Ôn tập lí thuyết phần Ankan ôn thi thpt quốc gia môn Hoá

Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn I KHÁI NIỆM, ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP - Định nghĩa: ankan (parafin) hiđrocacbon no, mạch hở - Công thức chung: CnH2n+2 (n ≥ 1) - Tên gọi: + Tên thay thế: Số vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch + an + Tên thường: Nếu có nhánh CH3 nguyên tử C số thêm tiền tố iso, có nhánh CH3 C số thêm tiền tố neo Chú ý phân biệt isoankan với isoankyl neoankan với neoankyl Isooctan 2,2,4 – trimetylpentan - Đồng phân: mạch C Một số ankan đơn giản thường gặp II TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Ở nhiệt độ thường, ankan từ C1 đến C4 trạng thái khí; từ C5 đến khoảng C18 trạng thái lỏng; từ khoảng C18 trở lên trạng thái rắn - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi khối lượng riêng ankan nói chung đ ều tăng theo số nguyên tử C phân tử tức tăng theo phân tử khối Ankan nhẹ nước - Ankan không tan nước chất không màu III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Phản ứng (Cl2/as Br 2/t0) CnH2n+2 + xX2 → CnH2n+2-x Xx + xHX Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn - Về nguyên tắc nguyên tử H phân tử ankan bị thay từ đến hết - Khả phản ứng: Cl2 > Br2 > I2 Cbậc 3> Cbậc > Cbậc Sản phẩm sản phẩm ưu tiên X vào H C bậc cao (C có H hơn) C bậc a C liên kết với a nguyên tử C khác - Phản ứng xảy theo chế gốc tự - dây chuyền gồm giai đoạn: + Khơi mào phản ứng: X2 → 2X + 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 Lưu ý: Số sản phẩm lần (monohalogen) số gốc ankyl mà đồng phân tạo = số loại nguyên tử H tương đương = số loại nguyên tử C tương đương (trừ C bậc 4) Các phản ứng xảy tác dụng nhiệt a Phản ứng tách H2 (phản ứng đề hiđro hóa) CnH2n+2 → CnH2n + H2 (Fe, t ) Anken Chú ý: - Chỉ ankan phân tử có từ nguyên tử C trở lên có khả tham gia phản ứng tách H2 - Trong phản ứng tách H2, nguyên tử H gắn với nguyên tử C nằm cạnh tách ưu tiên tách H C bậc cao CH3-CH2-CH3 → CH2=CH-CH3 + H2 - Một số 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 phân hủy - Phản ứng phân hủy nhiệt: CnH2n+2 → nC + (n + 1)H2 (t0) - Phản ứng phân hủy halogen (Cl F 2): CnH2n+2 + nCl2 → CnCl2n+2 + (n + 1)H2 (t ) c Phản ứng crăcking (n≥ 3) CnH2n+2 → Cx H2x+2 + Cy H2y (t , p, xt) Chú ý: + Ankan thẳng CnH2n+2 crăcking xảy theo (n - 2) hướng khác tạo 2(n-2) sản phẩm + Nếu hiệu suất phản ứng crăcking 100% trình cracking thứ cấp tổng số mol sản phẩm tăng gấp đôi so với chất tham gia nên KLPTTB giảm nửa + Số mol ankan sau phản ứng số mol ankan ban đầu dù trình cracking có nhiều giai đoạn Phản ứng cháy CnH2n+2 + (3n + 1)/2O2 → nCO2 + (n + 1)H2O - Đối với phản ứng cháy ankan cần lưu ý đặc điểm: + nCO2 < nH2O + nH2O - nCO2 = nankan bị đốt cháy - Nếu đốt cháy hiđrocacbon mà thu n CO2 < nH2O hiđrocacbon đem đốt cháy thuộc loại ankan - Nếu đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon cho n CO2 < nH2O hỗn hợp đốt cháy có chứa ankan Chú ý: Nếu cho ankan tham gia phản ứng với oxi có mặt muối Mn 2+ xảy phản ứng oxi hóa không hoàn toàn tạo RCOOH R-CH2-CH2-R + 5/2O2 → 2RCOOH + H2O IV ĐIỀU CHẾ Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn - Thực phản ứng tổng hợp Wuyêc: CnH2n+1X + Cm H2m+1X + 2Na → CnH2n+1 - Cm H2m+1 + 2NaX (t0) - Nhiệt phân muối Natri axit cacboxylic (phản ứng vôi xút): CnH2n+2-x (COONa) x + xNaOH → CnH2n+2 + xNa2CO3 (CaO, t ) - Cộng hiđro vào hiđrocacbon không no vòng không bền: CnH2n+2-2k + kH2 → CnH2n+2 (Ni, t ) - Riêng với CH4 dùng phản ứng: Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH) + 3CH4 Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4 C + 2H2 → CH4 (xúc tác, t0) Tách từ nguồn khí thiên nhiên V ỨNG DỤNG ... giảm nửa + Số mol ankan sau phản ứng số mol ankan ban đầu dù trình cracking có nhiều giai đoạn Phản ứng cháy CnH2n+2 + (3n + 1)/2O2 → nCO2 + (n + 1)H2O - Đối với phản ứng cháy ankan cần lưu ý đặc... chứa ankan Chú ý: Nếu cho ankan tham gia phản ứng với oxi có mặt muối Mn 2+ xảy phản ứng oxi hóa không hoàn toàn tạo RCOOH R-CH2-CH2-R + 5/2O2 → 2RCOOH + H2O IV ĐIỀU CHẾ Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn... = nankan bị đốt cháy - Nếu đốt cháy hiđrocacbon mà thu n CO2 < nH2O hiđrocacbon đem đốt cháy thuộc loại ankan - Nếu đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon cho n CO2 < nH2O hỗn hợp đốt cháy có chứa ankan