TIỂU LUẬN học PHẦN hóa hữu cơ NÂNG CAO đề tài hóa học hữu cơ và ỨNG DỤNG TRONG đời SỐNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

TIỂU LUẬN
HỌC PHẦN: HÓA HỮU CƠ NÂNG CAO
Đề tài:

HÓA HỌC HỮU CƠ VÀ ỨNG
DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG

Họ tên học viên: PHAN THANH NHÂN
Mã số học viên: 208140111310023
Chun ngành: LL&PPDH HĨA HỌC
Khóa học: 2020 – 2022
Giảng viên: PGS.TS. LÊ ĐỨC GIANG

NGHỆ AN, NĂM 2021


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...................................................................................................................... 8
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI............................................................................................. 8
2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU................................................................................... 8
3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU...................................................................................... 8
CHƯƠNG 1. HÓA HỌC HỮU CƠ VÀ HỢP CHẤT HỮU CƠ............................... 9
1.1. Lịch sử hóa học hữu cơ........................................................................................... 9
1.2. Hợp chất hữu cơ................................................................................................... 10
1.2.1. Đặc điểm........................................................................................................... 10
1.2.2. Tính chất vật lý của hợp chất hữu cơ................................................................. 11
1.2.3. Tính chất hóa học của hợp chất hữu cơ.............................................................. 12
1.3. Phân loại các hợp chất hữu cơ.............................................................................. 12

1.3.1. Hidrcacbon........................................................................................................ 12
1.3.2. Dẫn xuât cua hidrocacbon................................................................................. 12
CHƯƠNG 2. HIDROCACBON NO VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG.......13
2.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất.......................................................................... 13
2.1.1. Alkan................................................................................................................. 13
2.1.2. Cicloalkan.......................................................................................................... 14
2.2. Ứng dụng của hidrocacbon no trong đời sống...................................................... 14
2.2.1. Khí đốt (khí gaz) và ứng dụng........................................................................... 15
2.2.2. Khí Methane và ứng dụng................................................................................. 17
2.2.3. Khí Propane và ứng dụng.................................................................................. 17
2.2.4. Xăng.................................................................................................................. 18
2.2.5. Dầu Mazut (FO), Dầu hỏa (KO) và Dầu diesel (DO)........................................ 19
2.2.6. Nhựa đường....................................................................................................... 21
CHƯƠNG 3. HIDROCACBON KHÔNG NO VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI
SỐNG......................................................................................................................... 23
3.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất.......................................................................... 23
3.1.1. Alken................................................................................................................. 23
3.1.2. Dien................................................................................................................... 24
3.1.3. Alkin.................................................................................................................. 25
3.2. Ứng dụng trong đời sống...................................................................................... 26
3.2.1. Ethylene............................................................................................................. 26


3.2.2. Propilen............................................................................................................. 28
3.2.3. Acetilen.............................................................................................................. 29
CHƯƠNG 4. AREN VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG.................................31
4.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất.......................................................................... 31
4.2. Ứng dụng trong đời sống...................................................................................... 31
CHƯƠNG 5. HALOGENUR ALKIL VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG.....35
5.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất.......................................................................... 35

5.2. Ứng dụng trong đời sống...................................................................................... 35
5.2.1. Clorofom........................................................................................................... 36
5.2.2. Trichloroethylene (TCE).................................................................................... 36
5.2.3. Halothane........................................................................................................... 37
5.2.4. Chlorofluorocarbon........................................................................................... 38
5.2.5. Bromomethane.................................................................................................. 38
CHƯƠNG 6. ALCOHOL VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG.........................40
6.1. Khái quát chung cấu tạo và tính chất.................................................................... 40
6.2. Ứng dụng trong đời sống...................................................................................... 41
6.2.1. Methanol............................................................................................................ 41
6.2.2. Ethanol.............................................................................................................. 42
6.2.3. Ethylene Glycol................................................................................................. 43
6.2.4. Glycerol............................................................................................................. 45
CHƯƠNG 7. PHENOL VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG............................48
7.1. Khái quát về cấu trúc và tính chất......................................................................... 48
7.2. Ứng dụng trong đời sống...................................................................................... 49
CHƯƠNG 8. ETHER, EPOXID VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG.............51
8.1. Khái quát cấu tạo và tính chất............................................................................... 51
8.2. Ứng dụng trong đời sống...................................................................................... 51
CHƯƠNG 9. ALDEHID, CETON VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG..........53
9.1. Khái quát cấu tạo và tính chất............................................................................... 53
9.2. Ứng dụng trong đời sống...................................................................................... 53
9.2.1. Formaldehide..................................................................................................... 53
9.2.2. Acetone.............................................................................................................. 55
CHƯƠNG 10. ACID CARBOXILIC VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG......58
10.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất........................................................................ 58


10.2. Ứng dụng trong đời sống.................................................................................... 59
10.2.1. Acid Acetic...................................................................................................... 59

10.2.2. Acid Béo.......................................................................................................... 61
10.2.3. Acid Citric....................................................................................................... 63
CHƯƠNG 11. DẨN XUẤT ACID CARBOXILIC VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI
SỐNG......................................................................................................................... 64
11.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất........................................................................ 64
11.2. Ứng dụng trong đời sống.................................................................................... 65
11.2.1. Ester................................................................................................................. 65
11.2.2. Amide.............................................................................................................. 67
CHƯƠNG 12. AMINE VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG.............................70
12.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất........................................................................ 70
12.2. Ứng dụng trong đời sống.................................................................................... 71
12.2.1. Nicotine........................................................................................................... 71
12.2.2. Aniline............................................................................................................. 71
12.2.3. Melamine – Gỗ Phủ Melamine (MDF)............................................................ 73
CHƯƠNG 13. ACID AMINE , PROTEIN VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG
76
13.1. Axit amine.......................................................................................................... 76
13.1.1. Lysine.............................................................................................................. 76
13.1.2. Histidine.......................................................................................................... 76
13.1.3. Threonine......................................................................................................... 77
13.1.4. Methionin........................................................................................................ 77
13.1.5. Valine............................................................................................................... 77
13.1.6. Leucine............................................................................................................ 77
13.1.7. Isoleucine......................................................................................................... 78
13.1.8. Phenylalanine.................................................................................................. 78
13.1.9. Tryptophan....................................................................................................... 78
13.2. PROTEIN........................................................................................................... 79
CHƯƠNG 14. CARBOHYDRATES VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG.......81
14.1. Glucose............................................................................................................... 81
14.2. Fructose.............................................................................................................. 82

14.3. Saccarose............................................................................................................ 82


14.4. Xenlulose............................................................................................................ 82
14.5. Tinh Bột.............................................................................................................. 82
CHƯƠNG 15. POLYME VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG..........................83
15.1. Tổng quan........................................................................................................... 83
15.2. Một số polyme phổ biển và ứng dụng trong đời sống......................................... 84
15.2.1. Họ Polyetylen.................................................................................................. 84
15.2.2. Polypropylen................................................................................................... 86
15.2.3. Poly(Vinyl Clorua).......................................................................................... 87
15.2.4. Polystyren........................................................................................................ 88
15.2.5. Poly(Metyl Metacrylat)................................................................................... 90
15.2.6. Poly(Vinyl Axetat)........................................................................................... 91
15.2.7. Polycyanoacrylat............................................................................................. 91
15.2.8. Polyacrylonitril................................................................................................ 92
15.2.9. Cao Su Tự Nhiên............................................................................................. 93
15.2.10. Cao Su Butyl.................................................................................................. 94
15.2.11. Teflon - Polytetrafloetylen (PTFE)................................................................ 95
KẾT LUẬN................................................................................................................ 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 98


MỤC LỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH
Bảng:
Bảng 15.1.Phân loại polyetylen dựa vào tỷ trọng........................................................ 84
Hình Ảnh

