lý thuyết và bài tập về ankan

Công thức - cấu tạo - cách gọi tên 1. Cấu tạo − Mạch C hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh. − Trong phân tử chỉ có liên kết đơn (liên kết δ) tạo thành từ 4 obitan lai hoá sp 3 của nguyên tử C, định hướng kiểu tứ diện đều. Do đó mạch C có dạng gấp khúc. Các nguyên tử có thể quay tương đối tự do xung quanh các liên kết đơn. − Hiện tượng đồng phân do các mạch C khác nhau (có nhánh khác nhau hoặc không có nhánh). 2. Cách gọi tên − Tên gọi gồm: Tên mạch C có đuôi an. − Phân tử có mạch nhánh thì chọn mạch C dài nhất làm mạch chính, đánh số các nguyên tử C từ phía gần mạch nhánh nhất. Ví dụ: Tính chất vật lý − Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng dần khi tăng số nguyên tử C trong phân tử. 4 chất đầu là khí, các chất có n từ 5 → 19 là chất lỏng, khi n ≥ 20 là chất rắn. − Đều không tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ. Tính chất hoá học Phản ứng đặc trưng là phản ứng thế và phản ứng huỷ. 1. Phản ứng nhiệt phân Ví dụ nhiệt phân metan: 2. Phản ứng oxi hoá a) Cháy hoàn toàn: sản phẩm cháy là CO 2 và H 2 O. b) Oxi hoá không hoàn toàn: 3. Phản ứng thế a) Thế clo và brom: Xảy ra dưới tác dụng của askt hoặc nhiệt độ và tạo thành một hỗn hợp sản phẩm. Iot không có phản ứng thế với ankan. Flo phân huỷ ankan kèm theo nổ. Những ankan có phân tử lớn tham gia phản ứng thế êm dịu hơn và ưu tiên thế những nguyên tử H của nguyên tử C hoặc cao. Ví dụ: b) Thế với HNO 3 (hơi HNO 3 ở 200 o C − 400 o C). c) Phản ứng tách H 2 : ở 400 - 900 o C, xúc tác Cr 2 O 3 + Al 2 O 3 . 4. Phản ứng crackinh (Sản phẩm là những hiđrocacbon no và không no). Điều chế 1. Điều chế metan a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng than đá. b) Tổng hợp c) d) 2. Điều chế các ankan khác a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, sản phẩm crackinh. b) Tổng hợp từ các dẫn xuất halogen: R - Cl + 2Na + Cl - R' → R - R' + 2NaCl Ví dụ: c) Từ các muối axit hữu cơ Ứng dụng − Dùng làm nhiên liệu (CH 4 dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại). − Dùng làm dầu bôi trơn. − Dùng làm dung môi. − Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH 3 Cl, CH 2 Cl 2 , CCl 4 , CF 2 Cl 2 ,… − Đặc biệt từ CH 4 điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H 2 , amoniac, CH ≡ CH, rượu metylic, anđehit fomic BÀI TẬP VỀ ANKAN 1. 2 4 2 3 2 2 o t Na O C CH C O Na NaOH CH Na CO O O − − − − − − + → + P P 2. , 3 4 2 3 2 2 o CaO t CH COOH NaOH CH Na CO H O + + → + + 3. ( ) 4 3 2 4 3 12 3 4Al C H O CH Al OH + → + 4 3 4 3 12 3 4Al C HCl CH AlCl + → + ( ) 4 3 2 4 4 2 4 3 6 3 2Al C H SO CH Al SO + → + 4. , 3 8 4 2 6 o Cracking t C H CH C H → + 5. 300 2 4 2 o C C H CH+ → 6. 2 2 4 2 4 2 vikhuan CO H CH H O + → + 7. ,250 2 4 2 3 o Ni C CO H CH H O + → + 8. , 3 4 2 3 o CaO t CH COONa NaOH CH Na CO + → + 9. 1500 4 2 2 2 àm lanh nhanh 2 3 o C l CH C H H → + 10. 4 3 2 2 2 80 o HgSO C C H H O CH CHO + → 11. 3 2 2 5 o Ni t CH CHO H C H OH + → 12. 2 3 2 5 4 6 2 2 450 2 2 o Al O C C H OH C H H O H → + + ↑ 13. 4 6 2 4 10 2 o Ni t C H H C H + → 14. 4 10 3 6 4 Cracking C H C H CH → + 15. 3 2 3 3 | CH CH CH HOH CH CH CH OH − = + → − − 16. dpdd 3 2 2 6 2 2 ó vách ngan 2 2 2 c CH COONa H O C H CO NaOH H + → + + + ↑ 17. ánh sáng 2 6 2 2 5 C H Cl C H Cl HCl + → + 18. 2 5 2 5 4 10 2 2C H Cl Na ClC H C H NaCl + + → + 19. 4 10 3 6 4 Cracking C H C H CH → + 20. o ác oxit cua nito 4 2 2 600 C C CH O HCHO H O + → + 21. 3 2 2 2 2 4 NH HCHO Ag O CO H O Ag + → + + ↓ 22. 3 7 ãng 3 7 o t lo C H Cl NaOH C H OH NaCl + → + 23. 3 7 3 2 2 o t C H OH CuO CH CH CHO Cu H O + → − − + + 24. 2 3 2 2 3 2 1 2 Mn CH CH CHO O CH CH COOH + − − + → − − 25. 2 4 ( ) 3 2 2 3 2 2 180 o H SO d C CH CH CH OH CH CH CH H O − − → − = + 26. 3 2 2 3 3 | CH CH CH HCl CH CH CH Cl − = + → − − 27. 3 3 ãng 3 3 | | o t lo CH CH CH NaOH CH CH CH NaCl Cl OH − − + → − − + 28. 3 3 3 3 2 | o t CH CH CH CuO CH C CH Cu H O O OH − − + → − − + + P 29. 5 12 3 16 2 6 Cracking C H C H C H → + 30. , 3 2 2 | 3 o xt t n nCH CH CH CH CH CH    ÷  ÷ − = → − − −  ÷  ÷   31. 3 2 3 2 2 2 | | 3 3 2 Dehidro n CH CH CH CH CH C CH CH H CH CH    ÷  ÷ − − − → = − = +  ÷  ÷   32. , 2 2 2 2 | | 3 3 o xt t p n nCH C CH CH CH C CH CH CH CH    ÷  ÷ = − = → − − = − −  ÷  ÷   33. 3 2 3 3 3 2 | | 3 3 Dehidro CH CH CH CH CH C CH CH H CH CH − − − → − = − + 34. 3 | , 3 | | | | 3 3 3 3 o xt t p n CH nCH C CH C CH CH CH CH CH    ÷  ÷ − = → − − −  ÷  ÷   . thế a) Thế clo và brom: Xảy ra dưới tác dụng của askt hoặc nhiệt độ và tạo thành một hỗn hợp sản phẩm. Iot không có phản ứng thế với ankan. Flo phân huỷ ankan kèm theo nổ. Những ankan có phân. được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H 2 , amoniac, CH ≡ CH, rượu metylic, anđehit fomic BÀI TẬP VỀ ANKAN 1. 2 4 2 3 2 2 o t Na O C CH C O Na NaOH CH Na CO O O − − − − − − + → + P P 2. , 3. hiđrocacbon no và không no). Điều chế 1. Điều chế metan a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng than đá. b) Tổng hợp c) d) 2. Điều chế các ankan khác a)