Tính chất hóa học của ankan, Cách điều chế ankan

Trước khi tìm hiểu về tính chất hóa học, điều chế Ankan, chúng ta hãy bắt đầu tìm hiểu sơ lược về Đồng đẳng, đồng phân, cách gọi tên Ankan nhé:

I. Đồng đẳng, đồng phân

1. Ngang hàng

– Ankan: metan (CHỈ₄), etan (C₂h₆), propan ( C₃h_{số 8} ), butan (C₄h_mười), pentan (C₅h_{thứ mười hai}), … có công thức chung là C_Nh_2n+2 (n ≥ 1). Chúng tạo thành dãy đồng đẳng gọi là dãy đồng đẳng của mêtan.

2. Đồng phân

a) Đồng phân mạch cacbon

Trong dãy đồng đẳng của metan, kể từ cấu tử thứ tư trở đi, mỗi cấu tử gồm nhiều đồng phân.

– Ví dụ: Áp dụng công thức C₄h_mười (thành viên thứ tư của chuỗi tương đồng) có hai đồng phân cấu tạo.

=> Nhận xét: Các ankan từ C4H10 trở đi đều có đồng phân cấu tạo là đồng phân mạch cacbon.

b. Mức độ cacbon

– Bậc của nguyên tử C trong phân tử ankan bằng số nguyên tử C liên kết trực tiếp với nó.

– Ankan mà phân tử chỉ chứa C bậc một và C bậc hai (không chứa C bậc ba và bậc IV) là ankan không phân nhánh.

Ankan có phân tử chứa C bậc ba hoặc C bậc bốn là ankan phân nhánh.

II. danh pháp

1. Ankan không phân nhánh

– Theo IUPAC, tên của 10 ankan không phân nhánh đầu tiên được gọi như sau:

Bảng 1.1. Kể tên 10 ankan và nhóm ankyl không phân nhánh đầu tiên

– Nhóm nguyên tử còn lại sau khi loại bỏ một nguyên tử H trong phân tử ankan có công thức CnH2n+1 được gọi là nhóm ankyl. Tên của nhóm ankyl không phân nhánh được lấy từ tên của ankan tương ứng, đổi đầu an thành đầu yl.

2. Ankan phân nhánh

– Theo IUPAC, tên gọi của ankan phân nhánh được gọi là tên thay thế:

Số vị trí – Tên nhánh + Tên mạch chính + an

Mạch chính dài nhất và có nhiều nhánh nhất. Đánh số các cacbon của chuỗi chính bắt đầu từ phía phân nhánh trước đó.

+ Gọi tên mạch nhánh (tên nhóm ankyl) theo thứ tự bảng chữ cái. Số chỉ vị trí của chi nhánh nào được đặt ngay trước dấu gạch nối với tên chi nhánh.

Thí dụ:

Tiếp theo các em hãy cùng trường THCS Ngô Thì Nhậm đến với tính chất vật lý, hóa học của Ankan cùng với cách điều chế ankan:

III. Tính chất vật lý

– Ankan không tan trong nước nhưng dễ tan trong dung môi hữu cơ và đều không màu.

Ở nhiệt độ phòng, ankan từ C_{Đầu tiên} đến C₄ ở trạng thái khí; từ C₅ đến khoảng C₁₈ ở trạng thái lỏng; từ khoảng C₁₈ lên ở trạng thái rắn.

– Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan nói chung đều tăng theo số nguyên tử C trong phân tử, tức là tăng theo phân tử khối. Ankan nhẹ hơn nước.

IV. Tính chất hóa học

1. Ankan bị thế bởi halogen (Cl₂Br₂)

– Khi chiếu sáng hoặc đun nóng hỗn hợp khí metan và clo thì xảy ra phản ứng thế nguyên tử hiđro bằng clo:

– Các đồng phân của metan cũng tham gia phản ứng thế giống metan.

– Phản ứng thế H của halogen thuộc loại phản ứng thế halogen, sản phẩm hữu cơ chứa halogen được gọi là dẫn xuất halogen.

* Bình luận:

– Khả năng phản ứng: Cl₂ > Anh₂ > tôi₂ và C_{cấp 3} > CŨ_{cấp độ 2} > CŨ_{cấp độ 1}. Sản phẩm chính là pứ ưu tiên X với H của C bậc cao hơn (C có ít H hơn). C bậc a là C liên kết với một nguyên tử C khác.

