Hãy chọn câu đúng: A Hidrocacbon no là hidrocacbon không có phản ứng cộng thêm nguyên tử hidro.. B Ankan là hidrocacbon có công thức phân tử CnH2n+2.. Hãy viết công thức cấu tạo của chún
Trang 1Chương 5 HIDROCACBON NO
ANKAN
I Công thức tổng quát & các tên gọi
* CnH2n+2 ( n 1≥ )
* Ankan ; hydro cacbon no , mạch hở ; đồng đẳng của metan ; parapin
Nguyên tắc gọi tên quốc tế của ankan
1 Tên và công thức của 10 ankan đầu dãy
Metan CH4 Hexan C6H14
Etan C2H6 Heptan C7H16
Propan C3H8 Octan C8H18
Butan C4H10 Nonan C9H20
Pentan C5H12 Decan C10H22
2 Nguyên tắc :
a) Ankan mạch thẳng : tên ankan
b) Ankan mạch phân nhánh
* Chọn mạch cacbon dài nhất làm mạch chính
* Đánh số trên mạch chính sao cho tổng chỉ số các nhánh là nhỏ nhất
* Đọc tên nhánh theo thứ tự mẩu tự
- Tên gốc hydro cacbon : đổi đuôi an→ yl
Thí dụ : CH3 – metyl * CH3 – CH2 – CH2 – n - propil C2H5 – etyl * CH3 – CH –
C3H7 – propyl CH3 iso - propil
- Nếu có 2 , 3 , 4 nhánh giống nhau dùng tiếp đầu ngữ di , tri , tetra trước tên nhánh
∗ Giữa chữ và số nối nhau bằng dấu –
∗ Giữa số và số nối nhau bằng dấu ,
∗ Gọi tên ankan theo trình tự sau:
II Tính chất vật lý
- Từ C1 → C4 là những chất khí
- Khối lượng phân tử càng lớn thì t0 nóng chảy , t 0 sôi càng cao
- Nhẹ và không tan trong nước
1 Metan:
- Có 4 liên kết σ hướng về 4 đỉnh của một tứ diện đều
- Góc HCH bằng 109028/
- Toàn bộ phân tử không ở trên cùng một mặt phẳng
2 Đồng đẳng :
- Các liên kết C – H ; C – C đều là những liên kết cộng hóa trị σ
- Các nguyên tử trong phân tử không nằm trên cùng một mặt phẳng
- Các góc HCH , HCC , CCC khoảng 109,50
- Mạch cacbon không phải là đường thẳng mà là đường gấp khúc
Vị trí nhánh + Tên nhánh + Tên ankan mạch chính
Trang 2III Tính chất hóa học
1 Tính chất hóa học của metan
a.Phản ứng thế : thế clo ngoài ánh sáng
CH4 + Cl2 →as
CH3Cl + Cl2 →as
CH2Cl2 + Cl2 →as
CHCl3 + Cl2 →as
b Phản ứng phân hủy ( điều kiện : 8000C )
CH4 →t0
c Phản ứng oxyhóa hoàn toàn
CH4 + 2 O2 →t0
2.Tính chất hóa học của ankan
1 Phản ứng thế ( đặc trưng nhất)
a) Tổng quát: CnH2n+2 + x Cl2 a →s ; 1 :x CnH2n+2-xClx + x HCl
CnH2n+2-xClx gọi là dẫn xuất clo của ankan
x = 1 dẫn xuất monoclo
x = 2 dẫn xuất diclo
x = 3 dẫn xuất triclo
b) Thí dụ : Thế 1 lần clo tạo dẫn xuất monoclo
* Thế 1 lần clo trên C2H6 trong điều kiện ánh sáng :
C2H6 + Cl2 →as
* Propan tác dụng đúng với clo với tỉ lệ mol 1 : 1 ( điều kiện ánh sáng)
CH3 – CH2 – CH3 + Cl2 →as
c) Lưu ý : Khi thế clo hay brom vào ankan có từ C3 trở lên thì tạo hỗn hợp nhiều sản phẩm
- - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - -
2 Phản ứng crackinh
a) Tổng quát: CnH2n+2 →crackinh CmH2m+2 + Cm,H2m, {m≥ 1 ;m' ≥ 2 ;n=m+m'}
Ankan Ankan mới Anken b) Thí dụ: C3H8 →crackinh CH4 + C2H4
C4H10crackinh →
- - - - - - - - - - - - - - - - -
3 Phản ứng tách hydro ( dehydro hoá)
CnH2n+2 t , → 0 xt
CnH2n + H2 Anken
- - - - - - - - -
4 Phản ứng phân hủy
CnH2n+2 →t0 n C + ( n + 1) H2
- - - - - - - - -
5 Phản ứng oxyhóa hoàn toàn : CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 →t0 n CO2 + ( n+1 ) H2O
- - - - - - - - -
IV Các phương trình điều chế metan và ứng dụngcủa metan
Trang 3b) Từ nhôm cacbua Al4C3+ 12 H2O → 3 CH4 + 4 Al(OH)3
c) Từ khí thiên nhiên , dầu mỏ
d) Crackinh propan, butan:
e) Từ cacbon C + 2 H2 →Ni,t0 CH4
Luyện tập
1 Hãy chọn câu đúng:
A) Hidrocacbon no là hidrocacbon không có phản ứng cộng thêm nguyên tử hidro
B) Ankan là hidrocacbon có công thức phân tử CnH2n+2 C) Hidrocacbon không no là hidrocacbon có phản ứng cộng với hidro D) Hidrocacbon no là hidrocacbon mà trong phân tử chỉ có liên kết đơn 2 Hãy viết công thức phân tử các ankan chứa : a) 14 nguyên tử C - - - - -
b) 28 nguyên tử C - - - - -
c) 14 nguyên tử H - - - - -
d) 28 nguyên tử H - - - - -
3 Ứng với propan có hai nhóm ankyl là n- propyl và iso – propyl Hãy viết công thức cấu tạo của chúng và cho biết bậc của nguyên tử cacbon mang hóa trị tự do - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
4 Hãy viết công thức cấu tạo và gọi tên theo IUPAC: a) Các butan đồng phân - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
b) Các pentan đồng phân - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
c) Các hexan đồng phân - - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - -
- - - - - -
5 Đốt cháy hòan tòan một mẫu hidrocacbon người ta thấy thể tích hơi nước sinh ra gấp đôi 1,2 lần thể tích khí cacbonic ( đo trong cùng điều kiện) Biết rằng hidrocacon đó chỉ tạo thành 1 dẫn xuất monoclo duy nhất Hãy xác định công thức cấu tạo của nó
6 a) Vì sao xăng dầu phải được chứa trong các bình chứa chuyên dụng và bảo quản ở những kho riêng?
Trang 4- - - - - - - - -
- - - - - - - - - b) Vì sao các tàu chở dầu khi bị tai nạn thường gây ra thảm họa cho một cùng biển rất rộng? - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
c) Vì sao khi các chi tiết máy hoặc đồ dùng bị bẩn dầu mỡ người ta thường dùng xăng hay dầu hỏa để lau rửa? - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
d) Vì sao khi bị cháy xăng dầu không nên dùng nước để dập? - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
7 Viết phương trình và gọi tên phản ứng của isobutan trong các trường hợp sau: a) Lấy 1 mol isobutan cho tác dụng với 1 mol clo có chiếu sáng - - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
b) Lấy 1 mol isobutan đun nóng với 1 mol brom - - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - -
c) Nung nóng isobutan với xúc tác Cr2O3 để tạo thành C4H8 ( isobutilen) - - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - - - -
- - - - - - -
d) Đốt isobutan trong không khí - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
8.Thế nào là hydrocacbon ? hydrocacbon no ? ankan ? gốc hydrocacbon ? - - -
- - -
- - - - -
- - -
- - - -
9 Viết các cấu tạo có thể có của gốc ankyl C4H9 – - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
- - - - - - - - 10 Gọi tên
Trang 5theo danh pháp quốc tế những ankan có cấu tạo sau đây ( sau khi điền nguyên tử hydro vào mạch )
C -C - C -C -C -C C -C -C -C - C C -C -C -C | | |
C C C
C C | |
C - C -C -C C -C -C -C -C -C -C C - C – C – C - C | | | | |
C C C C C | |
C C 11 : Viết cấu tạo những chất có tên sau đây: * 3-metyl pentan ∗ 4 - etyl – 3 – metyl octan - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - -
-* 2,2 – dimetyl pentan ∗ 3,3 – dietyl hexan - - -
- - - - - - - - -
-12 : Viết cấu tạo các đồng phân có công thức phân tử C4H10 ; C5H12 và gọi tên những đồng phân đó - - - - -
- - -
- - -
- - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
13: Thế clo vào isobutan , isopentan , neopentan có thể tạo bao nhiêu sản phẩm thế monoclo Viết cấu tạo các dẫn xuất clo đó - - - -
- - -
- - - - -
- -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - -
Trang 614: Viết phương trình phản ứng của butan :
a Tác dụng với clo theo tỷ lệ mol 1:1
- - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
-b Tách một phân tử hydro - - - - -
- - - - -
- - -
15: Khi đốt ankan trong khí clo sinh ra muội đen và một chất khí làm đỏ giấy quỳ ướt Những sản phẩm đó là gì ? - - - - -
- - - - -
- - -
16: Xác định công thức phân tử của các ankan trong mỗi trường hợp sau : a Tỷ khối hơi so với hydro bằng 36 - - -
- - - - -
- - - - - - - - - - - - -
-b Công thức đơn giản nhất là C2H5 - - -
- - - - -
- - - - - - - - -
c Đốt cháy hoàn toàn 2 lít ankan sinh ra 6 lít CO2 ( đo cùng điều kiện ) - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - -
- - - -
d Thành phần nguyên tố %C = 84,21 - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - - - - - -
e Tác dụng với brom , thu được một dẫn xuất chứa brom có tỷ khối hơi đối với không khí bằng 5,207 - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - - - -
- -
17: Tính thể tích khí metan sinh ra ( đkc ) trong 2 trường hợp sau : a Cho 50 gam natri axetat khan tác dụng với một lượng dư vôi trộn NaOH - - - - -
- - - - -
- - - - -
- - -
Trang 7b Cho 29,2 gam nhôm cacbua tác dụng với lượng dư H2O
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - -
18: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hydrocacbon no kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng , dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng CaCl2 khan , bình 2 đựng dd KOH dư Sau thí nghiệm , khối lượng bình 1 tăng 6,43 gam , bình 2 tăng 9,82 gam Lập công thức của 2 hydro cacbon - - -
- - - - -
- - - - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - - -
- - - - -
Trang 8
XICLO ANKAN
I) Cấu trúc, đồng phân, danh pháp:
1.Cấutrúcphân tửcủa một số monoxicloankan:
- Xicloankan là những hiđrocacbon no mạch vòng
-Có 2 loại xicloankan :
+Mono xicloankan : CnH2n (n≥3)
+ Polixicloankan
- Trừ xiclopropan, ở ptử xicloankan các ntử C không nằm trên 1 mặt phẳng
2.Đồng phân:
- Mono xicloankan từ 4C trở lên có đp mạch C
-VD : C6H12 có một số đp xicloankan là :
(1) (2) (3) (4)
3.Gọi tên :
-Quy tắc:
Số chỉ vị trí+tên nhánh+ xiclo + tên mạch chính+an
- Mạch chính là mạch vòng, đánh số sao cho tổng các chỉ số vị trí các mạch nhánh là nhỏ nhất
VD :
(1) :
(2) :
(3) :
(4) :
II) Tính chất vật lí :
- Xiclopropan, xiclobutan: khí ; xiclopentan, xiclohexan: lỏng
-Không màu
-Không tan trong nước,tan trong dm hữu cơ
III) Tính chất hóa học :
1) Pư thế :
+Cl2 →as +
+Br2 t
→ +
2) Phản ứng cộng mở vòng của xiclopropan và xiclobutan :
- xiclopropan cộng với H2,Br2,axit.
