Bài giảng bài ankan hóa học 11 (8)

HÓA HỌC 11 – CƠ BẢN ANKAN ANKAN 1, Cấu tạo: Ankan (parafin) hydrocarbons no, mạch hở, nguyên tử C phân tử nối với liên kết đơn cộng hóa trị (liên kết σ) bền vững Công thức chung: CnH2n+2 (n>=1) ankan mạch hở CnH2n (n>=3) ankan mạch vòng (xycloankan) CÔNG THỨC CẤU TẠO Metan CÔNG THỨC CẤU TẠO CÔNG THỨC CẤU TẠO §ång ®¼ng cña metan CÊu t¹o butan M¹ch cacbon cña n-butan NhËn xÐt: Tõ C3 trë ®i m¹ch cacbon lµ ®êng gÊp khóc 2, Danh pháp: Gồm: a) Danh pháp thông thường Ví dụ: isobutane cho 2-methylpropane neopentane cho 2,2-dimethylpropane isooctane cho 2,2,4-trimethylpentane b) Danh pháp IUPAC: b1) Ankan không phân nhánh: n CnH2n+2 CnH2n+1 n CnH2n+2 CnH2n+1 Metane Methyl Hexane Ethyl Heptane Heptyl Propane Propyl Octane Octyl Butane Butyl Nonane Nonyl Pentane Pentyl 10 Decane Decyl Etane Hexyl b2) Ankan phân nhánh:  Nguyên tắc chung để đọc tên ankan dẫn xuất: - Chọn mạch mạch carbon liên tục dài Các nhóm khác gắn vào mạch coi nhóm gắn vào ankan có mạch carbon dài - Khi đọc đọc tên nhóm trước, có số vị trí nhóm đặt phía trước phía sau, đánh số nhỏ, đến tên ankan mạch sau - Nếu ankan chứa số nguyên tử carbon phân tử ≥ không phân nhánh thêm tiếp đầu ngữ n- (normal - thông thường) - Nếu nhóm giống thêm tiếp đầu ngữ diNếu triNếu tetraNếu pentaNếu hexa- ĐỒNG PHÂN Đồng phân cấu tạo C5H12 : C – C- C - C C-C-C-C- C C-C-C-C-C C C -C-C-C- C C-C-C-C-C C C – C- C C Đồng phân C5H12: CH3- CH2-CH2-CH2- CH3 CH3 – CH- CH2 – CH3 CH3 CH3 C H3– C- CH3 CH3 3,Tính chất vật lý: a) Nhiệt độ sôi nhiệt độ nóng chảy: •Nhiệt độ sôi nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào liên kết VanderVan, liên kết hydro hình dạng, kích thước phân tử b) Khối lượng riêng tính tan: •Ở điều kiện thường, ankan từ C1 đến C4 tồn thể khí, từ khoảng C5 đến C19 thể lỏng, từ khoảng C20 trở lên thể rắn •Các ankan dù lỏng hay rắn nhẹ nước •Ankan tan dầu mỡ dung môi không phân cực khác •Tất ankan không tan nước •Các ankan từ C20 trở lại tương đối dễ bay n Cấu tạo ts,oC tnc ,oC d,g/ml(oC) CH4 -162 -183 0.415 CH3CH3 -88 -183 0.561 CH3CH2CH3 -42 -188 0.583 CH3[CH2]2CH3 -0.5 -139 0.579 CH3[CH2]3CH3 36 -130 0.626 CH3[CH2]4CH3 69 -95 0.660 CH3[CH2]5CH3 98 -91 0.683 CH3[CH2]6CH3 128 -57 0.702 CH3[CH2]7CH3 151 -53 0.718 10 CH3[CH2]8CH3 174 -30 0.730 4, Các phản ứng tiêu biểu alkanes: a) Phản ứng cháy: •Ankan dễ cháy, đặc biệt ankan C1 đến C4, điều kiện thường tồn khí, nồng độ chúng không khí >=2,5% chúng tạo thành hỗn hợp gây nổ, nguy hiểm •Quá trình cháy ankan điều kiện thiếu oxi (vd: xilanh động ô tô), sinh nhiều khí CO, gây độc cho người sinh vật sống •Quá trình đốt cháy nhiên liệu xăng dầu, khí đốt tạo nhiều khí CO2, với khí CH4 (sinh trình phân hủy yếm khí, rò rỉ khai thác hay hoạt động núi lửa), khí gây hiệu