Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Xicloankan | Khái niệm hoá học

Xicloankan là những hidrocacbon no mạch vòng. Phân tử xicloankan có thể có một vòng hoặc nhiều vòng. Tuy là hidrocacbon no nhưng thành phần phân tử của xicloankan thì cứ mỗi khi có một vòng lại giảm đi 2 nguyên tử H so với ankan có cùng số nguyên tử cacbon. Xicloankan có một vòng gọi là monoxicloankan hoặc xiclan. Công thức chung của xiclan là CnH2n (n lớn hơn hoặc 3). Các xicloankan có từ 2 vòng trở lên gọi chung là polixicloankan.


1. Tính chất vật lí thông thường

Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các xiclan biến đổi theo quy luật, nhìn chung tăng theo số nguyên tử C trong phân tử. Điểm đặc biệt là nhiệt độ sôi và nhất là nhiệt độ nóng chảy của chúng cao hơn nhiều so với ankan tương ứng (cùng số nguyên tử C). Sở dĩ như vậy là vì phân tử xiclan có hình dạng gọn gàng hơn nên sắp xếp được khít khao hơn làm cho lựt hút Van de Van giữa các phân tử lớn hơn.

Nhiệt độ nóng chảy cao bất thường của xiclohexan, của cuban và pentaprisman cũng là do hình dạng gọn gàng của chúng gây nên.

Các xiclan và các xicloankan nói chung đều nhẹ hơn nước, và đều nặng hơn các ankan có cùng số nguyên tử C. Điều đó chứng tỏ khoảng cách trung bình giữa các phân tử xicloankan nhỏ hơn so với ankan.

Tính tan của xicloankan tương tự tính tan của ankan. Xicloankan thuộc loại lipophin (ưa dầu mỡ) và hidrophobic (kị nước), chúng hòa tan các hợp chất mạch vòng tốt hơn so với ankan.

2. Tính chất hóa học

Xicloankan và ankan đều là hidrocacbon no, vì thế tính chất hóa học của chúng tương tự nhau. Chẳng hạn, xicloankan cũng bị halogen hóa, nitro hóa và sunfoclo hóa trong những điều kiện giống như ankan.

a. Phản ứng cộng mở vòng 3,4 cạnh

Xiclopropan tham gia phản ứng cộng giống như anken, khi đó vòng bị mở ra thành hợp chất mạch hở:

hinh-anh-xicloankan-197-0

Xiclobutan có phản ứng cộng chỉ với H2 ở nhiệt độ cao hơn so với xiclopropan

hinh-anh-xicloankan-197-1

Các vòng từ 5 cạnh trở lên không có những phản ứng cộng như trên, chúng chỉ bị hidro hóa mở vòng ở nhiệt độ cao (>500oC) khi có mặt xúc tác (trong những quá trình hidrocracking).

b. Phản ứng nhiệt phân

Ở nhiệt độ cao (>500oC) và có mặt xúc tác (Pt, Ni...) xicloankan bị dehidro hóa thành hidrocacbon thơm. Phản ứng này được sử dụng trong phương pháp refoming nhằm tăng chỉ số octan của xăng hoặc để sản xuất hidrocacbon thơm như benzen, toluen và xilen.

hinh-anh-xicloankan-197-2

Khi có nhôm clorua hoặc bromua xúc tác, xiclopropan bị đồng phân hóa thành propen, các xicloankan khác đồng phân hóa thành vòng 6 cạnh bền hơn

hinh-anh-xicloankan-197-3c. Phản ứng oxi hóa

Các xicloankan cháy hoàn toàn tạo thành CO2, H2O và tỏa nhiệt

hinh-anh-xicloankan-197-4

3. Ứng dụng

Hidrocacbon naphtenic là thành phần rất quan trọng trong nhiên liệu động cơ và dầu nhờn. Các monoxicloankan mạch nhánh ngắn do có chỉ số octan cao hơn n-ankan nên làm tăng chất lượng của xăng. Các monoxicloankan với mạch nhánh dài (Do khó bị đông đặc hơn) nên giữ được tính linh động của nhiên liệu ở nhiệt độ thấp. Chúng có độ nhớt cao và ít bị thay đổi theo nhiệt độ, vì vậy được dùng để sản xuất dầu nhờn. 

Xicloankan có trong dầu mỏ là nguồn nguyên liệu quý cho công nghiệp tổng hợp hữu cơ. Chẳng hạn, xiclohexen tách từ phân đoạn sôi 60-90oC, hoặc thu được nhờ đồng phân hóa mrtylxiclopentan được dùng làm nguyên liệu sản xuất 2 loại tơ poliamit quan trọng là nilon 6 và nilon 6,6

hinh-anh-xicloankan-197-5

Xiclohexen và đồng đẳng được dùng để sản xuất benzen, toluen, xilen. Ngoài ra xiclohexen và decalin còn được dùng làm dung môi cho những chất ít phân cực.