+ H2 →Ni,80o C
Trang 9
+Br2 →
+HBr →
- xiclobutan chỉ cộng với H2 +H2 Ni,120O C→ 3) Phản ứng oxi hĩa: 3 2 2n 2 2 2 n n C H + O →nCO +nH O ; ∆ <H 0 6 12 9 2 6 2 6 2 C H + O → CO + H O;∆ = −H 3947,5kJ IV) Điều chế và ứng dụng: 1.Điều chế: - Tách trực tiếp từ quá trình chưng cất dầu mỏ - Tách H2 từ ankan tương ứng CH3[CH2]4CH3 , t xt → + H2 2.Ứng dụng - Dùng làm nhiên liệu, dung mơi - Làm nguyên liệu để điều chế các chất khác: →t xt, +3H2 Luyện tập Câu 1 : Viết cấu tạo của xiclo butan ; metyl xiclopentan , etyl xiclo hexan - - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
-Câu 2 : C5H10 là xiclo ankan Viết tất cả các cấu tạo có thể có và gọi tên chúng - - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- -
Trang 10- - - - - - - -
- - - - -
-Câu 3: Xiclo ankan A có tỷ khối hơi so với nitơ bằng 3 a Tìm công thức phân tử của A b A tác dụng với clo ngoài ánh sáng chỉ cho một dẫn xuất monoclo Xác định cấu tạo của A và viết phương trình phản ứng - - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - - -
- - - - -
- - - - -
-Câu 4: Khi đốt hoàn toàn 0,1 mol một hydro cacbon no ( chưa rõ mạch hở hay vòng ) người ta dùng hết 84 lít không khí ( đkc ) Hãy xác định CTPT của hydrocacbon - - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - -
- - -
Câu hỏi trắc nghiệm
1/ Hidro cacbon no là:
A Hợp chất hidrôcacbon mà trong phân tử chỉ có liên kết đơn
B Hidrocacbon không có liên kết đôi
C Hidrocacbon mạch hở luôn luôn có tính chất cacbon và hidrô
D Hidrocacbon mạch vòng hoặc mạch hở
2/ Gốc hidrocacbon là:
A Gốc của phân tử chất hữu cơ
B Phần còn lại của phân tử Hidrocacbon luôn có hóa I
C Phần còn lại của phân tử Hidrocacbon sau khi tách ra 1 hay nhiều nguyên tử H
D Tất cả không đúng
3/ Gốc etyl có công thức:
CH3-CH2-4/ Cho công thức: CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 Đó là:
A 2- metylbutan B isobutan C n- pentan D 2-metylpentan
Trang 115/ Trong các tên gọi sau: 3- metylbutan (I) ; 3,3-dimetylbutan (II) ; 2,3- dimetylbutan (III) ; 2,33- trimetylbutan (IV) Tên gọi đúng là:
A (I) B (III) C.( I) , (II), (III) D (III), (IV)
6/ Gốc hidrocacbon : CH3CH(CH3) CH2- có tên là:
A iso- butan B tert- butyl C sec- butyl D- neo- butyl
7/ C5H12 có số đồng phân:
8/ 2-clo-3,3-dimetylpentan có công thức:
A CH3 – C( Cl) – C(CH)3 – CH2 – CH3 B CH3 – CH(Cl) – CH (CH3)2– CH3
C CH3 – C(Cl) – CH(CH3) – CH3 D CH3 – CH(Cl) – C(CH3)2 – CH2 – CH3
9/ Công thức chung của ankan là:
A CxHy (x, y: số nguyên dương) B CmH2m+2 (m≥2)
C CxH2x+2 (x≥1) D cxH2x-2 (x≥1)
10/ Propan phản ứng với Clo theo tỉ lệ 1:1 có chiếu sáng, tạo sản phẩm chính là:
A n-propylclorua C sec-butylclorua
B iso-propylclorua D iso-butylclorua
11/ Crackinh n-pentan có thể tạo tối đa số ankan là:
12/ Cho sơ đồ: CH3COONa A H2 A là:
A CH3 B C2H3 C CH3COOH D CH4
13/ Công thức ankan có chứa 12 nguyên tử H là:
14/ Khi đốt cháy hoàn toàn 1 lít ankan sinh ra 2 lít CO2 Công thức ankan:
15/ Một hidrocacbon no có tỉ khối hơi so với hidrô bằng 36 Tên gọi là:
A C5H12 butan B C4H10 pentan C C5H12 pentan D C5H10 pentan
16/ 2-metylbutan phản ứng với clo khi có chiếu sáng theo tỉ lệ 1:1 cho tối đa số dẫn xuất là:
17/ Ankan tồn tại1 đồng phân khi tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm monoclo là:
A C2H6 , C3H8 , C4H10 B C2H6 , C5H12 , C8H18
C C5H12 , C6H14 , C8H18 D B,C đúng
18/ Hỗn hợp khí X gồm etan và propan Đốt cháy hỗn hợp X thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ thể tích là 11 : 15 Thành phần % theo thể tích của etan và propan trong X là:
19/ Đốt cháy một hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon trong cùng một dãy đồng đẳng , nếu ta thu được số mol H2O lớn hơn CO2 thì công thức chung cho cả dãy là:
A CxHy ( x≥ 2 ) B CnH2n+2-2k ( n ≥ 1, k ≥ 0 )
C CnH2n + 2 ( n ≥ 1 ) D Cn H2n – 2 ( n ≥ 2 )
20/ Crackinh 560 lít C4H10(đkc) thu được hỗn hợp X gồm C2H6 , C2H4, CH4 , C3H6 , H2 ,C4H8 có thể tích 1020 lít , thể tích butan chưa bị crackinh là:
21/ Đốt cháy hết a mol ankan A được không quá 6a mol CO2 , nếu clo hoá A theo tỉ lệ mol 1 : 1 được 1 dẫn xuất monoclo duy nhất A có tên là:
C 2,2-dimetylpropan D A,C đúng
Trang 1222/ Điều nào sau đây sai khi nói về ankan
A Là hidrocacbon no mạch hở B Khi cháy luôn cho số mol CO2 > H2O
C Chỉ chứa liên kết σ trong phân tử D Có phản ứng đặc trưng là phản ứng thế 23/ Tỉ khối của hỗn hợp X gồm metan và etan so với không khí là 0,6 Để đốt cháy hết 1 mol X phải cần oxi là:
A 3 mol B 7 mol C 2,15 mol D 3,25 mol
24/ Brom hoá 1 ankan thu được 1 dẫn xuất chứa brom có tỉ khối hơi so với không khí là 5,207 Ankan này là:
25/ Đốt cháy hết a gam metan rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào 200 ml dung dịch Ca(OH)2 1M thu được 10 gam kết tủa Giá trị của a là:
26/ Trộn 2 thể tích bằng nhau của C3H8 và O2 rồi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp Sau phản ứng làm lạnh hỗn hợp (để hơi nước ngưng tụ) rồi đưa về điều kiện ban đầu Thể tích hỗn hợp sau phản ứng ( Vs) so với hỗn hợp ban đầu V đ là :
A Vs = V đ B Vs > V đ C Vs = 0,5 V đ D Vs : V đ = 7 : 10
27/ Iso pentan có thể tạo thành bao nhiêu gốc hoá trị I ?
28/ Hợp chất 2,3- dimetyl butan khi phản ứng với clo theo tỉ lệ mol 1: 1 có askt sẽ thu được số sản
29/Tỉ lệ số mol H2O và CO2 (T) biến đổi trong khoảng nào khi đốt cháy các hidro cacbon thuộc dãy đồng đẳng của metan
A 1 < T < 2 B 1 ≤ T < 2 C 1 < T ≤ 2 D 1 ≤ T ≤ 2
30/ 15 gam etan phản ứng với clo tạo ra 15 gam 1-clo etan Hiệu suất phản ứng là:
31/ Một ankan có tên đọc sai 2,3,4 – trietylpentan Vậy tên đúng theo danh pháp quốc tế là:
A 3- metyl -4,5- dietylhexan B 4-etyl-3,5-dimetylheptan
C 3,4-dietyl-5-metyl-hexan D Tất cả đều sai
32/ Cho tất cả các ankan ở thể khí tác dụng với clo Hãy cho biết sẽ thu được bao nhiêu sản phẩm
33/ Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí C2H6 và C3H8 so với hidro là 18,5 Khi đốt hoàn toàn 10 lít hỗn hợp
2 khí trên khối lượng (g) CO2 và H2O thu được là:
A 49,1; 28;13 B 25,5; 30,1 C 45,2 ; 25,3 D 12,5 ; 83,2 33/ Tỉ khối của hỗn hợp khí gồm propan và butan so với hidro bằng 25,5 Thể tích oxi (đkc) cần để đốt cháy 10 lít hỗn hợp khí trên là:
34/ Cho các ankan C3H8, C2H6, C4H10, C5H12, C6H14, C7H16,C8H18.Ankan nào tồn tại 1 đồng phân khi tác dụng với Clo theo tỉ lệ mol 1 : 1 tạo monoclo ankan duy nhất
A C3H8, C2H6, C4H10, C6H14 B C3H8, C6H14, C4H10
C C5H12, C2H6, C8H18 D C5H12, C2H6, C4H10
35/ Số đồng phân của C4H10 và C4H9Cl lần lượt là:
36/ Hỗn hợp khí A gồm butan và pentan Đốt cháy một ít hỗn hợp A thu được CO2 và hơi nước theo
tỉ lệ thể tích 9 : 11 Thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp là:
A 45; 55 B 25; 75 C 18,25 ; 81,48 D 28,13 ; 71,87