Hình 2.1. Hệ thống bếp nấu bằng khí đốt trong nhà hàng............................................ 16
Hình 2.2 Lị nung kim loại bằng khí đốt...................................................................... 16

Hình 2.3 Máy phát điện sử dụng khí đốt..................................................................... 17
Hình 2.4 Động cơ đốt trong......................................................................................... 19
Hình 2.5. Dầu Diesel................................................................................................... 21
Hình 2.6. Nhựa đường................................................................................................. 22
Hình 3.1. Cấu tạo etilen............................................................................................... 23
Hình 3.2. Khai thác mủ Cao Su bằng khí ethylen........................................................ 26
Hình 3.3. Hệ thống ủ trái cây chín bằng khí ethylene tự nhiên....................................27
Hình 3.4. Các sản phẩm từ ethylene và dẫẫ̃n xuất......................................................... 28
Hình 3.5. Hàn xì axetilen............................................................................................. 30
Hình 3.6. Tấm nhựa PVC được phủ sơn...................................................................... 30
Hình 4.1. Toluen và xylene dùng làm dung môi trong sản xuất sơn............................33
Hình 4.2. Keo dán có chứa Toluen.............................................................................. 33
Hình 5.1. Cấu tạo Clorofom........................................................................................ 36
Hình 5.2.Hóa chất Clorofom....................................................................................... 36
Hình 5.3.Cấu tạo Trichloroethylene (TCE).................................................................. 36
Hình 5.4.Cấu tạo Halothane........................................................................................ 37
Hình 5.5.Cấu tạo Chlorofluorocarbon (CFC).............................................................. 38
Hình 5.6. Cấu tạo Bromomethane............................................................................... 38
Hình 6.1. Cấu trúc metanol, etanol, etilen glicol......................................................... 40
Hình 6.2. Ethylene glycol làm dung mơi..................................................................... 44
Hình 6.3. Mỹ phẩm làm đẹp da glycerine.................................................................... 45
Hình 6.4. Thuốc nhuận tràng glycerol......................................................................... 46
Hình 7.1. Ứng dụng nhựa bakelit................................................................................ 49
Hình 7.2. Thuốc diệt cỏ 2,4-D..................................................................................... 50
Hình 9.1.Formaldehyde được sử dụng trong nhiều ngành cơng nghiệp.......................54
Hình 9.2.Dung mơi Axetone........................................................................................ 56
Hình 9.3. Làm dung mơi trong sản xuất mực in, dược phẩm, sơn...............................56
Hình 9.4. Tẩy sơn móng tay bằng acetone................................................................... 57
Hình 10.1. Cấu tạo acid acetic..................................................................................... 58
Hình 10.2. Cấu tạo acid citric...................................................................................... 58

Hình 10.3 .Aluminum axetat dùng làm thuốc nhuộm vải, sợi.....................................60
Hình 10.4. Axit phenylaxetic dùng trong cơng nghiệp nước hoa.................................60


Hình 10.5. Axit béo no và cholesterol là một trong những ngun nhân hình thành cục
máu đơng..................................................................................................................... 62
Hình 11.1.Ứng dụng Methyl salicylate........................................................................ 66
Hình 11.2. Thuốc trị Ho có thành phần Menthol......................................................... 66
Hình 11.3.Dầu chuối.................................................................................................... 67
Hình 11.4. Cấu tạo Dimethylformamide (DMF).......................................................... 67
Hình 11.5. Sợi Polyacrylonitrile.................................................................................. 68
Hình 11.6. Sơn PU....................................................................................................... 68
Hình 12.1.Chế phẩm sinh học Nicotine....................................................................... 71
Hình 12.2.Phẩm nhuộm vải sợi................................................................................... 72
Hình 12.3. Cấu tạo Melamine...................................................................................... 73
Hình 12.4.Nội thất phịng khách từ chất liệu gỗ MDF................................................. 74
Hình 12.5. Tủ đồ chất liệu gỗ MDF............................................................................. 75
Hình 12.6. Nội Thất nhà bếp từ gỗ MDF..................................................................... 75
Hình 13.1. Nguồn cung cấp protein............................................................................. 79
Hình 14.1. Dịch truyền Glucose 5%............................................................................ 81
Hình 15.1. Túi nhựa LDPE.......................................................................................... 85
Hình 15.2. Ống nhựa HDPE........................................................................................ 86
Hình 15.3. Tấm nhựa Polipropylene............................................................................ 86
Hình 15.4. Hộp đựng thực phẩm bằng nhựa PP........................................................... 87
Hình 15.5. Ứng dụng nhựa PVC................................................................................. 88
Hình 15.6. Ứng dụng của polystirene.......................................................................... 89
Hình 15.7. Thủy tinh hữu cơ........................................................................................ 90
Hình 15.8. Keo 502..................................................................................................... 92
Hình 15.9. Ứng dụng Polyacrylonitril......................................................................... 92
Hình 15.10. Nhựa ABS................................................................................................ 93

Hình 15.11. Ứng dụng teflon....................................................................................... 96


MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hóa hữu cơ hay hóa học hữu cơ là một phân ngành hóa học nghiên cứu về cấu
trúc, tính chất, thành phần và phản ứng hóa học của những hợp chất hữu cơ và vật liệu
hữu cơ. Nghiên cứu cấu trúc xác định thành phần hóa học và cơng thức của hợp chất.
Nghiên cứu tính chất bao gồm các tính chất vật lý và hóa học, và đánh giá khả năng
phản ứng hóa học để hiểu được cơ chế của chúng. Nghiên cứu các phản ứng hữu cơ
bao gồm tổng hợp hóa học các sản phẩm tự nhiên, thuốc và polyme, và nghiên cứu các
phân tử hữu cơ riêng lẻ trong phịng thí nghiệm và thông qua nghiên cứu lý thuyết.
Hợp chất hữu cơ là những vật chất cơ bản hình thành nên mọi sự sống trên trái
đất, chúng có có cấu trúc vơ cùng đa dạng và vai trò hết sức to lớn.
"Better Living Through Chemistry – Hóa học làm cho cuộc sống tốt hơn” là khẩu
hiệu của chiến dịch quảng cáo xuất hiện đầu tiên vào năm 1938, khi nilon được tổng
hợp tạo thành một cuộc cách mạng mạnh mẽ của hóa học hữu cơ nói riêng và cuộc
sống của con người nói chung.
Để khái quát rõ hơn về mối liên hệ các hợp chất hữu cơ và ứng dụng trong cuộc
sống, tơI chọn đề tài “Hóa hữu cơ và ứng dụng trong đời sống”.
2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Giới thiệu tổng quan Hóa học hữu cơ và các hợp chất hữu cơ thường gặp.
Ứng dụng một số loại hợp chất hữu cơ trong cuộc sống hàng ngày.
3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Trang bị cho người học những kiến thức lý thuyết cơ bản về Hóa hữu cơ, biết
được mối tương quan chặt chẽ giữa Hóa hữu cơ và đời sống con người.
Đóng góp một tài liệu tham khảo trong dạy và học hóa học, tăng sự hứng thú, tìm
tịi, học hỏi của người học.

CHƯƠNG 1. HÓA HỌC HỮU CƠ VÀ HỢP CHẤT HỮU CƠ
1.1. Lịch sử hóa học hữu cơ
Năm 1807, Berzelius (Thụy Điển, 1779-1848) là người đầu tiên đưa ra danh từ
"Hóa học hữu cơ" để chỉ ngành hóa học nghiên cứu các chất lấy ra từ cơ thể động vật
và thực vật. Trong thời kì đó, một thuyết duy tâm cho rằng các chất hữu cơ hình thành
trong cơ thể sinh vật là do một lực siêu hình chi phối, đó là "lực sống".Thuyết này đã
kìm hãm sự phát triển của khoa học, nó hạn chế khả năng sáng tạo của con người
trong việc tìm tịi, phát minh, tổng hợp ra những chất hữu cơ mới bằng phương pháp
hóa học.
Friedrich Woehler (hay Friedrich Wưhler) (1800-1882) là nhà hóa học người
Đức. Ơng là một trong những người đi tiên phong trong việc thay đổi quan niệm của
người đương thời về hóa học hữu cơ. Năm 1828, ơng đã tiến hành thí nghiệm tổng hợp
urea (chất có trong nước tiểu). Trong thí nghiệm này, ơng đã đun nóng amoni xianat
trong bình thủy tinh. Thí nghiệm này khơng cần cái gọi là "lực sống" (lực mà người ta
cho rằng chỉ xuất hiện ở các cơ thể sống để tạo ra các hợp chất hữu cơ). Chính vì vậy,
đúng như ơng nói, thí nghiệm này "khơng cần đến con mèo, con chó hay con lạc đà
nào cả". Đây là thí nghiệm mang tính bước ngoặt, mở ra một tư tưởng mới cho hóa học
hữu cơ nói riêng và hóa học nói chung, tạo một bước phát triển trong lịch sử hóa học.
Và nhờ có thí nghiệm này, rất nhiều nhà hóa học tiếp bước Wưhler tiến hành tổng hợp
các chất hữu cơ, trong số đó có khơng ít chất có ích cho con người như màu nhuộm,
aspirin,...
Friedrich August Kekulé von Stradonitz (1829-1896), hay còn được biết với cái
tên August Kekulé là nhà hóa học người Đức. Ơng là một trong những nhà hóa học lớn
của thế kỷ XIX. Ơng là người có đóng góp rất quan trọng trong sự phát triển củahóa
học hữu cơ. Năm 1861, ông đã đưa ra một định nghĩa rất quan trọng về hóa học hữu
cơ. Quan điểm của ơng về điều đó là : Hóa học hữu cơ là sự nghiên cứu các hợp chất
của cacbon (trừ các oxit, muối và một số hơp chất khác của cacbon). Ơng cịn nhà hóa
học đã khám ra benzene, một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng của ngành cơng
nghiệp, và tìm ra cả thành phần và cách cấu tạo của hợp chất này.
Adolph Wilhelm Hermann Kolbe (1818-1884) là nhà hóa học người Đức. Ơng là

học trị nổi tiếng nhất của Robert Bunsenvà Friedrich Wưhler, những nhà hóa học nổi
tiếng của Đức lúc bấy giờ. Ơng nổi tiếng với thí nghiệm tổng hợp axit axetic. Đó là
vào năm 1845. Chuỗi phản ứng trong thí nghiệm gồm q trình clo hóa cacbon
đisulfua thành cacbon tetrachlorua, sau đó là q trình nhiệt phân thành tetracloretylen
và clo hóa trong nước tạo thành axit tricloraxetic, và cuối cùng là phản ứng ơxy hóa
khử vơ cơ bằng cách điện phân tạo thành axit axetic[1]. Nhờ thí nghiệm nổi tiếng này,
Kolbe đã nối tiếp bước chân của người thầy Wöhler trong việc thay đổi suy nghĩ của
người thời đó về các hợp chất hữu cơ cũng như hóa học hữu cơ. Ngồi ý nghĩa mang
tính lịch sử, Kolbe đã giúp chúng ta tổng hợp được một trong hợp chất hữu cơ được


ứng dụng nhiều nhất. Với axit axetic, chúng ta có thể sản xuất este, làm dung môi, sản
xuất giấm và rất nhiều ứng dụng khác.
1.2. Hợp chất hữu cơ
Các hợp chất hữu cơ (hay organic compound), là một lớp lớn của các hợp chất
hóa học mà các phân tử của chúng có chứa cacbon. Các hợp chất hữu cơ có thể có
nguồn gốc từ tự nhiên hoặc do các phản ứng nhân tạo.
Sự phân chia giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất vơ cơ mang tính tùy ý có ngun
nhân lịch sử; tuy nhiên, nói chung thì các hợp chất hữu cơ được định nghĩa như là các
hợp chất có liên kết cacbon-hiđrơ, và các hợp chất vơ cơ là những hợp chất cịn lại. Vì
thế acid cacbonic được coi là hợp chất vô cơ, trong khi acid formic là hợp chất hữu cơ,
mặc dù đôi khi người ta vẫẫ̃n gọi nó là "acid cacbonous" và anhydrit của nó, cacbon
monoxít, là một chất vơ cơ.
1.2.1. Đặc điểm
Chất hữu cơ thường tồn tại dưới dạng hỗn hợp, khoa học hiện đại đã phát triển
nhiều phương pháp để đánh giá độ tinh sạch, đặc biệt quan trọng phải kể đến là kỹ
thuật sắc ký như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và sắc ký khí (GC). Bên cạnh đó
là các phương pháp thông thường để tách chiết như chưng cất, kết tinh, và chiết bằng
dung môi.
Các hợp chất hữu cơ thơng thường được định danh bằng các thí nghiệm hóa học,

thường được gọi là "phương pháp ướt" (dùng nhiều các thuốc thử để định tính trong
dung dịch). Tuy vậy các phương pháp đó đã dần được thay thế bằng các phương pháp
quang phổ hay các máy phân tích chuyên sâu. Các phương pháp phân tích sau:

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là kỹ thuật được dùng phổ biến
nhất, phương pháp này cho phép đọc các thơng tin tính hiệu từ các nguyên
tử và cấu trúc lập thể từ đó chuyển chúng thành các phổ tương quan.
Nguyên tắc của phương pháp dựa vào sự hiện diện của các đồng vị tự nhiên
của hydro và carbon, từ đó mà có phổ NMR của 1H và 13C.

Phương pháp phân tích cơ bản: phương pháp này phá hủy toàn
phân tử hữu cơ và từ đó xác định thành phần ngun tố của tồn phân tử.
Đây là phương pháp sơ khai nhất làm nền tảng cho phương pháp khối phổ.

Phương pháp khối phổ cho thấy phân tử khối của một hợp chất hữu
cơ đầy đủ, cùng với các mảnh phân tử bị vỡ ra từ sự bắn phá của các điện
tử, từ đó có thể xác định các cấu trúc của nó. Các máy khối phổ có độ phân
giải cao có thể ác định được chính xác cấu trúc thực tế của phân tử hữu cơ
và được dùng để thay thế cho phương pháp phân tích cơ bản. Trước đây,
phương pháp khố phổ có một số hạn chế là không thể ghi nhận sự hiện diện
của các mảnh trung hòa về điện, tuy vậy sự phát triển của kỹ thuật ion hóa
đã cho phép nhận diện "thông số khối lượng" của hầu hết các hợp chất hữu
cơ.



Tinh thể học là phương pháp chắc chắn để xác định cấu trúc hình
học của phân tử, điều kiện để xác định hợp chất khi cô lập được các tinh thể
đơn của hợp chất, và tinh thể này phải đại diện được cho mẫẫ̃u. Một phần
mềm tự động hóa cao cho phép xác định cấu trúc của tinh thể thu được sau

đó rà sốt ngân hàng dữ liệu các hợp chất hữu cơ trong vài giờ để cho ra
được hình thái tinh thể trùng khớp.

Các phương pháp quang phổ truyền thống như phổ hồng ngoại (IR),
máy đo độ quay cực, phổ tử ngoại khả kiến (UV/VIS) tuy chỉ cung cấp
những thông tin tương đối kém đặc hiệu về cấu trúc của hợp chất hữu cơ
nhưng vẫẫ̃n còn được sử dụng khá phổ biến để phân loại và nhận danh các
hợp chất hữu cơ.
1.2.2. Tính chất vật lý của hợp chất hữu cơ
Tính chất vật lý của các hợp chất hữu cơ thường bao gồm định tính và định
lượng. Các thơng số cho q trình định lượng bao gồm điểm nóng chảy, điểm sơi, và
chỉ số khúc xạ. Định tính bao gồm nhận biết về mùi, độ đồng nhất, độ tan, và màu sắc.
1.2.2.1. Điểm nóng chảy và điểm sơi
Hợp chất hữu cơ rất dễ nóng chảy hay sơi. Trước đây, điểm nóng chảy và điểm
sơi cung cấp những thơng tin cơ bản về độ tinh khiết và định danh sơ lược các hợp
chất hữu cơ. Chúng có mối tương quan với tính phân cực của phân tử và khối lượng
phân tử. Vài chất hữu cơ, đặc biệt là các hợp chất đối xứng dễ bay hơi hơn là tan chảy.
Các chất hữu cơ thường không ổn định ở nhiệt độ trên 300 °C, nói cách khác, chúng
dễ bị phân hủy khi vượt quá nhiệt độ trên, mặc dù có một số ngoại lệ.
1.2.2.2. Độ hịa tan
Chất hữu cơ khơng phân cực có xu hướng kỵ nước, nghĩa là chúng ít tan trong
nước và tan nhiều trong các dung môi hữu cơ khác. Có một vài ngoại lệ với một số
chất hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp như rượu, amine, và acid carboxylic nhờ
các liên kết hidro. Các chất hữu cơ thường dễ tan trong dung môi hữu cơ. Dung mơi có
thể là ether tinh khiết hay rượu ethanol, hay hỗn hợp, cũng có thể là các dung mơi thân
dầu như ether dầu hỏa hoặc các dung mơi có vòng benzen khác chưng cất phân đoạn
và tinh chế lại từ dầu hỏa. Độ hịa tan trong các dung mơi khác nhau tùy thuộc vào loại
dung mơi và các nhóm chức hiện diện.
1.2.2.3. Tính chất ở thể rắn
Các tính chất đặc biệt khác nhau của tinh thể phân tử và polyme hữu cơ với các

hệ liên hợp được quan tâm tùy thuộc vào các ứng dụng, ví dụ: cơ nhiệt và cơ điện như
tính áp điện, tính dẫẫ̃n điện (xem polyme dẫẫ̃n điện và chất bán dẫẫ̃n hữu cơ) và tính chất
quang điện (ví dụ: quang học phi tuyến tính). Vì lý do lịch sử, các tính chất như vậy
chủ yếu là chủ đề của các lĩnh vực khoa học polyme và khoa học vật liệu.


1.2.3. Tính chất hóa học của hợp chất hữu cơ
Có thể phân loại và sắp xếp các hợp chất hữu cơ thành những dãy đồng đẳng (có
cấu tạo và tính chất hoá học tương tự).
Hiện tượng đồng phân rất phổ biến đối với các hợp chất hữu cơ, nhưng rất hiếm
đối với các hợp chất vô cơ.
Tốc độ phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường chậm so với hợp chất vơ cơ và
khơng hồn tồn theo một hướng nhất định.
1.3. Phân loại các hợp chất hữu cơ.
Có nhiều các phân loại hợp chất hữu cơ tuy nhiên người ta thường dùng cách
phân loại theo nguyên tố tạo nên hợp chất hữu cơ. Vì vậy chia làm hai nhóm chính:
hidrocacbon và dẫẫ̃n xuất hidrocacbon.
1.3.1. Hidrcacbon
Hidrocacbon la loai hơp chât hưu cơ đơn gian nhât, trong thanh phân phân tư chi
chưa hai nguyên tô la cacbon va hidro.
 Hidrocacbon mach hơ:
+ Hidrocacbon no: Ankan.
+ Hidrocacbon không no co môṭnôi đôi: Anken.
+ Hidrcacbon không no co hai nôi đôi: Ankadien.
 Hidrocacbon mach vong:
+ Hidrocacbon no: xicloankan.
+ Hidrocacbon mach vong thơm: Aren.
1.3.2. Dẫn xuât cua hidrocacbon
Dẫẫ̃n xuất của hidrocacbon la nhưng hơp chât ma trong phân tư ngoai C, H ra con
co môṭsô hay nhiêu nguyên tô khac như O, N, S, halogen, ...

 Dẫn xuât halogen: R–X (R la gôc hidrocacbon).
 Hơp chât chưa nhom chưc:
+
Nhóm chức là nhóm nguyên tử (hoặc phân tử) gây ra những phản ứng hóa
học đặc trưng của phân tử hợp chất hữu cơ.
+ Cấu tạo của nhóm thường được viết rõ ràng, phần cịn lại có thể viết tắt là
R.
Ví dụ: R-OH, R-CO-R’, R-COOH, …
+
Một số nhóm chức: -OH: ancol, R-O–R’: ete, -COOH: axit, R-CO-R’:
xeton, R-COO-R’: este, -NH2: amin, R-CHO: anđehit, …


CHƯƠNG 2. HIDROCACBON NO VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG
2.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất
2.1.1. Alkan
Alkan là tên chúng dùng để chỉ nhóm hợp chất hidrocarbon (chỉ chứa carbon và
hildrogen) bão hịa, Sườn carbon của alkan có thể là mạch thẳng (chỉ có hai nhóm –
CH3, trong phân tử) hoặc mạch nhánh (chứa nhiều hơn hai nhóm –CH 3),

CH3

CH2

mạch thẳng

Tất cả các carbon trong alkan đều nằm ở trạng thái lai hóa sp 3. Nhưng chỉ có metan,
CH4, là có cơng thức đối xứng nhất, bốn nối C-H chung quanh carbon trung tâm đều
bằng nhau và bằng 110 pm (1,10 A, 1 A = 100 pm). Các góc nối H-C-H cũng đều bằng
nhau và bằng 109,5%, cịn được gọi là góc tử diện.

Vì alkan bảo hịa và chỉ có các nối cộng hóa trị C-C, C-H trong phân tử, do đó
phân tử gần như khơng phân cực hay nói cách khác momen lưỡng cực của alkan
thường bằng không.
Lực liên kết giữa các phân tử yếu, cho nên bốn alkan đầu tiên là chất khí. Điểm
sơi và điểm chảy tăng dần theo số carbon vì khi phân tử càng lớn thì lực liên phân tử
càng cao. Từ n-pentan đến n-heptadecan là chất lỏng. Từ noctadecan trở đi là chất rắn.
Các đồng phân mạch nhánh ln ln có điểm sơi thấp hơn đồng phân mạch thẳng.
Thí dụ: n-pentan (36,1°C), Isopentan (27,85°C), neopentan (9,5°C).
Hiệu ứng mạch nhánh này được nhận thấy trong tất cả loại hợp chất hữu cơ, vì
lúc đó hình dạng của phân tử ngắn gọn lại hơn làm cho lực liên phân tử giảm. Việc này
đưa đến điểm sôi, điểm chảy giảm theo.
Các chất giống nhau thường dễ hịa tan với nhau, do đó alkan dễ hịa tan trong
các dung mơi hữu cơ có độ phân cực thấp. Các alkan gần như hồn tồn khơng tan
trong nước.
Tỉ trọng tăng theo kích thước của alkan, nhưng hầu hết dưới 0,8.
Những phản ứng biểu tính hữu cơ là những phản ứng có phần thực hành đơn
giản, nhanh chóng nhưng kết quả thường rất dễ nhận xét và kết luận, cho biết cụ thể
nhóm định chức và một phần nào cơ cầu của hợp chất hữu cơ mà ta muốn xác định,
Với alkan vì có những đặc điểm và cơ cấu nên có những phản ứng biểu tính như sau:
Khơng tan trong nước, dung dịch baz, acid lỗng, Đó là đặc tỉnh của tất cả các
hidrocarbon.
Không tan trong acid sulfuric đậm đặc, lạnh. Những hợp chất có chứa một
nhóm định chức có oxigen hay nitrogen hoặc bất bão hịa đều tan được trong acid
sulfuric đậm đặc, lạnh. Ngoại trừ alkan, halogenur alkil, aren.


Âm tính với những thử nghiệm về halogen. Nhóm hợp chất có nhiều điểm
tương đồng với alkan nhất là halogenur alkil, alkan khác với halogenur alkil trên
những thử nghiệm về halogen như: thử nghiệm Beilstein, kim loại natrium ...
Thử nghiệm iod: Khi iod hòa tan vào trong những hợp chất hữu cơ có chứa điện

tử ” hoặc đổi điện tử cô lập cho một dung dịch màu nâu. Màu nâu này có được là do
có sự tạo thành một phức chất với điện tử 1 hoặc đổi điện tử không nối. Trong khi đó
dung dịch iod với những hợp chất khác có màu tím.
2.1.2. Cicloalkan
Cicloalkan (hay cịn gọi là ciclan) là tên chung dùng để chỉ một nhóm hidrocarbon chi
hồn bão hịa. Cơng thức ng là (CH2)n hoặc CnH2n
Trên ngun tắc kích thước của cicloalkan khơng giới hạn, tối thiểu là 3 carbon.

Điểm sôi và tỉ trọng của cicloalkan đơn hồn thường cao hơn alkan chi phương tương
ứng. Cicloalkan khơng tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ ít phân cực.
Ciclopropan có hoạt tính cao nhất trong các cicloalkan và có một số phản ứng biểu tính
giống alken như làm phai màu dung dịch brom trong CCl 4. Nhưng ciclopropan khác
với alken và alkin là không tác dụng với dung dịch KMnO4 lỗng, lạnh, trung hịa.
Các cicloalkan lớn hơn hoạt tính kém dần, có thể dùng các thử nghiệm biểu tính của
alkan.
2.2. Ứng dụng của hidrocacbon no trong đời sống
Dầu mỏ và khi thiên nhiên là hai nguồn cung cấp chủ yếu alkan. Khí thiên nhiên
chứa metan và các alkan ở thể khí như etan, propan, butan và isobutan.
Dầu mỏ là một hỗn hợp rất phức tạp nhiều loại alkan, thành phần hóa học của
dầu thay đổi tùy theo loại mỏ. Người ta phân chia các alkan trong dầu mỏ thành từng
nhóm dựa vào điểm sối các phân đoạn chưng cất:

Phân đoạn có điểm sơi 30-250°C là xăng (gasoline).

Phân đoạn có điểm sơi 150-280°C là dầu hồi (kerosine).

Phân đoạn có điểm sơi 200-300°C là dầu gasol (gas oil).

Phần còn lại được chưng cất dưới áp suất kém cung cấp dầu nhớt và
sáp (lubricating oil and waxe).


Phần không thể chưng cất được dùng làm nhựa đường (asphalt).
Chỉ số octan: Phân đoạn đầu tiên nếu sử dụng liền cho những động cơ nổ thì đó
là một nhiên liệu khơng tốt, vì nó có thành phần bách phân những alkan dây thẳng rất
cao. Biết rằng n-heptan có chỉ số octan bằng 0 trong khi đó 2,2,4 trimetilpentan


(isooctan) có chỉ số octan cao nhất bằng 100. Nhiên liệu dùng cho những động cơ nổ
có chỉ số octan càng cao thì càng có giá trị vì những alkan dây thẳng hay làm “knock”
động cơ hơn những alkan dây nhánh. Từ năm 1922, người ta thêm vào nhiên liệu có
độ octan thấp một lượng nhỏ tetraetil chì, EtPb, để làm tăng chỉ số octan. Xăng đó gọi
là etil gasolin hay xăng pha chì. Hiện nay người ta phát hiện rằng ở những nước sử
dụng loại nhiên liệu này có thể thải vào mơi trường một lượng chì lên đến hàng trăm
tấn mỗi ngày. Do đó ngày nay nhiều quốc gia trên thế giới cấm dùng xăng pha chì,
thay bằng xăng có chỉ số octan cao và cải tiến lại động cơ nổ.
Chỉ dầu của một số mỏ có chứa ciloalkan như: ciclohexan, metilciclohexan,
etilciclopentan, 1,2-dimetilciclopentan. Trong công nghiệp, loại dầu này được gọi là
dầu napten (naphthene). Loại dầu này là nguồn nguyên liệu chính để điều chế những
hợp chất hương phương như benzen, toluen … bằng phản ứng khử hidrogen, trong
cơng nghệ hóa dầu cịn gọi là sự reforming xúc tác.
2.2.1. Khí đốt (khí gaz) và ứng dụng
Khí thiên nhiên là một dạng tài nguyên thiên nhiên quan trọng trong cuộc sống
hằng ngày của chúng ta. Khí tự nhiên hay còn gọi là dạng tài nguyên ở dạng mỏ nằm
dưới lịng đất, ở thềm lục địa.
Khí thiên nhiên có thể chứa đến 85% mêtan (CH 4) và khoảng 10% êtan (C2H6),
và cũng có chứa số lượng nhỏ hơn propan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), và
các alkan khác.
Các mỏ khí tự nhiên thường có thể nằm trong lịng đất liền nhưng cũng có những
mỏ khí nằm dưới đáy thềm lục địa đại dương. Thành phần chính của khí thiên nhiên là
metan và một số tạp chất khác.

Khi khai thác người ta sẽ dùng giàn khoan, máy khoan khí để có thể lấy khí theo
ống dẫẫ̃n vào thùng chứa. Sau đó cần có một cơng đoạn lọc, điều chế thành khí tự nhiên
có thể ứng dụng trong đời sống. Khi đó, khí tự nhiên chuyển hóa thành khí thiên nhiên
dạng hóa lỏng. Đây là dạng được ứng dụng vào thực tế nhiều nhất.
Khí thiên nhiên hóa lỏng là khí ngun chất sau khi được điều chế từ khí tự nhiên
ở dạng hợp chất mới khai thác lên. Khí hóa lỏng hiện nay được sử dụng trong công
nghiệp cũng như trong sản xuất và đời sống hằng ngày của chúng ta rất nhiều. Dạng
khí hóa lỏng được đựng trong những bình chứa nén khí lỏng. Khi được đưa ra ngồi
sử dụng sẽ chuyển hóa ngược lại thành khí hơi và khí đốt.
Hiện nay khí thiên nhiên hóa lỏng có rất nhiều ứng dụng trong thực tế đa lĩnh
vực. Dưới đây là những ứng dụng chủ yếu của dịng khí hóa lỏng:

Khí hóa lỏng cung cấp nguồn gas, khí đốt dân dụng thường ngày. Khí hóa
lỏng dùng để nấu gas, làm sưởi ấm lị sưởi, sử dụng trong hệ thống tạo nhiệt của các
nhà hàng, khách sạn hiện nay.


Hình 2.1. Hệ thống bếp nấu bằng khí đốt trong nhà hàng

Khí hóa lỏng ứng dụng trong các ngành cơng nghiệp, nơng nghiệp làm
ngun liệu để máy móc thiết bị có thể hoạt động. Sử dụng để cắt kim loại, rèn kim
đen. Trong nơng nghiệp thì làm ngun liệu đốt cho các loại máy phục vụ nơng
nghiệp.

Hình 2.2 Lị nung kim loại bằng khí đốt

Hình 2.3 Máy phát điện sử dụng khí đốt.
Với những ứng dụng trong thực tế làm khí đốt, làm nhiên liệu để máy móc hoạt động,
khí hóa lỏng hiện nay là nguồn ngun liệu khơng thể nào thiếu được trong cuộc sống
của chúng ta.

2.2.2. Khí Methane và ứng dụng
Methane là một nhiên liệu rất quan trọng với con người, so với việc sử dụng than
đá thì đốt cháy khí Metan sinh ra lượng CO2 trên mỗi đơn vị nhiệt giải phóng ít hơn.
Ở nhiều nơi, khí metan được dẫẫ̃n tới từng nhà dân phục vụ cho các mục đích sưởi ấm
và nấu ăn, lị nướng, máy nước nóng, lị nung,…. Nó đốt cháy bởi khí oxy để tạo ra
nhiệt.
Methane cịn có thể dùng cho việc phát điện hiệu quả bằng cách đốt nó như một
nhiên liệu. Người ta sử dụng nó trong tuabin khí hoặc dùng cho máy phát điện hơi
nước. So với các loại nhiên liệu hydrocarbon khác, Methane tạo ra ít khí điơxít cacbon
hơn cho mỗi đơn vị nhiệt được giải phóng.
Metan dưới dạng khí tự nhiên cịn được nén để sử dụng làm nhiên liệu cho các
phương tiện xe cộ. Chất khí này được đánh giá là thân thiện với môi trường hơn các
loại nhiên liệu thông thường khác như xăng dầu và diesel.
Methane được sử dụng trong nhiều phản ứng hóa cơng nghiệp và có thể được
chun chở, vận chuyển dưới dạng khí hóa lỏng.
Trong hóa cơng nghiệp thì khí Methane là nguyên liệu để sản xuất các chất hóa
học như hydro, methanol, anhydrit axetic và axit axetic.
2.2.3. Khí Propane và ứng dụng
Khí gas propane là một loại khí không màu và không mùi, sản phẩm cung cấp tới
tay khách hàng có mùi là do nhà sản xuất thêm vào giữ chức năng nhận biết và cảnh
báo.
Ở
nhiệt độ và mức áp suất chuẩn khí Propane tồn tại dưới dạng khí nhưng nó có
thể nén chế tạo thành nhiên liệu lỏng dễ dàng hơn khi vận chuyển và lưu trữ.
Khí Propane là một sản phẩm phụ được sinh ra của q trình xử lý khí tự nhiên
và q trình lọc dầu. khí propan C3H8 thường được dùng làm nhiên liệu cho những ứng
dụng nhiệt.
C3H8 là một trong những thành phần nhóm khí hóa lỏng (LPG). Các chất khác

của LPG bao gồm butan, butylen, propylen, butadien, isobutylen, và hỗn hợp của
chúng.
Khí gas Propane được lưu giữ và bảo quản dưới áp suất giống như chất lỏng
trong các bình khí C3H8 và dễ dàng trở lại thành dạng hơi khí khi bạn giải phóng mức
áp suất trong bình khí.


Ứng dụng trong đời sống
Sử dụng C3H8 trong các hoạt động vui chơi giải trí khác nhau bao gồm du
thuyền, các phương tiện giải trí, dùng cho khí cầu nóng.
Khí gas propane là nhiên liệu chính cho khí cầu khí nóng .
Sử dụng propane trong phát điện và ngành khách sạn.


Sử dụng trong các cơng viên giải trí và dùng trong ngành công nghiệp điện
ảnh để chế tạo các vụ nổ và các hiệu ứng điện ảnh đặc biệt khác.


Ứng dụng trong sản xuất
C3H8 cịn là khí chính trong cơng nghiệp hàn cắt.
Làm nhiên liệu cho các ứng dụng gia nhiệt khác nhau bao gồm cả thương
mại và nông nghiệp.
Sử dụng để làm nhiên liệu đẩy, chất làm lạnh nhanh, nhiên liệu cho xe ơ tơ
và ngun liệu hóa dầu.
Sử dụng nó cho nồi hơi, lị nướng, lị nung và xe nâng hàng.
Ứng dụng trong quá trình cải tạo, sản xuất, sấy hay sưởi ấm nhà kính,
Sử dụng một mình khí propane hoặc trộn chung với butan, để cung cấp
cho các loại phương tiện xe cộ khác nhau.
Sử dụng trong q trình sản xuất chất bán dẫẫ̃n để trầm tích cacbua silic .
Sử dụng khí propan như một chất đẩy cho nhiều bình xịt gia dụng, bao

gồm cả kem cạo râu và các loại máy làm mát khơng khí.

2.2.4. Xăng
Từ pentan tới octan thì ankan là các chất lỏng dễ bay hơi. Chúng được sử dụng
làm nhiên liệu trong các động cơ đốt trong, do chúng dễ hóa hơi khi đi vào trong
khoang đốt mà không tạo ra các giọt nhỏ có thể làm hư hại tính đồng nhất của sự cháy.
Các ankan mạch nhánh được ưa chuộng hơn, do chúng có sự bắt cháy muộn hơn so
với các ankan mạch thẳng tương ứng (sự bắt cháy sớm là nguyên nhân sinh ra các
tiếng nổ lọc xọc trong động cơ và dễ làm hư hại động cơ). Xu hướng bắt cháy sớm
được đo bằng chỉ số octan của nhiên liệu, trong đó 2,2,4- trimetylpentan (isooctan) có
giá trị quy định ngẫẫ̃u hứng là 100 cịn heptan có giá trị bằng 0.
Xăng là nguồn nhiênn liệu quan trong dùng trong phần lớn các loại máy móc sử
dụng động có đốt trong. Ứng dụng của công nghệ đốt trong đối với đời sống của con
người khá rộng rãi và phổ biến:
Nó mang lại nhiều tiện ích với hầu hết các ngành kinh tế hiện nay. Đặc biệt là
ngành sản xuất công nghiệp và phương tiện vận tải. Cụ thể như: ô tô, xe máy, máy bay,
tàu thủy, tàu ngầm…
Đối với ngành nông nghiệp, động cơ này được ứng dụng vào sản xuất động cơ
của máy cày, máy kéo, máy gặt, máy cắt cỏ… Và các máy móc cơng cụ phục vụ cho
nền sản xuất nông nghiệp.
Đối với sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất thì ứng dụng lớn nhất của
đốt trong. Đó là bộ phận khơng thể thiếu để tạo ra máy phát điện, các loại máy móc
đặc thù của từng ngành.


Tóm lại cơng nghệ này là một bộ phận khơng thể thiếu. Đối với quá trình hoạt
động sản xuất của nhiều ngành cơng nghiệp hiện đại.
Ngồi những ngành trên thì hầu hết các lĩnh vực như lâm nghiệp, ngư nghiệp,
vận tải, quân sự… Đều sử dụng động cơ này là nguồn động lực để phát triển từng
ngành.

Hình 2.4 Động cơ đốt trong
2.2.5. Dầu Mazut (FO), Dầu hỏa (KO) và Dầu diesel (DO)
Các ankan từ C10 tới C21 là các chất lỏng có độ nhớt cao, ít phù hợp cho mục đích
sử dụng như là xăng. Ngược lại, chúng tạo ra thành phần chủ yếu của dầu diesel và
nhiên liệu hàng không. Các nhiên liệu diesel được đánh giá theo chỉ số cetan (cetan là
tên gọi cũ của hexađecan). Tuy nhiên, điểm nóng chảy cao của các ankan này có thể
sinh ra các vấn đề ở nhiệt độ thấp và tại các vùng gần cực Trái Đất, khi đó nhiên liệu
trở nên đặc quánh hơn và sự truyền dẫẫ̃n của chúng không được đảm bảo chuẩn xác.


