Bài giảng Hóa học lớp 11 - Chương 5, Bài 25: Ankan

Nội dung text: Bài giảng Hóa học lớp 11 - Chương 5, Bài 25: Ankan

1. CHƯƠNG 5. HIDROCARBON NO Bài 25. ANKAN I. ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC IV. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
2. I. ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP 1. Dãy đồng đẳng của Ankan (Parafin) CH4; C2H6; C3H8; C4H10; C5H12; - Có công thức chung là CnH2n+2 n 1
3. 2. Đồng phân Ankan từ 4 C trở lên có đồng phân cấu tạo (đồng phân mạch cacbon) VD: C4H8 CH3-CH2-CH2-CH3 ; CH3-CH-CH3 CH3 + Bậc của cacbon Bậc của nguyên tử C trong ankan bằng số nguyên tử C liên kết trực tiếp với nó. CH CH 3 3 IV CH3-CH2-CH-CH-C-CH3 I II III CH3
4. 3. Danh pháp IUPAC CTCT CTPT TÊN CH4 CH4 Metan CH3-CH3 C2H6 Etan CH3-CH2-CH3 C3H8 Propan CH3-CH2-CH2-CH3 C4H10 Butan CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 C5H12 Pentan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C6H14 Hexan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C7H16 Heptan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2- CH2-CH2-CH3 C8H18 Octan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C9H20 Nonan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- CH2-CH2-CH3 C10H22 Decan
5. + Tên gốc Ankyl (R): Khi lấy khỏi phân tử ankan 1 nguyên tử H ta được gốc ankyl Cách gọi tên gốc ankyl: Tên Ankan bỏ an thêm yl VD: Ankan Gốc Ankyl CH4 Metan CH3- Metyl C2H6 Etan C2H5- Etyl C3H8 Propan C3H7- Propyl (*)
6. + Cách gọi tên Ankan có mạch nhánh - Chọn mạch C dài nhất và có nhiều nhánh nhất là mạch chính. - Đánh số thứ tự trên mạch chính sao cho C mang nhóm thế có số thứ tự là nhỏ nhất. - Số chỉ vị trí các nhóm thế được viết trước tên của các nhóm thế và cách nhau bởi dấu gạch ngang (-). -Gọi tên mạch nhánh (ankyl) ; nếu có nhiều nhánh thì gọi theo thứ tự chữ cái + tên Ankan có số C tương ứng. VD: CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3 CH3 CH3 chọn không chọn 1 2 3 4 5 6 6 5 4 3 2 1 CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3 CH3 CH3 không chọn chọn 3-metylhexan
7. II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ - C1 - C4 : khí ;C5 – C18 : lỏng; C > 18 : rắn -Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng tăng theo phân tử khối - Anakan nhẹ hơn nước; Ankan không tan trong nước - Ankan là dung môi không phân cực
8. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC Trong phân tử ankan có liên kết б bền vững nên ankan khá trơ về mặt hóa học 1. Phản ứng thế bởi Halogen (Phản ứng halogen hóa) * CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl Metyl clorua (clometan) CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl Metylen clorua (diclometan) CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl Cloroform (triclometan) CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl Cacbon tetraclorua (tetraclometan) C2H6 ( CH3 - CH3) + Cl2 → C2H5Cl( CH3 - CH2Cl ) + HCl C3H8( CH3 - CH2 - CH3) → CH2(Cl)CH2CH3 (SPP) + HCl → CH3CH(Cl)CH3 (SPC) + HCl Iot không phản ứng với ankan Quy tắc thế halogen vào ankan: Ưu tiên thế Hal vào cacbon bậc cao( Ưu tiên thế vào cacbon chứa ít H hơn).
9. 2. Phản ứng tách (dehidro hóa) CH -CH CH =CH + H 3 3 500Ctoo , 2 2 2 ⎯⎯⎯⎯→ (etilen) CH3 - CH2 - CH3 CH2=CH-CH3 + H2 t0,xt CH2 = CH - CH2 - CH3 + H2 CH3 - CH2 -CH2 - CH3 sản phẩm phụ CH3 - CH=CH-CH3 + H2 sản phẩm chính Quy tắc tách H2 từ ankan: Ưu tiên tách 2 nguyên tử H ở Cacbon bậc cao t0 ; xt CH4 + C3H6 CH3-CH2-CH2-CH3 C2H4 + C2H6 H2 + C4H8 (P/ư cracking)
10. 3. Phản ứng oxi hóa CH4 + 2O2 → CO2 + 2 H2O 31n + CnH2n+2+ O2 → n CO2 + (n+1) H2O 2 nankan cháy = nH2O - nCO2
11. IV. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG 1- Điều chế a) Trong công nghiệp Metan và các đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ b) Trong phòng thí nghiệm CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 (natri axetat) Al4C3 + 12 H2O → 3 CH4  + 4 Al(OH)3 (nhôm cacbua) 2- Ứng dụng Làm nguyên liệu, nhiên liệu C1 – C4 : khí đốt C5 – C20 : xăng dầu, dung môi C > 20 : dầu mỡ bôi trơn, chống gỉ, sáp pha thuốc mỡ, nến, giấy dầu