A. LÝ THUYẾT ANKAN I. ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP: 1. Dãy đồng đẳng ankan: - Ankan (hay parafin) là những hidrocabon no không có mạch vòng. - CH4, C2H6, C3H8, C4H10lập thành dãy đồng đẳng ankan (hay parafin). - CTC: CnH2n+2 (n ≥ 1) 2. Đồng phân: Ankan từ C4H10 trở lên mới có đồng phân mạch cacbon VD: Viết CTCT các đồng phân của ankan C4H10,C5H12 *C4H10: CH3 - CH2 - CH2 - CH3 CH3 - CH(CH3)CH3 *C5H12: CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 CH3 - CH(CH3)CH2 - CH3 CH3 - C(CH3)2CH3 * Các nguyên tử cacbon trong phân tử ankan (trừ C2H6) không cùng nằm trên một đường thẳng *Bậc của cacbon: Bậc của một nguyên tử C ở phân tử ankan bằng số nguyên tử cacbon liên kết trực tiếp với nó. C C I II êIII êIV C ¾ C ¾ C ¾ C ¾ C ê C 3. Danh pháp: a) Ankan không phân nhánh Mạch cacbon chính 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C Cách đọc met et prop but pent hex hept oct non dec CnH2n + 2 CnH2n+1 Ankan gốc ankyl Tên ankan = tên mạch cacbon chính + an Tên gốc ankyl = tên mạch cacbon chính + yl b) Ankan phân nhánh: Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + an * Cách gọi tên: - Chọn mạch cacbon dài nhất và có nhiều nhánh hơn làm mạch chính. - Đánh số thứ tự cacbon mạch chính bắt từ phía gần nhánh hơn. - Gọi tên: số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + an. VD: CH3CH2CH2CH(CH3)2: 2-mêtyl pentan * Chú ý: - Nếu có nhiều nhánh giống nhau ta thêm tiếp đầu ngữ: đi (2 nhánh), tri (3 nhánh), tetra (4 nhánh), trước tên nhánh - Nếu có halogen thì ưu tiên gọi halogen trước - Nếu có nhiều nhánh ankyl khác nhau ta gọi theo trình tự: a,b,c VD: CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3 : 2,3-đimêtyl pentan CH3CH(CH3)CH(C2H5)CH2CH3: 3-êtyl-2-mêtyl petan II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan tăng theo khối lượng phân tử. -Trạng thái:ở điều kiện thường,các ankan: + Từ C1 đến C4 ở trạng thái khí + Từ C5 đến khoảng C17 ở trạng thái lỏng + Từ C18 trở lên ở trạng thái rắn - Ankan nhẹ hơn nước, không tan tan nước. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Khi đun nóng hay chiếu sáng, các ankan dễ tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách hidro và phản ứng cháy. 1. Phản ứng thế của halogen (phản ứng halogen hóa): *Thế clo vào metan: clo có thể thay thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử metan. Clometan(metyl clorua) Diclometan (metylen clorua) Triclometan (clorofom) Tetraclometa(cacbon tetraclorua) *Thế clo vào các ankan khác: Thí dụ: Þ Nhận xét: Nguyên tử hidro liên kết với nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ bị thế hơn nguyên tử hidro liên kết với nguyên tử cacbon bậc thấp hơn. 2. Phản ứng tách: ( gãy liên kết C-C và C-H). 3. Phản ứng oxi hóa: CH4 + O2 CO2 + 2 H2O – 890kJ * Khi có xúc tác và t0 thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi. CH4 + O2 HCH=O + H2O Fomanđehit II- 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+NaOHCH4↑+ Na2CO3 Al4C3 + 12 H2O → 3 CH4 + 4Al(OH)3 2. Ứng dụng: Làm nhiên liệu, vật liệu : + Khí đốt, khí hóa lỏng (từ C1 - C4). + Xăng dầu cho động cơ. Dầu thắp sáng và đun nấu. Dung môi ( từ C5 - C20 ). + Dầu mỡ bôi trơn, chống gỉ. Sáp pha thuốc mỡ. Nến, giấy nến, giấy dầu ( > C20 ). XICLOANKAN I/Cấu tạo: 1/ Cấu trúc phân tử của một số mono xicloankan