Dầu Mazut (FO)

Là phân đoạn nặng thu được khi chưng cất dầu thô parafin và asphalt ở áp suất
khí quyển và trong chân khơng. Các dầu FO có điểm sơi cao. Vì thế, các đặc trưng hố
học của dầu mazut có những thay đổi đáng kể nhưng không phải tất cả các đặc trưng
này ảnh hưởng tới việc sử dụng chúng làm nhiên liệu và các kỹ thuật sử dụng để đạt
hiệu quả cao.
Trong thực tế, dầu FO đang được sử dụng ở Việt Nam rất nhiều.
Trước kia, người Việt chúng ta còn sử dụng chúng làm nhiên liệu đốt chiếu sáng.
Đó là chiếc đèn dầu.
Ngày nay, nó là nhiên liệu đốt lị hơi cho các nhà máy điện và các nhà máy công
nghiệp. Nhờ vào khả năng tỏa nhiệt lớn, đây chính là nguồn nguyên liệu quan trọng
nhất sau điện và than.
Sản phẩm của dầu FO cịn có dầu diezen sử dụng làm ngun liệu cho một số
phương tiện. Nó là nhiên liệu khí đốt cho các ngành cơng nghiệp đặc thù. Có thể kể
tên các ngành – nghề thường sử dụng đó là: Cơng nghiệp nồi hơi, lị nung, lị đốt dạng
bay hơi, dạng ống khói hoặc cho các loại động cơ đốt trong của tàu biển…


Dầu hỏa (KO)


Dầu hỏa là một loại nhiên liệu được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày.
Tại Việt Nam, dầu hỏa được sử dụng để thắp sáng, ứng dụng trong công nghiệp…
Dầu hỏa lần đầu tiên được sản xuất vào những năm 1850 từ nhựa than đá và đá
phiến dầu (là một loại đá trầm tích giàu chất hữu cơ), nhưng dầu khí đã trở thành
nguồn nhiên liệu chính sau năm 1859, khi EL Drake khoan dầu đầu tiên ở
Pennsylvania.
Dầu hỏa ít bị bay hơi hơn so với xăng, nhiệt độ tự bốc cháy: 254 oC, độ chớp cháy
(nhiệt độ mà tại đó sẽ tạo ra một hơi dễ cháy gần bề mặt của nó) là 38 ° C (100 ° F)
hoặc cao hơn, trong khi đó xăng dầu là thấp -40°C. Đặc tính này làm cho nhiên liệu
dầu hỏa tương đối an toàn hơn để lưu trữ và xử lý.
Dầu hỏa thường khơng màu, hay có dầu hỏa màu tím. Dầu hỏa có màu càng nhạt
(càng khơng màu) thì chất lượng càng cao (ngọn lửa sáng, nóng, ít khói, ít hao dầu).
Dầu hỏa có nhiều keo nhựa thường có ngọn lửa thấp và vàng đục (ví dụ: như dầu
hỏa đỏ) khi sử dụng sẽ gây bẩn (do nhiều khói), gây hao tốn dầu (do dầu cháy không
hết mà bị phân hủy).
Dầu hỏa hay Kêrôsin là hỗn hợp của các hiđrơcacbon lỏng khơng màu, dễ bắt
cháy. Nó thu được từ chưng cất phân đoạn dầu mỏ ở nhiệt độ 150 °C đến 275°C (các
chuỗi cacbon từ C12 đến C15).
Nó cũng được sử dụng như là nhiên liệu cho các bếp dầu để nấu ăn ở các nước
chậm phát triển, thông thường ở đó dầu hỏa khơng được làm tinh khiết tốt và cịn
nhiều tạp chất hay thậm chí cịn cả những mảnh vụn.
Ngồi ra, loại nặng hơn có thể có nhiệt độ sôi từ 250 oC – 350oC, loại này thường
dùng cho loại đèn dầu đặc biệt như đèn tín hiệu đường sắt, đèn hải đăng, đèn thắp sáng
cho những loại tàu nhỏ.
Hiện nay dầu hỏa được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu cho máy bay phản lực
(nói một cách kỹ thuật hơn là Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 hay JP-8). Một dạng của dầu
hỏa là RP-1 cháy trong ôxy lỏng, được sử dụng làm nhiên liệu cho tên lửa. Ở nhiều nơi

trên thế giới, dầu hỏa là nhiên liệu sưởi ấm và dùng cho bếp dầu để nấu ăn, đèn thắp
sáng và làm dung mơi ở các xí nghiệp công nghiệp.


Điesel (DO)

Dầu diesel là một loại nhiên liệu lỏng, cịn được gọi là dầu gazole. Nó được tinh
chế từ dầu mỏ và có thành phần chưng cất nằm giữa dầu mỏ và dầu bôi trơn công
nghiệp. Dầu diesel được phát minh bởi ông Rudolf Diesel, người Đức và được viết tắt
là DO. Để sản xuất dầu diesel, dầu thô được chưng cất tại tháp chưng cất khí quyển
dầu thơ (CDU) qua phân đoạn Gasoil và từ sản phẩm phụ của phân xưởng xử lý lưu
huỳnh cặn chưng cất khí quyển (RHDS). Sau khi loại bỏ lưu huỳnh và kim loại bằng
hydro – GOHDS để sản xuất dầu diesel chất lượng cao, sản phẩm phụ của phân xưởng
RHDS


được pha trộn trực tiếp để sản xuất dầu diesel thông thường. Dầu disesel sau khi chế
biến và pha trộn sẽ được lưu trữ tại các bể chứa có mái cố định trước khi xuất bán.
Đặc điểm và ứng dụng của dầu diesel
Là chất lỏng có màu vàng nhẹ, khá giống với xăng A95 và có mùi nhẹ đặc
trưng của xăng dầu. Đặc điểm và màu sắc của dầu diesel có được nhờ mang trong
mình nhiều phần từ dầu hơn xăng.

Hình 2.5. Dầu Diesel
Dầu diesel tan rất ít trong nước, tự bốc cháy ở 260 độ C.
Khoảng nhiệt độ bốc hơi của dầu diesel dao động từ 175 đến 370 độ C. Khi sử
dụng với các loại động cơ, chúng khơng hề gây hao mịn thiết bị trong q trình vận
hành.
Dầu diesel được dùng cho các loại động cơ diesel đường bộ, đường thủy và
đường sắt.

`Hàm lượng lưu huỳnh có trong dầu diesel rất quan trọng, hàm lượng càng ít
sẽ càng tốt. Nếu hàm lượng cao sẽ sinh ra axit sulfuric, gây ăn mịn động cơ, phá hỏng
dầu nhớt bơi trơn và làm giảm tuổi thọ của động cơ. Đồng thời, nếu lượng lưu huỳnh
cao, khi cháy nó sẽ phát thải hàm lượng muội và SOx cao trong khí thải.
2.2.6. Nhựa đường
Nhựa đường là một chất lỏng hay chất bán rắn có độ nhớt cao và có màu đen, nó
có mặt trong phần lớn các loại dầu thô và trong một số trầm tích tự nhiên. Thành phần
chủ yếu của nhựa đường là bitum.
Nhựa đường đôi khi bị nhầm lẫẫ̃n với hắc ín do nó cũng là sản phẩm chứa bitum,
nhưng hắc ín là loại vật liệu nhân tạo được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phá
hủy các chất hữu cơ. Tuy cùng là sản phẩm chứa bitum nhưng thơng thường hàm
lượng bitum trong hắc ín thấp hơn của nhựa đường. Hắc ín và nhựa đường có các
thuộc tính cơ lý rất khác nhau.


Hình 2.6. Nhựa đường
Nhựa đường có thể được tách ra từ các thành phần khác của dầu thô (chẳng hạn
naphtha, xăng và dầu điêzen) bằng quy trình chưng cất phân đoạn, thông thường dưới
các điều kiện chân không. Việc chia tách tốt hơn nữa có thể đạt được bằng cách xử lý
tiếp các phần nặng nhất của dầu mỏ trong các khối khử nhựa đường sử dụng prôpan
hoặc butan trong pha siêu tới hạn để hòa tan các phân tử nhẹ hơn và sau đó được tách
ra. Có thể xử lý tiếp bằng cách "thổi" sản phẩm: cụ thể là bằng cách cho nó phản ứng
với ơxy. Phương pháp này làm cho sản phẩm cứng và nhớt hơn.
Ứng dụng lớn nhất của nhựa đường là sản xuất bê tông atphant để rải đường, nó
chiếm khoảng 80% tồn bộ lượng nhựa đường thương phẩm được tiêu thụ ở Hoa Kỳ.
Việc gắn kết các ván ốp chiếm chủ yếu phần còn lại. Các ứng dụng khác cịn có: làm
thuốc xịt cho động vật, xử lý cột hàng rào và chống thấm nước cho cơng trình xây
dựng.

CHƯƠNG 3. HIDROCACBON KHÔNG NO VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI
SỐNG
3.1. Khái quát về cấu tạo và tính chất
3.1.1. Alken
Alken là tên chung của một nhóm hợp chất hidrocarbon chi phương có chứa nối
đơi C=C trong phân tử. Nếu chỉ chứa một nối đơi trong phân tử chúng có cơng thức
chung là CnH2n với n≥2.
Hợp chất alken đơn giản nhất có hai carbon là etilen. Etilen có hai carbon ở trạng
thái lai hóa sp2. Hai carbon này nối với nhau bằng hai loại nối: nối đơn σ được tạo
thành do sự che phủ dọc theo trục hai vẫẫ̃n đạo sp của hai carbon; nối đôi π tạo ra do sự
che phủ bên hai vân đạo p còn lại trên hai carbon sp3.
Nối đôi C=C dài 133 pm, nối đơn C-H dài 107,6 pm. Góc H-C-C là 121,7%, góc
H-C-H là 116,6°.

H
107,6pm

H

H
Hình 3.7. Cấu tạo etilen

Alken được sắp vào nhóm hợp chất bất bão hịa do nó có chứa ít hidrogen hơn
alkan tương ứng. Độ bất bão hòa của một hợp chất được định nghĩa là số vòng hoặc số
nối đa hiện diện trong phân tử hợp chất.
Alken có lý tính tương tự như alkan. Chúng thường không tan trong nước, tan
trong các dung môi hữu cơ không phân cực. Alken nhẹ hơn nước. Nhiệt độ sôi của
alken tăng theo số carbon.
Giống như alkan, các alken có nhánh có nhiệt độ sơi thấp hơn đồng phân mạch
thẳng của chúng.

Hai đồng phân E và Z có nhiệt độ sơi và nhiệt độ chảy khác nhau, thường thì
đồng phân (E) có nhiệt độ sơi thấp hơn và nhiệt độ chảy cao hơn đồng phân (Z).
Thí dụ như trường hợp nhiệt độ sôi của (E)-2-buten (1°C) và (Z)-2-buten (4°C);
nhiệt độ chảy của (E)-1,2 dicloroetilen (-50°C) và (Z)-1,2-dicloroetilen (-80°C).
Một số alken do cơ cấu bất đối xứng nên có tính phân cực yếu.
Thí dụ như propilen và 1-buten có momen lưỡng cực rất nhỏ.


Me

H

Et

H

C

C

m=0,35D

m=0,37D

Các phản ứng tiêu biểu của alken đều dựa trên sự hiện diện của nổi đối trong
phân tử.
Alken làm phai màu dung dịch brom trong CCl 4. Cho từ từ và lắc đều dung dịch
brom 2% trong CCl4 vào trong dung dịch alken (50 mg hoặc 2 giọt trong 1 ml
tetraclorur carbon).
Alken làm phai màu dung dịch KMnO 4 trong nước. Cho từ từ và lắc thật mạnh

dung dịch permanganat 1% trong nước vào dung dịch alken (25 mg hoặc 1 giọt alken
trong 2 ml aceton).
Tetranitrometan tạo thành phức chất π có màu với alken. Màu chuyển từ vàng
cho đến đỏ đậm. Phản ứng biểu tính được thực hiện bằng cách cho một lượng nhỏ
alken vào dung dịch tetranitrometan 25% trong cloroform, Đây là một hợp chất rất đắt
tiền, độc và dễ nổ, chỉ nên thực hành với một lượng nhỏ vừa đủ, dung dịch thuốc thử
chưa sử dụng đến nên cất trong tủ lạnh. Thử nghiệm dương tính ngay với ciclopropan
và âm tính với alcol, alil và alkin.
3.1.2. Dien
Dien là tên chung chỉ các hợp chất có chứa hai nối đơi. Tùy theo vị trí của hai nối
đơi này đối với nhau, về mặt cơ cấu người ta chia dien ra làm ba loại: cô lập, liên hợp
và kế cận (lũy tích). Chương này chủ yếu khảo sát dien liên hợp và kế cận, cịn dien cơ
lập thì xem như hợp chất chứa hai nối đơi bình thường.
C

C

C

C

Dien cơ lập

C

C

C

C

Dien liên hợp

C

C

C

C

Dien kế cận

Alen: CH2=C=CH2, là một dien kế cận đơn giản nhất,. Alen còn được gọi tên
theo IUPAC là propadien. Các hợp chất có chứa nối đơi kế cận được xếp chung vào
một nhóm gọi là cumulen.
Nhiệt hidrogen hóa của alen là 71,3 kcal/mol so với các dien khác là cao nhất, Do đó
nó kém bền nhất. Độ bền được sắp theo thứ tự: dien tiếp cách > dien cô lập > alen.


Dien cho các phản ứng giống như alken. Nhưng vì độ bất bão hòa của chúng cao
hơn alken nên chúng tiêu thụ lượng tác chất tăng gấp đơi (thí dụ như 2 mol hidrogen
cho một mol chất nền).
Hơn nữa, sự ozon giải một dien liên hợp sẽ cho ra aldehid và ceton tùy vào cơ
cấu của dien, bao gồm một phân tử chứa hai nhóm carbonil.
Alen thường được xác định bằng các phương pháp phổ nghiệm và tính chất vật
lý. Alen cũng có thể cho phản ứng cộng với clorur 2,4-dinitrobenzensulfenil.
3.1.3. Alkin
Alkin là tên chung chỉ một nhóm hợp chất hidrocarbon có chứa nối ba trong phân
tử, nếu chỉ chứa một nối ba trong phân tử các alkin này có công thức nguyên chung là

CnH2n-2
Acetilen, C2H2, là alkin đơn giản nhất. Bốn nguyên tử H-C=C-H nằm trên một
đường thẳng. Về nguyên tắc, nối ba này bao gồm một nối ơ và hai nối 7. Trên thực tế,
hai nối 7 phối hợp với một nối ơ tạo thành đám mây điện tử hình trụ nằm giữa hai
carbon. Nối C=C có năng lượng nối vào khoảng 200 kcal/mol, có chiều dài là 120 pm,
chiều dài nối C-H là 106 pm, góc nối C=C-H là 180ºᵒ.

180
106pm
H

C

C

o
H

120pm
Hình . Cấu tạo Axetilen
Như vậy nối ba carbon-carbon là nối carbon-carbon ngắn nhất và vững chắc nhất.

Tùy theo vị trí của nối bạ trong phân tử, người ta chia alkin ra làm hai loại: alkin
cuối (đầu) mạch và alkin giữa mạch.

R

C

Ankin giữa mạch

Lý tính của alkin gần giống như alken và alkan. Alkin không tan trong nước, tan
trong dung mơi hữu cơ có tính phân cực thấp. Tất cả các alkin đều nhẹ hơn nước.
Nhiệt độ sôi tăng theo số nguyên tử carbon.
Alkin giống như alken, hòa tan được trong acid sulfuric đậm đặc, làm mất màu
đỏ của dung dịch brom pha trong tetraclorur carbon và làm phai màu tím của dung
dịch permanganat.