Hóa Hữu cơ chuyên đề ANKAN ( lý thuyết)

P

phepmaukidieu

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

ANKAN (PARAFIN, ĐỒNG ĐẲNG METAN,HIĐROCACBON NO MẠCH HỞ)
Đồng đẳng là hiện tượng các hợp chất hữu cơ có tính chất hóa học cơ bản giống nhau
và CTPT giữa chúng hơn kém nhau một hay nhiều nhóm metylen (-CH2-). Tập hợp các chất đồng đẳng tạo thành một dãy đồng đẳng. Hai chất kế tiếp nhau trong cùng một dãy đồng đẳng hơn kém nhau một nhóm metylen.
Thí dụ:
CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12,... là các chất thuộc dãy đồng đẳng metan (ankan) CH3OH ; C2H5OH ; C3H7OH ; C4H9OH ;... là các chất thuộc dãy đồng đẳng rượu đơn chức no mạch hở (ankanol)
I.1. Định nghĩa
Ankan là một loại hiđrocacbon mà trong phân tử chỉ gồm liên kết đơn mạch hở.
I.2. Công thức tổng quát
CnH2n + 2 (n ≥ 1)
I.3. Cách đọc tên (Danh pháp)
CH4 Metan C12H26 Dodecan
C2H6 Etan C13H28 Tridecan
C3H8 Propan C14H30 Tetradecan
C4H10 Butan C15H32 Pentadecan
C5H12 Pentan C16H34 Hexadecan
C6H14 Hexan C17H36 Heptadecan
C7H16 Heptan C18H38 Octadecan
C8H18 Octan C19H40 Nonadecan
C9H20 Nonan C20H42 Eicosan
C10H22 Decan C21H44 Heneicosan
C11H24 Undecan C22H46 Docosan
C23H48 Tricosan C42H86 Dotetracontan
C24H50 Tetracosan C43H88 Tritetracontan
C25H52 Pentacosan C50H102 Pentacontan
C30H62 Triacontan C60H122 Hexacontan
C31H64 Hentriacontan C70H142 Heptacontan
C32H66 Dotriacontan C80H162 Octacontan
C33H68 Tritriacontan C90H182 Nonacontan
C34H70 Tetratriacontan C100H202 Hectan
C35H72 Petatriacontan C124H250 Tetracosahectan
C40H82 Tetracontan C132H266 Dotriacontahectan
C41H84 Hentetracontan C155H312 Pentapentacontahectan
Nên thuộc tên của 10 ankan đầu, từ C1 đến C10 để đọc tên của các chất hữu cơ thường gặp (có mạch cacbon từ 1 nguyên tử C đến 10 nguyên tử C).
Nguyên tắc chung để đọc tên ankan và dẫn xuất: Chọn mạch chính là mạch cacbon liên tục dài nhất. Các nhóm khác gắn vào mạch chính coi là các nhóm thế gắn vào ankan có mạch cacbon dài nhất này.
- Khi đọc thì đọc tên của các nhóm thế trước, có số chỉ vị trí của các nhóm thế đặt
ở phía trước hoặc phía sau, được đánh số nhỏ, rồi mới đến tên của ankan mạch chính sau.
- Nếu ankan chứa số nguyên tử cacbon trong phân tử ≥ 4 và không phân nhánh
thì thêm tiếp đầu ngữî n- (normal- thông thường).
- Nếu 2 nhóm thế giống nhau thì thêm tiếp đầu ngữ đi-
Nếu 3........................................................................tri-
Nếu 4........................................................................tetra-
Nếu 5........................................................................penta-
Nếu 6........................................................................hexa- ...
Sau đây là tên của một số nhóm thế thuộc gốc hiđrocacbon và một số nhóm thế thường
gặp:
CH3− (H3C− ; Me− ) Metyl
CH3-CH2− (C2H5− ; Et− ) Etyl
CH3-CH2-CH2− n-propyl
CH3-CH− Isopropyl
CH3
CH3-CH2-CH2-CH2− n- Butyl
CH3-CH2-CH− Sec-butyl CH≡C− Etinyl
CH3
CH3
CH3-CH-CH2− Isobutyl CH3-C− Tert-butyl
CH3 CH3
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2− n-Pentyl, n-Amyl
CH3-CH-CH2-CH2− Isopentyl, Isoamyl
CH3
CH3
CH3-C-CH2− Neopentyl, Neoamyl
CH3
CH3
CH3-CH2-C− Tert-pentyl, Tert-amyl
CH3
−CH2− Metylen C6H5− Phenyl
−CH2-CH2− Etylen
F− Flo (Fluoro)
−CH-CH2− Propylen
Cl− Clo (Cloro)
CH3
Br− Brom (Bromo)
C6H5-CH2− Benzyl
I− Iot (Iodo)
CH2=CH− Vinyl
O2N− Nitro
CH2=CH-CH2− Alyl
H2N− Amino
CH2=C− Isopropenyl
CH3 HO− Hiđroxi
Thí dụ:
CH3-CH2-CH2-CH3 n-
Butan
CH3-CH-CH3 2-
Metylbutan
CH3 Isobutan
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 n-Pentan
CH3-CH-CH2-CH3 2-Metylbutan
CH3 Isopentan
CH3
CH3-C-CH3 2,2-đimetylpropan
CH3 Neopentan
CH3
CH3-C-CH2-CH-CH2-CH3 2,2-Đimetyl-4-etylhexan
CH3 CH2-CH3
CH3
CH3-CH-CH2-C-CH3 2,2,4-Trimetylpentan
CH3 CH3 Isooctan
CH3 CH3
Br CH2 Cl CH2
CH3 - C- CH - C - C - CH3 2,3,6-Trimetyl-3-brom-5-clo-5-nitro-
CH3- CH NO2 CH2 - CH3 4,6-đietyloctan
CH3
Có thể đọc tên nhóm thế theo thứ tự từ nhóm nhỏ đến nhóm lớn (nhóm nhỏ đọc trước,
nhóm lớn đọc sau, như nhóm metyl (CH3−, nhỏ), đọc trước, nhóm etyl (CH3-CH2−, lớn),
đọc sau; hoặc theo thứ tự vần a, b, c (vần a đọc trước, vần b đọc sau, như nhóm etyl đọc
trước, nhóm metyl đọc sau). Tuy đọc nhóm trước sau khác nhau nhưng sẽ viết ra cùng
một CTCT nên chấp nhận được.
Ghi chú
G.1. Đồng phân
Đồng phân là hiện tượng các chất có cùng CTPT nhưng do cấu tạo hóa học khác nhau, nên có tính chất khác nhau.
Thí dụ: C4H10 có hai đồng phân: CH3-CH2-CH2-CH3 ; CH3-CH-CH3
CH3
n-Butan Isobutan
t0 s = -0,50C t0 s = -120C
C2H6O có hai đồng phân: CH3-CH2-OH ; CH3-O-CH3
Rượu etylic Đimetyl ete t0 s = 780C, chất lỏng t0 s = −240C, chất khí
Phản ứng với Na Không phản ứng với Na
C5H12 có ba đồng phân: CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH-CH2-CH3 CH3
CH3 CH3-C-CH3
CH3
n-Pentan Isobutan Neopentan
t0 s = 360C t0 s = 280C t0 s = 9,50C
CH4 có 1 ĐP ; C2H6 có 1 ĐP ; C3H8 có 1 ĐP ; C4H10 có 2 ĐP ; C5H12 có 3 ĐP ;
C6H14 có 5 ĐP; C7H16 có 9 ĐP; C8H18 có 18 ĐP; C9H20 có 35 ĐP; C10H22 có 75 ĐP;
C20H42 có 366 319 ĐP; C30H62 có 4,11.109 ĐP (4 triệu và 110 triệu ĐP); C40H82
có 62 491 178 805 831 ÂP (6,249.1013 ĐP ).
Trên đây là số đồng phân theo lý thuyết vì hiện nay số hợp chất hữu cơ biết được ít hơn 10 triệu hợp chất
G.2. Trong cùng một dãy đồng đẳng, nhiệt độ sôi các chất tăng dần theo chiều tăng khối lượng phân tử các chất.
Thí dụ: Nhiệt độ sôi các chất tăng dần như sau:
CH4 < CH3-CH3 < CH3-CH2-CH3 < CH3-CH2-CH2-CH3 < CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
(-1640C)(-890C) (-420C) (-0,50C) (360)
H-COOH < CH3-COOH < CH3-CH2-COOH < CH3-CH2-CH2-COOH
(100,40C) (118,10C) (141,10C) (163,50C)
G.3. Giữa các ankan đồng phân, đồng phân nào có mạch cacbon càng phân nhánh thì sẽ có nhiệt độ sôi càng thấp. Có thể áp dụng nguyên tắc này cho các chất hữu cơ đồng khác. Nguyên nhân là khi càng phân nhánh thì làm thu gọn phân tử lại, ít bị phân cực hơn, nên làm giảm lực hút giữa các phân tử (lực hút Van der Waals) nhờ thế, nó dễ sôi hơn.
Thí dụ:
t0 s CH3-CH-CH3 < t0s CH3-CH2-CH2-CH3
CH3 (-120C) (-0,50C)
CH3
t0s CH3-C-CH3 < t0s CH3-CH-CH2-CH3 < t0s CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3 CH3
(9,50C) (280C) (360C)
Bài tập 10
C7H16 có 9 đồng phân. Viết CTCT các đồng phân và đọc tên các đồng phân này.
Bài tập 10’
C6H14 có 5 đồng phân. Viết CTCT và đọc tên các đồng phân này.
Bài tập 11
-120C ; -0,50C ; 9,50C ; 280C ; 360C ; 600C ; 690C ; 980C ; 1260C
là nhiệt độ sôi của các chất sau đây (không theo thứ tự): n-Pentan; Isobutan; Isohexan; n-Octan; n-Butan; n-Hexan; Isopentan; n-Heptan và Neopentan. Hãy chọn nhiệt độ sôi thích hợp cho từng chất.
Bài tập 11’
Sắp theo thứ tự nhiệt độ sôi tăng dần của các chất sau đây:
2-Metylhexan; 2,2-Đimetylpentan; n-Octan; n-Heptan; Neohexan; n-Pentan; n Hexan;
Neopentan và Isobutan.
I.4. Tính chất hóa họcII.4.1. Phản ứng cháy
CnH2n +2 + (3n +1 /2 O2 t0 nCO2 + (n + 1)H2O
Ankan (n mol) (n + 1) mol
Lưu ý:
Trong các loại hiđrocacbon, chỉ có ankan (hay parafin) khi đốt cháy tạo số mol nước lớn
hơn số mol khí cacbonic hay thể tích của hơi nước lớn hơn thể tích khí CO2 (các thể tích
đo trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất). Các loại hiđrocacbon khác khi đốt cháy
đều số mol H2O ≤ số mol CO2.
Bài tập 12
Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X, thu được CO2 và hơi nước có tỉ lệ thể tích là
VCO2 : VH2O = 4 : 5 (các thể tích đo trong cùng nhiệt độ và áp suất).
a. Xác định CTPT và viết các CTCT có thể có của X.
b. So sánh nhiệt độ sôi giữa các phân tử này?
ĐS: C4H10
Bài tập 12’
Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A, thu được 44,8 lít CO2 (đktc) và 43,2 gam H2O.
a. Xác định CTPT của A.
b. So sánh nhiệt độ sôi các đồng phân của A và đọc tên các đồng phân này.
(H = 1 ; O = 16)
ĐS: C5H12
I.4.2. Phản ứng thế
Phản ứng thế là phản ứng trong đó một nguyên tử hay một nhóm nguyên tử của phân tử
này được thay thế bởi một nguyên tử hay một nhóm nguyên tử của phân tử kia.
Thí dụ: CH4 + Cl2 ánh sáng CH3Cl + HCl
C6H5-H + HNO3 H2SO4(đ) C6H5-NO2 + H2O
Tính chất hóa học cơ bản của ankan là tham gia phản ứng thế với halogen, chủ yếu là
Cl2, với sự hiện diện của ánh sáng khuếch tán hay đun nóng. Nếu dùng Cl2 đủ dư và thời
gian phản ứng đủ lâu thì lần lượt các nguyên tử H của ankan được thay thế hết bởi −Cl
(của Cl2).
CnH2n + 2 + X2 askt CnH2n + 1X + HX
Ankan Halogen Dẫn xuất monohalogen của ankan Hiđro halogenua
CnH2n + 1X + X2 askt CnH2n X2 + HX ....
Dẫn xuất đihalogen của ankan
Thí dụ:
CH4 + Cl2 askt CH3Cl + HCl
Metan Clo Clometan, Metyl clorua Hidro clorua
CH3Cl + Cl2 askt CH2Cl2 + HCl
Điclometan, Metylen clorua
CH2Cl2 + Cl2 askt CHCl3 + HCl
Triclometan, Cloroform
CHCl3 + Cl2 askt CCl4 + HCl
Tetraclometan, Cacbon tetraclorua


mguồn:cộng đồng hoá học


 
P

phepmaukidieu

Ghi chú
G.1. Dẫn xuất monohalogen của ankan là một loại hợp chất hữu cơ trong đó một
nguyên tử H của ankan được thay thế bởi nguyên tử halogen X. Dẫn xuất
monohalogen của ankan có công thức dạng tổng quát là CnH2n + 1X.
G.2. Dẫn xuất đihalogen của ankan là một loại hợp chất hữu cơ trong đó hai nguyên tử
H của ankan được thay thế bởi hai nguyên tử halogen X. Dẫn xuất đihalogen của
ankan có công thức tổng quát là CnH2nX2.
G.3. Cơ chế phản ứng là diễn tiến của phản ứng. Khảo sát cơ chế phản ứng là xem từ
các tác chất đầu, phản ứng trải qua các giai đoạn trung gian nào để thu được các sản
phẩm sau cùng.
G.4. Phản ứng thế H của ankan bởi halogen X (của X2) là một phản ứng thế dây
chuyền theo cơ chế gốc tự do. Phản ứng trải qua ba giai đoạn: Khơi mạch, Phát
triển mạch và Ngắt mạch.
Thí dụ: Khảo sát cơ chế của phản ứng:
CH4 + Cl2 askt CH3Cl + HCl
Giai đoạn 1 (Giai đoạn khơi mạch, khơi mào): Có sự tạo gốc tự do Cl•
Cl-Cl as 2Cl•
Giai đoạn 2 (Giai đoạn phát triển mạch):
Cl• + CH4 HCl + CH3
• (gốc tự
do metyl)
CH3
• + Cl2 CH3Cl + Cl•
...............(Tiếp tục lặp đi lặp lại như trên cho đến khi kết thúc phản ứng, giai
đoạn ngắt mạch).
Giai đoạn 3 (Giai đoạn ngắt mạch, cắt mạch, đứt mạch, tắt mạch): Các gốc tự do kết hợp,
không còn gốc tự do, phản ứng ngừng (kết thúc):
CH3 • + Cl• >> CH3Cl
Cl• + Cl• >> Cl2
CH3• + CH3• >> CH3-CH3
G.5. Bậc của cacbon: Người ta chia cacbon bậc 1, bậc 2, bậc 3, bậc 4. Bậc của cacbon
bằng số gốc cacbon liên kết vào cacbon này bằng các liên kết đơn. C trong CH4 là
cacbon bậc 1.
G.6. Nguyên tử H liên kết bậc cao của ankan dễ được thế bởi halogen X2 (nhất là Br2)
hơn so với H liên kết vào cacbon bậc thấp.
Bài tập 13
Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A cần dùng 5,376 lít O2 (đktc). Cho sản phẩm cháy
hấp thụ hết vào nước vôi trong dư, ta thu được 15 gam kết tủa màu màu trắng.
a. Xác định CTPT của A.
b. A tác dụng Cl2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 thì chỉ thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất.
Xác định CTCT của A.
c. So sánh nhiệt độ sôi giữa các đồng phân của A.
(C = 12 ; H = 1 ; O = 16 ; Ca = 40)
ĐS: C5H12
Bài tập 13’
Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbon X cần dùng 70 lít không khí (đktc). Cho sản
phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 78,8 gam kết tủa.
Xác định CTCT và đọc tên của X, biết rằng khi cho X tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol 1 : 1
chỉ thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất.
Không khí gồm 20% O2, 80% N2 theo thể tích.
(C = 12 ; H = 1 ; O = 16 ; Ba = 137)
ĐS: C8H18
II.4.3. Phản ứng nhiệt phân
CnH2n + 2 t0 cao (> 10000C, Không có O2) nC + (n + 1)H2
II.4.4. Phản ứng cracking
Phản ứng cracking là phản ứng làm chuyển hóa một hiđrocacbon có khối lượng phân tử
lớn trong dầu mỏ thành các hiđrocacbon có khối lượng phân tử nhỏ hơn, mà chủ yếu là
biến một ankan thành một ankan khác và một anken có khối lượng phân tử nhỏ hơn. Phản
ứng cracking có mục đích tạo nhiều nhiên liệu xăng, dầu và xăng, dầu có chất lượng tốt
hơn cho động cơ từ dầu mỏ khai thác được.
CnH2n + 2 Cracking (t0 , p , xt) Cn’H2n’ + 2 + C(n - n’)H2(n - n’)
Ankan(Parafin) Ankan (Parafin) Anken (Olefin)
(n’ < n) (n- n’ ≥ 2)
Thí dụ:
CH3-CH2-CH3 Cracking CH4 + CH2=CH2
Propan Metan Eten (Etilen)
CH4 + CH2= CH-CH3
CH3-CH2-CH2-CH3 Cracking CH3-CH3 + CH2=CH2
n-Butan
CH3-CH-CH3 Cracking CH4 + CH2=CH-CH3
CH3
Isobutan
CH4 + CH2=CH- CH2-CH3
CH3-CH3 + CH2=CH-CH3
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 Cracking CH2=CH2 + CH3-CH2-CH3
n- pentan
CH2=CH2 + CH4 + CH2=CH2
CH4 + CH2=C-CH3
CH3
CH3-CH3 + CH2=CH-CH3
CH3-CH2-CH-CH3 Cracking CH2=CH2 + CH3-CH2-CH3
CH3 CH2=CH2 + CH4 + CH2=CH2
Isopentan CH4 + CH2=CH-CH2-CH3
CH4 + CH3-CH=CH-CH3
CH3
CH3-C-CH3 Cracking CH4 + CH2=C-CH3
CH3 CH3
Neopentan Metan Isobutilen
Bài tập 14
Viết các phương trình phản ứng cracking có thể có của n-hexan. Biết rằng chỉ có sự tạo
ankan, anken và ankan từ 3 nguyên tử cacbon trở lên trong phân tử đều bị cracking.
Bài tập 14’
Viết các phản ứng cracking có thể có của isohexan. Coi sự cracking chỉ tạo parafin, olefin
và các parafin chứa số nguyên tử C trong phân tử lớn hơn 3 đều bị cracking.
Bài tập 14’’
Viết các phản ứng cracking có thể có của 3-metylpentan. Coi sản phẩm cracking chỉ gồm
ankan và anken. Ankan chứa tử 3 nguyên tử C trở lên trong phân tử đều bị cracking.
I.5. Ứng dụng
I.5.1. Từ metan điều chế được axetilen
2CH4 15000C ; Làm lạnh nhanh C2H2 + 3H2
I.5.2. Từ metan điều chế anđehit fomic (fomanđehit)
CH4 + O2 Nitơ oxit ; 6000C - 8000C H-CHO + H2O
II.5.3. Từ ankan điều chế anken, ankan khác (Thực hiện phản ứng cracking)
CnH2n + 2 Cracking (t , xt , p) Cn’H2n’ + 2 + C(n - n’)H2(n - n’)
Ankan Ankan (n’ < n) Anken
Thí dụ:
CH3-CH2-CH3 Cracking CH4 + CH2=CH2
Propan Metan Etilen
CH4 + CH2=CH-CH3
CH3-CH2-CH2-CH3 Cracking CH3-CH3 + CH2=CH2
n-Butan Etan Etilen
I.5.4. Từ ankan có thể điều chế các hợp chất có nhóm chức tương ứng,
theo sơ đồ sau:
R-CH3 Cl2 , as R-CH2-Cl dd NaOH, t0 R-CH2-OH CuO , t0 R-CHO
Ankan Dẫn xuất clo Rượu bậc 1 Anđehit O2 , Mn2+ R-COOH R’-OH , H2SO4(đ) , t0 R-C-O-R’
O
Axit hữu cơ Este
Thí dụ:
CH3-CH3 + Cl2 askt CH3-CH2-Cl + HCl
Etan Clo Etyl clorua, Clo etan Hiđro clorua
CH3-CH2-Cl + NaOH t0 CH3-CH2-OH + NaCl
Dung dịch xút Rượu etylic Natri clorua
CH3-CH2-OH + CuO t0 CH3-CHO + Cu + H2O
Đồng (II) oxit Anđehit axetic Đồng Nước
CH3- CHO + 1/2O2 Mn2+ CH3-COOH
Oxi Axit axetic
CH3-COOH + CH3-CH2-OH H2SO4 , t0 CH3-COO-CH2-CH3 + H2O
I.5.5. Từ n-butan điều chế 1,3-butađien (Từ đó điều chế các loại cao su
nhân tạo: Buna-S, Buna-N)
CH3-CH2-CH2-CH3 t0 , xt CH2=CH-CH=CH2 + 2H2
n-Butan 1,3-Butađien Hiđro
I.5.6. Từ isopentan điều chế chế isopren (Từ đó điều chế cao su isopren)
