Bài 30 : ANKAĐIEN

Bài 30

ANKAĐIEN

–o0o–

Định nghĩa :

ANKAĐIEN là mạch hở có hai liên kết đôi  (C = C) trong phân tử.

  •  CH2 = CH – CH = CH2 : buta – 1, 3 – đien (butađien).
  • CH2 = C(CH3) – CH = CH2 : isopren.

Tính chất hóa học :

Phản ứng cộng :

Cộng H2:

CH2 = CH – CH = CH2 +  2H2 \xrightarrow{Ni,t^0} CH3 – CH2 – CH2 – CH3

CH2 = CH – CH = CH2 +  H2 \xrightarrow{Pd,t^0} CH2 = CH – CH2 – CH3

Cộng dung dịch halogen Br2:

CH2 = CH – CH = CH2 +  Br2 \xrightarrow{-80^0c} CH2 = CH – CHBr – CH2Br

CH2 = CH – CH = CH2 +  Br2 \xrightarrow{40^0c} CH2Br – CH = CH – CH2Br

Cộng HX :

CH2 = CH – CH = CH2 +  HBr\xrightarrow{-80^0c} CH2 = CH – CH2 – CH2Br

CH2 = CH – CH = CH2 +  HBr\xrightarrow{40^0c} CH3 – CH = CH – CH2Br

Phản ứng trùng hợp :

n CH2 = CH – CH = CH2 \xrightarrow{p, xt, t^0} (– CH2 – CH = CH – CH2 –)n

Phản ứng oxi hóa :

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy) :

2C4H6 + 11O2 \xrightarrow{ t^0} 8CO2 + 6H2O

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn : làm mất màu dung dịch kali penmanganat.

Điều chế :

CH3 – CH2 – CH2 – CH3  \xrightarrow{ t^0,p,xt} CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2

CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH3  \xrightarrow{ t^0,p,xt} CH2 = C(CH3) – CH = CH2 + 2H2

Bài 29 : ANKEN

Bài 29

ANKEN

–o0o–

etilen

Dãy đồng đẳng của anken (olefin) :

Tên gọi CTPT Trạng thái

Tên HC + “ilen”

etilen C2H4

khí

propilen C3H6
butilen C4H8
pentilen C5H10

Lỏng hoặc Rắn

hexilen C6H12
hetilen C7H14
octilen C8H16
nonilen C9H18
decilen C10H20
Tổng quát CnH2n (n≥1)

Đồng phân của ankan :

Ankan có 4 Cacbon trở lên có đồng phân mạch cacbon và đồng phân : nối đôi “=”

CH2 = C(CH3) – CH2 – CH3 : 2 – metyl but-1-en

CH3 – CH(CH3) – CH = CH2 : 3 – metyl but-1-en

Gọi tên :

Tên mánh

Tên mạch chính

Vị trí – tên mánh

Tên HC + “yl”

Tên mạch chínhTên HC +  vị trí +“en”

Đồng phân hình học :

II. Tính chất hóa học :

Liên kết C = C gồm một liên kết và một liên kết. liên kết kém bền nên dễ bị phân cắt, gây nên tính chất hóa học đặc trưng của anken : dễ dàng tham gia phản ứng cộng tạo thành hợp chất no.

1. Phản ứng cộng :

Cộng H2: CH2 = CH – CH3 \xrightarrow{Ni,t^0} CH3 – CH2 – CH3

Cộng halogen Br2: CH2 = CH2 –> CH3 – CH3  ()

Cộng HX : CH2 = CH2 + HX –> CH3 – CHX

CH2 = CH – CH3 + HX –> CH3 – CHX – CH3 (sp chính)

Hoặc CH2 = CH – CH3 + HX –> CH2X – CH2 – CH3 (sp phụ)

Quy tắc Mac-côp-nhi-côp :

Trong phản ứng cộng HX vào liên kết đôi, nguyên tử H (hay phần mang điện dương) chủ yếu cộng vào nguyên tử Cacbon bậc thấp hơn (có nhiều H hơn), nguyên tử X (hay phần mang điện âm) cộng vào nguyên tử Cacbon bậc cao hơn (có ít H hơn).

2. Phản ứng trùng hợp :

nCH2 = CH2 \xrightarrow{p, xt, t^0} (– CH2 – CH2 –)n

Phản ứng trùng hợp là hóa trình kếp hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành những phân tử lớn (polime).

3. Phản ứng oxi hóa :

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy) :

2CnH2n + 3nO2 \xrightarrow{ t^0} 2nCO2 + 2nH2O

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn :

3CH2 = CH2  + 4H2O  + 3KMnO4 –>  3HO – CH2 – CH2 – OH + 2MnO2 + 2KOH

III. Điều chế :

Trong phòng thí nghiệm :

C2H5OH \xrightarrow{H2SO4 dac, 170^0c} CH2 = CH2  + H2O

Trong công nghiệp :

Từ ankan :

CnH2n +2  \xrightarrow{ t^0,p,xt} CnH2n+ H2

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

BÀI TẬP SGK :

 

Bài 26 : XICLOANKAN

Bài 26

XICLOANKAN

–o0o–

xiclopentan

I. TÍNH CHẤT CHUNG :

xicloankan là những hiđrôcacbon nghiệm mạch vòng

Tên gọi CTPT
xiclopropan C3H8
xiclobutan C4H10
xiclopentan C5H12
xiclohexan C6H14
xiclohetan C7H16
xiclooctan C8H18
xiclononan C9H20
xiclodecan C10H22
Tổng quát CnH2n  (n≥ 3)

Tên gọi :

Tên nhánh

Tên vòng

Vị trí – tên nhánh

“xiclo” + tên mạch chính + “an”

 II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC :

Phản ứng thế : tương tự ankan.

Phản ứng cộng mở vòng :

Xiclopropan : Δ

Δ + H2 \xrightarrow{Ni,80^0C} CH3 – CH2 – CH3

Δ + Cl2 \xrightarrow{Ni,80^0C} ClCH2 – CH2 – CH2Cl

Δ + HCl \xrightarrow{Ni,80^0C} CH3 – CH2 – CH2Cl

Xiclobutan \square : chỉ mở vòng khi cộng H2.

\square + H2 \xrightarrow{Ni,120^0C} CH3 – CH2 – CH2 – CH3

Xicloankan vòng 5 trở lên không có phản ứng mở vòng.

 Phản ứng tách :

metylxiclohexan \xrightarrow{t^0, xt} toluen (metylbenzen) + 3H2

Phản ứng oxi hóa :

2CnH2n  + 3n O2\xrightarrow{t^0} 2nCO2 + 2nH2O

III. ĐIỀU CHẾ :

Hetan \xrightarrow{t^0, xt} metylxiclohexan + H2

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