– Phản ứng thế xảy ra theo cơ chế gốc tự do

– Chuỗi gồm 3 giai đoạn:

Bắt đầu một phản ứng:

X₂ → 2X.

Phát triển mạch:

KÍCH THƯỚC X +_Nh_2n+2 → CŨ_Nh_2n+1 + HX

CŨ_Nh_2n+1. +X₂ → CŨ_Nh_2n+1X + X.

+ Tắt mạch:

2X → X₂

KÍCH THƯỚC X +_Nh_2n+1 → CŨ_NH2_n+1X

CŨ_Nh_2n+1 + CŨ_Nh_2n+1 → CŨ_2nh_4n+2

2. Phản ứng tách (phá vỡ liên kết)

– Nhận xét: Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác (Cr₂Ô₃Fe, Pt,…) thì các ankan không những bị tách hiđro tạo thành hiđrocacbon không no mà còn bị đứt liên kết C-C để tạo phân tử nhỏ hơn.

3. Phản ứng oxi hóa

Khí metan cháy tạo thành khí cacbonic và hơi nước.

ΔH=−890kJ

Phản ứng trên tỏa nhiều nhiệt. Hỗn hợp gồm một thể tích metan và hai thể tích oxi là hỗn hợp rất dễ nổ.

– Các ankan đầu dãy đồng đẳng đều rất dễ cháy, tỏa nhiều nhiệt. CO . khí ga₂hơi nước và nhiệt được tạo ra nhanh chóng và có thể gây nổ.

– Nếu không đủ oxi, ankan bị đốt cháy không hoàn toàn thì thêm CO₂ và họ₂O còn tạo ra các sản phẩm như CO, muội than không những làm giảm nhiệt lượng tỏa ra mà còn gây độc hại cho môi trường.
Khi có mặt xúc tác và nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn thành dẫn xuất chứa oxi, ví dụ:

4. Phản ứng nhiệt phân

V. Điều chế ankan

a) Trong công nghiệp

– Mêtan và các chất đồng đẳng của nó được chiết xuất từ ​​khí tự nhiên và dầu mỏ.

b. Trong phòng thí nghiệm

– Nhiệt phân muối natri của axit cacboxylic (phản ứng xút canxi):

CHỈ CÓ₃COONa + NaOH → CHỈ₄ + Nà₂khí CO₃

Tính tổng quát:

CŨ_Nh_2n+2-x(COONa)_x + xNaOH → C_Nh_2n+2 + xNa₂khí CO₃(CaO, t)

– Cộng hiđro vào hiđrocacbon không no hoặc vòng không bền:

CŨ_Nh_2n+2-2k + KHÊ₂ → CŨ_Nh_2n+2 (Ni, t)

– Riêng với CH4 có thể dùng phản ứng:

Al₄CŨ₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3 DUY NHẤT₄

Al₄CŨ₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3 DUY NHẤT₄

NHÀ C + 2₂ → CH4 (xúc tác, t)

TẠI VÌ. Ứng dụng của ankan

– Dùng làm nhiên liệu (CHỈ)₄ dùng trong mỏ hàn và cắt kim loại).

– Dùng làm mỡ bôi trơn, chống gỉ. Sáp cho thuốc mỡ và nấu ăn

– Dùng làm dung môi.

– Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CHỈ₃Cl, CHỈ₂Cl₂ CCl₄CF₂Cl₂…

– Đặc biệt từ DUY NHẤT₄ Điều chế nhiều chất khác nhau: CO + H . hỗn hợp₂amoniac, rượu metylic, andehit fomic,…

Đăng bởi: THCS Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Lớp 12 , Hóa học 12

Bạn thấy bài viết Tính chất hóa học của ankan, Cách điều chế ankan
có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Tính chất hóa học của ankan, Cách điều chế ankan
bên dưới để duhoc-o-canada.com có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: duhoc-o-canada.com của duhoc-o-canada.com

Chuyên mục: Giáo dục

Nhớ để nguồn bài viết này: Tính chất hóa học của ankan, Cách điều chế ankan
của website duhoc-o-canada.com