Tìm kiếm bài học hóa học

Hãy nhập vào bài học bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Bài 35. Ankan Tính chất hoá học, điều chế và ứng dụng

Hiểu tính chất hoá học của ankan. Biết phương pháp điều chế và ứng dụng của ankan


I- TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Ở phân tử ankan chỉ có các liên kết C−C và C−H. Đó là các liên kết σ bền vững, vì thế ankan tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO4). Vì thế ankan còn có tên là parafin, nghĩa là ít ái lực hóa học.

Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác và nhiệt, ankan tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.

1. Phản ứng thế

hinh-anh-bai-35-ankan-tinh-chat-hoa-hoc-dieu-che-va-ung-dung-343-0

Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hiđro bằng clo:

                                   CH4+Cl2→CH3Cl+HCl

                                                 metyl clorua (clometan)

                                   CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl

                                                     metylen clorua (điclometan)

                                   CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl

                                                       clorofom (triclometan)

                                   CHCl3+Cl2→CCl4+HCl

                                                   cacbon tetraclorua(tetraclometan)

Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự metan. Thí dụ:

CH3−CH2−CH3→(25oC Cl2,as) CH3−CHCl−CH3+CH3−CH2−CH2−Cl+HCl

                                                           2−clopropan,57%1−propan,43%

CH3−CH2−CH3→(Br2,as25oC) CH3−CHBr−CH3+CH3−CH2−CH2−Br+HBr

                                                           97%(chính)3%(phụ)

Phản ứng thế H bằng halogen thuộc loại phản ứng halogen hóa, sản phẩm hữu cơ có chứa halogen gọi là dẫn xuất halogen.

Clo thế H ở cacbon bậc khác nhau Brom hầu như chỉ thế H ở cacbon bậc cao. Flo phản ứng mãnh liệt nên phân hủy ankan thành C và HF. Iot quá yếu nên không phản ứng với ankan.

Cơ chế phản ứng halogen hóa ankan

Phản ứng clo hóa và brom hóa ankan xảy ra theo cơ chế gốc - dây chuyền.

Bước khơi mào:

hinh-anh-bai-35-ankan-tinh-chat-hoa-hoc-dieu-che-va-ung-dung-343-1

 

Bước phát triển dây chuyền:

hinh-anh-bai-35-ankan-tinh-chat-hoa-hoc-dieu-che-va-ung-dung-343-2

 .......

Bước đứt dây chuyền:

hinh-anh-bai-35-ankan-tinh-chat-hoa-hoc-dieu-che-va-ung-dung-343-3

(1): Phân tử clo hấp thụ ánh sáng bị phân cắt đồng li thành 2 nguyên tử clo.

(2): Nguyên tử clo là một gốc tự do hoạt động, nó ngắt lấy nguyên tử H từ CH4 tạo ra HCl và gốc tự do .CH3 .

(3): Gốc .CH3 không bền, nó tách lấy nguyên tử Cl từ Cl2 để trở thành CH3Cl bền hơn. Nguyên tử Cl. mới sinh ra ở phản ứng (3) lại tác dụng với CH4 làm cho phản ứng (2) và (3) lặp đi lặp lại tới hàng chục ngàn lần như một dây chuyền.

(4)(5)(6): Các gốc tự do kết hợp với nhau thành các phân tử bền hơn

2. Phản ứng tách (gãy liên kết C−C và C−H)

hinh-anh-bai-35-ankan-tinh-chat-hoa-hoc-dieu-che-va-ung-dung-343-4

Nhận xét: Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr2O3,Fe,Pt,...) các ankan không những bị tách hiđro tạo thành hiđrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C−C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

3. Phản ứng oxi hóa

* Khi đốt, các ankan bị cháy tạo ra CO2,H2O và tỏa nhiều nhiệt:

CH4+2O2→CO2+2H2O ; ΔH=−890kJ

CnH2n+2+3n+1 / 2 O2→nCO2+(n+1)H2O

Các ankan đầu dãy đồng đẳng rất dễ cháy, tỏa nhiều nhiệt. Khí CO2, hơi nước và nhiệt tạo ra nhanh nên có thể gây nổ.

Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO2 và H2O còn tạo ra các sản phẩm như CO, muội than, không những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.

Khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi, thí dụ:

CH4+O2→to,xt HCH=O+H2O

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 (xem bài Dầu mỏ).

b) Trong phòng thí nghiệm

Khi cần một lượng nhỏ metan, người ta nung natri axetat với vôi tôi xút, hoặc có thể cho nhôm cacbua tác dụng với nước:

CH3COONa(r)+NaOH(r)→−−nung(CaO) CH4↑+4Al(OH)3

Al4C3+12H2O→3CH4↑+4Al(OH)3

2. Ứng dụng

Làm nhiên liệu, vật liệu ← ANKAN →  Làm nguyên liệu.

hinh-anh-bai-35-ankan-tinh-chat-hoa-hoc-dieu-che-va-ung-dung-343-5

 

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các bài giảng hoá học liên quan

Bài 7. Năng lượng của các electron trong nguyên tử, cấu hình electron nguyên tử

Trong nguyên tử, các electron chiếm những mức năng lượng như thế nào? Các viết cấu hình nguyên tử electron

Xem chi tiết

Bài 44. Sơ lược về một số kim loại khác

Biết vị trí của các kim loại bạc, vàng, niken, kẽm, thiếc, chì trong bảng tuần hoàn và cấu tạo nguyên tử, tính chất, ứng dụng của chúng

Xem chi tiết

Bài 6. Thực hành: Tính chất hóa học của oxit và axit

Rèn luyện các thao tác thí nghiệm: quan sát hiện tượng, giải thích và rút ra kết luận về những tính chất hoá học của oxit và axit.

Xem chi tiết

CHƯƠNG 8. Bài 48. Nhận biết một số cation trong dung dịch

Hiểu phản ứng tạo nên các sản phẩm đặc trưng để nhận boeets một số cation trong dung dịch

Xem chi tiết
Xem tất cả bài giảng 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.

HNO2NiO

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Axit nitrit và chất Niken oxit

Xem thêm

CrO3Mn2O7

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Crom trioxit và chất Mangan(VII) oxit

Xem thêm

Ni(OH)3Li2O

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Nike(III) hidroxit và chất Liti oxit

Xem thêm

BaTiO2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Bari và chất Titan(IV) oxit

Xem thêm