Công thức phân tử và cấu trúc một số mono xicloankan không nhánh như sau: C3H6 C4H8 C5H10 C6H12 * xicloankan là những hiđrô cacbon no mạch vòng. * Xicloankan có 1 vòng ( đơn vòng ) gọi là mono xicloankan * Công thức chung là CnH2n ( n 3 ) 2/ Đồng phân và cách gọi tên monoxicloankan : a/ Quy tắc : Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + Xiclo + tên ankan - Mạch chính là mạch vòng. - Đánh số sao cho các số chỉ vị trí các mạch nhánh là nhỏ nhất b/ Thí dụ : Một só xicloankan đồng phân ứng với công thức phân tử C6H12 II/ Tính chất hoá học: b/ Phản ứng thế : tương tự ankan + Cl2 + HCl cloxiclopentan + Br + HBr Bromxiclohexan 2/ Phản ứng công mở vòng : + H2 CH3-CH2- CH3 Propan + Br2 ® BrCH2 – CH2 – CH2Br (1,3 –dibrompropan ) + HBr ® CH3 – CH2 – CH2Br (1–Brompropan ) Xiclobutan chỉ cộng với hydro : +H2CH3 - CH2 - CH2 - CH3 butan Xicloankan vòng 5,6 cạnh trở lên không có phản ứng cộng mở vòng trong những điều kiện trên 3/ phản ứng tách:các xicloankan bị tách hidro (đehidro hoá)giống như ankan 3H2 4/ Phản ứng oxyhoá: CnH2n + ® nCO2 + nH2O H< 0 C6H12 + 9O2 ® 6CO2 + 6H2O H = -3947,5kj III- Điều chế và ứng dụng 1- Điều chế: CH3-(CH2)4-CH3 + H2 2-Ứng dụng: Làm nhiên liệu, dung môi , làm nguyên liệu để điều chế các chất khác + 3H2 B. BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu Bổ túc phản ứng : a) Al Al4C3 metan metylcloruametylenclorua clorofom tetraclometan. b) Axit axetic natraxetat metan metylclorua etan etilen. c) butan etan etylclorua butan propen propan. Câu Đọc tên _ viết CTCT _ đồng phân. a) Viết các công thức các chất sau: 1) 4_ etyl_3,3_ dimetylhexan 2) 1_brom_2_clo_ 3_metylpentan 3) 1,2_ diclo_1_metylxiclohexan 4) 1_brôm_2_metyl xiclopentan b) Đọc tên quốc tế các chất sau: 1) CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH3 2) CH3 – CH2 – C(CH3)3 3) CH3 – CHBr – CH2 – CH(C2H5 ) – CH3 4) CH3–CH2–CH(C2H5)–CBr(CH3)–CH(CH3)2 Câu A là C5H12, khi cho A tác dụng với Cl2 (askt) thì chỉ thu được một sản phẩm một lần thế B. Xác định CTCT đúng của A, B. Gọi tên A, B. Câu A là C6H14, khi cho A tác dụng với Cl2 (askt) thì chỉ thu được hai sản phẩm một lần thế B, C. Xác định CTCT đúng của A, B, C. Gọi tên A, B, C. Câu Viết CTCT các đồng phân và đọc tên quốc tế các chất có CTPT sau đây: 1. C5H12 2. C6H14 3. C7H16 4. C3H7Cl 5. C3H6Cl2 Câu Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có và gọi tên theo danh pháp quốc tế các ankan trong mỗi trường hợp sau: a) Tỉ khối hơi so với hiđro bằng 36 b) Công thức đơn giản nhất là C2H5 c) Đốt cháy hoàn toàn 1 lit ankan sinh ra 2 lit CO2 d) Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon (A) thu được 17,6 gam CO2 và 9 gam H2O. e) Đốt cháy hoàn toàn một ankan (B) với lượng O2 vừa đủ thì thấy tổng số mol trước và sau phản ứng bằng nhau. Xác định CTPT của B. f) Đốt cháy hoàn toàn 0,86 gam ankan E thì cần vừa đủ 3,04 gam oxi g) Một ankan F có C% = 80%. h) Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon G sản phẩm lần lược cho qua bình đựng P2O5 và Ca(OH)2 làm khối lượng các bình này lần lược tăng 0,9 gam và 1,76 gam. i) Có 3 ankan A, B, C liên tiếp nhau. Tổng số phân tử khối của chúng là 132. Xác định CTPT của A, B, C Câu Một hidrocacbon (X) có thành phần nguyên tố : %C = 84,21 ; %H = 15,79 ; tỉ khối hơi đối với không khí bằng 3,93 a) Xác định công thức phân