưu ý khi thực hiện phản ứng:

  1. An toàn:

    • Benzen (C₆H₆) là một chất dễ cháy và có tính độc hại, có thể gây ung thư nếu tiếp xúc lâu dài. Cần thực hiện trong phòng thí nghiệm có thông gió tốt hoặc trong tủ hút khí độc.
    • Clo (Cl₂) là khí độc, có mùi hắc mạnh và gây hại cho đường hô hấp. Cần sử dụng thiết bị bảo vệ như khẩu trang, kính bảo vệ và găng tay khi làm việc với clo.

  2. Điều kiện phản ứng:

    • Phản ứng này cần ánh sáng hoặc xúc tác (như AlCl₃ hoặc FeCl₃) để có thể xảy ra hiệu quả.
    • Phản ứng giữa benzen và clo xảy ra rất nhanh và có thể tạo ra nhiều sản phẩm clor hóa khác nhau tùy vào điều kiện.

  3. Bảo quản:

    • Benzen cần được bảo quản trong các bình kín và ở nơi thoáng mát, tránh xa nguồn nhiệt hoặc tia lửa.
    • Clo cần được bảo quản trong các thùng kín, tránh tiếp xúc với các chất khử mạnh hoặc các chất hữu cơ, vì clo có thể phản ứng mạnh mẽ với chúng.

  4. Xử lý chất thải:
    Các sản phẩm phụ từ phản ứng (như HCl hoặc các sản phẩm clor hóa khác) cần được xử lý theo quy định về chất thải hóa học, tránh ô nhiễm môi trường.

096.474.5075