ứng nhà kính quan trọng có nguồn gốc từ ankan C4H10 + 13/2 O2 → CO2 + H2O b) Phản ứng halogen: thường xảy theo chế gốc Ví dụ: Cơ chế phản ứng clo hóa metane: Nhiệt độ, ánh sáng có tác dụng khơi mào tạo nguyên tử Clo Bước 1: Khơi mào: đồng li tạo gốc tự Bước 2: Phát triển mạch: gốc tự công vào phân tử chất phản ứng tạo sản phẩm gốc tự khác Bước 3: Tắt mạch: gốc tự gặp CH3-CH2-CH3 + Cl2 CH3− CH− CH3 | Cl 57% as + HCl CH2− CH2− CH3 | Cl 43% *Chú ý: Với đồng phân mêtan halogen ưu tiên vào cacbon bậc cao c) Phản ứng cracking: ĐIỀU CHẾ Thí nghiệm CH3COONa +NaOHr CaO,t o  CH4↑+ Na2CO3 Nguyên liệu ANKAN Nguyên liệu parafin Phân bón Nguyên liệu Nhiên liệu [...]... thước phân tử b) Khối lượng riêng và tính tan: •Ở điều kiện thường, các ankan từ C1 đến C4 tồn tại ở thể khí, từ khoảng C5 đến C19 ở thể lỏng, từ khoảng C20 trở lên ở thể rắn •Các ankan dù lỏng hay rắn đều nhẹ hơn nước Ankan tan được trong dầu mỡ và các dung môi không phân cực khác •Tất cả các ankan đều không tan trong nước •Các ankan từ C20 trở lại tương đối dễ bay hơi n Cấu tạo ts,oC tnc ,oC d,g/ml(oC)... -53 0.718 10 CH3[CH2]8CH3 174 -30 0.730 4, Các phản ứng tiêu biểu của alkanes: a) Phản ứng cháy: Ankan rất dễ cháy, đặc biệt là các ankan C1 đến C4, trong điều kiện thường tồn tại ở khí, khi nồng độ của chúng trong không khí >=2,5% thì chúng sẽ tạo thành hỗn hợp gây nổ, rất nguy hiểm •Quá trình cháy của ankan trong điều kiện thiếu oxi (vd: trong xilanh động cơ ô tô), sẽ sinh ra rất nhiều khí CO, gây... ra do quá trình phân hủy yếm khí, rò rỉ trong khai thác hay do hoạt động núi lửa), là các khí gây hiệu ứng nhà kính quan trọng có nguồn gốc từ ankan C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O b) Phản ứng thế halogen: thường xảy theo cơ chế gốc Ví dụ: Cơ chế phản ứng clo hóa metane: Nhiệt độ, ánh sáng có tác dụng khơi mào tạo ra nguyên tử Clo Bước 1: Khơi mào: đồng li tạo gốc tự do Bước 2: Phát triển mạch: gốc... CH2− CH2− CH3 | Cl 43% *Chú ý: Với các đồng phân của mêtan khi thế halogen ưu tiên thế vào cacbon bậc cao c) Phản ứng cracking: ĐIỀU CHẾ Thí nghiệm CH3COONa +NaOHr CaO,t o  CH4↑+ Na2CO3 Nguyên liệu ANKAN Nguyên liệu parafin Phân bón Nguyên liệu Nhiên liệu .. .ANKAN 1, Cấu tạo: Ankan (parafin) hydrocarbons no, mạch hở, nguyên tử C phân tử nối với liên kết đơn cộng hóa trị (liên kết σ) bền vững Công thức chung: CnH2n+2 (n>=1) ankan mạch... thường, ankan từ C1 đến C4 tồn thể khí, từ khoảng C5 đến C19 thể lỏng, từ khoảng C20 trở lên thể rắn •Các ankan dù lỏng hay rắn nhẹ nước Ankan tan dầu mỡ dung môi không phân cực khác •Tất ankan. .. Decane Decyl Etane Hexyl b2) Ankan phân nhánh:  Nguyên tắc chung để đọc tên ankan dẫn xuất: - Chọn mạch mạch carbon liên tục dài Các nhóm khác gắn vào mạch coi nhóm gắn vào ankan có mạch carbon dài