Lý thuyết và bài tập về Hidrocacbon No môn Hóa lớp 11 THPT chuyên Lý Tự trọng có đáp án

CHƯƠNG

HIĐROCACBON NO

------------

ANKAN (parafin)

A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

 Đặc điểm cấu trúc phân tử của ankan, đồng phân của ankan và tên gọi tương ứng.  Tính chất hoá học của ankan

 Phương pháp điều chế metan trong phòng thí nghiệm

B. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp

1. Đồng đẳng ankan

Công thức tổng quát chung cho ankan (hay parafin) là CnH2n+2 (n 1)

2. Đồng phân và cách viết đồng phân

Ví dụ : CTPT C7H16 : Có 9 CTCT

Cách viết: theo trình tự: không nhánh - 1 nhánh - di chuyển 1 nhánh - 2 nhánh - di chuyển 2 nhánh (viết từng mạch C trước sau đó điền H cho đủ HT của C)...

heptan

2- metylhexan

3-metylhexan

2,2- đimetylpentan

2,3-đimetylpentan

2,4-đimetylpentan

3,3-đimetylpentan

3-etylpentan

2,2,3-trimetylbutan

3. Danh pháp

 Cách gọi tên các ankan mạch nhánh theo quy tắc sau :

 Chọn mạch chính: là mạch dài nhất và có nhiều nhóm thế nhất.  Đánh số các nguyên tử cacbon thuộc mạch chính bắt đầu từ phía phân nhánh sớm hơn.  Gọi tên : Vị trí mạch nhánh + tên nhánh + tên mạch chính (tên ankan tương ứng với số nguyên tử cacbon trong mạch chính)

Ví dụ

1 3 2 CH CH3 CH3 CH3

C

CH3

CH3 CH3

CH3

CH CH2 CH

CH3 CH3

CH3 CH3 1 2 3 4 5

2-metylpropan 2,2-đimetylpropan 2,3-đimetylpentan

CH CH CH3 CH3

CH2

CH2

CH3

CH3

1 2 3 4 5

CH CH3

CH3

CH CH3 CH3

1 2 3 4

C

CH3 CH3 CH2 CH3

CH3 1 2 3 4

3-etyl-2-metylpentan 2,3-đimetylbutan 2,2-đimetylbutan

II. Tính chất hoá học

 Tính chất hoá học của ankan: Tương đối trơ ở nhiệt độ thường nhưng dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác và nhiệt, ankan có tham gia:

+ Phản ứng thế (phản ứng đặc trưng)  sản phẩm thể được gọi là dẫn xuất halogen của hiđrocacbon.

CnH2n+2 + Cl2 as  CnH2n+1Cl + HCl .............

CnH2Cl2n + Cl2 as  CnHCl2n+1 + HCl

CnHCl2n+1 + Cl2 as  CnCl2n+2 + HCl Lưu ý: sự tạo sản phẩm chính là sản phẩm thế ở nguyên tử C bậc cao hơn.

+ Phản ứng tách hiđro, crăckinh. CnH2n+2

0t ,xt  CnH2n + H2

CnH2n+2

0t ,xt  CxH2x+2 + CnxH2(nx) Ví dụ:

4 3 6

3 2 2 3 2 4 2 6

4 8 2

t ,xt

CH C H

CH C H C H

C H H





     



+ Phản ứng oxi hoá (cháy, oxi hoá không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi).

CnH2n+2 + ( 3 1 2 n ) O2

0t  nCO2 + (n+1)H2O (tỷ lệ mol C







 > 1)

CH4 + O2

0t ,xt  H−CH=O + H2O

C4H10 + 2,5O2

0t ,xt  2CH3COOH + H2O

III. Điều chế

a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng than đá.

b) Trong phòng thí nghiệm: điều chế metan trong phòng thí nghiệm từ CH3COONa và Al4C3.

Al4C3+12H2O→3CH4+ 4Al(OH)3

CH3COONa(r) + NaOH(r) CaO nung  CH4 + Na2CO3

 Luyện tập: + Viết công thức cấu tạo, gọi tên một số ankan đồng phân mạch thẳng, mạch nhánh.

+ Viết các phương trình hoá học biểu diễn phản ứng hoá học của ankan.

+ Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của một số ankan ;

+ Tính thành phần phần trăm về thể tích trong hỗn hợp và tính nhiệt lượng của phản ứng cháy.

C. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Hiđrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết  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. 4. C. 2. D. 5. Hướng dẫn giải:

X  6CO2  X có 6C. X mạch hở, chỉ chứa liên kết   X là ankan: C6H14. X có 2 nguyên tử C bậc ba  X là : 2,3-đimetylbutan. Cho X tác dụng với Cl2 (tỉ lệ mol 1:1) chỉ sinh ra tối đa 2 dẫn xuất monoclo :

C C

C

C

C

C

 Đáp án C. Câu 2: Hiđrocacbon X không làm mất màu dung dịch brom ở nhiệt độ thường. Tên gọi của X là A. etilen. B. xiclopropan. C. xiclohexan D. stiren. Hướng dẫn giải: Xiclohexan không làm mất màu nước brom ở điều kiện thường.

 Đáp án C