Công thức cấu tạo nào sau đây là của Etan

Ta đã biết Metan CH4 chính là một trong những chất nằm trong dãy Ankan hidrocacbon no mà những em đã được giới thiệu ở lớp 9. Vậy AnKan là gì? Sở hữu tính chất hóa học, tính chất vật lý đặc trưng nào? công thức cấu tạo phân tử ra sao? Được ứng dụng và điều chế như thế nào trong đời sống thực tế? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết này.

  • I. Ankan là gì? Công thức và cách gọi tên AnKan? Đặc điểm của Ankan
  • II. Tính chất vật lý của Ankan
  • III. Tính chất hóa học của Ankan
  • IV. Điều chế và Ứng dụng của Ankan
  • V. Bài tập về Ankan
  • Video liên quan

Công thức cấu tạo, phản ứng đặc trưng của Ankan và bài tập thuộc phần: CHƯƠNG 5: HIDROCACBON NO

I. Ankan là gì? Công thức và cách gọi tên AnKan? Đặc điểm của Ankan

- Ankan là những hidrocacbon no, mạch hở trong phân tử chỉ mang liên kết đơn C-C, C-H mang công thức chung là: CnH2n+2 (n≥1).

- Hợp chất trong dãy Ankan mang công thức thuần tuý nhất chính là metan: CH4

Công thức cấu tạo và mô phỏng phân tử của metan

công thức cấu tạo metan

 Tên gọi của Ankan (danh pháp)

- Cách gọi tên Ankan mạch cacbon thẳng: Tên mạch cacbon + an

CH4: Metan  ;  C2H6: Etan ; C3H8: Propan   ;  C4H10: Butan ; C5H12: Pentan

C6H14: Hexan ;  C7H16: Heptan  ; C8H18: Octan  ;  C9H20: Nonan ; C10H22: Đecan

* Cách nhớ gợi ý: Mẹ (Metan)Em (Etan)Phải (Propan)Bón (Butan)Phân (Pentan)Hóa (Hexan)Học (Heptan)Ở (Octan)Ngoài (Nonan)Đồng (Đecan).

- Cách gọi tên Ankan lúc mạch cacbon mang nhánh:

+ Chọn mạch chính : là mạch dài nhất mang nhiều nhóm thế nhất.

+ Đánh số vị trí cacbon trong mạch chính khởi đầu từ phía sắp nhánh hơn.

+ Gọi tên: Vị trí mạch nhánh + tên nhánh + tên mạch chính (tên ankan tương ứng với số nguyên tử cacbon trong mạch chính).

II. Tính chất vật lý của Ankan

- Những ankan đều ko tan trong nước nhưng dễ tan trong những dung môi hữu cơ và đều là những chất ko màu.

- Ở nhiệt độ thường, những ankan từ C1 tới C4 ở trạng thái khí; từ C5 tới khoảng C18 ở trạng thái lỏng; từ khoảng C18 trở lên ở trạng thái rắn.

- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan nói chung đều tăng theo số nguyên tử C trong phân tử tức là tăng theo phân tử khối. Ankan nhẹ hơn nước.

III. Tính chất hóa học của Ankan

1. Ankan phản ứng thế bởi halogen (Cl2, Br2)

- Lúc chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế tuần tự những nguyên tử hiđro bằng clo:

CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl

CH3Cl: metyl clorua (clometan)

CH3Cl + Cl2  CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2: metylen clorua (điclometan)

CH2Cl2 + Cl2  CHCl3 + HCl

CHCl3: clorofom (triclometan)

CHCl3 +  Cl2  CCl4 + HCl

CCl4: cacbon tetraclorua(tetraclometan)

- Những đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự và tạo thành hỗn hợp chất với tỉ lệ % khác nhau, như minh họa dưới đây:

• Ankan + Cl2

CH3-CH2-CH3 + Cl2

• Ankan + Br2

CH3-CH2-CH3 + Br2

* Nhận xét và cơ chế phản ứng:

- Phản ứng thế xảy ra theo cơ chế gốc tự do

- dây chuyền gồm 3 giai đoạn:

+ Khơi mào phản ứng: X2 → 2X.

+ Phát triển mạch:

X. + CnH2n+2 → CnH2n+1. + HX

CnH2n+1. + X2 → CnH2n+1X + X.

+ Tắt mạch: 2X. → X2

X. + CnH2n+1. → CnH2n+1X

CnH2n+1. + CnH2n+1. → C2nH4n+2

2. Phản ứng tách của Ankan

a) Phản ứng tách H2 của Ankan

- Phản ứng này còn gọi là phản ứng đề hidro hóa

CH3-CH3 CH2=CH2 + H2

- Tổng quát: CnH2n+2 CnH2n + H2

* Chú ý:

- Chỉ những ankan trong phân tử mang từ Hai nguyên tử C trở lên mới mang khả năng tham gia phản ứng tách H2.

- Trong phản ứng tách H2, Hai nguyên tử H gắn với Hai nguyên tử C nằm cạnh nhau tách ra cùng nhau và ưu tiên tách H ở C bậc cao.

CH3-CH2-CH3 → CH2=CH-CH3 + H2

- Một số trường hợp riêng khác:

CH3-CH2-CH2-CH3 → 2H2 + CH2=CH-CH=CH2­

CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 → CH2=C(CH3)-CH=CH2 + 2H2

n-C6H14 → 4H2 + C6H6 (benzen)

n-C7H16 → 4H2 + C6H5CH3 (toluen)

b) Phản ứng tách mạch Cacbon của Ankan (n≥ 3)

- Phản ứng này còn gọi là phản ứng cracking (bẻ gãy mạch cacbon) xảy ra ở điều kiện nhiệt độ, áp suất và xúc tác thích hợp.

CH3-CH2-CH2-CH3

- Tổng quát:  CnH2n+2  CxH2x+2 + CyH2y

* Chú ý:

+ Ankan thẳng CnH2n+2 lúc crăcking mang thể xảy ra theo (n - 2) hướng khác nhau tạo ra 2(n-2) sản phẩm.

+ Nếu hiệu suất phản ứng crăcking là 100% và ko mang quá trình cracking thứ cấp thì tổng số mol sản phẩm tăng gấp đôi so với những chất tham gia nên KLPTTB giảm đi một nửa.

+ Số mol ankan sau phản ứng luôn bằng số mol ankan ban sơ dù quá trình cracking mang nhiều giai đoạn.

b) Phản ứng phân hủy của Ankan

- Ankan bị phân hủy bởi nhiệt:

CnH2n+2  nC + (n+1)H2

- Phản ứng phân hủy bởi halogen (Cl2 hoặc F2):

CnH2n+2 + nCl2  CnCl2n+2 + (n+1)H2

3. Phản ứng cháy của Ankan

- Phản ứng này còn gọi là phản ứng oxi hóa ankan

CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O

- Tổng quát: CnH2n+2 + [(3n+1)/2]O2 → nCO2 + (n+1)H2O

- Đối với phản ứng cháy của ankan lúc làm bài tập cần lưu ý Hai đặc điểm:

♦ nCO2 < nH2O.

♦ nH2O - nCO2 = nankan bị đốt cháy.

- Nếu đốt cháy Một hiđrocacbon mà thu được nCO2 < nH2O thì hiđrocacbon đem đốt cháy thuộc loại ankan.

- Nếu đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon cho nCO2 < nH2O thì trong hỗn hợp đốt cháy mang chứa ít nhất Một ankan.

* Chú ý: Nếu cho ankan tham gia phản ứng với oxi lúc mang mặt muối Mn2+ thì xảy ra phản ứng oxi hóa ko hoàn toàn tạo RCOOH.

R-CH2-CH2-R + 5/2O2 → 2RCOOH + H2O

- Những ankan đầu dãy đồng đẳng rất dễ cháy, tỏa nhiều nhiệt. Khí CO2, tương đối nước và nhiệt tạo ra nhanh nên mang thể gây nổ.

- Nếu ko đủ oxi, ankan bị cháy ko hoàn toàn, lúc đó ngoài CO2 và H2O còn tạo ra những sản phẩm như CO, muội than, ko những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường. Lúc mang xúc tác, nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa ko hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi như:

CH4 + 2O2 HCH=O + 2H2O

IV. Điều chế và Ứng dụng của Ankan

1. Điều chế Ankan

a) Trong công nghiệp

- Metan và những đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ.

b) Trong phòng thí nghiệm

- Lúc cần một lượng nhỏ metan, người ta nung natri axetat với vôi tôi xút, hoặc mang thể cho nhôm cacbua tác dụng với nước:

- Nhiệt phân muối Natri của axit cacboxylic (phản ứng vôi tôi xút):

CH3COONa + NaOH  CH4↑ + Na2CO3

- Tổng quát: CnH2n+2-x(COONa)x + xNaOH  CnH2n+2 + xNa2CO3

- Riêng với CH4 mang thể tiêu dùng phản ứng:

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4

C + 2H2  CH4

2. Ứng dụng của Ankan

- Tiêu dùng làm dung môi, dầu bôi trơn và làm nhiên liệu như CH4 tiêu dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại.

- Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH3Cl, CH2Cl2, CCl4, CF2Cl2,...

- Đặc trưng từ CH4 điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H2, amoniac NH3 , axit axetic CH≡CH, rượu metylic C2H5OH và anđehit fomic HCHO.

V. Bài tập về Ankan

Bài Một trang 115 SGK Hóa 11: Thế nào là hidrocacbon no, ankan, xicloankan?

