Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp:

Dãy đồng đẳng ankan:

  • Dãy đồng đẳng ankan (parafin) có công thức chung: C_{n}H_{2n+2}\: (n\geq 1).
  • Chỉ có các liên kết đơn.

Đồng phân:

  • Ankan từ C_{4}H_{10} trở đi có đồng phân cấu tạo, đó là đồng phần mạch cacbon. 

VD:  C_{4}H_{10}: 2 đồng phân

        C_{5}H_{12}: 3 đồng phân

 

Danh pháp:

CH_{4} CH_{4} metan CH_{3}- metyl
CH_{3}-CH_{3} C_{2}H_{6} etan CH_{3}-CH_{2}- etyl
CH_{3}-CH_{2}-CH_{3} C_{3}H_{8} propan CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}- propyl
CH_{3}-[CH_{2}]_{2}-CH_{3} C_{4}H_{10} butan CH_{3}-[CH_{2}]_{2}-CH_{2}- butyl
CH_{3}-[CH_{2}]_{3}-CH_{3} C_{5}H_{12} pentan CH_{3}-[CH_{2}]_{3}-CH_{2}- pentyl
CH_{3}-[CH_{2}]_{4}-CH_{3} C_{6}H_{14} hexan CH_{3}-[CH_{2}]_{4}-CH_{2}- hexyl
CH_{3}-[CH_{2}]_{5}-CH_{3} C_{7}H_{16} heptan CH_{3}-[CH_{2}]_{5}-CH_{2}- heptyl
CH_{3}-[CH_{2}]_{6}-CH_{3} C_{8}H_{18} octan CH_{3}-[CH_{2}]_{6}-CH_{2}- octyl
CH_{3}-[CH_{2}]_{7}-CH_{3} C_{9}H_{20} nonan CH_{3}-[CH_{2}]_{7}-CH_{2}- nonyl
CH_{3}-[CH_{2}]_{8}-CH_{3} C_{10}H_{22} decan CH_{3}-[CH_{2}]_{8}-CH_{2}- decyl

Cách gọi tên:

  • Chọn mạch cacbon dài nhất và có nhiều nhánh nhất làm mạch chính.
  • Đánh số thứ tự các nguyên tử cacbon mạch chính sao cho tổng số chỉ nhánh nhỏ nhất
  • Gọi tên mạch nhánh: Gọi tên nhóm vô cơ (clo, flo…) \rightarrow nhánh hữu cơ theo alphabet \rightarrow mạch chính

VD: 5 – clo – 2, 3 – dimetylhexan

  • Bậc của nguyên tử C trong phân tử hidrocacbon no được tính bằng số liên kết của nó với các nguyên tử C khác.

Tính chất vật lí:

  • Ở điều kiện thường:

+ CH_{4} \rightarrow C_{4}H_{10}: chất khí.

+ C_{5}H_{12} \rightarrow C_{17}H_{36}: chất lỏng.

+ C_{18}H_{38}\rightarrow trở đi: chất rắn.

  • Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng của các ankan tăng theo chiều tăng của phân tử khối.
  • Cùng phân tử khối, mạch cacbon có nhiều nhánh hơn thì nhiệt độ sôi thấp hơn
  • Mọi ankan nhẹ hơn hơn nước, không tan trong nước, tan mạnh trong dung môi hữu cơ.

Tính chất hóa học:

  • Ở nhiệt độ thường, ankan không tác dụng với dung dịch axit, dung dịch kiềm, các chất oxi hóa như dung dịch KMnO_{4}.
  • Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, ankan dễ dàng tham gia phản ứng thế, phản ứng tách hidro, phản ứng cháy.

Phản ứng thế bới halogen:

  • Clo thay thế từng nguyên tử H trong metan.

CH_{4} + Cl_{2} \overset{as}{\rightarrow} CH_{3}Cl + HCl   (CH_{3}Cl: clometan/metyl clorua)

CH_{3}Cl + Cl_{2} \overset{as}{\rightarrow} CH_{2}Cl_{2} + HCl   (CH_{2}Cl_{2}: điclometan/metylen clorua)

CH_{2}Cl_{2} + Cl_{2} \overset{as}{\rightarrow} CHCl_{3} + HCl   (CH_{3}Cl: triclometan/clorofom)

CHCl_{3} + Cl_{2} \overset{as}{\rightarrow} CCl_{4} + HCl  (tetraclometan/cacbon tetraclorua)

  • Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự metan.
  • Nguyên tử hidro liên kết với nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thế hơn phân tử hidro liên kết với các nguyên tử cacbon bậc thấp hơn.
  • Các phản ứng trên gọi là phản ứng halogen hóa, các sản phẩm thế gọi là dẫn xuất halogen của hidrocacbon.

Phản ứng tách:

  • Dưới tác dụng của nhiệt độ và chất xúc tác thích hợp, ankan có phân tử khối nhỏ bị tách hidro thành hidrocacbon không no tương ứng.

VD: CH_{3}-CH_{3} \overset{500^{o}C, xt}{\rightarrow}CH_{2}=CH_{2} +H_{2}

  • Ở nhiệt độ cao và chất xúc tác thích hợp, ankan bị tách hidro và phân cắt mạch cacbon tạo các phân tử nhỏ hơn.

VD: CH_{3} - CH_{2} - CH_{2} -CH_{3} \overset{t^o, xt}{\rightarrow} CH_{4}+C_{3}H_{6}/C_{2}H_{4}+C_{2}H_{6}/C_{4}H_{8}+H_{2}

Phản ứng oxi hóa:

  • Khi bị đốt, ankan cháy, tỏa nhiều nhiệt.

C_{n}H_{2n+2} + \frac{3n+1}{2}O_{2}\overset{t^o}{\rightarrow}nCO_{2} + (n+1)H_{2}O

  • Khi oxi hóa không hoàn toàn ở nhiệt độ thích hợp sẽ tạo ra dẫn xuất chứa oxi

CH_{4} + O_{2} \rightarrow HCH=O + H_{2}O

Điều chế:

Phòng thí nghiệm:

CH_{3}COONa + NaOH\overset{CaO, t^o}{\rightarrow} CH_{4} + Na_{2}CO_{3}

Trong công nghiệp:

  • Từ dầu mỏ, bằng phương pháp chưng cất phân đoạn.
  • Từ khí thiên nhiên và khí dầu mỏ thu được CH_{4}, C_{2}H_{6}, C_{3}H_{8},...

Ứng dụng:

Một số ứng dung của ankan.

Củng cố:

Người đóng góp
Không có bình luận
Viết một bình luận Cancel
Comments to: Bài 25: Ankan

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Attach images - Only PNG, JPG, JPEG and GIF are supported.