Tính Chất Hóa Học Của Ankan

     

AnKan là hidrocacbon no trong phân tử chỉ có link đơn C-C hoặc C-H, ankan được ứng dụng nhiều trong thực tế đời sinh sống như làm dung môi, dầu bôi trơn, nhiên liệu hàn xì cắt kim loại như CH4.Bạn đã xem: tính chất hóa học tập của ankan

Metan CH4 chính là một trong những chất bên trong dãy Ankan hidrocacbon no mà những em đang được giới thiệu ở lớp 9. Vậy AnKan là gì? có tính chất hóa học, tính chất vật lý đặc trưng nào? công thức kết cấu phân tử ra sao? được ứng dụng và điều chế ra sao trong đời sống thực tế, chúng ta hãy thuộc tìm hiểu cụ thể qua bài viết này.

Bạn đang xem: Tính chất hóa học của ankan

I. Ankan là gì? bí quyết và bí quyết gọi thương hiệu AnKan

1. Ankan là gì, cách làm cấu tạo?

- Ankan là số đông hidrocacbon no, mạch hở vào phân tử chỉ có liên kết đơn C-C, C-H tất cả công thức chung là: CnH2n+2 (n≥1).

- Hợp hóa học trong dãy Ankan bao gồm công thức đơn giản và dễ dàng nhất đó là metan: CH4


*

Công thức cấu tạo và mô hình phân tử của metan

2. Tên gọi của Ankan (danh pháp)

- bí quyết 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

* bí quyết nhớ gợi ý: người mẹ (Metan) Em (Etan) buộc phải (Propan) Bón (Butan) Phân (Pentan) Hóa (Hexan) học tập (Heptan) Ở (Octan) xung quanh (Nonan) Đồng (Đecan).

- Cách điện thoại tư vấn tên Ankan khi mạch cacbon có nhánh:

 + chọn mạch chính : là mạch dài nhất có nhiều nhóm núm nhất.

 + Đánh số vị trí cacbon trong mạch chính bắt đầu từ phía gần nhánh hơn.

 + call tên: Vị trí mạch nhánh + thương hiệu nhánh + thương hiệu mạch chủ yếu (tên ankan tương ứng với số nguyên tử cacbon trong mạch chính).

 Ví dụ: 

 

*

*

*

II. Tính chất vật lý của Ankan

- những ankan hồ hết không tung trong nước tuy thế dễ tan trong những dung môi hữu cơ và các là đầy đủ chất không màu.

- Ở ánh nắng mặt trời thường, các ankan từ C1 mang lại C4 sinh hoạt trạng thái khí; từ bỏ C5 đến khoảng tầm C18 ngơi nghỉ trạng thái lỏng; từ khoảng tầm C18 trở lên sinh hoạt trạng thái rắn.

- nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và cân nặng riêng của ankan nói phổ biến đều tăng theo số nguyên tử C vào phân tử tức là tăng theo phân tử khối. Ankan nhẹ nhàng hơn nước.

III. Tính chất hóa học của Ankan

1. Ankan bội nghịch ứng thế vị halogen (Cl2, Br2)

- Khi thắp sáng hoặc đốt nóng các thành phần hỗn hợp metan với clo sẽ xẩy ra phản ứng thế lần lượt các 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)

- Các đồng đẳng của metan cũng thâm nhập phản ứng thế tương tự và tạo nên 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

* nhấn xét và nguyên tắc phản ứng:

- kỹ năng phản ứng: Cl2 > Br2 > I2 và Cbậc3> Cbậc2 > Cbậc1. Sản phẩm đó là sản phẩm ưu tiên cố X vào H của C bậc cao (C tất cả ít H hơn). C bậc a là C liên kết với a nguyên tử C khác.

- làm phản ứng thế xảy ra theo bề ngoài gốc từ do

- dây chuyền sản xuất gồm 3 giai đoạn:

+ Khơi mào phản bội ứng: X2 → 2X.

+ cải tiến và 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 nghịch ứng tách của Ankan

a) Phản ứng bóc H2 của Ankan

- phản nghịch ứng này còn được gọi là phản ứng đề hidro hóa 

 CH3-CH3
 CH2=CH2 + H2

- Tổng quát: CnH2n+2 CnH2n + H2

* Chú ý:

- Chỉ các ankan vào phân tử gồm từ 2 nguyên tử C trở lên trên mới có công dụng tham gia phản bội ứng bóc tách H2.

- Trong phản nghịch ứng tách H2, 2 nguyên tử H gắn với 2 nguyên tử C nằm cạnh sát nhau tách bóc ra bên nhau và ưu tiên tách H sống C bậc cao.

CH3-CH2-CH3 → CH2=CH-CH3 + H2

- một trong những 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 có cách gọi khác là phản ứng cracking (bẻ gãy mạch cacbon) xẩy ra ở đk nhiệt độ, áp suất với xúc tác mê say hợp.

 CH3-CH2-CH2-CH3

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

* Chú ý:

+ Ankan trực tiếp CnH2n+2 khi crăcking có thể xảy ra theo (n - 2) hướng khác biệt tạo ra 2(n-2) sản phẩm.

+ Nếu hiệu suất phản ứng crăcking là 100% và không tồn tại quá trình cracking thứ cấp cho thì toàn bô mol thành phầm tăng gấp đôi so với những chất tham gia cần KLPTTB giảm xuống một nửa.

+ Số mol ankan sau phản bội ứng luôn luôn bằng số mol ankan thuở đầu dù quá trình cracking có khá nhiều giai đoạn.

b) làm phản ứng phân diệt của Ankan

- Ankan bị phân hủy vày nhiệt:

 CnH2n+2 nC + (n+1)H2

- phản nghịch ứng phân hủy vì chưng halogen (Cl2 hoặc F2):

 CnH2n+2 + nCl2 CnCl2n+2 + (n+1)H2

3. Làm phản ứng cháy của Ankan

- phản nghịch ứng này còn được gọi là phản ứng oxi hóa ankan

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

- Tổng quát: CnH2n+2 + O2 → nCO2 + (n+1)H2O

- Đối với phản bội ứng cháy của ankan khi làm bài xích tập cần lưu ý 2 đặc điểm:

 ♦ nCO2 H2O.

 ♦ nH2O - nCO2 = nankan bị đốt cháy.

Xem thêm: Nàng Tiên Cá Hans Christian Andersen, Nàng Tiên Cá

- nếu như đốt cháy các thành phần hỗn hợp hiđrocacbon mang đến nCO2 H2O thì trong hỗn hợp đốt cháy bao gồm chứa tối thiểu 1 ankan.

* Chú ý: Nếu mang đến ankan tham gia phản ứng với oxi khi có mặt muối Mn2+ thì xẩy ra phản ứng oxi hóa không trọn vẹn tạo RCOOH.

 R-CH2-CH2-R + 5/2O2 → 2RCOOH + H2O

- những ankan đầu hàng đồng đẳng rất dễ cháy, tỏa những nhiệt. Khí CO2, hơi nước với nhiệt tạo thành nhanh nên rất có thể gây nổ.

- còn nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không trả toàn, lúc ấy ngoài CO2 với H2O còn tạo thành các thành phầm như CO, muội than, không gần như làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà hơn nữa gây ô nhiễm cho môi trường. Khi bao gồm xúc tác, ánh nắng mặt trời thích hợp, ankan bị lão hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất đựng 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 các đồng đẳng được tách từ khí vạn vật thiên nhiên và dầu mỏ.

b) Trong phòng thí nghiệm

- Khi bắt buộc một lượng nhỏ dại metan, người ta nung natri axetat với vôi tôi xút, hoặc có thể cho nhôm cacbua tính năng 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 có thể dùng phản ứng:

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4

C + 2H2 CH4

2. Ứng dụng của Ankan

- sử dụng làm dung môi, dầu bôi trơn và làm cho nhiên liệu như CH4 dùng vào đèn xì để hàn, giảm kim loại.

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

- Đặc biệt trường đoản cú CH4 điều chế được không ít chất khác nhau: tất cả hổn hợp CO + H2, amoniac NH3 , axit axetic CH≡CH, rượu metylic C2H5OH và anđehit fomic HCHO.

V. Bài bác tập về Ankan

Bài 1 trang 115 SGK Hóa 11: Thế nào là hidrocacbon no, ankan, xicloankan?

 Lời giải bài 1 trang 115 SGK Hóa 11:

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

+ Ankan (hay parafin) là hầu như hiđrocacbon no không có mạch vòng.

+ Xicloankan là những hiđrocacbon no gồm mạch vòng.

- Hiđrocacbon no là nguồn nhiên liệu chủ yếu và là mối cung cấp nguyên liệu đặc trưng ngành công nhiệp hóa học.

Bài 2 trang 115 SGK Hóa 11: Viết bí quyết phân tử của những hidrocacbon tương ứng với những gốc ankyl sau: –CH3 ; -C3H7; -C6H13

* lời giải bài 2 trang 115 SGK Hóa 11:

- cội Ankan và bí quyết 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 tính năng với clo (theo tỉ trọng 1:1) khi chiếu sáng.

b) tách một phân tử hidro tự phân tử propan.

c) Đốt cháy hexan.

* giải thuật bài 3 trang 115 SGK Hóa 11:

a)

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

A. Hiđrocacbon no gồm phản ứng ráng .

B. Hiđrocacbon no có tương đối nhiều trong từ bỏ nhiên.

C. Hiđrocacbon no là chất nhẹ hơn nước.

D. Hiđrocacbon no cháy tỏa nhiều nhiệt và có không ít trong tự nhiên

* lời giải bài 4 trang 116 SGK Hóa 11:

- Đáp án: D. Hiđrocacbon no cháy tỏa những nhiệt và có khá nhiều trong từ bỏ nhiên

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

a) lý do không được để những bình cất xăng, dầu (gồm những ankan) ngay sát lửa, trong khi đó fan ta rất có thể nấu chảy vật liệu nhựa đường để làm giao thông.

b) Không sử dụng nước để dập những đám cháy xăng, dầu mà phải dùng mèo hoặc bình cất khí cacbonic.

* Lời giải Bài 5 trang 116 SGK Hóa 11:

a) không được để các bình đựng xăng, dầu (gồm các ankan) sát lửu là vì: xăng dầu gồm những ankan mạch ngắn, dễ cất cánh hơi, phải dễ bắt lửa. Nhưng tín đồ ta có thể nấu chảy vật liệu nhựa đường( vào thành phần thuộc có những ankan) để làm đường giao thông vì nhựa con đường gồm những ankan gồm mạch cacbon vô cùng lớn, khó bay hơi với kém bắt lửa.

Xem thêm: Biết Gôc Sunfat (So4) Có Hóa Trị Của Nhóm Nguyên Tử So4 Là Bao Nhiêu?

b) Không sử dụng nước để dập các đám cháy xăng, dầu mà nên dùng mèo hoặc những bình chứa khí cacbonic là vi: xăng, dầu nhẹ hơn nước; khi sử dụng nước thì xăng, dầu vẫn nổi lên xung quanh nước, tạo nên đám cháy cháy to lớn hơn. Còn khi thực hiện cát hoặc bình chứa khí cacbonic thì sẽ rào cản xăng, dầu xúc tiếp với oxi không khí là cho đám cháy bị dập tắt.

Bài 6 trang 116 SGK Hóa 11: Công thức cấu tạo 
ứng với tên thường 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: Khi đốt cháy trọn vẹn 3,6g ankan X chiếm được 5,6 lít khí CO2(đktc). Bí quyết phân tử của X là: