Xiclopropan là gì? Công thức cấu tạo, tính chất?

Chúng tôi xin giới thiệu bài Xiclopropan là gì? Công thức cấu tạo, tính chất? 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.

Câu hỏi: Xiclopropan là gì? Công thức cấu tạo, tính chất?

Trả lời:

Xiclopropan là gì?

Xicloankan được biết đến là những Hidrocacbon no mạch vòng, chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử.

Công thức cấu tạo của Xiclopropan

- Công thức tổng quát: C_nH_2n(n≥3)

Tính chất của Xiclopropan

Tính chất vật lý: Ở điều kiện thường:

+ Xiclopropan và xiclobutan có thể khí.

+ Xiclopentan và xiclohexan ở thể lỏng.

+ Các xicloankan nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ và hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác.

Tính chất hóa học: Do phân tử xicloankan chỉ chứa các liên kết xichma bền tương tự như ankan nên xicloankan cũng có một số phản ứng tương tự như ankan.

Phản ứng thế: Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, nguyên tử Hidro trong phân tử xicloankan bị thế bởi nguyên tử halogen.

C₆H₁₂ + Cl₂ → C₆H₁₁Br + HBr

Phản ứng cộng

+ Xiclopropan, xiclobutan ngoài các phản ứng trên còn có phản ứng cộng mở vòng

C₃H₆ + H₂ → C₃H₈

C₄H₈ + H₂ → C₄H₁₀

+ Riêng xiclopropan còn tác dụng với dd brom hoặc axit

C₃H₆ + Br₂ → Br−CH₂−CH₂−CH₂−Br

C₃H₆ + HBr → CH₃−CH₂−CH₂−Br

Chú ý:

+ Xicloankan vòng 3 cạnh có khả năng làm mất màu dung dịch Brom → ta có thể dùng dung dịch brom để nhận biết.

+ Vòng 4 cạnh chỉ tham gia phản ứng cộng mở vòng với H₂

Phản ứng tách: C₆H₁₁CH₃ → xt,t^∘ C₆H₅CH₃ + 3H₂

Phản ứng cháy

+ Phản ứng cháy tỏa nhiệt

Tổng quát:

+ Từ phương trình tổng quát ta có: n_CO2=n_H2O

Ví dụ: C₆H₁₂ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

A. Lý thuyết

1. Cấu tạo của Xiclopropan

Xicloankan là những hiđrocacbon no có mạch vòng (một hoặc nhiều vòng). Chúng ta chỉ xét các xicloankan có một vòng (xicloankan đơn vòng hay còn gọi là monoxicloankan).

Một số xicloankan đơn giản có công thức cấu tạo và tên gọi như bảng sau:

Công thức cấu tạo	Công thức phân tử	Tên thay thế	tnc,oC	ts,oC
	C3H6	xiclopropan	-127	-33
	C4H8	xiclobutan	-90	13
	C5H10	xiclopentan	-94	49
	C6H12	xiclohexan	7	81
Công thức và tên chung	CnH2n, n≥3	xicloankan

Công thức phân tử chung của các xicloankan đơn vòng là C_nH_2n với n > 3.

Tên của các xicloankan đơn vòng không nhánh được gọi bằng cách ghép từ xiclo vào tên của ankan mạch không nhánh có cùng số nguyên tử cacbon.

Trong phân tử xicloankan, các nguyên tử cacbon liên kết với nhau bằng liên kết σ tạo ra mạch vòng. Nguyên tử cacbon của vòng liên kết với các nguyên tử hiđro hoặc gốc ankyl.

2. Điều chế và ứng dụng

- Một số cách điều chế hợp chất này cần lưu ý như sau:

+ Điều chế bằng cách chưng cất dầu mỏ.

+ Tách H₂ từ ankan tương ứng: CH₃(CH₂)₄CH₃ → H₂ + C₆H₁₂

+ Tách Br₂ từ dẫn xuất 1,n – đibrom ankan (n > 2): C_nH_2nBr₂ + Zn → C_nH_2n+ ZnBr₂

Ứng dụng: Ngoài việc dùng làm nhiên liệu như ankan, xicloankan còn được dùng làm dung môi, làm nguyên liệu để điều chế các chất khác.

B. Bài tập

Bài tập 1: Xicloankan đơn vòng X có tỉ khối so với nitơ bằng 2,0. Lập công thức phân tử của X. Viết phương trình hóa học (ở dạng công thức cấu tạo) minh họa tính chất hóa học của X, biết rằng X tác dụng với H₂ (xúc tác Ni) chỉ tạo ra một sản phẩm.

Giải:

Gọi CTPT của xicloankan đơn vòng X cần tìm là C₂H_2n+2 (n≥3)

Ta có:

MC_nH_2n = 2M_N2 = 2 . 28 = 56

⇒14n = 56 ⇒ n = 4 ⇒ C₄H₈

Vì X tác dụng với H₂ (xúc tác Ni) chỉ tạo ra một sản phẩm nên CTCT của X là: C₄H₈

Phản ứng ion hoá:

C₄H₈ + 6O₂ → 4CO₂ + 4H₂O

Bài tập 2: Chất khí A là 1 xicloankan. Khi đốt cháy 672 ml A(đktc), thì thấy khối lượng CO₂ tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành 3,12 g. Xác định công thức phân tử.

Giải:

Số mol khí A là: n_A = 0,672/22,4 = 0,03 mol; đốt cháy xicloankan: n_CO2 = n_H2O = x

Khối lượng CO₂ lớn hơn khối lượng H₂O là 3,12 gam: m_CO2 – m_H2O = 44x – 18x = 26x = 3,12 ⇒ x = 0,12 mol.

Phương trình đốt cháy:

C_nH_2n + 3n/2O₂ → n CO₂ + nH₂O

0.03 0.12

n = 0,12/0,03 = 4

Vậy CTPT của xicloankan là: C₄H₈

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

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Xiclopropan là gì? Công thức cấu tạo, tính chất? 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