Bài 2 · Chuyên đề học tập

Cơ chế phản ứng thế

Mô tả ba cơ chế thế hay gặp — thế gốc (S_R), thế nucleophile (S_N1, S_N2) và thế electrophile (S_E) — bằng mũi tên cong và giản đồ năng lượng, dự đoán sản phẩm chính và tính toán theo năng lượng liên kết, tỉ lệ sản phẩm, biểu thức tốc độ.

Ứng với SGK Hoá học 12 (bộ thống nhất): Chuyên đề 1 · Bài 2

⚡ Nhớ nhanh

1Thế gốc S_R (alkane + X₂, ánh sáng): chuỗi dây chuyền gồm khơi mào Cl₂ → 2Cl•, phát triển Cl• + CH₄ → HCl + •CH₃ rồi •CH₃ + Cl₂ → CH₃Cl + Cl•, tắt mạch. ΔH = (435 + 243) − (351 + 431) = −104 kJ/mol.
2Halogen hoá ưu tiên H ở C bậc cao (gốc bậc III > II > I bền hơn): tỉ lệ sản phẩm ∝ (số H × độ hoạt động tương đối). Brom chọn lọc hơn clo: propane + Br₂ cho ~97 % 2-bromopropane, + Cl₂ chỉ ~57 % 2-chloropropane.
3S_N2: một giai đoạn, trạng thái chuyển tiếp, đảo cấu hình, v = k[RX][Nu], ưu tiên CH₃X và bậc I. S_N1: hai giai đoạn qua carbocation, v = k[RX], ưu tiên bậc III, dung môi phân cực.
4S_E vào benzene: electrophile (Br⁺ từ Br₂/FeBr₃, NO₂⁺ từ HNO₃/H₂SO₄) tấn công vòng (chậm) tạo ion arenium rồi mất H⁺ để trả lại hệ thơm (nhanh) ⇒ thế chứ không cộng: C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr.
5Giai đoạn có E_a lớn nhất quyết định tốc độ: S_N1 — phân li tạo carbocation; S_E — phá hệ thơm; S_R — hai giai đoạn phát triển đều thấp nên phản ứng dây chuyền rất nhanh.
6Bẫy: nói S_N1 cũng có v = k[RX][Nu]. Biểu thức tốc độ của S_N1 KHÔNG có nucleophile.

👀 Nhìn là hiểu

Chọn S_R, S_N hoặc S_E rồi bấm ▶ qua từng bước: hình phân tử có mũi tên cong, giản đồ năng lượng đánh dấu chấm đỏ ở bước đang xem. Tab Thí nghiệm: A đếm sản phẩm clo / brom hoá propane (phải bật ánh sáng), B đo tốc độ S_N2 của 4 dẫn xuất; tab Đoán trước có 4 câu.

Giản đồ năng lượng (kJ/mol, số minh hoạ)

Hai giai đoạn phát triển mạch: E_a nhỏ (≈ 17 và ≈ 4 kJ/mol, minh hoạ), cả quá trình toả nhiệt ΔH = 4 + (−108) = −104 kJ/mol.

Cl₂ → 2Cl• · S_R (thế gốc) · phản ứng dây chuyền

Kéo thả tự do, xem số và đồ thị chạy theo.

1 / 4

Bước 1/4 — Khơi mào. Ánh sáng cắt đồng li liên kết Cl–Cl (243 kJ/mol) sinh hai gốc tự do Cl•. Đây là giai đoạn DUY NHẤT cần ánh sáng; sau đó phản ứng tự chạy. ΔH: khơi mào +243, (1) +4, (2) −108; cả cặp bước phát triển −104 kJ/mol.

1 ☀️ Thế gốc tự do (S_R): halogen hoá alkane

Cần nhớ

✦Alkane + Cl₂ hoặc Br₂ khi chiếu sáng hay đun nóng thay một H bằng halogen: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl. Cơ chế là phản ứng dây chuyền gốc tự do gồm 3 giai đoạn.
✦Khơi mào (cần năng lượng): Cl₂ → 2Cl•. Phát triển mạch (lặp đi lặp lại): Cl• + CH₄ → HCl + •CH₃, rồi •CH₃ + Cl₂ → CH₃Cl + Cl•. Tắt mạch: hai gốc kết hợp, như Cl• + Cl• → Cl₂.
✦Gốc Cl• được sinh lại ở bước phát triển thứ hai ⇒ một gốc tạo ra rất nhiều phân tử sản phẩm. Vì vậy cần ít ánh sáng nhưng phản ứng vẫn nhanh; để trong bóng tối thì chuỗi không bắt đầu.
✦Chất đầu dư có H thì gốc vẫn tiếp tục thế ⇒ tạo hỗn hợp CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃, CCl₄ (thế nhiều lần). Muốn dừng ở một lần thế thì dùng alkane dư.
✦Tính chọn lọc: gốc bậc III > bậc II > bậc I bền hơn nên H ở C bậc cao dễ bị lấy hơn. Một H bậc II dễ bị thế gấp khoảng 4 lần H bậc I với Cl₂ và khoảng 100 lần với Br₂ (số dùng trong bài); brom chọn lọc hơn clo.

Halogen hoá propane CH₃CH₂CH₃ (6 H bậc I, 2 H bậc II)

Halogen	Độ hoạt động H bậc II : bậc I	Tỉ lệ 6·1 : 2·r	% 1-halogenopropane	% 2-halogenopropane
Cl₂	4 : 1	6 : 8	42,9 %	57,1 %
Br₂	100 : 1	6 : 200	2,9 %	97,1 %

Dạng bài

Tính ΔH của giai đoạn / cả phản ứng từ năng lượng liên kết

1 Đổi ra mol: xét 1 mol chất phản ứng (CH₄) để ΔH có đơn vị kJ/mol.
2 Liệt kê liên kết bị phá và được tạo (đếm đúng số lượng).
3 ΔH = Σ E (liên kết phá) − Σ E (liên kết tạo).
4 Kiểm tra: ΔH cả phản ứng bằng tổng ΔH các giai đoạn; ΔH < 0 là toả nhiệt.

⚠️ Bẫy hay gặp: Lấy "tạo trừ phá": 782 − 678 = +104 kJ/mol, báo phản ứng thu nhiệt trong khi nó toả nhiệt rất mạnh.

🔥

Làm mẫu

Cho năng lượng liên kết (kJ/mol): C–H trong CH₄ 435; Cl–Cl 243; C–Cl trong CH₃Cl 351; H–Cl 431. Tính ΔH của phản ứng CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl (as) và của từng giai đoạn phát triển mạch.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

Dạng bài

Tìm tỉ lệ sản phẩm của halogen hoá alkane

1 Đếm số H mỗi loại (bậc I, bậc II, bậc III) trong alkane.
2 Nhân số H với độ hoạt động tương đối r (bậc I lấy 1).
3 % mỗi sản phẩm = số H · r của loại đótổng các tích. Đổi ra mol khi đề cho khối lượng alkane.
4 Kiểm tra: tổng phần trăm bằng 100 %; tổng mol sản phẩm bằng mol alkane phản ứng (mỗi lần thế một H).

⚠️ Bẫy hay gặp: Cho rằng tỉ lệ sản phẩm bằng tỉ lệ số H, 6 : 2 (75 % 1-chloro): bỏ qua việc H bậc II dễ bị thế hơn nên ra sai 2-chloropropane chỉ 25 %.

⚖️

Làm mẫu

Clo hoá 8,8 g propane (as, chỉ thế một lần, phản ứng hết). Với Cl₂, H bậc II hoạt động gấp 4 lần H bậc I. Tính khối lượng 2-chloropropane (M = 78,5 g/mol).

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

2 🎯 Thế nucleophile (S_N1, S_N2) của dẫn xuất halogen

Cần nhớ

✦R–X có liên kết C–X phân cực (C δ+, X δ−) nên bị nucleophile (OH⁻, CN⁻, I⁻, NH₃, H₂O…) tấn công vào C; X⁻ bị đẩy ra làm nhóm đi ra: R–X + Nu⁻ → R–Nu + X⁻. Nhóm đi ra càng dễ khi liên kết C–X càng yếu: I⁻ > Br⁻ > Cl⁻.
✦S_N2 (hai tiểu phân trong giai đoạn chậm): một giai đoạn, nucleophile tấn công từ phía đối diện nhóm đi ra, qua một trạng thái chuyển tiếp, cấu hình bị đảo (như ô bị lật). v = k[RX][Nu]. Ưu tiên CH₃X, bậc I, nucleophile mạnh.
✦S_N1 (một tiểu phân trong giai đoạn chậm): hai giai đoạn — (1) chậm: R–X phân li thành carbocation R⁺ và X⁻; (2) nhanh: Nu tấn công R⁺. v = k[RX], không có [Nu]. Ưu tiên bậc III (carbocation bền), dung môi phân cực, nucleophile yếu như H₂O.
✦Số nhóm alkyl trên C làm S_N2 chậm lại (cản trở tấn công phía sau) nhưng làm S_N1 nhanh lên (carbocation bền hơn). Bậc II có thể theo cả hai tuỳ nucleophile và dung môi.
✦Sản phẩm của thuỷ phân R–X trong kiềm là alcohol: R–Br + OH⁻ → R–OH + Br⁻.

So sánh S_N2 và S_N1

	S_N2	S_N1
Số giai đoạn	1 (một đỉnh năng lượng)	2 (hai đỉnh, đáy giữa là R⁺)
Biểu thức tốc độ	v = k[RX][Nu]	v = k[RX]
Dẫn xuất ưu tiên	CH₃X > bậc I > bậc II	bậc III > bậc II
Tác nhân	nucleophile mạnh, nồng độ lớn	nucleophile yếu, dung môi phân cực
Lập thể	đảo cấu hình	hỗn hợp hai cấu hình (tấn công hai phía)

Dạng bài

Tính lượng sản phẩm thuỷ phân dẫn xuất halogen

1 Viết phương trình: R–Br + NaOH → R–OH + NaBr (cân bằng từng nguyên tố).
2 Đổi ra mol dẫn xuất halogen từ khối lượng (M = tổng khối lượng nguyên tử).
3 Tỉ lệ 1 : 1 ⇒ mol alcohol bằng mol R–Br (nhân hiệu suất nếu có); đổi lại ra gam.
4 Kiểm tra bảo toàn khối lượng: m(R–Br) + m(NaOH) = m(alcohol) + m(NaBr).

⚠️ Bẫy hay gặp: Lấy nhầm M(C₂H₅Br) = 24 + 5 + 35,5 = 64,5 (nhầm Br thành Cl): n = 0,169 mol, m = 7,8 g thay vì 4,6 g. Luôn kiểm tra halogen là Br (80) hay Cl (35,5).

🧪

Làm mẫu

Thuỷ phân hoàn toàn 10,9 g bromoethane C₂H₅Br bằng dung dịch NaOH dư (S_N2). Tính khối lượng ethanol thu được.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

Dạng bài

Dùng biểu thức tốc độ để phân biệt S_N1 và S_N2

1 So sánh hai thí nghiệm chỉ thay đổi MỘT nồng độ.
2 Tính tỉ số v và tỉ số nồng độ đã thay đổi ⇒ bậc của phản ứng theo chất đó.
3 Bậc 1 theo cả RX và Nu ⇒ S_N2. Bậc 1 theo RX, bậc 0 theo Nu ⇒ S_N1.
4 Kiểm tra: k = v/([RX][Nu]) (S_N2) hay v/[RX] (S_N1) phải không đổi qua mọi thí nghiệm.

⚠️ Bẫy hay gặp: Dùng biểu thức S_N1 cho S_N2: v = k[RBr] ⇒ v = 1,0·3 = 3 µmol/(L·s), bỏ sót ảnh hưởng của [OH⁻].

🔢

Làm mẫu

Phản ứng CH₃CH₂Br + OH⁻ có v = 1,0 µmol/(L·s) khi [RBr] = [OH⁻] = 0,1 M. Tính v khi [RBr] = 0,3 M và [OH⁻] = 0,2 M, biết đây là phản ứng S_N2.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

3 ⬡ Thế electrophile (S_E) vào vòng benzene

Cần nhớ

✦Vòng benzene có 6 electron π liên hợp thành hệ thơm rất bền. Nó là nucleophile yếu, chỉ phản ứng với electrophile mạnh, và cho phản ứng thế (giữ vòng thơm) chứ không phải cộng như alkene.
✦Brom hoá: Br₂ + FeBr₃ → Br⁺ + FeBr₄⁻. Nitro hoá: HNO₃ + 2H₂SO₄ → NO₂⁺ + H₃O⁺ + 2HSO₄⁻. Hai chất xúc tác (FeBr₃, H₂SO₄ đặc) có vai trò tạo electrophile mạnh.
✦Giai đoạn 1 (chậm): cặp electron π tấn công E⁺ tạo liên kết C–E ⇒ ion arenium (σ-complex), C bị tấn công lai hoá sp³, điện tích + giải toả trên hệ 5 C còn lại (tập trung ở hai vị trí ortho và vị trí para). Giai đoạn 2 (nhanh): ion arenium mất H⁺ trả lại vòng thơm.
✦Vì mất H⁺ là có lợi nhất về năng lượng nên sản phẩm là thế: C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr; C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O (H₂SO₄ đặc, t°).
✦Benzene không làm mất màu nước brom (không có xúc tác thì Br₂ không đủ mạnh); thêm bột Fe (tạo FeBr₃) khi đun nhẹ mới có phản ứng thế, sinh khí HBr.

Benzene và alkene với Br₂

	Alkene (vd C₂H₄)	Benzene
Điều kiện với Br₂	nước brom, thường	Br₂ khan + FeBr₃ (hay bột Fe), t°
Loại phản ứng	cộng (electrophile)	thế (electrophile)
Vì sao	sản phẩm cộng bền	mất H⁺ giữ lại hệ thơm bền
Sản phẩm	C₂H₄Br₂	C₆H₅Br + HBr

Dạng bài

Viết cơ chế S_E và tính sản phẩm

1 Viết bước tạo electrophile (Br⁺ hay NO₂⁺) và chất xúc tác.
2 Mũi tên 1: từ cặp electron π của vòng tới E⁺; vẽ ion arenium với điện tích + giải toả.
3 Mũi tên 2: từ liên kết C–H về vòng, H⁺ rời đi; viết sản phẩm và HX hoặc H₂O.
4 Đổi ra mol benzene để tính sản phẩm, nhân hiệu suất; kiểm tra bảo toàn nguyên tố.

⚠️ Bẫy hay gặp: Quên nhân hiệu suất: 0,1 · 123 = 12,3 g (chỉ đúng khi hiệu suất 100 %). Hay sai khác: nhân hiệu suất hai lần (0,64) ra 7,87 g.

⬡

Làm mẫu

Nitro hoá 7,8 g benzene bằng hỗn hợp HNO₃ đặc và H₂SO₄ đặc với hiệu suất 80 %. Tính khối lượng nitrobenzene C₆H₅NO₂ thu được.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

4 📊 So sánh bốn cơ chế thế và giản đồ năng lượng

Tổng kết

	S_R	S_N2	S_N1	S_E (benzene)
Tác nhân	gốc tự do X•	nucleophile	nucleophile (yếu)	electrophile E⁺
Tiểu phân trung gian	gốc •R	không (chỉ có TS)	carbocation R⁺	ion arenium
Số giai đoạn	dây chuyền 3 loại	1	2	2
Giai đoạn chậm	X• tách H của alkane (phát triển mạch)	cả quá trình	phân li tạo R⁺	phá hệ thơm
Điều kiện	ánh sáng, t°	Nu mạnh, [Nu] lớn	dung môi phân cực	xúc tác FeBr₃, H₂SO₄ đặc

Cần nhớ

✦Trên giản đồ năng lượng: S_N2 có một đỉnh; S_N1 và S_E có hai đỉnh với một đáy giữa (carbocation hay ion arenium); đỉnh nào cao hơn là giai đoạn chậm.
✦Nhận dạng nhanh: có ánh sáng hay t° với X₂ và alkane ⇒ S_R; R–X + OH⁻ ⇒ S_N; vòng benzene + X₂/xúc tác hay HNO₃/H₂SO₄ ⇒ S_E.
✦Hợp chất khác nhau cho cùng kiểu phản ứng nhưng có thể khác cơ chế: bromoethane + OH⁻ là S_N2, nhưng (CH₃)₃CBr trong nước là S_N1.

5 🌍 Hoá học quanh ta

✦🧵 Thuốc nhuộm và thuốc: nitro hoá benzene (S_E) cho nitrobenzene, khử tiếp thành aniline — nguyên liệu của nhiều thuốc nhuộm azo và dược phẩm. Thí nghiệm chỉ làm trong phòng thí nghiệm, có giáo viên hướng dẫn.
✦💥 Thuốc nổ TNT được điều chế bằng nitro hoá toluene (S_E). Đây là phản ứng toả nhiệt mạnh, chỉ thực hiện ở cơ sở sản xuất có kiểm soát.
✦🧴 Dung môi công nghiệp như dichloromethane CH₂Cl₂ và chloroform CHCl₃ được tạo ra từ methane qua thế gốc tự do (S_R) với Cl₂, vì thế sản phẩm là hỗn hợp nhiều lần thế phải tách bằng chưng cất.
✦🍷 Thuỷ phân dẫn xuất halogen thành alcohol (S_N) là một con đường tổng hợp alcohol trong phòng thí nghiệm, khác với lên men tạo ethanol đồ uống.