4. Điều chế

a. Trong công nghiệp

Xicloankan có trong dầu mỏ (từ 30-60%) dưới dạng vòng 5 hoặc 6 cạnh với các mạch nhánh từ 1 đến hàng chục nguyên tử C, ngoài ra còn có các polixicloankan 2,3,4 hoặc 5 vòng. Chúng được gọi chung là hidrocacbon naphtenic hay naphten. Nhiều xicloankan được tách biệt từ dầu mỏ trước khi tổng hợp được chúng. Thí dụ: một số ankylxiclohexan tách được vào năm 1800, một số ankylxiclopentan tách được vào nawm1801... adamantan vào năm 1933. Khi chưng cất dầu mỏ, người ta thu được nhiều xicloankan vòng 5,6 cạnh ở phân đoạn sôi 60-90oC. Từ phân đoạn này, tinh cất tiếp theo có thể thu được xiclohexan, metylxiclopentan.. dùng trong công nghiệp.

b. Trong phòng thí nghiệm

Để điều chế xicloankan, thông thường người ta dùng phản ứng đóng vòng các hợp chất không vòng như: 

Đóng vòng dẫn xuất dihalogen bằng Na, Zn 

hinh-anh-xicloankan-197-6

Phản ứng cho hiệu suất tốt khi n = 5,6 ; hiệu suất thấp khi n = 3, 4, ; rất thấp khi n>6

 

 

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các khái niệm hoá học liên quan

Proton

Proton (ký hiệu p hay H+) là 1 loại hạt tổ hợp, hạt hạ nguyên tử và là 1 trong 2 loại hạt chính cấu tạo nên hạt nhân của nguyên tử (hạt còn lại là neutron). Trong nguyên tử trung hòa về điện tích, số lượng hạt proton trong hạt nhân đúng bằng số lượng hạt electron của lớp vỏ nguyên tử.

Xem chi tiết

Chất tẩy màu

Chất tẩy màu là một chất hóa học có khả năng làm mất màu của một số chất khác, nó phá vỡ các liên kết màu và tạo ra những liên kết không màu. Trên thực tế, chất tẩy màu được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp dệt may, công nghiệp thực phẩm.

Xem chi tiết

Oxit

Oxit là tên gọi của hợp chất gồm 2 nguyên tố hoá học, trong đó có một nguyên tố là oxi. Ví dụ: CO2, SO2, P2O5, SO3, Fe2O3, CuO, Cao, N2O5,….

Xem chi tiết

Tecpen

Từ cổ xưa, loài người đã ưa thích và quan tâm tới dầu thơm tách được từ thực vật. Tuy nhiên, mãi tới đầu thế kỉ XIX mới có những nghiên cứu đầu tiên về thành phần hóa học của tinh dầu. Vào năm 1818, người ta đã xác định được rằng tỉ lệ nguyên tử C:H ở tinh dầu là 5:8. Tiếp theo đó một số hidrocacbon không no, không vòng hoặc có vòng đã được tách ra, Chúng có công thức chung là (C5H8)n và được gọi là tecpen, do nhiều chất loại đó đã được tách ra từ dầu thông.

Xem chi tiết

Thuốc thử Tollens

Tollens Test là một phương pháp rất hữu ích để phân biệt giữa andehit và xeton. Phép thử định tính trong phòng thí nghiệm này còn được gọi là phép thử gương bạc.

Xem chi tiết
Xem tất cả khái niệm hoá học

Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.

Mol là gì?

Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ - được gọi là hằng số Avogadro.

Xem thêm

Độ âm điện là gì?

Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.

Xem thêm

Kim loại là gì?

Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.

Xem thêm

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.

Xem thêm

Phi kim là gì?

Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.

Xem thêm

Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết

Sự thật thú vị về Hidro

Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.

Xem thêm

Sự thật thú vị về heli

Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Lithium

Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium - một kim loại tuyệt vời!

Xem thêm

Sự thật thú vị về Berili

Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Boron

Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.

Xem thêm

So sánh các chất hoá học phổ biến.

Mn(OH)4Cu2O3

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất và chất đồng oxit

Xem thêm

CH3MgICH3CH2CH2CH2CN

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất và chất Pentanenitrile

Xem thêm

CH3CH2OCH3CH3CH2I

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất methoxy etan và chất iodoetan

Xem thêm

CH3CH2CH2Cl1,2-C6H4(OH)2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất 1-clopropan và chất Catechol

Xem thêm

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.

Khám Phá Tin Tức Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Cập Nhật 16/10/2024