Khái niệm về Alkane - Nguồn alkane trong tự nhiên: Bề mặt những vũng đầm lầy có khí methane (CH4), khí đồng hành trong các mỏ dầu thành phần chủ yếu n

- Nguồn alkane trong tự nhiên: Bề mặt những vũng đầm lầy có khí methane (CH4), khí đồng hành trong các mỏ dầu thành phần chủ yếu như ethane (C2H6), propane (C3H8) và butane (C4H10).

- Alkane là những hydrcarbon mạch hở chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử và có công thức chung C2H2n+2 (n≥1)

Chú ý: Bậc của một nguyên tử carbon trong phân tử alkane được xác định bằng số nguyên tử carbon liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon đó. Bậc của các nguyên tử carbon được kí hiệu bằng số La Mã.

2. Cách viết công thức cấu tạo và gọi tên đồng phân Alkane.

a. Công thức cấu tạo của alkane:

b. Danh pháp Alkane

- Tên theo danh pháp thay thế của alkane không phân nhánh

Tiền tố ứng với số nguyên tử carbon của alkane + ane

- Tên theo danh pháp thay thế của alkane phân nhánh

Số chỉ vị trí nhánh – Tên nhánh + Tiền tố ứng với số nguyên tử carbon mạch chính + ane

Chú ý: Tên theo danh pháp thay thế của các alkane phân nhánh được gọi như sau:

- Chọn mạch chính là mạch carbon dài nhất. Đánh số Ả Rập của các nguyên tử carbon trên mạch chính ưu tiên nhánh đầu tiên, rồi đến nhánh thứ hai, thứ ba,… mang số nhỏ nhất.

- Tên nhánh là tên gốc alkyl. Tên gốc alkyl được gọi theo tên alkane nhưng bỏ ane, thêm yl

- Giữa phần số với phần chữ dùng dấu “-”, giữa phần số với phần số dùng dấu “,”

- Khi đọc tên nhánh phải kèm theo số chỉ vị trí của nhánh. Nếu có nhiều nhánh, ưu tiên tên các nhánh theo thứ tự chữ cái đầu tiên của tên nhánh.

- Khi có 2, 3 hoặc 4,… nhánh giống nhau, dùng các tiếp đầu ngữ đi, tri hoặc tetra,…

3. Tính chất vật lí Alkane

Các alkane đều nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nhưng tan trong các dung môi không phân cực.

4. Tính chất hoá học của Alkane

- Đặc điểm liên kết hoá học trong phân tử alkane: Trong phân tử alkane chỉ chứa liên kết σ bền, không phân cực nên alkane tương đối trơ về mặt hoá học.

a) Phản ứng thế halogen của Alkane.

- Là phản ứng đặc trưng của alkane. Nguyên tử hydrogen liên kết với nguyên tử carbon bậc cao dễ bị thế bởi nguyên tử halogen hơn so với nguyên tử hydrogen liên kết với nguyên tử carbon bậc thấp hơn.

Ví dụ:

C6H14+ Cl2 (askt) → C6H13Cl + HCl

b) Phản ứng cracking Alkane

Cracking alkane là quá trình “bẻ gãy” các phân tử alkane mạch dài thành các phân tử hydrogen mạch ngắn hơn.

Ví dụ: C12H26 (t∘) → C7H16 + C5H10

c) Phản ứng reforming Alkane

- Reforming là quá trình biến đổi cấu trúc phân tử các alkane mạch hở, không phân nhánh, không thơm thành các hydrocarbon có mạch nhánh hoặc mạch vòng.

d) Phản ứng oxi hoá

Alkane dễ cháy, phản ứng toả nhiều nhiệt. Alkane không làm mất màu dung dịch KMnO4.

- Oxi hoá hoàn toàn:

CH4 + 2O2 (t∘) → CO2 + 2H2O

- Oxi hoá không hoàn toàn:

2C6H12 + 11O2 (t∘) → 10CO + 12H2O

5. Ứng dụng của alkane và điều chế alkane trong công nghiệp

- Alkane dùng làm nhiên liệu, dung môi, dầu nhờn,… và là nguyên liệu trong tổng hợp hữu cơ.

- Trong công nghiệp, alkane được khai thác, chế biến từ khí thiên nhiên, khí đồng hành, dầu mỏ.

- Một số nguyên nhân gây ô nhiễm không khí do các phương tiện giao thông và cách giảm thiểu, hạn chế:

+ Ô nhiễm không khí do khói thải từ các phương tiện giao thông là một trong các nguyên nhân góp phần làm Trái Đất nóng lên và gây ra sự biến đổi khí hậu toàn cầu.

+ Tăng cường hình thức vận tải công cộng, giảm thiểu sự phu thuộc nhiên liệu hoá thạch, bảo vệ rừng,… là những cách giúp hạn chế sự ô nhiễm không khí.

Xem thêm:

1. Chuyên đề về Alkane.

Phản ứng Reforming Alkane.

Bài tập trắc nghiệm lý thuyết Alkane Hóa 11 Chân trời sáng tạo.

Hướng dẫn cách đọc tên gốc Hydrocarbon Hóa 11 Chân trời sáng tạo.

Cách viết công thức cấu tạo và gọi tên đồng phân Alkane Hóa 11.

Phản ứng thế của Alkane Hóa 11.

Phản ứng Dehydro của Alkane - Phản ứng tách Hydro của Alkane Hóa 11.

Phản ứng Cracking Alkane Hóa 11.

Hydrocarbon:

Phương pháp cân bằng phản ứng đốt cháy Hydrocarbon - Hóa học 11.

Hydrocarbon Hóa 11 - Thứ tự ưu tiên nhận biết các chất Hydrocarbon.