6 💡 Mẹo làm nhanh và lỗi hay sai

⚡ Mẹo làm nhanh trắc nghiệm

✦Có ánh sáng hay t° + X₂ + alkane ⇒ S_R, sản phẩm ưu tiên ở C bậc cao; brom chọn lọc hơn clo.
✦v = k[RX][Nu] ⇒ S_N2; v = k[RX] ⇒ S_N1. Gấp đôi nồng độ thì v gấp đôi mới chứng tỏ bậc 1 theo chất đó.
✦Bậc III ⇒ S_N1; CH₃X, bậc I ⇒ S_N2 (với nucleophile mạnh). Số nhóm alkyl làm S_N1 nhanh và S_N2 chậm.
✦Vòng benzene với X₂ hay HNO₃ có xúc tác ⇒ thế; mất màu nước brom thường ⇒ nghĩ đến alkene (cộng).

⚠️ Lỗi hay sai nhất

✦Cho tỉ lệ sản phẩm bằng tỉ lệ số H: propane + Cl₂ không cho 75 % 1-chloro mà chỉ 42,9 % (57,1 % là 2-chloro).
✦Viết biểu thức v = k[RX][Nu] cho S_N1: S_N1 chỉ có [RX]; gấp đôi [OH⁻] không đổi v.
✦Tính ΔH bằng "tạo trừ phá": CH₄ + Cl₂ ra +104 thay vì −104 kJ/mol.
✦Cho rằng benzene cộng Br₂ như alkene: benzene cần xúc tác FeBr₃ và cho thế (C₆H₅Br + HBr), không mất màu nước brom.
✦Quên nhân hiệu suất khi nitro hoá 7,8 g benzene (80 %): ra 12,3 g thay vì 9,84 g.
✦Nghĩ S_N2 nhanh nhất ở bậc III vì "carbocation bền": S_N2 không qua carbocation, bậc III bị che kín nên chậm nhất (v ≈ 0,0006 so với 30 ở CH₃Br).

⚖️ Kiểm tra bảo toàn

✦Khối lượng: 8,8 g C₃H₈ + 14,2 g Cl₂ = 23,0 g = 15,7 g C₃H₇Cl + 7,3 g HCl; 10,9 g C₂H₅Br + 4 g NaOH = 14,9 g = 4,6 g C₂H₅OH + 10,3 g NaBr.
✦Nguyên tố và điện tích: C₂H₅Br + OH⁻ → C₂H₅OH + Br⁻ có điện tích −1 ở hai vế; C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr có 6 C, 6 H (5 + 1), 2 Br.
✦Năng lượng: ΔH các giai đoạn cộng lại bằng ΔH cả phản ứng (+4 − 108 = −104 kJ/mol); tổng % các sản phẩm bằng 100 %.
✦Electron: mỗi mũi tên đầu đầy chuyển một cặp (2 e), lưỡi câu chuyển 1 e; electron không "mất đi" trong cơ chế.

✏️ Luyện tập

Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần kiến thức.

☀️

Thế gốc tự do (S_R)

1
Nhận biết
Trong cơ chế clo hoá methane (as), giai đoạn nào cần ánh sáng?
2
Thông hiểu
Clo hoá methane với Cl₂ dư (as) thường thu được hỗn hợp CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃, CCl₄ vì
3
Thông hiểu Cho E (kJ/mol): C–H 413; Cl–Cl 243; C–Cl 339; H–Cl 431. Phản ứng C₂H₆ + Cl₂ → C₂H₅Cl + HCl toả ra kJ cho mỗi mol C₂H₆.
4
Thông hiểu Clo hoá propane (as): một H bậc II hoạt động gấp 4 lần một H bậc I. Phần trăm 2-chloropropane trong hỗn hợp sản phẩm monochloro là % (làm tròn đến hàng đơn vị).
5
Vận dụng Brom hoá propane (as): một H bậc II hoạt động gấp 100 lần một H bậc I. Phần trăm 2-bromopropane là % (làm tròn đến hàng đơn vị).
6
Vận dụng Clo hoá 0,35 mol propane (as, chỉ thế một lần). Với tỉ lệ 1-chloro : 2-chloro = 6 : 8, số mol 2-chloropropane là mol.
7
Vận dụng
Clo hoá butane CH₃CH₂CH₂CH₃ (as), 1 H bậc II hoạt động gấp 4 lần 1 H bậc I (butane có 6 H bậc I và 4 H bậc II). Thành phần sản phẩm monochloro là

