Lý Thuyết Ankan Hóa 11: Tính Chất, Công Thức Cấu Tạo Và Bài Tập

1. Ankan là gì? Công thức cấu trúc của ankan

1.1. Ankan là gì?

Ankan là những hidrocacbon no, dạng mạch hở, nhập phân tử chỉ mất links đơn C - C, C - H và với công thức công cộng là: CnH_2n+2 (n ≥ 1).

Bạn đang xem: Lý Thuyết Ankan Hóa 11: Tính Chất, Công Thức Cấu Tạo Và Bài Tập

1.2. Đồng đẳng, công thức cấu trúc của ankan

a. Đồng đẳng

- Tên gọi công cộng là của những hidrocabon no mạch hở là ankan hoặc paraffin.

- Công thức giản dị nhất của ankan là metan (CH₄).

- Mạch cacbon ở dạng mạch hở, rất có thể phân nhánh hoặc ko phân nhánh.

- Trong phân tử chỉ mất links đơn tạo ra trở nên kể từ 4 obitan lai hóa sp3 của nguyên vẹn tử cacbon, lý thuyết loại tứ diện đều. Vậy nên mạch cacbon với dạng cấp khúc. Các nguyên vẹn tử cacbon rất có thể xoay kha khá tự tại xung xung quanh những links đơn.

b. Công thức cấu trúc của ankan

Ankan với công thức tổng quát lác công cộng là C_nH_{2n+2 (n ≥ 1)}.

1.3. Tên gọi của ankan 

a. Danh pháp ankan mạch thẳng:

Tên mạch cacbon + an

Ví dụ:

CH₄: Metan

C₂H₆: Etan

C₃H₈: Propan

C₄H₁₀: Butan

b. Danh pháp ankan mạch nhánh:

Số chỉ địa điểm xuất hiện tại nhánh - thương hiệu nhánh + thương hiệu mạch chủ yếu + an

Chọn mạch cacbon chính: là mạch lâu năm nhất và có rất nhiều group thế nhất.

Đánh số địa điểm cacbon nhập mạch chủ yếu chính thức từ trên đầu sát nhánh rộng lớn.

Nếu có rất nhiều nhánh như là nhau thì dùng chi phí tố bám theo số đếm: chuồn, tri, tera,… Khi có rất nhiều nhánh trật tự gọi thương hiệu nhánh bám theo bảng vần âm.

Gốc hidrocacbon là phần sót lại của phân tử hidrocacbon sau khoản thời gian đang được tiết kiệm hơn một vài nguyên vẹn tử hidro tuy nhiên vẫn còn đó tồn bên trên nhập phân tử ở tình trạng links và ko đem electron tự tại tựa như gốc tự tại.

Công thức tổng quát lác group ankyl: C_nH_2n+1

Ví dụ:

Tên gọi thường:

• Trong tình huống có duy nhất một nhánh CH₃ ở nguyên vẹn tử C số 2 thì thêm thắt chi phí tố iso.

   

• Trong tình huống với 2 nhánh CH3 ở C số 2 thì thêm thắt chi phí tố neo.

Tham khảo ngay lập tức cỗ tư liệu ôn tập dượt kiến thức và kỹ năng và tổ hợp cách thức giải từng dạng bài xích tập dượt nhập đề đua Hóa trung học phổ thông Quốc gia

2. Đồng phân ankan

2.1. Đồng phân mạch cacbon

 Ankan chỉ xuất hiện tại đồng phân Khi mạch với kể từ 4C trở lên trên.

    Ví dụ:Đồng phân của C₅H₁₂.

2.2. Bậc của Cacbon nhập ankan

Bậc của ankan đó là bậc của một nguyên vẹn tử cacbon nhập phân tử ankan thông qua số nguyên vẹn tử cacbon links thẳng với nó.

• Ankan ko phân nhánh là ankan chỉ chứa chấp nguyên vẹn tử C bậc I hoặc bậc II nhập mạch.

• - Ankan phân nhánh là ankan với chứa chấp cả C bậc III hoặc C bậc IV.

