Bài 25: Ankan - Hóa Học 11

I. ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP

1. Dãy đồng đẳng ankan

- Metan (CH₄) và các chất tiếp theo có công thức phân tử C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀, C₅H₁₂,.. lập thành dãy đồng đẳng ankan (hay parafin) có công thức chung C_nH_2n+2 (n ≥ 1)

- Các nguyên tử C trong ankan trừ C₂H₆ không nằm trên cùng một đường thẳng

2. Đồng phân

Từ C₄H₁₀ trở đi, ứng với mỗi phân tử có các công thức cấu tạo mạch cacbon phân nhánh và cacbon không phân nhánh của các đồng phân mạch cacbon

3. Danh pháp

Gọi tên theo danh pháp thay thế:

- Chọn mạch C dài nhất và có nhiều nhánh nhất làm mạch chính

- Đánh số thứ tự C mạch chính từ phía gần nhánh hơn

- Gọi tên mạch chính theo thứ tự vần chữ cái cùng với số chỉ vị trí của nó, tiếp theo là đến ankan tương ứng với mạch chính của nó

II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Ở điều kiện thường:

- 4 ankan đầu dãy là chất khí

- các ankan tiếp theo là chất lỏng

- Từ khoảng C₁₈H₃₈ trở đi là những chất rắn

III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

1. Phản ứng thế bởi halogen

Ở điều kiện ánh sáng, clo có thể thay thế lần lượt từng nguyên tử H trong ankan

CH4 + Cl₂ —> CH₃Cl + HCl

Nguyên tử H liên kết với nguyên tử C bậc cao hơn dễ bị thế hơn những nguyên tử H liên kết với C bậc thấp hơn

2. Phản ứng tách

- Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp, các ankan có phân tử khối nhỏ bị tách hiđro thành hiđrocacbon không no tương ứng.

- Ở nhiệt độ cao và chất xúc tác thích hợp, ngoài việc bị tách hiđro, các ankan còn có thể bị phân cắt mạch cacbon tạo thành các phân tử nhỏ hơn.

3. Phản ứng oxi hoá

- Khi bị đốt, các ankan đều cháy, tỏa nhiều nhiệt.

- Nếu thiếu oxi, phản ứng cháy của ankan xảy ra không hoàn toàn: sản phẩm cháy ngoài CO₂, H₂O còn có C, CO,...

IV. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng thí nghiệm

Điều chế metan bằng cách đun nóng natri axetat khan với hỗn hợp vôi tôi xút

2. Trong công nghiệp

Ankan là thành phần chính trong dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí mỏ dầu,...

V. ỨNG DỤNG

Ankan được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: làm nhiên liệu, nguyên liệu cho công nghiệp