🎯

Thế nucleophile S_N1, S_N2

1
Nhận biết
Đặc điểm nào sau đây là của cơ chế S_N2?
2
Nhận biết
Trong cơ chế S_N1, giai đoạn chậm (quyết định tốc độ) là
3
Thông hiểu
Với cùng nucleophile mạnh OH⁻, dẫn xuất nào dưới đây theo S_N2 nhanh nhất?
4
Thông hiểu
Khi gấp đôi đồng thời nồng độ R–Br và nucleophile thì tốc độ phản ứng tăng gấp 4 lần. Cơ chế phù hợp là
5
Thông hiểu Thuỷ phân hoàn toàn 10,9 g C₂H₅Br bằng NaOH dư thu được g C₂H₅OH.
6
Vận dụng Phản ứng CH₃CH₂Br + OH⁻ theo S_N2 có v = 1,0 µmol/(L·s) khi [RBr] = [OH⁻] = 0,1 M. Khi [RBr] = 0,3 M và [OH⁻] = 0,2 M thì v = µmol/(L·s).
7
Vận dụng
Cặp "chất – cơ chế ưu tiên" nào sau đây đúng?

⬡

Thế electrophile vào benzene

1
Nhận biết
Phản ứng đặc trưng của benzene với Br₂ khi có bột Fe, đun nhẹ là phản ứng
2
Thông hiểu
Trong phản ứng nitro hoá benzene, vai trò của H₂SO₄ đặc là
3
Thông hiểu Nitro hoá 7,8 g benzene với hiệu suất 80 % thu được g nitrobenzene (C₆H₅NO₂, M = 123).
4
Vận dụng
Giai đoạn chậm của phản ứng thế electrophile vào benzene là giai đoạn nào và vì sao?

🔬

Thí nghiệm và số liệu

1
Thông hiểu
Cho 100 phân tử propane phản ứng với mỗi halogen (có ánh sáng, 25 °C), thu được số phân tử sản phẩm như bảng: $N_{1} (1-halogenopropane) N_{2} (2-halogenopropane) Cl_{2} 4357 Br_{2} 397$ Nhận xét đúng là
2
Thông hiểu Theo bảng ở câu trên, độ hoạt động tương đối của một H bậc II so với một H bậc I khi brom hoá, r = 3N₂/N₁, bằng .
3
Vận dụng
Đo tốc độ đầu (µmol/(L·s)) của phản ứng R–Br với I⁻ ở 0,10 M mỗi chất (số liệu minh hoạ): $R-Br v CH_{3} Br 30 CH_{3} CH_{2} Br 1, 0 (CH_{3})_{2} CHBr 0, 025 (CH_{3})_{3} CBr 0, 0006$ Kết luận hợp lí nhất là
4
Vận dụng
Ống 1: benzene + nước brom, lắc mạnh — màu nước brom không đổi. Ống 2: benzene + Br₂ khan + bột Fe, đun nhẹ — màu brom nhạt dần, có khí làm quỳ tím ẩm hoá đỏ. Kết luận đúng là

🏆 Luyện theo dạng đề tốt nghiệp

Đề Hoá học có 3 phần: 18 câu 4 lựa chọn, 4 câu đúng/sai (mỗi câu 4 ý) và 6 câu trả lời ngắn (đáp số tối đa 4 ký tự, kể cả dấu − và dấu phẩy). Dưới đây là đủ 3 dạng, chỉ dùng kiến thức của bài này.