CH3-CH2-CH-CH3 t0 , xt CH2=CH-C=CH2 + 2H2
CH3 CH3
Isopentan (2-Metyl butan) Isopren (2-Metyl-1,3-buđien) Hiđro
I.5.7. Từ n-hexan điều chế benzen
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 t0 , xt C6H6 + 4H2
n-Hexan Benzen Hiđro
I.5.8. Từ n-heptan điều chế toluen
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 t0 , xt C6H5-CH3 + 4H2
n- Heptan Toluen (Metylbenzen) Hiđro
I.6. Điều chế (Chủ yếu là điều chế metan)
I.6.1. Trong công nghiệp
Trong công nghiệp, metan (CH4) được lấy từ:
+ Khí thiên nhiên: Khoảng 95% thể tích khí thiên nhiên là metan. Phần còn lại là
các hiđrocacbon C2H6, C3H8, C4H10,...
+ Khí mỏ dầu (Khí đồng hành): Khí mỏ dầu nằm bên trên trong mỏ dầu. Khoảng
40% thể tích khí mỏ dầu là metan. Phần còn lại là các hiđrocacbon có khối lượng phân
tử lớn hơn như C2H6, C3H8, C4H10,…
+ Khí cracking dầu mỏ: Khí cracking dầu mỏ là sản phẩm phụ của quá trình cracking
dầu mỏ, gồm các hiđrocacbon có khối lượng phân tử nhỏ, trong đó chủ yếu gồm
metan (CH4), etilen (C2H4),…
+ Khí lò cốc (Khí thắp, Khí tạo ra do sự chưng cất than đá): 25% thể tích khí lò cốc là
metan, 60% thể tích là hiđro (H2), phần còn lại gồm các khí như CO, CO2, NH3, N2,
C2H4, hơi benzen (C6H6),…
+ Khí sinh vật (Biogas): Khí sinh vật chủ yếu là metan (CH4). Khí sinh vật được tạo
ra do sự ủ phân súc vật (heo, trâu bò,…) trong các hầm đậy kín. Với sự hiện diện các
vi khuẩn yếm khí (kỵ khí), chúng tạo men xúc tác cho quá trình biến các cặn bã chất
hữu cơ tạo thành metan. Khí metan thu được có thể dùng để đun nấu, thắp sáng.
Phần bã còn lại không còn hôi thúi, các mầm bịnh, trứng sán lãi cũng đã bị hư, không
còn gây tác hại, là loại chất hữu cơ đã hoai, được dùng làm phân bón rất tốt. Như vậy,
việc ủ phân súc vật, nhằm tạo biogas, vừa cung vấp năng lượng, vừa tạo thêm phân
bón, đồng thời tránh được sự làm ô nhiễm môi trường, nên sự ủ phân súc vật tạo
biogas có rất nhiều tiện lợi.
+ Thực hiện phản ứng cracking dầu mỏ: Thu được các ankan có khối lượng phân tử nhỏ
hơn (và các anken).
CnH2n + 2 Cracking Cn’H2n’ + 2 + Cn - n’H2(n - n’)
Ankan Ankan nhỏ hơn Anken
Thí dụ:
CH3-CH2-CH3 Cracking CH4 + CH2=CH2
I.6.2. Trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, metan được điều chế từ:
+ Nung muối natri axetat với vôi tôi - xút (hỗn hợp NaOH - Ca(OH)2,
CaO - NaOH)
CH3COONa(r) + NaOH(r) Vôi tôi xút , t0 CH4 + Na2CO3(r)
Natri axetat Xút rắn trong vôi tôi xút Metan
Natri cacbonat
Tổng quát:
RCOONa(r) + NaOH(r) Vôi tôi xút, t0 RH + Na2CO3
Natri cacboxilat Xuùt (raén)
Hiñrocacbon
Thí duï:
CH3-CH2-COONa(r) + NaOH(r) Vôi tôi xút, t0 CH3-CH3 + Na2CO3
Natri propionat Xút rắn Etan
Nếu biết:
H-COONa(r) + NaOH(r) Vôi tôi xút, t0 H2 + Na2CO3
Natri fomiat Hiđro
NaOOC-CH2-COONa(r) + 2NaOH(r) Vôi tôi xút, t0 CH4 + 2Na2CO3
Natri malonat Metan
+ Muối nhôm cacbua tác dụng với nước:
Al4C3 + 12H2O 3CH4 + 4Al(OH)3
Al4C3 + 12H + 3CH4 + 4Al3+

THí dụ:
Al4C3 + 12HCl 3CH4 + 4AlCl3
Al4C3 + 6H2SO4 3CH4 + 2Al2(SO4)3
Al4C3 + 12 CH3COOH 3CH4 + 4Al(CH3COO)3
Nhôm Axetat
+ Tổng hợp trực tiếp từ C và H2 xúc tác Ni ở 500oC
C + 2H2 Ni, 5000C CH4
Cacbon Hidro Metan
9C + 2Al2O3 t0 cao (20000C) Al4C3 + 6CO
4Al + 3 C t0 cao Al4C3.......................................................


 
P

phepmaukidieu

Phương Pháp giải nhanh toán trắc nghiệm về HC

--------------------------------------------------------------------------------

DẠNG 1 : KHI ĐỐT CHÁY ANKAN THÌ :
n CO2 < n H2O
n H2O – n CO2 = n ankan
- Khi đốt cháy hỗn hợp ankan và xicloankan (hoặc anken) thì :
n CO2 < n H2O
n H2O – n CO2 = n ankan
Vì với anken và xicloankan thì n H2O = nCO2

VD1: Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít hỗn hợp hai ankan ( đktc) thu được 8,1 gam H2O . Dẫn hết sản phẩm vào dd Ca(OH)2 dư thì thu được kết tủa là :
A. 10 gam B. 15 gam
C. 20 gam D. 25 gam
Giải nhanh : n ankan cháy = nH2O – nCO2
=> nCO2 = nH2O – n ankan = 8,1/18 – 5,6/22,4= 0,2mol
Mà nCO2 = nCaCO3 = 0,2 mol
=> mCaCO3 = 0,2 .100= 20 gam
VD 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon cùng thuộc dãy đồng đẳng thu được 7,84 lít CO2 (đkc) và 11,7 gam H2O . Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào sau đây :
A. Anken B. Ankan
C. Ankadien D. Ko xác định
Giải : ta có n H2O = 11,7 / 18 = 0,65 mol
n CO2 = 7,84 /22,4 = 0,35 mol
à n CO2 < n H2O à thuộc dãy đđ của ankan
VD 3: Đốt cháy hoàn toàn v lit (đktc) hỗn hợp 2 hidrocacbon cùng thuộc dãy đồng đẳng, thu được 2,24 lít CO2 (đkc) và 2,52 gam H2O. Giá trị của v là :
A. 0,112 lít B. 0,244 lít
C. 0,896 lít D. 0,224 lít
VD 4: Đốt cháy hết hh X gồm ankan và xicloankan. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng dd NaOh đặc. Thấy khối lượng bình 1 tăng 4,14 gam và bình 2 tăng 6,16 gam. Số mol ankan trong hh là :
A. 0,05 mol B. 0,06 mol
C. 0,08 mol D. 0,09 mol
VD 5 : Khi đốt cháy hoàn toàn 1,8gam một ankan , người ta thấy trong sản phẩm tạo thành khối lượng CO2 nhiều hơn khối lượng của H2O là 2,8 gam CTPT của ankan mang đốt là :
A. C3H8 B. C4H10
C. C5H12 D. C6H14
DẠNG 2: Dựa vào công thức tổng quát của hiđrocacbon, biện luận để xác định chúng thuộc dãy đồng đẳng của ankan, anken, hay aren…
VD 1: Ankan Y có công thức phân tử có dạng là (C2H5)n . Hỏi Y thuộc dãy đồng đẳng nào sau đây :
A. Anken B. Ankađien
C. Ankin D. Ankan
Giải : C2H5 có dạng CnH2n+1 là gốc hiđrocacbon no hóa trị 1, do đó, phân tử chỉ có thể có 2 gốc hiđrocacbon no hóa trị 1 liên kết với nhau.
à CTPT (C2H5)2 = C4H10
à Y thuộc dãy đồng đẳng của ankan
à Đáp án D
VD 2: Công thức thực nghiệm của 1 đồng đẳng ankađien là C2H3 Công thức phân tử của đồng đẳng là :
A. C6H9 B. C4H6
C. C8H12 D. C2H3
Giải :Công thức phân tử có dạng : (C2H3)m = C2mH3m
CTTQ của ankađien là CnH2n-2 à Số H = 2 sốC – 2
à 3m = 4m -2 à m = 2à CTPT là C4H6
à Đáp an B
VD 3: Công thức thực nghiệm của 1 đồng đẳng benzen là C3H4 Công thức phân tử của đồng đẳng là :
A. C6H8 B. C9H12
C. C7H8 D. C12H16
DẠNG 3: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG
Khi đốt cháy hoàn toàn m gam hiđrocacbon, thì tạo thành CO2 và H2O .
Thì m = m C( CO2) + m H(H2O)
VD1 : Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm CH4 và C3H6 và C4H10 thu được 26,4 gam CO2 và 16,2 gam H2O. Hỏi a có giá trị là bao nhiêu:
A. 6 gam B. 7,5 gam
C. 8 gam D. 9 gam

VD2 :Đốt cháy hỗn hợp gồm butan và xiclobutan , Dẫn hết sản phẩm cháy lần qua lượt qua bính đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng nước vôi trong dư, thì thấy khối lượng bình 1 tăng 2,7 gam và bình 2 tăng 1,76 gam. Khối lượng của hỗn hợp hidrocacbon đem dùng là :
A. 0,78 gam B. 1 gam
C. 1,25 gam D. 2,1 gam
VD3 :Đốt cháy hoàn toàn a gam hh 3 hidrocacbon. Dẫn hết sản phẩm cháy qua bình nước vôi trong dư thì thấy khối lượng bình tăng thêm 2,66 gam và có 4 gam kết tủa. Giá trị của a là :
A. 0,5 gam B. 0,58 gam
C. 0,7 gam D. 1 gam

nguồn" GV Cẩm Thạch
 
P

phepmaukidieu

đâylàđề,,các bạn làm nhé ,thanks

BÀI TẬP ÔN KIỂM TRA 1 TIẾT CHƯƠNG 4 – 5

ND KIỂM TRA 1TIẾT 11NC

( từ bài 25 à bài 37)


PHẦN 1 : TRẮC NGHIỆM ( 3 Đ)

Các định nghĩa, định luật, đồng đẳng, đồng phân, phân loại đồng phân, phản ứng hữu cơ

PHẦN 2: TỰ LUẬN (7 Đ)

I. PHẦN LÍ THUYẾT

1. Viết đồng phân, gọi tên, phân loại đồng phân ( Ankan; xicloankan; dẫn xuất halogen)

Ankan : C4H10 ; C5H12 ; C6H14; C7H16

Xicloankan : C4H8 ; C5H10; C6H12

Dẫn xuất halogen : C3H7Cl ; C3H6Cl2 ; C4H9Cl

2. Viết phương trình phản ứng, pư chứng minh (pư thế, pư cracking).

Câu 1 : Viết phương trình phản ứng sau :

a) Propan, butan, isobutan tác dụng với clo (theo tỉ lệ mol 1:1 ) khi chiếu sáng b) Tách một phân tử hidro từ phân tử propan, butan, isobutan.c) crackinh propan, butan d) Đốt cháy hexan….

Câu 2; Viết ptpư xảy ra khi :

a) Dẫn xiclopropan, metylxiclopropan đi qua dung dịch brom

b) Đun nóng h/hợp xiclopropan và xiclobutan với hidro có bột Ni

c) Đun nóng xiclohexan, metylxilopropan, metylxixlopentan, xiclobutan với brom theo tỉ lệ mol 1:1.

d) Butan và xiclohexan là những hidrocacbon no nên tham gia phản ứng thế và phản ứng tách.

e) Xicloankan và ankan có đặc điểm cấu tạo khác nhau như thế nào? Viết p trình phản ứng minh họa.

3. Điều chế metan.

- Từ natriaxetat, vôi tôi, xút.

- Từ nhôm cacbua

- Từ butan

4. Chọn chất phản ứng.

Đánh dấu cộng vào những ô có phản ứng, viết pt , gọi tên sản phẩm



II. PHẦN TOÁN

Dạng 1 : Tìm CTPT khi biết họ chất ( ankan, xicloankan), Tìm CTCT phù hợp với dự kiện.

Bài 1 : Oxi hóa hoàn toàn 0,224 lít ( đktc) của xicloankan X thu được 1,76 gam khí CO2 .Tìm CTCT của X , biết X làm mất màu dd Br2

Bài 2 : Ankan Y mạch không phân nhánh có CTĐG nhất là C2H5

a) Tìm CTPT , viết CTCT và gọi tên Y

b) Viết ptpư của Y với Clo khi chiếu sáng , chỉ rõ sản phẩm chính của phản ứng

Bài 3: Xicloankan đơn vòng X có tỉ khối so với N2 bằng 2 .Lập CTPT X .Viết ptpư minh họa tính chất hóa học của X ,Biết X tác dụng với H2 / xúc tác Ni chỉ tạo ra một sản phẩm duy nhất . Viết pt của X với dd Brom ; hơi HCl ; Cl2 as (1:1)

Bài 4: . Khi đốt cháy hoàn toàn 1,8 gam một ankan , người ta thấy trong sản phẩm tạo thành khối lượng CO2 nhiều hơn khối lượng của H2O là 2,8 gam

a)Xác định CTPT của ankan mang đốt

b) Viết CTCT và tên tất cả các đồng phân ứng với CTPT đó .

Bài 5: Hỗn hợp khí A chứa 1 ankan và 1 monoxicloankan . Tỉ khối hơi của A đối với hidro là 25,8. Đốt cháy hoàn toàn 2,58g A rồi hấp thu hết sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư , thu được 35,46g kết tủa Hãy xác định CTPT và % về thể tích của từng chất trong hỗn hợp khí A

Bài 6: . Chất khí A là 1 xicloankan . Khi đốt cháy 672 ml A (đktc) , thì thấy khối lượng CO2 tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành 3,12g

a) Xác định CTPT của A

b) Viết CTCT và tên các xiclankan ứng với CTPT tìm được

c) Cho chất A qua dd brom , màu của dd mất đi . Xác định công thức cấu tạo đúng của chất A

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 8,6 gam một hidrocacbon A, thu được hỗn hợp CO2 và H2O, trong đó khối lượng CO2 > khối lượng H2O là 13,8 gam .

a. Xác định CTPT của hidrocacbon đó

b. Tính thể tích không khí cần dùng (đkc) để đốt cháy hết lượng HC trên, biết rằng oxi chiếm 4/5 thể tích không khí.

Bài 8: Đốt cháy hỗn hợp 1 ankan và 1 xicloankan, thu được 2,24 lit CO2 và 2,7 gam H2O . Tính khối lượng của hh đem đốt.

Bài 9:Đốt cháy hoàn toàn v lit (đktc) hỗn hợp 2 hidrocacbon cùng thuộc dãy đồng đẳng, thu được 2,24 lít CO2 (đkc) và 2,52 gam H2O. Giá trị của v là bao nhiêu?

Bài 10. Đốt cháy hết hh X gồm ankan và xicloankan. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng dd NaOh đặc. Thấy khối lượng bình 1 tăng 4,14 gam và bình 2 tăng 6,16 gam. Số mol ankan trong hh là bao nhiêu?
 
Top Bottom