tử của (X). b) Viết công thức cấu tạo và gọi tên (X). c) Tính thành phần thể tích của hỗn hợp gồm hơi (X) đó và không khí để có khả năng nổ mạnh nhất. d) Nếu cho nổ 100 lit hỗn hợp trên thì được bao nhiêu lít CO2 (các thể tích khí được đo cùng đk) Câu Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng 12. Tìm công thức phân tử của X. Câu Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít xicloankan Y thu được 16,8 lít khí CO2. Tìm CTPT của Y, các khí đo ở đktc. Câu Đốt cháy hoàn toàn 0,58 gam ankan Y, sản phẩm sinh ra cho vào dung dịch KOH dư thu được 200ml dung dịch muối 0,2M. Tìm CTPT của Y. Câu Đốt cháy hoàn toàn 1,16g một ankan (Y). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy đi qua bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thu được 8 gam kết tủa. Xác định CTPT của ankan đó. Câu Đốt cháy hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp hai ankan kế cận thu được 14,56 lit CO2 đo ở 00C và 2 atm. a) Tính thể tích của hỗn hợp hai ankan . b) Xác định CTPTvà CTCT của hai ankan. Câu Một hỗn hợp A gồm hai ankan là đồng đẳng kế tiếp nhau có khối lượng 10,2 gam. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A cần 36,8 gam oxi . a) Tính khối lượng CO2 và H2O tạo thành b) Tìm CTPT của hai ankan. Câu Đốt cháy hoàn toàn 5cm3 hỗn hợp X gồm hai ankan kế tiếp nhau thu được 12cm3 khí cacbonic (trong cùng điều kiện). Xác định công thức mỗi ankan và tính tỉ khối của hỗn hợp X đối với không khí. Câu Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm hai hidrocacbon kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng thu được 7,84 lít khí cacbonic (đktc) và 9 gam H2O. a) Xác định giá trị của a b) Xác định công thức tính thành phần % khối số mol mỗi chất trong hỗn hợp X. Câu Đốt cháy 3 lít (đktc) hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp nhau cho sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng CaCl2 khan và bình 2 đựng KOH đặc. Sau khi kết thúc phản ứng thấy khối lượng bình 1 tăng 6,43 gam, bình 2 tăng 9,82 gam. Xác định CTPT của các ankan và tính % thể tích của mỗi khí Câu Đốt cháy hết 1,152 g một hidrocacbon mạch hở rồi cho sản phẩm vào dung dịch Ba(OH)2 thu được 3,94 g kết tủa và dung dịch B. Đun nóng dd B lại thấy kết tủa xuất hiện, lọc lấy kết tủa lần 2 đem nung đến khối lượng không đổi thu được 4,59 g chất rắn. Xác định công thức của hidrocacbon? Câu Đốt cháy hoàn toàn 29,2 gam hỗn hợp hai ankan. hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)2 thấy khối lượng bình tăng 134,8 gam. Nếu hai ankan là đồng đẳng kế tiếp nhau, lập CTPT của hai ankan. Câu Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp khí gồm 2 hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử hơn kém nhau 28 đ.v.C thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 24:31. Đó là các hidrocacbon nào? Câu Cho 35 lít butan nhiệt phân trong điều kiện thích hợp thì thu được hỗn hợp khí A có thể tích là 67 lít gồm: H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần butan còn dư. Cho hỗn hợp A qua dung dịch Br2 (dư) thì thu được hỗn hợp khí B. Sau khi tách hỗn hợp khí B gồm các chất riêng lẽ theo thứ tự khối lượng phân tử tăng dần rồi đốt cháy hết các hidrocacbon này thì thu được CO2 lần lượt theo tỉ lệ: 1:3:1 về thể tích. a) Viết ptpư xảy ra. b) Tính thành phần % thể tích các