BÀI 27. LUYỆN TẬP : ANKAN VÀ XICLOANKAN
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
Nhận xét chung:
| Giống nhau | Khác nhau |
Cấu tạo | Trong phân tử đều chỉ có các liên kết đơn | Ankan: mạch hở Xicloankan: mạch vòng |
Tính chất hóa học | - Đều có phản ứng thế. - Có phản ứng tách hiđro. - Cháy tỏa nhiều nhiệt. | Xicloankan vòng 3, 4 cạnh có phản ứng cộng mở vòng, còn ankan thì không. |
Đặc điểm chi tiết:
Ankan | Xicloankan |
1. KHÁI NIỆM Ankan là hiđrocacbon no mạch hở: CnH2n+2 (n ≥1). 2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ Ankan là những chất không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ. 3. TÍNH CHẤT HÓA HỌC a) Phản ứng thế: Ví dụ: CH4+Cl2\(\xrightarrow{a/s}\)CH3Cl + HCl b) Phản ứng tách: Ví dụ: CH3 - CH3\(\xrightarrow{xt,{{t}^{o}}}\) CH2=CH2+H2 c) Phản ứng oxi hóa (đốt cháy): Ví dụ: CH4 +2O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)CO2 + 2H2O 4. ĐIỀU CHẾ - Trong phòng thí nghiệm, ankan được điều chế bằng cách nung muối natri của axit cacboxylic với vôi tôi xút. - Trong công nghiệp, metan và các đồng đẳng được lấy từ khí thiên nhiên, khí mỏ dầu và dầu mỏ. 5. ỨNG DỤNG Ankan làm nhiên liệu, làm dung môi, chất đốt, … | 1. KHÁI NIỆM - Xicloankan là những hiđrocacbon no, mạch vòng có công thức chung là CnH2n (n≥3) 2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC a) Phản ứng thế b) Phản ứng cộng mở vòng - Xicloankan vòng 3 cạnh tham gia phản ứng cộng mở vòng với H2/(Ni, toC), Br2, HBr: - Xicloankan vòng 4 cạnh chỉ tham gia cộng mở vòng với H2/(Ni, 120oC). - Xicloankan có vòng 5, 6 cạnh trở lên không có phản ứng cộng mở vòng trong những điều kiện trên. c) Phản ứng oxi hóa: Xicloankan cháy tỏa nhiều nhiệt, không làm mất màu dung dịch KMnO4
3. ĐIỀU CHẾ: tách trực tiếp từ quá trình chưng cất dầu mỏ, hoặc từ ankan:
4. ỨNG DỤNG: làm nhiên liệu, làm dung môi, làm nguyên liệu để điều chế các chất. |
II. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 123 SGK Hóa 11):
Viết các công thức cấu tạo của các ankan sau: pentan, 2-metylbutan, isobutan. Các chất trên còn có tên gọi nào khác không?
Hướng dẫn giải:
Pentan: CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
2-metylbutan: CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH3. Tên gọi khác là isopentan.
Isobutan: CH3 – CH(CH3) – CH3. Tên gọi khác là: 2 - metylpropan
Bài 2 (trang 123 SGK Hóa 11):
Ankan Y mạch không nhánh có công thức đơn giản nhất là C2H5
a. Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên chất Y.
b. Viết phương trình hóa học phản ứng của Y với clo khi chiếu sáng, chỉ rõ sản phẩm chính của phản ứng.
Hướng dẫn giải:
a) Ankan Y có công thức đơn giản nhất là C2H5 Þ Gọi CTPT của Y là (C2H5)x hay C2xH5x (x ≥ 1)
Mà ankan lại có công thức tổng quát là : CnH2n+2 Þ 5x = 2.2x + 2 Þ x = 2
Þ CTPT của Y là : C4H10
Mà Y là ankan không nhánh nên Y có CTCT là: CH3-CH2-CH2-CH3 : n – butan
b) Khi Y cộng với khí clo sẽ tạo ra 2 sản phẩm.
CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 \(\xrightarrow{a/s}\)CH3 –CH(Cl) –CH2 – CH3 + HCl
(sp chính)
CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 \(\xrightarrow{a/s}\)CH3 –CH2–CH2 – CH2Cl + HCl
(sp phụ)
Bài 3 (trang 123 SGK Hóa 11):
Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít hỗn hợp khí A gồm metan và etan thu được 4,48 lít khí cacbonic. Các thể khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính thành phần phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A.
Hướng dẫn giải:
nA = 3,36/22,4 = 0,15 mol ; nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 (mol)
Gọi số mol của metan và etan lần lượt là x và y (mol)
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
x ® x (mol)
C2H6 + 3,5O2 → 2CO2 + 3H2O
y ® 2y(mol)
Ta có hệ phương trình:\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} x+y=0,15 \\ x+2y=0,2 \\ \end{array} \right.\) Û x=0,1; y=0,05
Trong hỗn hợp ban đầu:
%VCH4 = %nCH4 = (0,1/0,15).100% = 66,67%.
%VC2H6 = 100% - 66,67% = 33,33%.
Bài 4 (trang 123 SGK Hóa 11):
Khi 1,00 g metan cháy tỏa ra 55,6 kJ. Cần đốt bao nhêu lít khí metan (đktc) để lượng nhiệt sinh ra đủ đun 1,00 lít nước (D = 1,00 g/cm3) từ 25,0oC lên 100,0oC. Biết rằng muốn nâng 1,00g nước lên 1,0oC cần tiêu tốn 4,18J và giả sử nhiệt sinh ra chỉ dùng để làm tăng nhiệt độ của nước.
Hướng dẫn giải:
Nhiệt lượng cần để đun 1 lít nước từ 25,0oC lên 100oC:
Do nhiệt độ của 1,00 g nước lên 1oC cần tiêu tốn nhiệt lượng là 4,18 J.
Þ Nhiệt lượng cần để cung cấp cho 1,00 g H2O từ 25,0oC lên 100oC là: (100 – 25) . 4,18 = 313,5 (J)
Do 1 lít nước = 1kg nước = 1000g nước
Þ Nhiệt lượng cần tiêu tốn cho 1,0 lít nước từ 25,0oC lên 100oC là: 313,5 .1000 = 313500 J= 313,5 (kJ)
Tính thế tích khí metan:
Ta có Qtỏa = Qthu = 313,5 (kJ)
Mà 1g CH4 khi cháy tỏa ra 55,6 kJ
=> 313,5 (kJ)cần đốt cháy lượng CH4 là : mCH4 = 313,5/55,6 = 5,64 g.
=>VCH4 = n . 22,4 = (5,64/16). 22,4 ≈ 7,90 lít
Bài 5 (trang 123 SGK Hóa 11):
Khi cho pentan tác dụng với brom theo tỉ lệ 1:1, sản phẩm chính thu được là:
A. 2- brompentan
B. 1-brompentan
C. 1,3 – đibrompentan
D. 2,3 – đibrompentan
Hãy chọn đáp án đúng
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Bài 6 (trang 123 SGK Hóa 11):
Đánh dấu Đ (đúng) hoặc S (sai) vào các ô trống cạnh các câu sau đây:
a. Ankan là hidrocacbon no, mạch hở.
b. Ankan có thể bị tách hidro thành anken.
c. Crăckinh ankan thu được hỗn hợp các ankan.
d. Phản ứng của clo với ankan tạo thành ankyl clorua thuộc loại phản ứng thế.
e. Ankan có nhiều trong dầu mỏ.
Hướng dẫn giải:
a. Đ.
b. Đ.
c. S.
d. Đ.
e. Đ.
Hy vọng Hóa 11 Luyện tập : Ankan và xicloankan của ICAN soạn thảo giúp bạn học Hoá 11 tốt hơn. Chúc các bạn học tập vui.