Ankan là một nhóm hóa học hữu cơ lớn. Để tìm làm rõ hơn về Ankan, hãy thuộc plovdent.com mày mò về công thức; đồng phân; đặc thù vật lý, hóa học; điều chế; ứng dụng của ankan và so sánh ankan, anken, ankin. Từ bỏ đó vận dụng với một số câu hỏi trắc nghiệm qua nội dung bài viết sau.
1. Ankan là gì? Công thức cấu tạo của ankan
1.1. Ankan là gì?
Ankan là đầy đủ hidrocacbon no, dạng mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết đơn C - C, C - H và bao gồm công thức tầm thường là: CnH2n+2 (n ≥ 1).
Bạn đang xem: Công thức tổng quát của ankan là
1.2. Đồng đẳng, công thức kết cấu của ankan
a. Đồng đẳng
- tên thường gọi chung là của các hidrocabon no mạch hở là ankan hoặc paraffin.
- Công thức dễ dàng nhất của ankan là metan (CH4).
- Mạch cacbon sinh hoạt dạng mạch hở, rất có thể phân nhánh hoặc ko phân nhánh.
- trong phân tử chỉ có liên kết đơn tạo ra thành từ 4 obitan lai hóa sp3 của nguyên tử cacbon, triết lý kiểu tứ diện đều. Vậy phải mạch cacbon gồm dạng cấp khúc. Những nguyên tử cacbon rất có thể xoay tương đối tự vì xung quanh những liên kết đơn.
b. Công thức cấu trúc của ankan
Ankan bao gồm công thức tổng thể chung là CnH2n+2 (n ≥ 1).
1.3. Tên thường 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 vị trí mở ra nhánh - tên nhánh + thương hiệu mạch chủ yếu + an
Chọn mạch cacbon chính: là mạch lâu năm nhất và có khá nhiều nhóm núm nhất.
Đánh số địa điểm cacbon vào mạch chính bắt đầu từ đầu gần nhánh hơn.
Nếu có tương đối nhiều nhánh như thể nhau thì thực hiện tiền tố theo số đếm: đi, tri, tera,… Khi có khá nhiều nhánh lắp thêm tự điện thoại tư vấn tên nhánh theo bảng chữ cái.
Gốc hidrocacbon là phần sót lại của phân tử hidrocacbon sau thời điểm đã sút đi một vài nguyên tử hidro nhưng vẫn còn đó tồn trên trong phân tử ngơi nghỉ trạng thái links và không mang electron từ do giống như gốc tự do.
Công thức tổng quát nhóm ankyl: CnH2n+1
Ví dụ:
Tên hotline thường:
Trong trường hòa hợp chỉ có một nhánh CH3 nghỉ ngơi nguyên tử C số 2 thì thêm tiền tố iso.
Trong trường hợp gồm 2 nhánh CH3 sinh hoạt C số 2 thì thêm chi phí tố neo.
2. Đồng phân ankan
2.1. Đồng phân mạch cacbon
Ankan chỉ mở ra đồng phân lúc mạch có từ 4C trở lên.
Ví dụ:Đồng phân của C5H12.
2.2. Bậc của Cacbon trong ankan
Bậc của ankan chính là bậc của một nguyên tử cacbon vào phân tử ankan bằng số nguyên tử cacbon liên kết trực tiếp với nó.
Ankan ko phân nhánh là ankan chỉ đựng nguyên tử C bậc I hoặc bậc II trong mạch.
- Ankan phân nhánh là ankan bao gồm chứa cả C bậc III hoặc C bậc IV.
3. đặc thù vật lý của ankan
Trong đk thường, các ankan tồn tại ở trạng thái khác nhau tùy thuộc vào độ lâu năm mạch C:
Từ C1 mang lại C4 tồn tại ngơi nghỉ trạng thái khí,
Từ C5 đến khoảng chừng C18 tồn tại sống trạng thái lỏng
Từ khoảng tầm C18 trở đi tồn tại sinh sống trạng thái rắn.
Nhiệt nhiệt độ chảy tương tự như nhiệt độ sôi tăng dần đều khi tăng số nguyên tử cacbon vào phân tử: 4 ankan đầu là chất khí, những ankan có n tự 5 mang đến 19 là hóa học lỏng cùng khi n ≥ đôi mươi là hóa học rắn.
Các ankan đa số không chảy trong nước nhưng mọi tan dễ trong các dung môi hữu cơ.
Ankan hồ hết là đều chất không màu.
Các ankan vơi nhất như metan, etan, propan đều là phần lớn khí không có mùi. Các ankan từ bỏ C5 đến C10 giữ mùi nặng xăng và từ C10 mang lại C16 nặng mùi dầu hỏa. Các ankan rắn bay hơi với tỷ lệ rất ít, vị vậyhầu như ankan không mùi.
4. đặc điểm hóa học tập của ankan
4.1. Bội nghịch ứng thế
Phản ứng cố gắng clo và brom: xẩy ra dưới xúc tác của askt hoặc ánh sáng và tạo thành một hỗn hợp các sản phẩm.
- bội nghịch ứng ráng Hidro bởi halogen thuộc làm phản ứng halogen hóa. Sản phẩm hữu cơ gồm chứa halogen call là dẫn xuất của halogen.
- Clo nạm được vào H ở các cacbon bậc khác nhau; Brom thì phần lớn chỉ nạm vào H ở cacbon bậc cao. Flo xảy ra phản ứng mãnh liệt đề xuất phân hủy ankan thành C với HF. Iot thừa yếu cần không bội phản ứng được với ankan.
Những ankan tất cả phân tử bự tham gia bội phản ứng thế nhẹ hơn và ưu tiên sản xuất ra thành phầm chính bằng phương pháp thế vào hầu hết nguyên tử H của nguyên tử C bậc cao.
4.2. Làm phản ứng tách
Phản ứng tách bóc hiđro: nghỉ ngơi 400 - 900ºC với xúc tác Cr2O3 + Al2O3.
CH3–CH2-CH3 → CH3-CH=CH2 + H2
Phản ứng phân cắt mạch cacbon:
C5H12 → C2H6 + C3H6
Nhận xét: Dưới tính năng của nhiệt và xúc tác (Cr2O3, Fe, Pt,...) các ankan bị tách hidro chế tạo thành hidrocacbon ko no cùng bị đứt gãy những liên kết thân C−C sinh sản thành những phân tử mới nhỏ tuổi hơn.
4.3. Phản ứng oxi hóa
Phản ứng đốt cháy ankan tạo sản phẩm là CO2 và H2O kèm theo tỏa những nhiệt:
CnH2n+2 + O2 → nCO2 + (n + 1) H2O
Nhận xét:
Đốt ankan thu nCO2 H2O
Nếu đốt cháy hidrocacbon thu được nCO2
Trong đk thiếu oxi không tính CO2 cùng H2O làm phản ứng đốt cháy còn chế tạo CO - muội than gây hại đối với môi trường.
Nếu bao gồm xúc tác và ánh sáng thích hợp, ankan bị thoái hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất cất oxi.
Phương trình phản ứng: CH4 + O2 -to, xúc tác → HCH = O + H2O
5. đối chiếu ankan, anken, ankin về đặc điểm cấu trúc và tính chất
Bảng đối chiếu ankan anken ankin về đặc điểm cấu trúc và đặc thù của chúng.
Ankan | Anken | Ankin | |
Thành phần nguyên tố | Gồm 2 yếu tố C với H | ||
Công thức phân tử | CnH2n+2 (n ≥ 1). | CnH2n (n ≥ 2). | CnH2n-2 (n ≥ 2). |
Liên kết hóa học | Gồm toàn những liên kết đơn | Có 1 link đôi và các liên kết đơn | Có 1 liên kết ba và những liên kết đơn |
Tính hóa học hóa học | Phản ứng cháy | ||
Phản ứng thế | Phản ứng công, phản bội ứng oxy hóa không trả toàn | Phản ứng công, bội phản ứng lão hóa không hoàn toàn | |
Phản ứng trùng hợp | Dime hóa, trime hóa |
6. Điều chế và vận dụng của ankan
6.1. Điều chế ankan
a) trong công nghiệp
Metan và các đồng đẳng được tách ra tự dầu mỏ với khí từ nhiên.
b) Trong chống thí nghiệm
Khi chỉ cần một lượng nhỏ metan (CH4), bạn ta nung natri axetat cùng với vôi tôi xút, hoặc rất có thể cho nhôm cacbua công dụng với nước:
Phương trình làm phản ứng nhiệt độ phân muối Natri của axit cacboxylic (phản ứng vôi tôi xút):
CH3COONa + NaOH
– Tổng quát: CnH2n+2-x(COONa)x + xNaOH
– Riêng so với điều chế CH4 hoàn toàn có thể dùng các phản ứng:
Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3
Al4C3 + 12HCl → 3CH4+ 4AlCl3
C + 2H2
6.2. Ứng dụng của ankan
Dùng làm cho dầu trét trơn, dung môi và có tác dụng nhiên liệu. VD: CH4 được dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại.
Dùng trong tổng hòa hợp nhiều các loại chất cơ học khác: CF2Cl2, CCl4, CH2Cl2, CH3Cl,…
Đặc biệt từ CH4 điều chế ra được nhiều chất khác nhau: amoniac NH3, hỗn hợp CO + H2, axit axetic, anđehit fomic (HCHO)và rượu metylic (C2H5OH).
7. Bài bác tập vận dụng
Câu 1: Công thức tổng quát cho Ankan là:
A. CnHn+2
B. CnH2n+2
C. CnH2n
D. CnH2n-2
→ Đáp án chính xác là B CnH2n+2 (n ≥ 1).
