Bài 25 : ANKAN

Bài 25

ANKAN

–o0o–

I. tính chất chung :

1. Dãy đồng đẳng của ankan (parafin) : 

Tên gọi

CTPT

Trạng thái

metan CH4

khí

etan C2H6
propan C3H8
butan C4H10
pentan C5H12

Lỏng

hexan C6H14
hetan C7H16
octan C8H18
nonan C9H20
decan C10H22
C18H38

Rắn

Tổng quát CnH2n +2 (n≥1)

2. Đồng phân của ankan :

Ankan có 4 Cacbon trở lên có đồng phân mạch cacbon :

CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH3 : 2 – metyl butan

Gọi tên :

Tên mánh

Tên mạch chính

Vị trí – tên mánh

Tên HC + “yl”

Tên mạch chínhTên HC + “an”

Lưu ý :

CH2 – CH(CH3) – :  iso-

CH2 – C(CH3)2 – :  neo-

II. Tính chất hóa học :

1. Phản ứng thế halogen :

Ankan + Cl2\xrightarrow{askt} dẫn xuất halogen của hiđrôcacbon + HCl

CH3 – CH2– CH3 + Cl2 \xrightarrow{askt} CH3 – CHCl– CH3 + HCl  (sp chính)

Hoặc CH3 – CH2– CH3 + Cl2 \xrightarrow{askt} CH3 – CH2– CH2Cl+ HCl (sp phụ)

Nhận xét : nguyên tử hiđrô liên kết với nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thay thế hơn nguyên tử hi đrô liên kết với nguyên tử cacbon bậc thấp hơn.

2. Phản ứng tách :

CH3 – CH3 \xrightarrow{500^0C, xt} CH2 = CH2 + H2

3. Phản ứng rackinh (bẽ mạch cacbon) :

Ankan \xrightarrow{500^0C, xt} ankan + enkan.

4. Phản ứng oxi hóa :

Phản ứng oxi hóa hoàn toán ::

2CnH2n +2 + (3n + 1)O2\xrightarrow{t^0} 2nCO2 + 2(n +1)H2O

Phản ứng oxi hóa khong hoàn toán :

CH4 + O2\xrightarrow{t^0} HCH = O + H2O

III. Điều chế :

Trong phòng thí nghiệm :

CH3COONa + NaOH  \xrightarrow{CaO, t^0} CH4 + Na2CO3

Nhôm cacbua : Al4C3 + 12H2O –>3CH4 + 4Al(OH)3

Trong công nghiệp :

Từ dầu mỏ, khí thiên nhiên.

==============================================

BÀI TẬP SGK :

BÀI 7 TRANG 116 SGK CB :

Khi đốt cháy hoàn toàn 3,60g ankan X thu được 5.60 lit CO2 (đktc). Tìm công thức phân tử của X ?

Giải.

Gọi ankan X : CnH2n +2

2CnH2n +2 + (3n + 1)O2\xrightarrow{t^0} 2nCO2 + 2(n +1)H2O

x mol ———————————— xn mol

số mol CO2 : n=\frac{V}{22,4}=\frac{5,6}{22,4}=0,25 mol.

Ta có : nx = 0,25 (1)

Khối lượng X : x(14n + 2) = 14nx + 2x = 3,6g. (2)

Từ (1) và (2) : x = 0,05; n = 5.

Vậy : X là C5H10

Vậy A : C3H8

=========================

BÀI TẬP BỔ SUNG :

BÀI 1 :

Xác định công thức phân tử của ankan X trong các trường hợp :

  1. Chứa 80% C.
  2. X có tỉ khối hơi so với không khí bằng 2.

Giải.

Gọi ankan X : CnH2n +2 (n  ≥ 1)

Ta được, Khối lượng mol : M = 12n + 2n + 2 = 14n + 2.

  1. Chứa 80% C.

%C =\frac{\%m_C}{M}.100  = 80%

<=>\frac{12n}{14n+2}.100 =80

<=>12n.5 =4.( 14n + 2)

<=> n = 2.

Vậy X : C2H6

  1. X có tỉ khối hơi so với không khí bằng 2.

Ta có : DX/kk = \frac{M}{29}=2

Ta được : M = 2.29 = 58

=>M = 14n + 2= 58 => n = 4

Vậy X : C4H10

BÀI 2 :

Chất A là một ankan ở thể khí. Đốt cháy hoàn toàn 1,2 lít A cần dùng hết 6 lít oxi lấy cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử A.

GIẢI.

Gọi ankan A : CnH2n +2 (n  ≥ 1)có x mol.

Phản ứng cháy :

2CnH2n +2 + (3n + 1)O2\xrightarrow{t^0} 2nCO2 + 2(n +1)H2O

2x mol ——-x( 3n + 1)mol.

1,2 lít ——– 6 lít

ở cùng điều kiện, ta có :  \frac{n_A}{n_{O2}}=\frac{V_A}{V_{O2}}

=> 2x . 6 = 1,2 . x( 3n + 1)

<=> n = 3

Vậy A : C3H8

BÀI 3 :

Một hỗn hợp X gồm hai ankan đồng đẳng kế tiếp nhau có Khối lượng 24,8g. thể tích tương ứng là 11,2 lít (đktc). Xác định công thức phân tử của hai ankan.

GIẢI.

Gọi ankan A : CnH2n +2 (n  ≥ 1).

Ankan B đồng đẳng kế tiếp : CmH2m +2 với m = n + 1

Công thức phân tử trung bình của X : C_{ \overline{n}}H_{ \overline{n}+2}  với n < \overline{n} < m = n +1 .

Ta được : \overline{M} = 14 \overline{n}+2

Số mol X = v : 22,4 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol

Khối lượng mol trung bình : 24,8 : 0,5 = 49,6 .

=> Ta được : \overline{M} = 14 \overline{n}+2 = 49,6

=> \overline{n}  = 3,4

Ta có : n < 3,4 < n +1

=> n = 3

=> m = 3+1 = 4

Vậy A : C3H8 và B : C4H10

Bài 20 + 21 : hợp chất hữu cơ – công thức phân tử.

I> Xác định CTPT của hợp chất hữu cơ :

Khái niệm :

hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, H2CO3, CaCO3, CaC, …)

phân loại :

  • hiđrocacbon (HC) : là hợp chất hữu cơ được tạo nên từ hai nguyên tố cacbon (C) và hiđro (H)
  • dẫn xuất HC : là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử ngoài hai nguyên tố cacbon (C) và hiđro (H) còn có các nguyên tố khác : Cl, N, O, S, …
    • dẫn xuất halogen : HCHC tạo từ ba nguyên tố C, H và nguyên tố thuộc nhóm halogen (Cl, Br, …) : CH3Cl, C2H5Br,…
    • rượu : hợp chất hữu cơ có nhóm chức hiđroxit (-OH) : CH3OH, C2H5OH, …
    • anđehit: hợp chất hữu cơ có nhóm chức cacbanđehit (-CHO) : CH3CHO, C2H5CHO, …
    • axit : hợp chất hữu cơ có nhóm chức cacboxyl (-COOH) : CH3COOH, C2H5COOH, …

II> công thức tìm công thức phân tử của hợp chất hữu cơ :

một hợp chất hữu cơ A có các nguyên tố thành phần C, H, O, …

công thức phân tử có dạng A : CxHyOz

chất A có khối lượng ag. khối lượng mol : M

nguyên tố C thành phần có khối lượng mC, có thành phần phần trăm :%C.

nguyên tố H thành phần có khối lượng mH, có thành phần phần trăm :%H.

nguyên tố O thành phần có khối lượng mO, có thành phần phần trăm :%O…

thiết lập theo công thức đơn giản nhất :

công thức phân tử có dạng A : CxHyOz

tỉ lệ :

x : y : z = \frac{m_C}{12} =\frac{m_H}{1}=\frac{m_O}{16} = …= p:q:l

hoặc x : y : z = \frac{\%C}{12} =\frac{\%H}{1}=\frac{\%O}{16} = …= p:q:l

ta công thức phân tử đơn giản có dạng A : (CpHqOl…)n

  • tìm n, ta công thức phân tử của A.
  • thiết lập theo công thức phân tử của A.

\frac{12.x}{m_C} =\frac{y}{m_H}=\frac{16.z}{m_O}=\frac{M}{a}

=> x, y, z, …

=================================

Bài tập SGK :

BÀI 3 TRANG 92 SGK CB :

Đốt cháy hoàn toàn 0,30g chất A(phân tử chứa các C, H, O) thu được 0,44g khí cacbonic và 0,18g nước. thể tích hơi của 0,30g chất A bằng thể tích của 0,16g khí oxi (ở cùng điều kiện về nhiệt độ và ấp suất).Xác định công thức phân tử của A.

Giải.

khối lượng nguyên tố C mC trong chất A :

mC = nCO2 .12 = 0,01.12 = 0,12g.

khối lượng nguyên tố H mH trong chất A :

mH = nH2O . 2 = 0,01. 2 = 0,02g.

khối lượng nguyên tố o mo trong chất A :

mO = a – (mC + mH) = 0,3 – (0,12 + 0,02) = 0,16g.

công thức phân tử có dạng A : CxHyOz

ở cùng điều kiện về nhiệt độ và ấp suất, ta có :

nA:nO2 = VA:VO2 = 1 => nA = nO2 <=> 0,3:MA = 0,16 : 32

=> MA = 60 dv.C

Ta có : \frac{12.x}{m_C} =\frac{y}{m_H}=\frac{16.z}{m_O}=\frac{M}{a}

\frac{12.x}{0,12} =\frac{y}{0,02}=\frac{16.z}{0,16}=\frac{60}{0,3}=200

=> x = 2

=> y = 4

=> z = 2

vậy : C2H4O2

Theo dõi

Get every new post delivered to your Inbox.