Title CHUYÊN ĐỀ ALKANE - GV.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ ALKANE A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Khái niệm - Đồng đẳng - Đồng phân - Danh pháp a. Khái niệm - Alkane là hydrocarbon no mạch hở có công thức chung C n H 2n+2 (n ≥ 1). Hay còn gọi là Parafin. - Các chất CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 …. C n H 2n+2 hợp thành dãy đồng đẳng của Alkane (các đồng đẳng hơn kém nhau một -CH 2 ). b. Đồng phân - Đồng phân: Các hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về công thức cấu tạo. - Các loại đồng phân của alkane + Đồng phân mạch Carbon. + Đồng phân về vị trí nhánh. - Alkane : Từ C 4 H 10 trở đi có đồng phân cấu tạo (đồng phân mạch C). - Ví dụ:: C 5 H 10 có ba đồng phân: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 CH 3 ; CH 3 -CH(CH 3 )-CH 2 -CH 3 ; CH 3 -C(CH 3 ) 2 -CH 3 c. Danh pháp * Tên Alkane mạch không nhánh từ C 1 → C 10 → Tên gọi thay thế của các alkane không phân nhánh = Phần nền + ane Số C Công thức alkane Tiền tố (phần nền) Tên alkane Cách nhớ 1 CH 4 meth- methane mẹ 2 CH 3 – CH 3 eth- ethane em 3 CH 3 – CH 2 – CH 3 prop- propane phải 4 CH 3 – [CH 2 ] 2 – CH 3 but- butane bón 5 CH 3 – [CH 2 ] 3 – CH 3 pent- pentane phân 6 CH 3 – [CH 2 ] 4 – CH 3 hex- hexane hóa 7 CH 3 – [CH 2 ] 5 – CH 3 hept- heptane học 8 CH 3 – [CH 2 ] 6 – CH 3 oct- octane ở 9 CH 3 – [CH 2 ] 7 – CH 3 non- nonane ngoài 10 CH 3 – [CH 2 ] 8 – CH 3 dec- decane đồng - Khi lấy một nguyên tử Hydrogen ra khỏi phân tử alkane, ta được gốc alkyl → Tên của gốc alkyl = phần nền + yl Số C Công thức alkane Tiền tố (phần nền) Tên alkane 1 CH 3 − meth- methyl 2 CH 3 – CH 2 − eth- ethyl 3 CH 3 – CH 2 – CH 2 − prop- propyl 4 CH 3 – [CH 2 ] 2 – CH 2 − but- butyl 5 CH 3 – [CH 2 ] 3 – CH 2 − pent- pentyl 6 CH 3 – [CH 2 ] 4 – CH 2 − hex- hexyl 7 CH 3 – [CH 2 ] 5 – CH 2 − hept- heptyl 8 CH 3 – [CH 2 ] 6 – CH 2 − oct- octyl 9 CH 3 – [CH 2 ] 7 – CH 2 − non- nonyl

0 t, xt n2n+2n2n2CHCH+H 0 t, xt n2n+2n'2n'm2m+2CHCH+CH(n=n'+m) - Ví dụ: CH 3 -CH 3 0500C, xt CH 2 =CH 2 + H 2 c. Phản ứng cháy của alkane C n H 2n+2 + 3n+1 2 O 2 → nCO 2 + nH 2 O ( 2HOn > 2COn ) - Khi đốt cháy alkane ta luôn có: 22HOCOnn hoặc 22OCOn1,5n →  22alkaneHOCOnnn. + Ví dụ: o o t 4222 t 26222 CH2OCO2HO 2CH7O4CO6HO   - Phản ứng đốt cháy alkane tỏa lượng nhiệt lớn để đun nấu, sưởi ấm, cung cấp năng lượng cho các ngành công nghiệp. 4. Điều chế: a. Phòng thí nghiệm: - Đun sôi muối sodium của carboxylic acid với hỗn hợp vôi tôi xút. → Tổng quát: o CaO 23tRCOONaNaOHRHNaCO (R là gốc Alkyl-) * Ví dụ: Điều chế methane (CH 4 ) trong phòng thí nghiệm CH 3 COONa + NaOH 0CaO, t CH 4 ↑ + Na 2 CO 3 - Hoặc điều chế là aluminum carbide Al 4 C 3 + 12H 2 O → 3CH 4 ↑ + 4Al(OH) 3 b. Nguồn alkane trong tự nhiên, điều chế và ứng dụng của alkane - Nguồn alkane trong tự nhiên - Trong tự nhiên alkane có nhiều trong thành phần của dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu. - Alkane thể khí được lấy từ khí thiên nhiên và khí mỏ dầu: Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) có thành phần chính là propane và butane, khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) có thành phần chính là methane. - Alkane thể lỏng và rắn được điều chế từ dầu mỏ bằng phương pháp chưng cất phân đoạn: Xăng, dầu hỏa, dầu diesel, dầu nhờn, … và nhựa đường. B. BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ I. VIẾT CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC ĐỒNG PHÂN – TÊN GỌI Bài 1. Cho các công thức: CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 6 , C 5 H 12 , C 6 H 10 , C 6 H 6 . Những công thức nào là của alkane? Viết công thức cấu tạo thu gọn mạch thẳng của công thức alkane đó. Hướng dẫn - Các Alkane: CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 5 H 12 . - Công thức cấu tạo: + CH 4 + C 2 H 6 : CH 3 – CH 3 + C 3 H 8 : CH 3 – CH 2 – CH 3 + C 5 H 12 : CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3
Bài 2. Viết các đồng phân và gọi tên (tên thay thế và tên thông thường nếu có) của alkane có công thức C 4 H 10 , C 5 H 12 , C 6 H 14 . Hướng dẫn C 4 H 10 CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 butane 33 | 3 CH-CH-CH CH 2 – methylbutane (isobutane) C 5 H 12 CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3 Pentane 323 | 3 CH-CH-CH-CH CH 2 – methylbutane (isopentane) 3 | 33 | 3 CH CH-C-CH CH 2,2 – dimethylpentane (neopentane) C 6 H 14 CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3 hexane 3223 | 3 CH-CH-CH-CH-CH CH 2 – methylpentane (isohexane) 2 |323 3 CH-CH-CH-CH-CH CH 3 - methylpantan  2 3 | 33 | 3 CH CHCCHCH CH 2, 2 – dimethylbutane (neohexane)  3 || 3 33 CHCHCH-CH CHCH 2, 3 - dimethylbutane Bài 4. Viết công thức cấu tạo thu gọn của các chất có tên gọi sau và xác định bậc của các nguyên tử carbon trong các công thức đó: (1) butane; (2) 2 – methylbutane; (3) 2, 3 – dimethylbutane; (4) 3 – ethyl – 2 – methylheptane; (5) isopentane; (6) neopentane. Hướng dẫn butane CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 2 – methylbutane 323 | 3 CH-CH-CH-CH CH 2,3 – dimethylbutane  2 3 | 33 | 3 CH CHCCHCH CH 3 – ethyl – 2 – methylheptane | 25 32223 | 3 CH-CH-CH-CH-CH-CH-CH CHCH