Câu 2: nguyên liệu thường làm từ những hidrocacbon no vì:
A. Hiđrocacbon no hoàn toàn có thể xảy ra bội nghịch ứng thế.
B. Hiđrocacbon no có không ít ở từ bỏ nhiên.
C. Hiđrocacbon no nhẹ hơn nước.
D. Hiđrocacbon no khi cháy tỏa nhiệt những và có tương đối nhiều trong từ bỏ nhiên.
→ Đáp án và đúng là D: Hiđrocacbon no khi cháy tỏa nhiệt những và có nhiều trong từ nhiên
.
Câu 3: Số đồng phân cấu trúc ứng với ankan bao gồm công thức phân tử C5H12 là:
A. 6
B. 4
C. 5
D. 3
→ Đáp án đúng là D: 3
Câu 4: Số đồng phân cấu trúc ứng cùng với ankan bao gồm công thức phân tử C6H14 là:
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
→ Đáp án đúng là C: 3
Câu 5: bí quyết 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 chính xác là B: Clo hóa 2–metylbutan được 4 sản phẩm thế monoclo.
Câu 6: bí quyết phân tử của ankan X là C6H14. Clo hóa X, được 4 sản phẩm là dẫn xuất monoclo. Tên gọi của X là:
A. 2,2-đimetylbutan
B. 3-metylpentan
C. Hexan
D. 2,3-đimetylbutan
→ Đáp án đúng là B: Clo hóa 3–metylpentan được 4 thành phầm thế monoclo.
Câu 7: Ankan X chứa 82,76% cân nặng là cacbon. Số nguyên tử hidro trong những phân tử X là:
A. 6
B. 8
C. 10
D. 12.
→ Đáp án và đúng là C
Đặt CTPT của X là CnH2n+2
12n/(14n +2). 100% = 82,76 ⇒ n = 4
⇒ CTPT: C4H10 ⇒ gồm 10 nguyên tử hiđro trong mỗi phân tử X.
Xem thêm: Công Thức Tính Det Erminants), Định Thức Của Ma Trận Vuông Cấp N
Câu 8: Ankan X tất cả chứa 20% trọng lượng là hidro. Toàn bô nguyên tử trong những phân tử X là:
A. 8
B. 11
C. 6
D. 14
→ Đáp án đúng là A
Đặt CTPT của X là CnH2n+2
12n/(14n +2). 100% = đôi mươi ⇒ n = 2
⇒ CTPT: C2H6
Câu 9: Đốt cháy trọn vẹn 2,9 gam ankan X, thành phầm thu được ngơi nghỉ đktc 4,48 lít CO2. Vậy bí quyết phân tử của X nên tìm là:
A. C3H8
B. C4H10
C. C5H10
D. C5H12
→ Đáp án và đúng là B
Đặt CTPT của X là CnH2n+2
2,9n/(14n+2) = 4,48/22,4 ⇒ n = 4
⇒ CTPT: C4H10
Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn một hidrocacbon X thu được sản phẩm gồm 0,11 mol CO2 và 0,132 mol H2O. Lúc X tính năng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) chiếm được một sản phẩm thế duy nhất. Tên gọi của X là:
A. 2,2-đimetylpropan
B. Etan
C. 2-metylpropan
D. 2-metylbutan
→ Đáp án và đúng là A
nCO2 > nH2O ⇒ Hiđrocacbon là ankan CnH2n+2
nankan = nH2O – nCO2 = 0,022 ⇒ n = 5. Vậy X là C5H12
X tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ thành phần 1:1 thu được một sản phẩm thế duy nhất.
Vậy X là: 2,2-đimetylprotan
Câu 11: Đốt cháy trọn vẹn bằng oxi bầu không khí một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan (O2 chiếm phần 20% thể tích trong ko khí), thu được 7,84l khí Cacbonic (đktc) cùng 9,9g nước. Thể tích bầu không khí (đktc) tối thiểu cần dùng làm đốt cháy hoàn tổng thể tích khí thiên niên trên là:
A. 70,0 lít
B. 78,4 lít
C. 84,0 lít
D. 56,0 lít
→ Đáp án chính xác là A
Bảo toàn Oxy: nO2 = nCO2 + một nửa nH2O = 0,35 + 1/2.0,55 = 0,625 (mol)
Vkk = 0,625.22,4 : 20% = 70 lít
Trên trên đây là toàn thể những thông tin quan trọng liên quan cho ankan của chương trình hóa học hữu cơ. Đây là một trong những phần rất đặc biệt trong công tác ôn thi đại học và yêu thương cầu những em nên nắm thiệt chắc. Chúc những em ôn tập tốt. Kế bên ra, em rất có thể truy cập vào plovdent.com để xem thêm nhiều bài giảng hoặc liên hệ trung tâm cung cấp để được phía dẫn cụ thể nhé!