SO SÁNH CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA ANKAN VÀ ANKEN

I. CẤU TẠO VÀ ĐỒNG PHÂN

1. Khái niệm

a. Ankan

 - Ankan (parafin) là những hiđrocacbon no, mạch hở trong phân tử chỉ có một loại liên kết đơn.

 - Công thức chung: C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

b. Anken

 - Anken hay olefin là hiđrocacbon không no, mạch hở trong phân tử có chứa 1 liên kết đôi C=C còn lại là các liên kết đơn.

 - Công thức tổng quát của anken: C_nH_2n (n ≥ 2).

2. Cấu tạo

a. Metan

 

b. Etilen

* Nhận xét:

 - Cấu tạo ankan chỉ có một loại liên kết đơn. 

 - Cấu tạo anken có một liên kết đôi còn lại là liên kết đơn. 

3. Đồng phân

a. Ankan

 - Ankan chỉ có một loại đồng phân là đồng phân mạch cacbon.

Ví dụ: Từ C₅H₁₂ Viết các đồng phân ankan có thể có và gọi tên

b. Anken

 - Đồng phân cấu tạo: Bao gồm đồng phân vị trí liên kết đôi và đồng phân mạch C.

 - Đồng phân hình học: Bao gồm đồng phân cis và trans

Ví dụ: Từ C₄H₈ Viết các đồng phân anken có thể có và gọi tên

 CH₂=CH-CH₂-CH₃ but-1-en

    CH₃-CH=CH-CH₃ but-2-en

    CH₂=C(CH₃)-CH₃ 2-metyl propen

 Trong đó but-2-en có đồng phân hình học.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

* Nhận xét:

 - 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 ${\displaystyle K}$${\displaystyle }$${\displaystyle }$${\displaystyle \mathrm{<span\; style="margin:\; 0px;\; padding:\; 0px;\; font-family:\; "times\; new\; roman",\; times,\; serif;">M</span>}}$${\displaystyle }$${\displaystyle \mathrm{<span\; style="margin:\; 0px;\; padding:\; 0px;\; font-size:\; 22px;"><span\; style="margin:\; 0px;\; padding:\; 0px;\; font-family:\; "times\; new\; roman",\; times,\; serif;">n</span></span>}}$${\displaystyle {\mathrm{<span\; style="margin:\; 0px;\; padding:\; 0px;\; color:\; rgb(0,\; 0,\; 0);"><span\; style="margin:\; 0px;\; padding:\; 0px;\; font-size:\; 22px;"><span\; style="margin:\; 0px;\; padding:\; 0px;\; font-family:\; "times\; new\; roman",\; times,\; serif;">O<sub\; style="margin:\; 0px;\; padding:\; 0px;">4</sub></span></span></span>}}_{}}$). Vì thế ankan còn có tên là parafin, nghĩa là ít ái lực hóa học.

 - Anken có liên kết π kém bền → tính chất đặc trưng là tham gia phản ứng cộng, trùng hợp và oxi hóa.

 

1. Tính chất hóa học của ankan

a. Phản ứng thế

 - Là phản ứng hóa học, trong đó một nguyên tố có độ hoạt động hóa học mạnh hơn (ở các điều kiện cụ thể về nhiệt độ, áp suất) sẽ thay thế cho nguyên tố có độ hoạt động hóa học yếu hơn trong hợp chất của nguyên tố này.

Ví dụ: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

b. Tác dụng của nhiệt

- Phản ứng tách H₂ (phản ứng đề hiđro hóa)

   CH₃-CH₂-CH₃ → CH₂=CH-CH₃ + H₂

Tổng quát 

      C_nH_2n+2 → C_nH_2n + H₂ (Fe, t⁰)

- Phản ứng phân hủy                            

CH4 → C + 2H₂ (t⁰)

- Phản ứng crăcking (n≥ 3) 

         C₄H₁₀ → CH4  + C₃H₆ 

                    → C₂H₄ + C₂H₆ 

  Tổng quát 

     C_nH_2n+2 → C_xH_2x+2 + C_yH_2y (t⁰, p, xt)

 

 c. Phản ứng cháy

 C_nH_2n+2 + (3n + 1)/2O₂ → nCO₂ + (n + 1)H₂O

     + n_CO2 < n_H2O.

     + n_H2O - n_CO2 = n_{ankan bị đốt cháy}.

 

2. Tính chất hóa học của anken

a. Phản ứng cộng

 - Cộng hợp H₂: (điều kiện phản ứng Ni, t⁰) → ankan

    CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃-CH₃ 

Tổng quát: C_nH_2n + H₂ → C_nH_2n+2

 - Cộng hợp halogen:

   CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

Tổng quát: C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

 - Cộng hợp hiđrohalogenua

   CH₂=CH₂ + HCl → CH₃-CH₂Cl

  Đồng đẳng của etilen

   CH₃-CH=CH₂ + HCl → CH₃-CH₂-CH₂-Cl

                                         Sản phẩm phụ

                                      → CH₃-CHCl-CH₃ 

                                         Sản phẩm chính 

  + Nếu thực hiện phản ứng cộng HBr vào anken có xúc tác peoxit thì sản phẩm chính lại ngược quy tắc Maccopnhicop.

b. Phản ứng trùng hợp: 

 - Phản ứng trùng hợp: Là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn (hợp chất cao phân tử).

   nA → (B)_n (t⁰, xt, p)

Ví dụ:

   nCH₂=CH₂ → (-CH­₂–CH₂-)_n (Polietylen hay PE) 

   nCH₂=CH–CH₃ → (-CH₂–CH(CH₃)-)_n (Polipropilen hay PP)        

c. Phản ứng oxi hóa

- Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:

   3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2KOH + 2MnO₂

 - Phản ứng cháy:

C_nH_2n + 3n/2O₂ → nCO₂ + nH₂O

  + Đặc điểm phản ứng đốt cháy anken: n_CO2 = n_H2O.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng