Tóm tắt lý thuyết Hiđrocacbon ankan

Nội dung text: Tóm tắt lý thuyết Hiđrocacbon ankan

1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT HIĐROCACBON ANKAN ( hay parafin) A. LÝ THUYẾT: I. Đồng đẳng, danh pháp: 1. Đồng đẳng ankan: Công thức tổng quát chung cho ankan (hay olefin) là CnH2n+2 (n 1) 2. Danh pháp: . Cách gọi tên các ankan mạch nhánh theo quy tắc sau : + Chọn mạch chính : là mạch dài nhất có nhiều nhóm thế nhất. + Đánh số vị trí cacbon trong mạch chính bắt đầu từ phía gần nhnh hơn. + Gọi tên : Vị trí mạch nhánh + tên nhánh + tên mạch chính( tên ankan tương ứng với số nguyên tử cacbon trong mạch chính). Ví dụ : CH3-CH -CH2 – CH3 CH3–CH2–CH2–CH–CH2–CH3 CH3 2-metyl butan CH3 3–metylhexan CH3–CH2–CH2–CH–CH–CH3 CH3–CH2–CH–CH–CH2–CH3 CH3 CH3 CH3 C2H5 2,3– đimetylhexan 3– etyl– 4 –etylhexan II. Tính chất hoá học Phản ứng đặc trưng là phản ứng thế; phản ứng tách hiđro và phản ứng cháy. 1. Phản ứng thế bởi halogen: Thế clo và brom: Xảy ra dưới tác dụng của askt hoặc nhiệt độ và tạo thành một hỗn hợp sản phẩm. Những ankan có phân tử lớn tham gia phản ứng thế êm dịu hơn và ưu tiên thế những nguyên tử H của nguyên tử C hoặc cao. Ví dụ: 2. Phản ứng tách: o a. phản ứng tách hiđro:ở 400 900 C, xúc tác Cr2O3 + Al2O3. crackinh b. Phản ứng phân cắt mạch cacbon: C10H22  C5H10 + C5H12 3. Phản ứng oxi hoá: 3n 1 CnH2n +2 + O2  nCO2 + (n +1) H2O. (1) 2 Nhận xét :  đốt ankan thu nCO2 < nH2O  Nếu đốt hiđrocacbon thu được nCO2 < nH2O Hiđrocacbon đem đốt là ankan (CnH2n +2 ). III. Điều Chế: 1. Điều chế metan a. Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng than đá. b. Tổng hợp 2. Điều chế các ankan khác a. Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, sản phẩm crackinh. b. Tổng hợp từ các dẫn xuất halogen: Trang 1
2. -Anken làm mất màu của dung dịch brom Phản ứng này dùng để nhận biết anken . 3.Phản ứng cộng nước và axit : a. cộng axit HX . CH2=CH2 + HCl CH3CH2Cl H OH OH H H+ CH2 C CH3 + HOH CH2 C CH3 + CH2 C CH3 CH3 CH3 CH3 (saûn phaåm chính) (saûn phaåm phuï) * Quy tắc Maccopnhicop : Trong phản ứng cộng HX ( axit hoặc nước ) vào lk C=C của anken , H ( phần mang điện tích dương ) cộng vào C mang nhiều H hơn , Còn X- ( hay phần mang điện tích âm ) cộng vào C mang ít H hơn. to b) cộng nước : CH2=CH2 + H-OH  HCH2 – CH2OH 4. Phản ứng trùng hợp : peoxit,100 300o C nCH2=CH2  100atm [- CH2 – CH2- ]n monome polime . -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 gọi là polime . -Số lượng mắc xích trong một phân tử polime gọi là hệ số trùng hợp , kí hiệu n 5. Phản ứng oxi hoá : 3n to a) Oxi hoá hoàn toàn : CnH2n + O2  nCO2+ nH2O nhận xét : đốt anken thu nCO2 = nH2O 2 b) Oxi hoá không hoàn toàn : 3CH2 = CH2 + 4H2O + 2KMnO4 3HO – CH2 – CH2 – OH + 2MnO2 + 2KOH Anken làm mất màu dd KMnO4 Dùng để nhận biết anken . III. ĐIỀU CHẾ : H SO,170o C Trong phòng thí nghiệm : CH3CH2OH  2 4 CH2=CH2 + H2O to Trong công nghiệp : CnH2n+2  CaH2a+2 + CbH2b ( với n = a +b ) to C4H10  C2H4 + C2H6 ANKAĐIEN A. LÝ THUYẾT:I. Định nghĩa : Định nghĩa: - Ankađien là hiđrocacbon mạch hở có 2 liên kết đôi C = C trong phân tử. - CTTQ chung là : CnH2n- 2 (n 3) Ví dụ: CH2 = C = CH2 : propađien CH2 = C = CH – CH3 : Buta - 1,2 - đien CH2 = CH – CH = CH2 : Buta - 1,3 – đien CH2 = C(CH3) – CH = CH2 : 2- metyl Buta - 1,3 – đien II. Tính chất hóa học: 1. Phản ứng cộng: Ni, to a. Với hiđrô : CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2  CH3 – CH2 – CH2 - CH3 b. Với Brôm : 80o C + Cộng 1,2: CH2=CH–CH=CH2 + Br2 (dd)  CH2 =CH– CHBr-CH2Br (sản phẩm chính) 40o C + Cộng 1,4: CH2=CH–CH=CH2 + Br2 (dd)  CH2 Br–CH=CH-CH2Br (sản phẩm chính) + Cộng đồng thời vào 2 nối đôi: 40o C CH2=CH–CH=CH2 + 2Br2 (dd)  CH2 Br–CHBr-CHBr-CH2Br c. Với hiđrô halogenua: 80o C + Cộng 1,2: CH2=CH–CH=CH2 + HBr (dd)  CH2 =CH– CH-CH3 Br (sản phẩm chính) 40o C + Cộng 1,4: CH2=CH–CH=CH2 + HBr (dd)  CH3 –CH = CH-CH2Br (sản phẩm chính ) 2. Phản ứng trùng hợp: Trang 3
3. 3n 1 CnH2n - 2 + O2 n CO2 + (n -1)H2O 2 b. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn: tương tự anken và ankađien, ankin cũng có khả năng làm mất màu dung dịch KMnO4  kết tủa màu đen MnO2 III. Điều chế: Điều chế C2H2 . - Từ CaC2 : CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H2  1500o C - Từ CH4 : 2CH4  C2H2 + 3H2 BENZEN VÀ ĐỒNG ĐẲNG MỘT SỐ HIĐROCACBON THƠM KHÁC A. LÝ THUYẾT. I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, cấu tạo: 1. Dãy đồng đẳng của benzen: CTTQ của dãy đồng đẳng benzen có là: CnH2n - 6 (n 6) 2. Đồng phân; danh pháp: a) Danh pháp: CH 3 CH CH 2 3 CH2CH2CH3 propylbenzen metylbenzen CH3 (toluen) CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 1,2-ñimetylbenzen 1,3-ñimetylbenzen 1,4-ñimetylbenzen o-ñimetylbenzen m-ñimetylbenzen p-ñimetylbenzen (o-xilen) (m-xilen) (p-xilen) . Tên hệ thống: Tên nhóm ankyl + benzen. 3 . Cấu tạo: Benzen có cấu trúc phẳng và hình lục giác đều. - Cấu tạo được dùng: hoặc II. Tính chất hóa học: 1. Phản ứng thế: a) Với Cl2 H Br Fe + Br2 + HBr brombenzen CH3 CH 3 Br o-bromtoluen (41%) + HBr Fe Br + 2 CH3 p-bromtoluen (59%) + HBr Br 0 b) Với axit nitrics/H2SO4 đ, t H NO2 H SO HNO 2 4 + 3 + H2O nitrobenzen CH3 CH3 NO2 o-nitrotoluen (58%) + H2O H2SO4 + HNO3 CH3 p-nitrotoluen (42%) + H2O NO2 NO2 NO2 H SO HNO 2 4 + 3 + H2O NO2 m-ñinitrobenzen Trang 5
4. c. Phản ứng oxi hóa. Stiren làm mất màu dung dịch KMnO4 II. NAPHTALEN. 1. Tính chất vật lý và cấu tạo. - Chất rắn, màu trắng. o o - tnc = 80 C, ts=218 C, thăng hoa ngay ở nhiệt độ thường. - Có mùi đặc trưng. - Không tan trong nước tan trong môi hữu cơ. - CTPT: C10H8. 2. Tính chất hóa học. a. Phản ứng thế: Br CH3COOH + Br2 + HBr NO2 H2SO4 + HNO3 + H2O b. Phản ứng cộng hiđro (hiđro hóa) Ni, 1500C + 2H2 Ni,200oC + 3H 2 35 atm c. Phản ứng oxi hóa. O C O2 (kk) o O V2O5, 350 -400 C C O anhidrit phtalic Trang 7