3. Tính hóa học vật lý cơ của ankan

Trong ĐK thông thường, những ankan tồn bên trên ở tình trạng không giống nhau tùy nằm trong nhập chừng lâu năm mạch C:

• Từ C1 cho tới C4 tồn bên trên ở tình trạng khí,

• Từ C5 cho tới khoảng chừng C18 tồn bên trên ở tình trạng lỏng

• Từ khoảng chừng C18 trở chuồn tồn bên trên ở tình trạng rắn.

Nhiệt nhiệt độ chảy na ná sức nóng chừng sôi tăng dần dần Khi tăng số nguyên vẹn tử cacbon nhập phân tử: 4 ankan đầu là hóa học khí, những ankan với n kể từ 5 cho tới 19 là hóa học lỏng và Khi n ≥ đôi mươi là hóa học rắn.

Các ankan đều ko tan nội địa tuy nhiên đều tan dễ dàng trong số dung môi cơ học.

Ankan đều là những hóa học ko màu sắc.

Các ankan nhẹ nhàng nhất như metan, etan, propan đều là những khí không tồn tại hương thơm. Các ankan kể từ C5 cho tới C10 với hương thơm xăng và kể từ C10 cho tới C16 với hương thơm dầu hỏa. Các ankan rắn cất cánh khá với tỷ lệ vô cùng không nhiều, vì thế vậyhầu như ankan ko hương thơm.

4. Tính hóa chất của ankan

4.1. Phản ứng thế

Phản ứng thế clo và brom: Xảy đi ra bên dưới xúc tác của askt hoặc sức nóng chừng và tạo ra trở nên một láo lếu thích hợp những thành phầm.

- Phản ứng thế Hidro bởi halogen nằm trong phản xạ halogen hóa. Sản phẩm cơ học với chứa chấp halogen gọi là dẫn xuất của halogen.

- Clo thế được nhập H ở những cacbon bậc không giống nhau; Brom thì đa số chỉ thế nhập H ở cacbon bậc cao. Flo xẩy ra phản xạ mạnh mẽ nên phân bỏ ankan trở nên C và HF. Iot vượt lên yếu ớt nên ko phản xạ được với ankan.

Những ankan với phân tử rộng lớn nhập cuộc phản xạ thế nhẹ nhàng rộng lớn và ưu tiên dẫn đến thành phầm chủ yếu bằng phương pháp thế nhập những nguyên vẹn tử H của nguyên vẹn tử C bậc cao.

4.2. Phản ứng tách

Phản ứng tách hiđro: ở 400 - 900ºC với xúc tác Cr₂O₃ + Al₂O₃.

CH₃–CH₂-CH₃ → CH₃-CH=CH₂ + H₂

Phản ứng phân tách mạch cacbon:

C₅H₁₂ → C₂H₆ + C₃H₆

Nhận xét: Dưới ứng dụng của sức nóng và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt,...) những ankan bị tách hidro tạo ra trở nên hidrocacbon ko no và bị đứt gãy những links đằm thắm C−C tạo ra trở nên những phân tử mới mẻ nhỏ rộng lớn.

4.3. Phản ứng oxi hóa

Phản ứng nhen cháy ankan tạo ra thành phầm là CO2 và H2O tất nhiên lan nhiều nhiệt:

C_nH_2n+2 + O2 → nCO₂ + (n + 1) H₂O

Nhận xét:

• Đốt ankan thu n_CO2 < n_H2O

• Nếu nhen cháy hidrocacbon nhận được nCO2 < nH2O thì hidrocacbon rước nhen đó là ankan (CnH2n+2).

Trong ĐK thiếu hụt oxi ngoài CO2 và H2O phản xạ nhen cháy còn tạo ra CO - muội than vãn gây hư tổn so với môi trường xung quanh.

Nếu với xúc tác và sức nóng chừng phù hợp, ankan bị lão hóa ko trọn vẹn tạo ra trở nên dẫn xuất chứa chấp oxi.

Phương trình phản ứng: CH4 + O2 -to, xúc tác → HCH = O + H2O

5. So sánh ankan, anken, ankin về điểm lưu ý cấu trúc và tính chất

Bảng đối chiếu ankan anken ankin về điểm lưu ý cấu trúc và đặc thù của bọn chúng.

	Ankan	Anken	Ankin
Thành phần nguyên vẹn tố	Gồm 2 yếu tắc C và H
Công thức phân tử	CnH2n+2 (n ≥ 1).	CnH2n (n ≥ 2).	CnH2n-2 (n ≥ 2).
Liên kết hóa học	Gồm toàn những links đơn	Có 1 links song và những links đơn	Có 1 links phụ thân và những links đơn
Tính hóa học hóa học	Phản ứng cháy
	Phản ứng thế	Phản ứng công, phản xạ lão hóa ko trả toàn	Phản ứng công, phản xạ lão hóa ko trả toàn
		Phản ứng trùng hợp	Dime hóa, trime hóa

Đăng ký ngay lập tức sẽ được những thầy cô tư vấn và kiến tạo trong suốt lộ trình học môn Hóa sớm kể từ mất mặt gốc cho tới 9+ 

6. Điều chế và phần mềm của ankan

6.1. Điều chế ankan

a) Trong công nghiệp

Metan và những đồng đẳng được tách đi ra kể từ dầu lửa và khí đương nhiên.

b) Trong chống thí nghiệm

Khi chỉ việc một lượng nhỏ metan (CH₄), người tớ nung natri axetat với vôi tôi xút, hoặc rất có thể mang lại nhôm cacbua ứng dụng với nước:

Phương trình phản xạ sức nóng phân muối bột 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 so với pha chế CH₄ rất có thể người sử dụng những phản ứng:

  Al₄C₃ + 12H2O → 3CH₄ + 4Al(OH)₃ 

  Al4C₃ + 12HCl → 3CH₄+ 4AlCl₃ 

Xem thêm: Sầu riêng bao nhiêu calo, ăn có béo không? Cách ăn sầu riêng không lo tăng cân

  C + 2H₂ CH₄

6.2. Ứng dụng của ankan

Dùng thực hiện dầu chất bôi trơn, dung môi và thực hiện nhiên liệu. VD: CH₄ được sử dụng nhập đèn xì nhằm hàn, tách sắt kẽm kim loại.

Dùng nhập tổ hợp nhiều loại hóa học cơ học khác: CF₂Cl₂, CCl₄, CH₂Cl₂, CH₃Cl,…

Đặc biệt kể từ CH₄ pha chế đi ra được không ít hóa học không giống nhau: amoniac NH₃, láo lếu thích hợp CO + H₂, axit axetic, anđehit fomic (HCHO)và rượu metylic (C₂H₅OH).

7. Bài tập dượt vận dụng

Câu 1: Công thức tổng quát lác mang lại Ankan là:

A. C_nH_n+2

B. C_nH_2n+2

C. C_nH_2n

D. C_nH_2n-2

→ Đáp án thực sự B C_nH_{2n+2 (n ≥ 1)}.

Câu 2: Nhiên liệu thông thường thực hiện kể từ những hidrocacbon no vì:

A. Hiđrocacbon no rất có thể xẩy ra phản xạ thế.

B. Hiđrocacbon no có rất nhiều ở đương nhiên.

C. Hiđrocacbon no nhẹ nhàng rộng lớn nước.

D. Hiđrocacbon no Khi cháy lan sức nóng nhiều và có rất nhiều nhập đương nhiên.

→ Đáp án thực sự D: Hiđrocacbon no Khi cháy lan sức nóng nhiều và có rất nhiều nhập tự động nhiên

.

Câu 3: Số đồng phân cấu trúc ứng với ankan với công thức phân tử C₅H₁₂ là:

A. 6

B. 4

C. 5

D. 3

→ Đáp án thực sự D: 3

Câu 4: Số đồng phân cấu trúc ứng với ankan với công thức phân tử C₆H₁₄ là:

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

→ Đáp án thực sự C: 3

Câu 5: Công thức phân tử của ankan X là C₅H₁₂. Clo hóa X, được 4 thành phầm là dẫn xuất monoclo. Tên gọi của X là:

A. 2,2-đimetylpropan

B. 2-metylbutan

C. pentan  

D. 2-đimetylpropan

→ Đáp án thực sự B: Clo hóa 2–metylbutan được 4 thành phầm thế monoclo.

