Chào mừng bạn đến với xaydung4.edu.vn trong bài viết về Công thức phân tử tổng quát của ankan là chúng tôi sẽ chia sẻ kinh nghiệm chuyên sâu của mình cung cấp kiến thức chuyên sâu dành cho bạn.
Câu hỏi: Công thức tổng quát của ankan là
A. CŨNH2n + 2 (n 1)
IN ĐẬMNH2n (n 2)
LẠNHNH2n-2 (n 2)
D. CŨNH2n-2 (n 3)
Câu trả lời:
Câu trả lời đúng: A
Công thức chung của ankan là C.NH2n + 2 (n 1)
Hãy cùng tìm hiểu thêm về Ankan:
1. ankan là gì?
Ankan là hiđrocacbon mạch hở chỉ chứa liên kết CC và CH.
Công thức chung của ankan là C.NH2n + 2.
Ankan đơn giản nhất có công thức là metan: CH4.
Dãy đồng phân không phân nhánh của ankan được gọi là parafin. Trong trường hợp phân nhánh nó được gọi là isoparafin.
2. Cách gọi tên ankan
a) Cách gọi tên ankan mạch thẳng: Gọi tên cacbon + mạch hở.
10 ankan đầu tiên sẽ ở đâu:
+ CHỈ4: mêtan
+ CŨ2H6: Etan
+ CŨ3Hsố 8: Propan
+ CŨ4Hmười: Bhutan
+ CŨ5Hthứ mười hai: Pentan
+ CŨ6H14: Hexan
+ CŨ7H16: Heptan
+ CŨsố 8H18: Octan
+ CŨ9H20: Nonan
+ CŨmườiH22: Decane
b) Đối với ankan phân nhánh sẽ có tên gọi là: Vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính (tên ankan ứng với số nguyên tử cacbon trong mạch chính).
Chuỗi chính là chuỗi dài nhất có nhiều nhóm thế nhất.
– Đánh số các vị trí cacbon trong chuỗi chính bắt đầu từ phía gần với nhánh nhất.
3. Tính chất hóa học của ankan
a) Các ankan được thay thế bởi các halogen (Cl2Br2)
– Khi đốt hoặc đun nóng hỗn hợp metan và clo, phản ứng thế nguyên tử hiđro bằng clo sẽ xảy ra:
+ CHỈ4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
CHỈ CÓ3Cl: metyl clorua (clometan)
+ CHỈ3Cl + Cl2 → CHỈ2Cl2 + HCl
CHỈ CÓ2Cl2: metylen clorua (diclometan)
+ CHỈ2Cl2 + CŨl2 → CHCl3 + HCl
CHCl3: cloroform (trichloromethane)
+ CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
CCl4: cacbon tetraclorua (tetraclometan)
– Các đồng phân của metan cũng tham gia phản ứng thế giống nhau và tạo thành các hỗn hợp với tỷ lệ phần trăm khác nhau, như minh họa dưới đây:
• Các ankan + Cl2 → CHỈ3- CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ3 + Cl2
• Các ankan + Br2 → CHỈ3- CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ3 + Br2
* Nhận xét và cơ chế phản ứng:
– Khả năng phản ứng: Cl2 > Br2 > Tôi2 và C bậc 3> C bậc 2> C bậc 1. Sản phẩm chính là sản phẩm thích X hơn H bậc cao hơn C (C có ít H hơn). C bậc a là C liên kết với một nguyên tử C khác.
– Phản ứng thế xảy ra theo cơ chế gốc tự do
– Chuỗi gồm 3 giai đoạn:
+ Bắt đầu phản ứng: X2 → 2X.
Phát triển mạch:
X. + KÍCH THƯỚCNH2n + 2 → CŨNH2n + 1. + HX
CŨNH2n + 1. + X2 → CŨNH2n + 1X + X.
+ Tắt mạch: 2X. → X2
X. + KÍCH THƯỚCNH2n + 1. → CŨNH2n + 1X
CŨNH2n + 1. + CŨNH2n + 1. → CŨ2nH4n + 2
b. Phản ứng tách ankan
* Phản ứng tách H2 bởi Ankan
Phản ứng này còn được gọi là phản ứng dehydro hóa
CHỈ CÓ3- CHỈ CÓ3 → CHỈ2= CHỈ2 + BẠN BÈ2
– Chung:NH2n + 2 → CŨNH2n + BẠN BÈ2
* Chú ý:
– Chỉ những ankan trong phân tử có từ 2 nguyên tử C trở lên mới có khả năng tham gia phản ứng H. phản ứng tách2.
Trong phản ứng tách H22 nguyên tử H gắn với 2 nguyên tử C nằm cạnh nhau phân li với nhau và ưu tiên tách H ở C cao hơn.
CHỈ CÓ3- CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ3 → CHỈ2= CH-CHỈ3 + BẠN BÈ2
– Một số trường hợp đặc biệt khác:
CHỈ CÓ3- CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ3 → 2 gia đình2 + CHỈ2= CH-CH = CHỈ2
CHỈ CÓ3-CH (CHỈ3)-CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ3 → CHỈ2= C (CHỈ3) -CH = CHỈ2 + 2 NHÀ Ở2
nC6H14 → 4 GIỜ2 + CŨ6H6 (benzen)
nC7H16 → 4 GIỜ2 + CŨ6H5CHỈ CÓ3 (toluen)
* Phản ứng tách mạch cacbon của ankan (n≥ 3)
– Phản ứng này hay còn gọi là cracking (đứt mạch cacbon) xảy ra trong điều kiện nhiệt độ, áp suất và xúc tác thích hợp.
CHỈ CÓ3- CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ2- CHỈ CÓ3
– Chung:NH2n + 2 → CŨxH2x + 2 + CŨyH2 năm
* Chú ý:
+ Ankan thẳng hàng CNH2n + 2 khi quá trình crackinh có thể xảy ra theo (n – 2) hướng khác nhau, tạo ra 2 (n-2) sản phẩm.
+ Nếu hiệu suất phản ứng crackinh là 100% và không có cracking thứ cấp thì tổng số mol sản phẩm tăng gấp đôi so với các chất phản ứng nên KLPTTTB giảm đi một nửa.
+ Số mol ankan sau phản ứng luôn bằng số mol ankan ban đầu dù quá trình crackinh có nhiều giai đoạn.
* Phản ứng phân hủy ankan
– Các ankan bị phân hủy bởi nhiệt:
CŨNH2n + 2 → nC + (n + 1) H2
– Phản ứng phân hủy halogen (Cl2 hoặc F2):
CŨNH2n + 2 + nCl2 → CŨNCl2n + 2 + (n + 1) H2
c. Phản ứng cháy của Alkane
Phản ứng này còn được gọi là phản ứng oxy hóa ankan
CHỈ CÓ4 + 2O2 → CO2 + 2 NHÀ Ở2O
– Chung:NH2n + 2 + [(3n+1)/2]O2 → nCO2 + (n + 1) H2O
– Đối với phản ứng đốt cháy của ankan khi làm bài cần lưu ý 2 đặc điểm:
nCO2 2O.
nH2O – nCO2 = nankan bị đốt cháy.
– Nếu đốt cháy 1 hiđrocacbon thì nCO. thu được2 2O, hiđrocacbon đem đốt cháy là ankan.
– Nếu đốt cháy hỗn hợp các hiđrocacbon thì nCO2 2O thì hỗn hợp cháy gồm ít nhất 1 ankan.
* Lưu ý: Nếu ankan phản ứng với oxi có tạo muối Mn2 + thì phản ứng oxi hóa không hoàn toàn sẽ xảy ra tạo thành RCOOH.
CHỈ R2- CHỈ CÓ2-R + 5 / 2O2 → 2RCOOH + HIM2O
– Các ankan đầu của dãy đồng đẳng rất dễ cháy, tỏa nhiều nhiệt. CO. khí ga2hơi nước và nhiệt được tạo ra nhanh chóng và có thể gây nổ.
– Nếu không có đủ oxi, ankan bị đốt cháy không hoàn toàn thì ngoài CO.2 và họ2O còn tạo ra các sản phẩm như CO, muội than, không những làm giảm nhiệt lượng mà còn độc hại cho môi trường. Khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành các dẫn xuất có oxi như:
CHỈ CÓ4 + 2O2 → HCH = O + 2H2O
4. Điều chế ankan
Trong ngành
Mêtan và các chất tương đồng của nó được chiết xuất từ khí tự nhiên và dầu mỏ.
Trong phòng thí nghiệm
Khi cần một lượng nhỏ metan, natri axetat được đun nóng với xút, hoặc nhôm cacbua có thể phản ứng với nước.
Nhiệt phân muối natri của axit cacboxylic (xút vôi tôi)
CHỈ CÓ3COONa + NaOH → CHỈ CÓ4+ Na2CO3
Phương trình phản ứng tổng quát: CNH2n + 2-x(COONa)x + xNaOH → CŨNH2n + 2 + xNa2CO3
Chỉ dành cho DUY NHẤT4 phản ứng có thể được sử dụng:
Al4CŨ3 + 12 giờ2O → 4Al (OH)3 + 3 CHỈ4
Al4CŨ3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3 CHỈ4
NHÀ C + 22 → CHỈ4
5. Ứng dụng của ankan trong thực tế
– Dùng làm nhiên liệu (CH4 dùng trong mỏ hàn và cắt kim loại).
– Dùng làm dầu bôi trơn.
– Dùng làm dung môi.
– Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CHỈ3Cl, CHỈ2Cl2CCl4CF2Cl2…
– Đặc biệt DUY NHẤT từ4 Điều chế nhiều chất khác nhau: CO + H. hỗn hợp2amoniac, CH≡CH, rượu metylic, anđehit fomic
Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội
Chuyên mục: Lớp 11, Hóa 11