*  Lời giải bài Một trang 115 SGK Hóa 11:

- Hiđrocacbon no là hiđrocacbon mà trong phân tử chỉ mang liên kết đơn. hiđrocacbon no được chia thành hai loại:

+ Ankan (hay parafin) là những hiđrocacbon no ko mang mạch vòng.

+ Xicloankan là những hiđrocacbon no mang mạch vòng.

- Hiđrocacbon no là nguồn nhiên liệu chính và là nguồn vật liệu quan yếu ngành công nhiệp hóa học.

Bài Hai trang 115 SGK Hóa 11: Viết công thức phân tử của những hidrocacbon tương ứng với những gốc ankyl sau: –CH3 ; -C3H7; -C6H13

* Lời giải bài Hai trang 115 SGK Hóa 11:

- Gốc Ankan và công thức phân tử hidrocacbon tương ướng:

Gốc Ankan CTPT
 -CH3 CH4
 -C3H7 C3H8
 -C6H13 C6H14

Bài 3 trang 115 SGK Hóa 11: Viết những phương trình hóa học của những phản ứng sau:

a) Propan tác dụng với clo (theo tỉ lệ 1:1) lúc chiếu sáng.

b) Tách một phân tử hidro từ phân tử propan.

c) Đốt cháy hexan.

* Lời giải bài 3 trang 115 SGK Hóa 11:

a)

b)

c)

Bài 4 trang 116 SGK Hóa 11: Những hidrocacbon no được tiêu dùng làm nhiên liệu do nguyên nhân nào sau đây?

A. Hiđrocacbon no mang phản ứng thế .

B. Hiđrocacbon no mang nhiều trong tự nhiên.

C. Hiđrocacbon no là chất nhẹ hơn nước.

D. Hiđrocacbon no cháy tỏa nhiều nhiệt và mang nhiều trong tự nhiên

* Lời giải bài 4 trang 116 SGK Hóa 11:

- Đáp án: D. Hiđrocacbon no cháy tỏa nhiều nhiệt và mang nhiều trong tự nhiên

Bài 5 trang 116 SGK Hóa 11: Hãy giảng giải:

a) Vì sao ko được để những bình chứa xăng, dầu (gồm những ankan) sắp lửa, trong lúc đó người ta mang thể nấu chảy nhựa đường để làm liên lạc.

b) Ko tiêu dùng nước để dập những đám cháy xăng, dầu mà phải tiêu dùng cát hoặc bình chứa khí cacbonic.

* Lời giải Bài 5 trang 116 SGK Hóa 11:

a) Ko được để những bình chứa xăng, dầu (gồm những ankan) sắp lửu là vì: xăng dầu gồm những ankan mạch ngắn, dễ bay tương đối, nên dễ bắt lửa. Nhưng người ta mang thể nấu chảy nhựa đường( trong thành phần cùng mang những ankan) để làm đường liên lạc vì nhựa đường gồm những ankan mang mạch cacbon rất to, khó bay tương đối và kém bắt lửa.

b) Ko tiêu dùng nước để dập những đám cháy xăng, dầu mà phải tiêu dùng cát hoặc những bình chứa khí cacbonic là vi: xăng, dầu nhẹ hơn nước; lúc tiêu dùng nước thì xăng, dầu sẽ nổi lên trên mặt nước, làm cho đám cháy cháy to hơn. Còn lúc sử dụng cát hoặc bình chứa khí cacbonic thì sẽ ngăn cản xăng, dầu xúc tiếp với oxi ko khí là cho đám cháy bị dập tắt.

Bài 6 trang 116 SGK Hóa 11: Công thức cấu tạo   ứng với tên gọi nào sau đây?

A. Neopentan

B. 2-metylpentan

C. Isobutan

D. 1,1-đimetylbutan

* Lời giải bài 6 trang 116 SGK Hóa 11:

- Đáp án: B. 2-metylpentan

Bài 7 trang 116 SGK Hóa 11: Lúc đốt cháy hoàn toàn 3,6g ankan X thu được 5,6 lít khí CO2(đktc). Công thức phân tử của X là:

A. C3H8 ;    B. C5H10

C. C5H12 ;    D. C4H10

* Lời giải bài 7 trang 116 SGK Hóa 11:

- Gọi công thức phân tử của ankan cần tìm là CnH2n+2

- Theo bài ra, ta mang:  ;

Theo PTPƯ thì:   đốt cháy Một mol CnH2n+2 thu được n mol CO2

Theo bài ra thì: đốt cháy 0,05 mol CnH2n+Hai thu được 0,25 mol CO2 nên:

⇒ Vậy đáp án đúng là: C. C5H12

Công thức cấu tạo, phản ứng đặc trưng của Ankan và bài tập - Hóa 11 bài 25 được soạn theo sách mới nhất và Được hướng dẫn soạn bởi những thầy cô giáo dạy Giỏi tư vấn, nếu thấy hay hãy san sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng.

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *