Phản ứng thế là một phản ứng hóa học giữa một đơn chất và một hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất. Đây là một khái niệm quan trọng trong hóa học và có nhiều dạng bài tập liên quan. Dưới đây là một số ví dụ phản ứng thế:
1. Phản ứng thế là gì?
Phản ứng thế là phản ứng hóa học mà trong đó một nguyên tử của một đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.
2. Phản ứng thế trong hóa học vô cơ
Trong chương trình lớp 8, chúng ta được biết đến định nghĩa phản ứng thế là gì. Phản ứng thế trong hóa học vô cơ luôn có sự thay đổi về số oxi hóa của các nguyên tố. Bản chất của phản ứng thế là một phản ứng hóa học, trong đó một nguyên tố có độ hoạt động hóa học mạnh hơn sẽ thay thế nguyên tử của một nguyên tố có độ hoạt động hóa học yếu hơn trong hợp chất của nguyên tố này. Phản ứng có thể được biểu diễn dưới dạng phương trình tổng quát:
A + BY → AY + B
3. Ví dụ về phản ứng thế
Dưới đây là một số ví dụ về phản ứng thế:
- Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
- Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
- 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
- Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
- 3Cl2 + 2NH3 → 6HCl + N2
- Zn + CuCl2 → Cu + ZnCl2
- 2HCl + Zn → H2 + ZnCl2
- 2C + SiO2 → 2CO + Si
- Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2
- Fe + H2SO4 → H2 + FeSO4
- 2AlCl3 + 3Mg → 2Al + 3MgCl2
- 3Cl2 + 6Fe(NO3)2 → 4Fe(NO3)3 + 2FeCl3
4. Phản ứng thế trong hóa học hữu cơ
Trong hóa học hữu cơ, phản ứng thế được biết là phản ứng hóa học mà trong đó một nhóm của một hợp chất được thay bằng một nhóm khác. Có ba loại phản ứng thế ở các hợp chất hữu cơ:
- Phản ứng thế ái lực hạt nhân.
- Phản ứng thế ái lực điện tử.
- Phản ứng thế gốc.
Dưới đây là một số ví dụ về phản ứng thế trong hóa học hữu cơ:
Ví dụ về phản ứng thế hữu cơ
Xét quá trình phản ứng giữa metan và clo, phản ứng xảy ra theo cơ chế gốc, trải qua 3 giai đoạn: khơi mào, phát triển mạch, tắt mạch.
-
Khơi mào:
(Cl2 → Cl’ + Cl’) (điều kiện: ánh sáng khuếch tán). -
Phát triển mạch:
(CH4 + Cl’ → CH3 + HCl)
(CH3’ + Cl2 → CH3Cl + Cl’) -
Tắt mạch:
(Cl’ + Cl’ → Cl2)
(CH3’ + Cl’ → CH3Cl)
(CH3’ + CH3’ → CH3-CH3)
5. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Phản ứng nào sau đây là phản ứng thế?
A. FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
B. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
C. 3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
D. Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Câu 2. Hợp chất hữu cơ nào sau đây chỉ có phản ứng thế với clo, không có phản ứng cộng với clo?
A. C2H2
B. C6H6
C. C2H4
D. CH4
Câu 3. Phản ứng hóa học đặc trưng của ankan là:
A. Phản ứng tách.
B. Phản ứng thế.
C. Phản ứng cộng.
D. Cả A, B và C.
Câu 4. Phản ứng nào sau đây là phản ứng thế?
A. C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl
B. C3H8 → C2H4 + CH4
C. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
D. C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Câu 5. Phản ứng nào sau đây là phản ứng thế?
A. CuO + HCl → CuCl2 + H2O
B. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
C. 3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
D. Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Câu 6. Phản ứng thế là phản ứng hóa học:
A. Giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.
B. Giữa hợp chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.
C. Giữa đơn chất và đơn chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.
D. Giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của hợp chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong đơn chất.
Câu 8. Phản ứng nào sau đây là phản ứng thế?
A. 4S + 8NaOH → Na2SO4 + 3Na2S + 4H2O
B. Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2
C. 3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
D. Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Câu 9. Loại phản ứng nào sau đây luôn là phản ứng oxi hóa – khử?
A. phản ứng hóa hợp
B. phản ứng phân hủy
C. phản ứng thế
D. phản ứng trao đổi
Câu 10. Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCl3 lần lượt phản ứng với HNO3 đặc, nóng. Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hóa khử là:
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8