Tính Chất Hóa Học Của Ankan

     

AnKan là hidrocacbon no vào phân tử chỉ có link đơn C-C hoặc C-H, ankan được vận dụng nhiều trong thực tế đời sống như làm cho dung môi, dầu bôi trơn, nguyên liệu hàn xì cắt sắt kẽm kim loại như CH4.

Bạn đang xem: Tính chất hóa học của ankan


Metan CH4 chính là trong số những chất nằm trong dãy Ankan hidrocacbon no mà các em đang được giới thiệu ở lớp 9. Vậy AnKan là gì? có đặc điểm hóa học, đặc thù vật lý đặc thù nào? công thức cấu tạo phân tử ra sao? được áp dụng và điều chế ra sao trong cuộc sống thực tế, chúng ta hãy thuộc tìm hiểu chi tiết qua bài viết này.

I. Ankan là gì? phương pháp và phương pháp gọi thương hiệu AnKan

1. Ankan là gì, bí quyết cấu tạo?

- Ankan là đông đảo hidrocacbon no, mạch hở vào phân tử chỉ có link đơn C-C, C-H tất cả công thức tầm thường là: CnH2n+2 (n≥1).

- Hợp hóa học trong dãy Ankan tất cả công thức dễ dàng nhất chính là metan: CH4

*
Công thức cấu tạo và quy mô phân tử của metan

2. Tên thường gọi của Ankan (danh pháp)

- phương pháp gọi thương hiệu 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

* phương pháp nhớ gợi ý: người mẹ (Metan) Em (Etan) đề nghị (Propan) Bón (Butan) Phân (Pentan) Hóa (Hexan) học (Heptan) Ở (Octan) ngoại trừ (Nonan) Đồng (Đecan).

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

 + lựa chọn mạch thiết yếu : là mạch dài nhất có rất nhiều nhóm vậy nhất.

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

 + hotline tên: Vị trí mạch nhánh + thương hiệu nhánh + tên mạch bao gồm (tên ankan tương ứng với số nguyên tử cacbon vào mạch chính).

 Ví dụ: 

 

*
*
*

II. Tính chất vật lý của Ankan

- những ankan phần đa không tung trong nước nhưng mà dễ tan trong các dung môi hữu cơ và các là các chất ko màu.

- Ở ánh sáng thường, những ankan trường đoản cú C1 đến C4 sinh sống trạng thái khí; tự C5 đến khoảng C18 sinh sống trạng thái lỏng; từ khoảng C18 trở lên ở trạng thái rắn.

- ánh sáng nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan nói bình thường đều tăng theo số nguyên tử C vào phân tử tức là tăng theo phân tử khối. Ankan nhẹ nhàng hơn nước.

III. đặc thù hóa học tập của Ankan

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

- Khi thắp sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo sẽ xẩy ra phản ứng thay lần lượt các nguyên tử hiđro bởi 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 gia nhập phản ứng thế giống như và sinh sản thành hỗn hợp chất với tỉ trọng % khác nhau, như minh họa dưới đây:

• Ankan + Cl2

 CH3-CH2-CH3 + Cl2  

*

• Ankan + Br2

 CH3-CH2-CH3 + Br2

*
*

* nhấn xét và cơ chế phản ứng:

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

- làm phản ứng thế xẩy ra theo bề ngoài gốc tự do

- dây chuyền gồm 3 giai đoạn:

+ Khơi mào làm phản 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 bội ứng tách của Ankan

a) Phản ứng tách bóc H2 của Ankan

- bội 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 đầy đủ ankan vào phân tử tất cả từ 2 nguyên tử C trở lên trên mới có công dụng tham gia phản ứng tách H2.

- Trong phản ứng bóc tách H2, 2 nguyên tử H đính với 2 nguyên tử C nằm bên cạnh nhau bóc tách ra cùng cả nhà và ưu tiên bóc H sinh hoạt C bậc cao.

CH3-CH2-CH3 → CH2=CH-CH3 + H2

- một số trong những trường vừa lòng 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)

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

 CH3-CH2-CH2-CH3  

*

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

* Chú ý:

+ Ankan trực tiếp CnH2n+2 khi crăcking rất có 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 không có quá trình cracking thứ cấp thì tổng số mol sản phẩm tăng gấp rất nhiều lần so với những chất tham gia nên KLPTTB sụt giảm một nửa.

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

b) phản nghịch ứng phân hủy của Ankan

- Ankan bị phân hủy do nhiệt:

 CnH2n+2  nC + (n+1)H2

- làm phản ứng phân hủy do halogen (Cl2 hoặc F2):

 CnH2n+2 + nCl2  CnCl2n+2 + (n+1)H2

3. Bội nghịch ứng cháy của Ankan

- phản bội ứng này nói một cách khác là phản ứng lão hóa ankan

CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O

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

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

 ♦ nCO2 H2O.

 ♦ nH2O - nCO2 = nankan bị đốt cháy.

Xem thêm: Khoai Tây: Thành Phần Dinh Dưỡng Của Khoai Tây Theo Usda Hoa Kỳ

- nếu đốt cháy 1 hiđrocacbon nhưng thu được nCO2 H2O thì hiđrocacbon mang đốt cháy thuộc một số loại ankan.

- nếu như đốt cháy các thành phần hỗn hợp hiđrocacbon mang lại nCO2 H2O thì trong tất cả hổn hợp đốt cháy có chứa tối thiểu 1 ankan.

* Chú ý: Nếu đến ankan thâm nhập phản ứng với oxi khi xuất hiện muối Mn2+ thì xảy ra phản ứng thoái hóa không hoàn toàn tạo RCOOH.

 R-CH2-CH2-R + 5/2O2 → 2RCOOH + H2O

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

- còn nếu như không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, lúc ấy ngoài CO2 và H2O còn tạo nên các sản phẩm như CO, muội than, không hồ hết làm giảm năng suất lan nhiệt bên cạnh đó gây ô nhiễm và độc hại cho môi trường. Khi gồm xúc tác, ánh nắng mặt trời thích hợp, ankan bị thoái hóa không trọn vẹn tạo thành dẫn xuất chứa oxi như:

CH4 + 2O2  HCH=O + 2H2O

IV. Điều chế với Ứng dụng của Ankan

1. Điều chế Ankan

a) trong công nghiệp

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

b) Trong phòng thí nghiệm

- Khi yêu cầu một lượng nhỏ tuổi metan, bạn ta nung natri axetat cùng với vôi tôi xút, hoặc rất có thể cho nhôm cacbua tác dụng với nước:

- sức nóng phân muối hạt 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 biệt với CH4 có thể sử dụng phản ứng:

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4

C + 2H2  CH4

2. Ứng dụng của Ankan

- cần sử dụng làm dung môi, dầu bôi trơn và có tác dụng nhiên liệu như CH4 dùng trong đèn xì nhằm 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 rất nhiều chất không giống nhau: hỗn hợp CO + H2, amoniac NH3 , axit axetic CH≡CH, rượu metylic C2H5OH và anđehit fomic HCHO.

V. Bài tập về Ankan

Bài 1 trang 115 SGK Hóa 11: Thế làm sao 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 links đơn. Hiđrocacbon no được chia thành hai loại:

+ Ankan (hay parafin) là rất nhiều hiđrocacbon no không có mạch vòng.

+ Xicloankan là những hiđrocacbon no có mạch vòng.

- Hiđrocacbon no là nguồn nhiên liệu chính và là mối cung cấp nguyên liệu quan trọng đặc biệt ngành công nhiệp hóa học.

Bài 2 trang 115 SGK Hóa 11: Viết phương pháp phân tử của các hidrocacbon tương xứng với những gốc ankyl sau: –CH3 ; -C3H7; -C6H13

* giải thuật bài 2 trang 115 SGK Hóa 11:

- gốc 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 các phương trình hóa học của những phản ứng sau:

a) Propan chức năng với clo (theo tỉ trọng 1:1) lúc chiếu sáng.

b) tách một phân tử hidro từ bỏ 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: Các hidrocacbon no được sử dụng làm nguyên nhiên liệu do nguyên nhân nào sau đây?

A. Hiđrocacbon no có phản ứng nuốm .

B. Hiđrocacbon no có rất nhiều trong trường đoản cú nhiên.

C. Hiđrocacbon no là chất nhẹ hơn nước.

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

* giải thuật bài 4 trang 116 SGK Hóa 11:

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

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

a) lý do không được để các bình chứa xăng, dầu (gồm những ankan) gần lửa, trong những khi đó người ta hoàn toàn có thể nấu chảy vật liệu nhựa đường để triển khai giao thông.

b) Không dùng nước nhằm dập các đám cháy xăng, dầu mà cần dùng cát hoặc bình cất khí cacbonic.

* Lời giải Bài 5 trang 116 SGK Hóa 11:

a) không được để những bình chứa xăng, dầu (gồm các ankan) ngay gần lửu là vì: xăng dầu gồm các ankan mạch ngắn, dễ cất cánh hơi, nên dễ bắt lửa. Nhưng người ta hoàn toàn có thể nấu chảy vật liệu bằng nhựa đường( trong thành phần cùng có các ankan) để làm đường giao thông vận tải vì nhựa đường gồm những ankan tất cả mạch cacbon cực kỳ lớn, khó cất cánh hơi với kém bắt lửa.

Xem thêm: Mua Điện Thoại Dưới 2 Triệu, Top 3 Điện Thoại Dưới 2 Triệu Chất Lượng Hiện Nay

b) Không dùng nước nhằm dập những đám cháy xăng, dầu mà bắt buộc dùng cát hoặc các bình đựng khí cacbonic là vi: xăng, dầu nhẹ nhàng hơn nước; khi dùng nước thì xăng, dầu đang nổi lên cùng bề mặt nước, làm cho đám cháy cháy to hơn. Còn khi thực hiện cát hoặc bình chứa khí cacbonic thì sẽ ngăn cản xăng, dầu tiếp xúc với oxi không gian 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

* giải thuật 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 thu được 5,6 lít khí CO2(đktc). Phương pháp phân tử của X là: