Lý thuyết ankan

Lý thuyết ankan

Xicloankan là hidrocacbon no mạch vòng CTTQ của monoxicloankan CnH2n (n≥3)

1. Khái niệm

-          Ankan là hidro no mạch hở: C_nH_2n+2 (n ≥1)

-          Xicloankan là hidrocacbon no mạch vòng CTTQ của monoxicloankan C_nH_2n (n≥3)

2. Đồng đẳng, danh pháp

- Đồng phân cấu tạo: Ankan từ C₄H₁₀ trở đi có công thức đồng phân cấu tạo mạch cacbon (mạch không phân nhánh và phân nhánh)

Danh pháp ankan có mạch nhánh:

Số chỉ nhánh- tên nhánh + tên mạch chính + an

Mạch chính là mạch cacbon dài nhất, chứa nhiều nhánh hơn.

Đánh số thứ tự cacbon mạch chính từ C đầu gần nhánh.

Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì dùng tiền tố chỉ độ bội (theo số đếm): đi, tri, tera…Khi có nhiều nhánh thứ tự gọi tên nhánh theo vần chữ cái.

-          Gốc hidrocacbon là phần còn lại của phân tử hidrocacbon sau khi bớt đi một số nguyên tử hidro nhưng vẫn còn tồn tại  trong phân tử ở trạng thái liên kết và không mang electron tự do như gốc tự do. CTTQ nhóm ankyl: C_nH_2n+2

-          Bậc của một nguyên tử cacbon trong phân tử ankan bằng số nguyên tử cacbon liên kết trực tiếp với nó.

3. Tính chất vật lí: ở điều kiện thường ankan từ C₁ → C₄ ở trạng thái khí, từ C₅ → C₁₇ trở đi ở trạng thái lỏng, từ C₁₈ trở lên ở dạng rắn. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan nói chung tăng theo chiều tăng của phân tử khối.

Ankan là những chất không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

4. Phản ứng hóa học

a) Phản ứng thế:

- Nguyên tử H bị thế bằng halogen tạo dẫ xuất halogen:

C_nH_2n+2  + x Cl₂ → C_nH_2n+2-xCl_x + x HCl (x ≤ 2n+2)

- Đối với ankan phân tử có các nguyên tử C có bậc khác nhau, sản phẩm chính thế H ở C bậc cao hơn.

b) Phản ứng tách:

+ Tách hidro: C_nH_2n+2            C_nH_2n+2-2x + xH₂

+ Bẻ gãy các liên kết C-C:

C_nH_2n+2            C_mH_2m + C_m’H_2m’+2 (n = m + m’)

c) Phản ứng oxi hóa

- Ankan cháy tạo ra nhiều nhiệt:

C_nH_2n+2    +         O₂  → n CO₂ + (n+1) H₂O

5. Điều chế

- Trong công nghiệp, metan và các đồng đẳng được lấy từ khí thiên nhiên, khí mỏ dầu và dầu mỏ.

- Trong phòng thí nghiệm, ankan được điều chế bằng cách nung muối natri của axit cacboxylic với vôi tôi xút.