Câu 6: Công thức phân tử của ankan X là C₆H₁₄. Clo hóa X, được 4 thành phầm là dẫn xuất monoclo. Tên gọi của X là:

A. 2,2-đimetylbutan

B. 3-metylpentan

C. hexan

D. 2,3-đimetylbutan

→ Đáp án thực sự B: Clo hóa 3–metylpentan được 4 thành phầm thế monoclo.

Câu 7: Ankan X chứa chấp 82,76% lượng là cacbon. Số nguyên vẹn tử hidro trong những phân tử X là:

A. 6   

B. 8

C. 10   

D. 12.

→ Đáp án thực sự C

• Đặt CTPT của X là CnH2n+2

• 12n/(14n +2). 100% = 82,76 ⇒ n = 4

⇒ CTPT: C₄H₁₀ ⇒ với 10 nguyên vẹn tử hiđro trong những phân tử X.

Câu 8: Ankan X với chứa chấp 20% lượng là hidro. Tổng số nguyên vẹn tử trong những phân tử X là:

A. 8   

B. 11   

C. 6

D. 14

→ Đáp án thực sự A

• Đặt CTPT của X là C_nH_2n+2

• 12n/(14n +2). 100% = đôi mươi ⇒ n = 2

⇒ CTPT: C₂H₆

Câu 9: Đốt cháy trọn vẹn 2,9 gam ankan X, thành phầm nhận được ở đktc 4,48 lít CO₂. Vậy công thức phân tử của X cần thiết dò thám là:

A. C₃H₈   

B. C₄H₁₀   

C. C₅H₁₀   

D. C₅H₁₂

→ Đáp án thực sự B

Đặt CTPT của X là C_nH_2n+2

2,9n/(14n+2) = 4,48/22,4 ⇒ n = 4

⇒ CTPT: C₄H₁₀

Câu 10: Đốt cháy trọn vẹn một hidrocacbon X nhận được thành phầm bao gồm 0,11 mol CO₂ và 0,132 mol H₂O. Khi X ứng dụng với khí clo (theo tỉ lệ thành phần số mol 1 : 1) nhận được một thành phầm thế độc nhất. Tên gọi của X là:

A. 2,2-đimetylpropan

B. etan

C. 2-metylpropan

D. 2-metylbutan

→ Đáp án thực sự A

• nCO₂ > nH₂O ⇒ Hiđrocacbon là ankan C_nH_2n+2

• nankan = nH₂O – nCO₂ = 0,022 ⇒ n = 5. Vậy X là C₅H₁₂

• X ứng dụng với Cl₂ bám theo tỉ lệ thành phần 1:1 thu được một thành phầm thế độc nhất. 

• Vậy X là: 2,2-đimetylprotan

Câu 11: Đốt cháy trọn vẹn bởi oxi không gian nhân tiện tích khí vạn vật thiên nhiên bao gồm metan, etan, propan (O₂ lúc lắc 20% thể tích nhập ko khí), nhận được 7,84l khí Cacbonic (đktc) và 9,9g nước. Thể tích không gian (đktc) tối thiểu cần thiết dùng làm nhen cháy trọn vẹn thể tích khí thiên niên bên trên là:

A. 70,0 lít   

B. 78,4 lít

C. 84,0 lít

D. 56,0 lít

→ Đáp án thực sự A

Bảo toàn Oxy: nO₂ = nCO₂ + 50% nH₂O = 0,35 + 50%.0,55 = 0,625 (mol)

Vkk = 0,625.22,4 : 20% = 70 lít

Trên đấy là toàn cỗ những vấn đề quan trọng tương quan cho tới ankan của lịch trình chất hóa học cơ học. Đây là 1 trong những phần vô cùng cần thiết nhập lịch trình ôn đua ĐH và đòi hỏi những em nên bắt thiệt chắc hẳn. Chúc những em ôn tập dượt chất lượng tốt. Trong khi, em rất có thể truy vấn nhập Vuihoc.vn nhằm tìm hiểu thêm thêm thắt nhiều bài xích giảng hoặc tương tác trung tâm tương hỗ sẽ được chỉ dẫn cụ thể nhé!