🅰️

Kiểm tra · Trắc nghiệm

1
Thông hiểu
Cho các giai đoạn: (1) Cl• + CH₄ → HCl + •CH₃; (2) Cl₂ → 2Cl•; (3) •CH₃ + Cl₂ → CH₃Cl + Cl•; (4) Cl• + Cl• → Cl₂. Thứ tự đúng của cơ chế clo hoá methane (as) là
2
Thông hiểu
Phát biểu nào sau đây đúng?
3
Vận dụng
Clo hoá 0,22 mol butane (as, thế một lần), 1 H bậc II hoạt động gấp 4 lần 1 H bậc I (butane có 6 H bậc I và 4 H bậc II). Số mol 2-chlorobutane thu được là

✅

Kiểm tra · Đúng / sai

1
Thông hiểu
Thí nghiệm: cho 3 mL benzene vào ống nghiệm, nhỏ từ từ hỗn hợp HNO₃ đặc và H₂SO₄ đặc, đun cách thuỷ ở 50 – 60 °C, lắc đều. Sau đó đổ hỗn hợp vào cốc nước lạnh, thấy giọt dầu màu vàng nhạt, nặng hơn nước, mùi hạnh nhân chìm xuống đáy (chỉ làm trong phòng thí nghiệm, có giáo viên hướng dẫn).

a)H₂SO₄ đặc giúp tạo ion NO₂⁺ là tác nhân electrophile tấn công vòng benzene.

b)Giọt dầu vàng nhạt chủ yếu là nitrobenzene C₆H₅NO₂.

c)Giai đoạn nhanh nhất của cơ chế là electrophile tấn công vòng benzene tạo ion arenium.

d)Ion arenium nhận thêm một nhóm NO₂⁻ để cho sản phẩm cộng bền hơn sản phẩm thế.
2
Vận dụng
Nghiên cứu tốc độ đầu của phản ứng giữa (CH₃)₃CBr (kí hiệu RBr) với OH⁻ trong dung môi phân cực, được số liệu (minh hoạ): $Th ı ˊ nghiệm [RBr] (M) [OH^{-}] (M) v (μ mol/L \cdot s) 1 0, 1 0, 1 2, 0 2 0, 2 0, 1 4, 0 3 0, 1 0, 2 2, 0$

a)Phản ứng bậc 1 theo RBr.

b)Tốc độ không phụ thuộc [OH⁻] nên giai đoạn chậm không có OH⁻ tham gia, phù hợp S_N1.

c)Giá trị v/([RBr][OH⁻]) không đổi qua ba thí nghiệm nên v = k[RBr][OH⁻].

d)Carbocation (CH₃)₃C⁺ được tạo ra ở giai đoạn nhanh.

🔢

Kiểm tra · Trả lời ngắn

1
Thông hiểu Cho các chất: (CH₃)₃CBr, CH₃Br, CH₃CH₂Br, CH₃CH₂CH₂Br, CH₃I, (CH₃)₃CCl. Khi tác dụng với nucleophile mạnh OH⁻, có bao nhiêu chất chủ yếu theo cơ chế S_N2? Đáp số:
2
Vận dụng Brom hoá butane (as), 1 H bậc II hoạt động gấp 100 lần 1 H bậc I (butane có 6 H bậc I và 4 H bậc II). Phần trăm 2-bromobutane trong sản phẩm monobromo là bao nhiêu (làm tròn đến hàng phần mười)? Đáp số:
3
Vận dụng Nitro hoá 15,6 g benzene với hiệu suất 60 % thu được bao nhiêu gam nitrobenzene (làm tròn đến hàng phần mười; M của C₆H₅NO₂ = 123)? Đáp số:

🎯 Chuyên đề này dùng để kiểm tra thế nào?

•Chuyên đề học tập không có trong đề tốt nghiệp THPT; dùng cho kiểm tra trên lớp và đánh giá chuyên đề. Cơ chế thế giúp hiểu vì sao alkane, dẫn xuất halogen và benzene phản ứng như đã học ở các chương hữu cơ.
•Câu trắc nghiệm hay hỏi: thứ tự các giai đoạn của cơ chế gốc, S_N1 hay S_N2 từ biểu thức tốc độ hay từ bậc của dẫn xuất, vai trò của xúc tác FeBr₃ và H₂SO₄ đặc, giai đoạn chậm.
•Câu đúng/sai thường cho bảng đo tốc độ hay thí nghiệm brom hoá, nitro hoá; câu trả lời ngắn hay tính ΔH theo năng lượng liên kết, % sản phẩm halogen hoá theo số H × độ hoạt động, hoặc khối lượng sản phẩm có hiệu suất.

Làm đề thi thử trọn bộ

Bài tiếp theo
Cơ chế phản ứng cộng