khí trong A. c) Tính hiệu suất phản ứng. C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan. A. C2H2, C3H4, C4H6, C5H8 B. CH4, C2H2, C3H4, C4H10 C. CH4, C2H6, C4H10, C5H12 D. C2H6, C3H8, C5H10, C6H12 Câu Câu nào đúng khi nói về hidrocacbon no: Hidrocacbon no là: A. là hidrocacbon mà trong phân tử chỉ có liên kết đơn. B. Là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử chỉ có liên kết đơn. C. Là hidrocacbon mà trong phân tử chỉ chứa 1 nối đôi. D. Là hợp chất hữu cơ trong phân tử chỉ có hai nguyên tố C và H. Câu Ankan có những loại đồng phân nào? A. Đồng phân nhóm chức B. Đồng phân cấu tạo C. Đồng phân vị trí nhóm chức. D. Có cả 3 loại đồng phân trên. Câu Ankan có CTPT C5H12 có bao nhiêu đồng phân? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Câu Cho ankan có CTCT là CH3 – CH – CH2 – CH – CH3 CH3 – CH2 CH3 Tên gọi của A theo IUPAC là: A. 2 – etyl – 4 – metylpentan. B. 3,5 – đimetylhexan C. 4 – etyl – 2 – metylpentan. D. 2,4 – đimetylhexan. Câu Cho ankan A có tên gọi: 3 – etyl – 2,4 – đimetylhexan. CTPT của A là: A. C11H24 B. C9H20 C. C8H18 D. C10H22 Câu Cho ankan A có CTPT là C6H14, biết rằng khi cho A tác dụng với clo theo tỉ lệ mol 1:1 thu được 2 sản phẩm thế monoclo. CTCT đúng của A là: A. 2,3 – dimetylbutan B. Hexan C. 2 – metylpentan D. 2,2 – dimetylbutan. Câu Đốt cháy hoàn toàn m g hỗn hợp gồm CH4, C2H6 và C4H10 thu được 3,3g CO2 và 4,5 g H2O. Giá trị của m là: A. 1g B. 1,4 g C. 2 g D. 1,8 g Câu Đốt cháy hoàn toàn 3,6 g một ankan A thu được 11g CO2 và 5,4g nước. Khi clo hóa A theo tỉ lệ mol 1:1 tạo thành dẫn xuất monoclo duy nhất . CTCT của A là: A. CH3CH2CH2CH2CH3 B. (CH3)2CHCH2CH3 C. (CH3)3CCH2CH3 D. (CH3)4C Câu Ứng với CTPT C6H14 có bao nhiêu đồng phân mạch cacbon? A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 Câu Chất có CTCT sau: CH3 – CH – CH – CH2 – CH3 có tên gọi là: CH3 CH3 A. 2,2 – đimetylpentan B. 2,3 – đimetylpentan C. 2,2,3 – trimetylpentan D. 2,2,3 – trimetylbutan Câu Khi thực hiện phản ứng đehidro hóa hợp chất X có CTPT là C5H12 thu được hỗn hợp 3 anken đồng phân cấu tạo của nhau. Vậy tên của X là: A. 2,2 – đimetylpentan B. 2,2 – đimetylpropan C. 2- metylbutan D. Pentan Câu Dẫn hỗn hợp X gồm propan và xiclopropan vào dd Br2 thì sẽ quan sát được hiện tượng nào sau đây? A. Màu của dd Br2 bị nhạt dần, không có khí thoát ra. B. Màu của dd Br2 không đổi. C. Màu của dd Br2 bị nhạt dần và có khí thoát ra. D. Màu của dd Br2 mất hẳn và không có khí thoát ra. Câu Khi clo hóa một ankan thu được hỗn hợp 2 dẫn xuất monoclo và bốn dẫn xuất điclo. Công thức cấu tạo của ankan là: A. CH3CH2CH3 B. (CH3)2CHCH2CH3 C. (CH3)2CHCH2CH3 D. CH3CH2CH2CH3 Câu Cho các ankan C2H6, C3H8, C4H10, C5H12, C6H14, C7H16, C8H18, ankan nào tồn tại một đồng phân tác dụng với Cl2 (theo tỉ lệ mol 1:1) tạo ra monocloankan duy nhất. A. C2H6, C3H8, C4H10, C6H14. B. C2H6, C5H12, C6H14. C. C2H6, C5H12, C8H18. D. C3H8, C4H10, C6H14. Câu Cho isohexan và brôm theo tỉ lệ mol 1:1 để ngoài ánh sáng thì thu được sản phẩm chính monobrom có CTCT là: A. CH3CH2CH2CBr(CH3)2 B. CH3CH2CHBrCH(CH3)2 C. (CH3)2CHCH2CH2CH2Br D. CH3CH2CH2CH(CH3)CH2Br Câu Một hỗn hợp X gồm etan và propan. Đốt cháy một lượng hỗn hợp X ta thu được CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ thể tích là 11:15. Thành phần % theo thể tích của etan trong X là: A. 45% B. 18,52% C. 25% D. 20% Câu Hợp chất X có công thức phân tử là C3H6Cl2. Vậy X là: A. hợp chất no, 6 đồng phân . B. hợp chất no, 5 đồng phân . C. hợp chất không no, 4 đồng phân. D. hợp chất no, 4 đồng phân Câu Một ankan tạo được một dẫn xuất monoclo có %Cl là 55,04%. Ankan này có CTPT là: A. CH4 B. C2H6 C. C3H8 D. C4H10 Câu Đốt cháy hòan toàn một hidrocacbon X thu được 6,72 lít CO2 ( đktc) và 7,2 g H2O. CTPT của X là: A. C2H6 B. C3H8 C. C4H10 D. Không thể xác định được. Câu A-08) Cho iso-pentan tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ số mol 1 : 1, số sản phẩm monoclo tối đa thu được là A. 5. B. 4. C. 3. D. 2. Câu (B-08) Hiđrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết σ và có hai nguyên tử cacbon bậc ba trong một phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích X sinh ra 6 thể tích CO2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Khi cho X tác dụng với Cl2 (theo tỉ lệ số mol 1 : 1), số dẫn xuất monoclo tối đa sinh ra là A. 3. B. 2. C. 5. D. 4. Câu (A-10) Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbon X. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 (dư) tạo ra 29,55 gam kết tủa, dung dịch sau phản ứng có khối lượng giảm 19,35 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu. Công thức phân tử của X là A. C3H8. B. C2H6. C. C3H4. D. C3H6. Câu (CĐ-08) Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO2 và 0,132 mol H2O. Khi X tác dụng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1:1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là A. 2-Metylbutan. B. etan. C. 2,2-Đimetylpropan. D. 2-Metylpropan Câu Xác định sản phẩm chính của phản ứng sau:CH3 – CH – CH2 – CH3 + Cl2 CH3 A. (CH3)2CHCH(Cl)CH3 B. (CH3)2C(Cl)CH2CH3 C. (CH3)2CHCH2CH2Cl D. CH2ClCH(CH3)CH2CH3 Câu Tên gọi của chất có CTCT sau là: C2H5 A. 2 –metyl – 2,4-dietylhexan B. 2,4-dietyl-2-metylhexan CH3 – C – CH2 – CH – CH2 – CH3 C. 5-etyl-3,3-dimetylheptan D. 3-etyl-5,5-dimetylheptan CH3 C2H5 Câu Phần trăm khối lượng cacbon trong phân tử ankan Y bằng 83,33% . Công thức phân tử của Y là : A. C2H6 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12 Câu (B-07) Khi brom hóa một ankan chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất có tỉ khối hơi đối với hiđro là 75,5. Tên của ankan đó là (cho H = 1, C = 12, Br = 80) A. 3,3-đimetylhecxan. B. isopentan. C. 2,2,3-trimetylpentan. D. 2,2-đimetylpropan Câu Tiến hành clo hóa 3-metylpentan tỉ lệ 1:1, có thể thu được bao nhiêu dẫn xuất monoclo là đồng phân của nhau? A. 4 B. 5 C. 2 D. 3 Câu Ankan X có công thức phân tử C5H12, khi tác dụng với clo tạo được 4 dẫn xuất monoclo. Tên của X là A. pentan B. iso pentan C. neo pentan D.2,2- đimetylpropan Câu Đốt cháy hết 2,24 lít ankan X (đktc), dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dd nước vôi trong dư thấy có 40g kết tủa. CTPT X A. C2H6 B. C4H10 C. C3H6 D. C3H8 Câu Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 9,9 gam H2O. Thể tích không khí (ở đktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên nhiên trên là A. 70,0 lít. B. 78,4 lít. C. 84,0 lít. D. 56,0 lít. Câu Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O. Cho sản phẩm cháy qua bình đựng Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là bao nhiêu ? A.37,5g B. 52,5g C. 15g D.42,5g
Tài liệu đính kèm: