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, vô phân tử chỉ mất link đơn C - C, C - H và với công thức cộng đồng 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 cộng đồng 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, hoàn toàn có thể phân nhánh hoặc ko phân nhánh.

- Trong phân tử chỉ mất link đơn tạo nên trở thành kể từ 4 obitan lai hóa sp3 của vẹn toàn tử cacbon, triết lý loại tứ diện đều. Vậy nên mạch cacbon với dạng vội vàng khúc. Các vẹn toàn tử cacbon hoàn toàn có thể xoay kha khá tự tại xung xung quanh những link đơn.

b. Công thức cấu trúc của ankan

Ankan với công thức tổng quát lác cộng đồng 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 nay nhánh - thương hiệu nhánh + thương hiệu mạch chủ yếu + an

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

Đánh số địa điểm cacbon vô mạch chủ yếu chính thức từ trên đầu ngay gần nhánh rộng lớn.

Nếu có khá nhiều nhánh giống như nhau thì dùng chi phí tố theo gót số đếm: cút, tri, tera,… Khi có khá nhiều nhánh trật tự gọi thương hiệu nhánh theo gót bảng vần âm.

Gốc hidrocacbon là phần còn sót lại của phân tử hidrocacbon sau thời điểm đang được ngắn hơn một vài vẹn toàn tử hidro tuy nhiên vẫn tồn tại tồn bên trên vô phân tử ở hiện trạng link và ko đem electron tự tại tương tự gốc tự tại.

Công thức tổng quát lác group ankyl: C_nH_2n+1

Ví dụ:

Tên gọi thường:

• Trong tình huống chỉ tồn tại một nhánh CH₃ ở vẹn toàn tử C số 2 thì tăng chi phí tố iso.

   

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

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

2. Đồng phân ankan

2.1. Đồng phân mạch cacbon

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

    Ví dụ:Đồng phân của C₅H₁₂.

2.2. Bậc của Cacbon vô ankan

Bậc của ankan đó là bậc của một vẹn toàn tử cacbon vô phân tử ankan thông qua số vẹn toàn tử cacbon link thẳng với nó.

• Ankan ko phân nhánh là ankan chỉ chứa chấp vẹn toàn tử C bậc I hoặc bậc II vô 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 hiện trạng không giống nhau tùy nằm trong vô chừng nhiều năm mạch C:

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

• Từ C5 cho tới khoảng tầm C18 tồn bên trên ở hiện trạng lỏng

• Từ khoảng tầm C18 trở cút tồn bên trên ở hiện trạng rắn.

Nhiệt nhiệt độ chảy giống như nhiệt độ chừng sôi tăng dần dần Khi tăng số vẹn toàn tử cacbon vô 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 nhõm 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 tương đối với tỷ lệ vô cùng không nhiều, vì như 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 rời khỏi bên dưới xúc tác của askt hoặc nhiệt độ chừng và tạo nên trở thành một láo lếu hợp ý những thành phầm.

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

- Clo thế được vô H ở những cacbon bậc không giống nhau; Brom thì hầu hết chỉ thế vô H ở cacbon bậc cao. Flo xẩy ra phản xạ mạnh mẽ nên phân bỏ ankan trở thành C và HF. Iot vượt lên trước yếu đuối nên ko phản xạ được với ankan.

Những ankan với phân tử rộng lớn nhập cuộc phản xạ thế nhẹ nhõm rộng lớn và ưu tiên tạo nên thành phầm chủ yếu bằng phương pháp thế vô những vẹn toàn tử H của vẹn toàn 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 hạn chế mạch cacbon:

C₅H₁₂ → C₂H₆ + C₃H₆

Nhận xét: Dưới ứng dụng của nhiệt độ và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt,...) những ankan bị tách hidro tạo nên trở thành hidrocacbon ko no và bị đứt gãy những link thân thiện C−C tạo nên trở thành những phân tử mới nhất nhỏ rộng lớn.

4.3. Phản ứng oxi hóa

Phản ứng nhóm cháy ankan tạo nên 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 nhóm cháy hidrocacbon chiếm được nCO2 < nH2O thì hidrocacbon rước nhóm đó là ankan (CnH2n+2).

Trong ĐK thiếu hụt oxi ngoài CO2 và H2O phản xạ nhóm cháy còn tạo nên CO - muội phàn nàn gây hư tổn so với môi trường xung quanh.

Nếu với xúc tác và nhiệt độ chừng phù hợp, ankan bị lão hóa ko trọn vẹn tạo nên trở thành 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 sáng cấu trúc và tính chất

Bảng đối chiếu ankan anken ankin về Điểm sáng cấu trúc và đặc thù của bọn chúng.

	Ankan	Anken	Ankin
Thành phần vẹn toàn tố	Gồm 2 thành phần 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 link đơn	Có 1 link song và những link đơn	Có 1 link tía và những link 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 thất lạc 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 rời khỏi kể từ dầu lửa và khí ngẫu nhiên.

b) Trong chống thí nghiệm

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

Phương trình phản xạ nhiệt độ 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 so với pha trộn CH₄ hoàn toàn có thể sử dụng những phản ứng:

  Al₄C₃ + 12H2O → 3CH₄ + 4Al(OH)₃ 

  Al4C₃ + 12HCl → 3CH₄+ 4AlCl₃ 

Xem thêm: Gợi ý giải đáp cho câu hỏi của học sinh: 'Học sinh cần thực hiện những gì để bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên?'

  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 vô đèn xì nhằm hàn, hạn chế sắt kẽm kim loại.

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

Đặc biệt kể từ CH₄ pha trộn rời khỏi được rất nhiều hóa học không giống nhau: amoniac NH₃, láo lếu hợp ý CO + H₂, axit axetic, anđehit fomic (HCHO)và rượu metylic (C₂H₅OH).

7. Bài tập luyện 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 hoàn toàn có thể xẩy ra phản xạ thế.

B. Hiđrocacbon no có khá nhiều ở ngẫu nhiên.

C. Hiđrocacbon no nhẹ nhõm rộng lớn nước.

D. Hiđrocacbon no Khi cháy lan nhiệt độ nhiều và có khá nhiều vô ngẫu nhiên.

→ Đáp án thực sự D: Hiđrocacbon no Khi cháy lan nhiệt độ nhiều và có khá nhiều vô 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 vẹn toàn 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 vẹn toàn tử hiđro trong những phân tử X.

Câu 8: Ankan X với chứa chấp 20% lượng là hidro. Tổng số vẹn toàn 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 chiếm được ở đktc 4,48 lít CO₂. Vậy công thức phân tử của X cần thiết mò mẫm 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 chiếm được thành phầm bao gồm 0,11 mol CO₂ và 0,132 mol H₂O. Khi X ứng dụng với khí clo (theo tỉ trọng số mol 1 : 1) chiếm 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 theo gót tỉ trọng 1:1 thu được một thành phầm thế độc nhất. 

• Vậy X là: 2,2-đimetylprotan

Câu 11: Đốt cháy trọn vẹn vày oxi bầu không khí luôn tiện tích khí vạn vật thiên nhiên bao gồm metan, etan, propan (O₂ cướp 20% thể tích vô ko khí), chiếm được 7,84l khí Cacbonic (đktc) và 9,9g nước. Thể tích bầu không khí (đktc) tối thiểu cần thiết dùng làm nhóm 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 + một nửa nH₂O = 0,35 + một nửa.0,55 = 0,625 (mol)

Vkk = 0,625.22,4 : 20% = 70 lít

Trên đó 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 phần vô cùng cần thiết vô lịch trình ôn đua ĐH và đòi hỏi những em nên cầm thiệt có thể. Chúc những em ôn tập luyện đảm bảo chất lượng. Hình như, em hoàn toàn có thể truy vấn vô Vuihoc.vn nhằm tìm hiểu thêm tăng nhiều bài xích giảng hoặc contact trung tâm tương hỗ sẽ được chỉ dẫn cụ thể nhé!