Một hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken. Dẫn hỗn hợp đó qua 100 gam dung dịch brom 16% thấy brom mất màu và khối lượng bình tăng 2,8 gam, sau phản ứng thấy thoát ra 3,36 lít khí (đktc). Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí bay ra thu được 8,8 gam $C{O}_2$ và 5,4 gam nước. Vậy công thức của anken và ankan lần lượt là

I. Đồng đẳng, cấu tạo

- Anken hay olefin là những hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử có một liên kết đôi.

- Công thức chung: CnH2n (n ≥ 2).

- Công thức anken đơn giản nhất là etilen (C$H_2$ = C$H_2$).

II. Danh pháp, đồng phân

1. Danh pháp

* Tên thông thường = Tên ankan – an + ilen (bỏ an, thêm ilen)

Thí dụ: C$H_2$ = C$H_2$: etilen; C$H_2$ = CH–C$H_3$: Propilen

* Tên thay thế:

- Chọn mạch chính là mạch C dài nhất có chứa liên kết đôi.

- Đánh số C mạch chính từ phía gần liên kết đôi hơn.

Tên = vị trí nhánh – tên nhánh – tên mạch C chính – vị trí liên kết đôi – en.

Thí dụ:

C$H_2$ = CH – C$H_2$ – C$H_3$: But–1–en.

C$H_3$ – CH = CH – C$H_3$: But–2–en.

2. Đồng phân

a) Đồng phân cấu tạo

- Từ $C_4$$H_8$ có đồng phân anken, về vị trí liên kết đôi và mạch cacbon.

Thí dụ: Đồng phân cấu tạo của anken $C_4$$H_8$.

       C$H_2$ = CH – C$H_2$ – C$H_3$

       C$H_3$ – CH = CH – C$H_3$

b) Đồng phân hình học

- Những anken mà mỗi nguyên tử cacbon ở vị trí liên kết đôi liên kết với hai nhóm nguyên tử khác nhau sẽ có sự phân bố trong không gian khác nhau.

⇒ Tạo ra đồng phân về vị trí không gian của các nhóm nguyên tử gọi là đồng phân hình học.

- Thí dụ: But-2-en

III. Tính chất vật lý

- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng tăng dần khi tăng số nguyên tử cacbon trong phân tử:

- Các anken từ $C_2$$H_4$ đến $C_4$$H_8$ là chất khí, từ $C_5$$H_{10}$ trở đi là chất lỏng hoặc chất rắn.

- Các anken đều nhẹ hơn nước và không tan trong nước.

IV. Tính chất hóa học

1. Phản ứng cộng

a) Phản ứng cộng hiđro (Phản ứng hiđro hoá)

          C$H_2$ = C$H_2$ + $H_2$ $\stackrel{Ni,t^o}{\to }$ C$H_3$ – C$H_3$

b) Phản ứng cộng halogen (Phản ứng halogen hoá)

- Anken làm mất màu của dung dịch brom.

→ Phản ứng này dùng để nhận biết anken.

Thí dụ:

          C$H_2$ = C$H_2$ + B$r_2$ → Br–C$H_2$–C$H_2$–Br

c) Phản ứng cộng HX (X là OH, Cl, Br,…)

Cộng nước

Thí dụ:

          C$H_2$ = C$H_2$ + H – OH  $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$C$H_3$ – C$H_2$ – OH

Cộng axit HX

Thí dụ:

C$H_2$ = C$H_2$ + HCl → C$H_3$ – C$H_2$ – Cl

- Đối với các anken có cấu tạo không đối xứng khi tác dụng với HX có thể sinh ra hỗn hợp hai sản phẩm.

Thí dụ:

* Quy tắc Mac-côp-nhi-côp: Trong phản ứng cộng HX (axit hoặc nước) vào liên kết C = C của anken, H (phần mang điện tích dương) cộng vào C mang nhiều H hơn, X (hay phần mang điện tích âm) cộng vào C mang ít H hơn.

2. Phản ứng trùng hợp

- Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn gọi là polime.

- Số lượng mắt xích trong một phân tử polime gọi là hệ số trùng hợp, kí hiệu n.

Thí dụ: Trùng hợp etilen

3. Phản ứng oxi hoá

a) Oxi hoá hoàn toàn

⇒ Đốt cháy hoàn toàn anken thu được $n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}$

b) Oxi hoá không hoàn toàn

Anken làm mất màu dung dịch KMnO4 ⇒ Dùng để nhận biết anken.

Thí dụ:

V. Điều chế và ứng dụng

1. Điều chế

a) Trong phòng thí nghiệm

 Etilen được điều chế từ ancol etylic:

Hình 1: Điều chế etilen trong phòng thí nghiệm

b) Trong công nghiệp

Các anken được điều chế từ ankan bằng phản ứng tách hiđro:

2. Ứng dụng

- Các anken và dẫn xuất của anken là nguyên liệu cho nhiều quá trình sản xuất hóa học.

- Các anken đầu như etilen, propilen, butilen được dùng làm chất đầu tổng hợp các polime có nhiều ứng dụng.

Hình 2: Một số ứng dụng của anken