Phản ứng hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ chỉ toàn liên kết đơn

Phản ứng hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ chỉ toàn liên kết đơn được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Trắc nghiệm: Phản ứng hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ chỉ toàn liên kết đơn

1. Phản ứng cháy
2. Phản ứng trùng hợp
3. Phản ứng cộng
4. Phản ứng thế

Trả lời:

Đáp án đúng là B . Phản ứng trùng hợp

Phản ứng hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ chỉ toàn liên kết đơn là phản ứng trùng hợp.

1. Ankan

Công thức tổng quát chung cho ankan là CnH₂n+2 (n ≥ 1).

- Tên gọi chung là ankan hay paraffin.

- Công thức đơn giản nhất là metan (CH₄).

- Mạch cacbon hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.

- Trong phân tử chỉ có liên kết đơn (liên kết, …) tạo thành từ 4 obitan lai hóa sp3 của nguyên tử cacbon, định hướng kiểu tứ diện đều. Do đó mạch cacbon có dạng gấp khúc. Các nguyên tử cacbon có thể quay tương đối tự do xung quanh các liên kết đơn.

- Ankan chỉ có đồng phân mạch C khi có từ 4C trở lên.

Ví dụ: Các đồng phân của C₅H₁₂

2. Đồng phân của Ankan

Đồng phân mạch cacbon

- Ở dãy đồng đẳng của metan, từ thành viên thứ tư trở đi, mỗi thành viên đều gồm nhiều đồng phân.

- Thí dụ: Ứng với công thức C₄H₁₀ (thành viên thứ tư của dãy đồng đẳng) có hai đồng phân cấu tạo.

=> Nhận xét: Ankan từ C₄H₁₀ trở đi có đồng phân cấu tạo, đó là đồng phân mạch cacbon.

Bậc của cacbon

- Bậc của một nguyên tử C ở phân tử ankan bằng số nguyên tử C liên kết trực tiếp với nó.

- Ankan mà phân tử chỉ chứa C bậc I và C bậc II (không chứa C bậc III và C bậc IV) là ankan không phân nhánh.

- Ankan mà phân tử có chứa C bậc III hoặc C bậc IV là ankan phân nhánh.

3. Tính chất vật lý của Ankan

- Ở điều kiện thường ankan từ C1 → C4 ở trạng thái khí, từ C5 → C17 trở đi ở trạng thái lỏng, từ C18 trở lên ở dạng rắn. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan nói chung tăng theo chiều tăng của phân tử khối.

- Ankan là những chất không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

- Bốn ankan đầu dãy đồng đẳng từ CH₄ đến C₄H₁₀ khi ở điều kiện bình thường đều có dạng khí, các ankan tiếp theo ở dạng lỏng và bắt đầu từ khoảng C₁₈H₃₈ trở đi là ở thể rắn. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng của các ankan sẽ tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

- Ankan có khối lượng riêng nhẹ hơn nước và đa số là không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ. Với tính chất là dung môi không phân cực nên ankan dễ tan trong các chất không phân cực khác như benzen, dầu mỡ,…

4. Tính chất hóa học của Ankan

Phản ứng thế

- Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hiđro bằng clo:

- Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự như metan.

- Phản ứng thế H bằng halogen thuộc loại phản ứng halogen hóa, sản phẩm hữu cơ có chứa halogen gọi là dẫn xuất halogen.

Phản ứng tách (gãy liên kết)

- Nhận xét: Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt,... ), các ankan không những bị tách hiđro tạo thành hiđrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

Phản ứng oxi hóa

- Metan cháy tạo thành khí cacbon đioxit và hơi nước.

- Phản ứng trên tỏa nhiều nhiệt. Hỗn hợp gồm một thể tích metan và hai thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh.

- Các ankan đầu dãy đồng đẳng đều rất dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt. Khí CO₂, hơi nước và nhiệt tạo ra nhanh hơn nên có thể gây nổ.

- Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO₂ và H₂O còn tạo ra các sản phẩm như CO, muội than, không những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.

- Khi có xúc tác và nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi.

Phản ứng nhiệt phân

5. Điều chế Ankan

- Trong công nghiệp, metan và các đồng đẳng được lấy từ khí thiên nhiên, khí mỏ dầu và dầu mỏ.

- Trong phòng thí nghiệm, ankan được điều chế bằng cách nung muối natri của axit cacboxylic với vôi tôi xút.

6. Ứng dụng của Ankan

- Dùng làm nhiên liệu trong hàn cắt kim loại.

- Dùng làm dầu bôi trơn, dung môi.

- Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH₃Cl, CH₂Cl₂, CCl₄, CF₂Cl₂, ...

- Đặc biệt từ CH₄ điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H₂, ammoniac, C₂H₂, rượu metylic, andehit fomic, …

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Phản ứng hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ chỉ toàn liên kết đơn. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Giải bài tập Hóa học lớp 11, Giải SBT Hóa Học 11, Trắc nghiệm Hóa học 11, Tài liệu học tập lớp 11