Tổng hợp lý thuyết ankan và một số bài tập áp dụng

Hóa Học 11 – Hữu Cơ

GV Biên Soạn : Nguyễn Vũ Minh
Hiđrocacbon – Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên
I. Phân loại, khái niệm và công thức.
1. Phân loại và khái niệm
Hợp chất hữu cơ mà phân tử chỉ chứa Cacbon và Hidro gọi là hiđrocacbon.
a) Hiđrocacbon no: là hiđrocacbon trong phân tử chỉ chứa liên kết xichma (σ).
Ankan: Là hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết xichma. Hoặc là hiđrocacbon no mạch hở.
Xicloankan: là hiđrocacbon no mạch vòng.
Xicloankan có một vòng (đơn vòng) gọi là mỗnicoankan, có nhiều vòng gọi là polixicloankan.
Trong chương trình chủ yếu chỉ xét loại đơn vòng.
b) Hiđrocacbon không no: Hiđrocacbon không no (hay hiđrocacbon không bão hòa) là hiđrocacbon trong phân
tử có chứa liên kết bội ( C = C, C ≡ C ). Mạch cacbon cũng có thể hở hoặc vòng. Tuy nhiên trong chương trình
chủ yếu xét loại mạch cacbon hở (chưa no mạch hở).
Hiđrocacbon không no, mạch hở có một liên kết C = C gọi là anken.
Hiđrocacbon không no, mạch hở có 2 hai liên kết C = C gọi là ankadien.
Hiđrocacbon không no, mạch hở có một liên kết C ≡ C gọi là ankin.
c) Hiđrocacbon trong phân tử có chứa vòng benzen được gọi là hiđrocacbon thơm hoặc aren. Có loại chứa
một vòng benzene, có loại chứa nhiều vòng benzen.
2. Công thức chung
a) Các hiđrocacbon có thể biểu diễn bằng công thức chung CnH2n+2-2k
( k được gọi là độ không no của phân tử; k : tổng số liên kết П và số vòng đơn).
b) Ankan có k = 0 → công thức chung của ankan là CnH2n+2 (n ≥ 1).
c) Monoxicloankan co k = 1 → công thức chung là CnH2n (n ≥ 3).
d) Anken có k = 1 → công thức chung là CnH2n (n ≥ 2).
e) Ankadien có k = 2 → công thức chung là CnH2n-2 (n ≥ 3).
f) Ankin có k = 2 → công thức chung là CnH2n-2 (n ≥ 2).
g) Benzen và ankylbebzen có k = 4 → công thức chung là CnH2n-6 (n ≥ 6).

BÀI 1 : ANKAN ( PARAPIN : CnH2n+2,

n>= 1 )

A/ LÝ THUYẾT
I/ Công thức tổng quát ankan :

CnH2n+ 2 , n  1

II/ Đồng đẳng – Đồng phân – Danh pháp :
+ Đồng đẳng : Là những Hydrocacbon mạch hở -chỉ mang liên kết đơn –Thỏa công thức : CnH2n+ 2 , n>=1
+ Đồng phân : Mạch cacbon : thẳng và nhánh
+ Danh pháp :
CT AN KAN
TÊN ANKAN
CT ANKYL
TÊN GỐC
CH4
Mêtan
CH3Mêtyl
C2H6
Etan
C2H5Etyl
C3H8
Propan
C3H7Propyl
C4H10
Butan
C5H12
Pentan
C6H14

Hexan
C7H16
Helptan
C8H18
Octan
C9H20
Nonan
C10H22
Decan
1


Hóa Học 11 – Hữu Cơ
GV Biên Soạn : Nguyễn Vũ Minh
* Mạch thẳng : n - ankan
* Mạch nhánh :
+ Bước 1: Chọn mạch dài nhất , có nhiều nhánh nhất làm mạch chính
+ Bước 2 : Đánh STT sao cho Cacbon mang nhánh có STT nhỏ nhất
+ Bước 3 : Gọi tên : số chỉ mạch nhánh –Tên nhánh –Mạch chính + AN
Nếu nhiều nhánh giống nhau –Dùng tiếp đấu ngữ : Di (2) –Tri(3) –Tetra(4)
Nếu nhiều nhánh khác nhau :Xếp theo thứ tụ :A,B,C …… …
Giữa số và số cách nhau dấu phẩy , số và chử cách nhau dấu - , chử và chử -viết liền

III/ Tính chất :
*Tính chất vật lý :Ở điều kiện thường :
Từ C1  C4 ở trạng thái khí
Từ C5  C17 : lỏng
Từ C18 trở đi -ở trạng thái rắn- nhiệt độ nóng chảy –khối lượng riêng –tăng theo số C
*Tính chất hóa học :
* Phản ứng thế với Halogen : CnH2n+2 + x Cl2 --- > CnH2n+2 –xClx + xHCl .

Lưu ý : Từ 3C trở đi thì nguyên tử Hydro liên kết với Cacbon ở bậc cao hơn sẽ bị thế với xác suất lớn hơn
- > khi thế với X .Nếu ankan có bao nhiêu vị trí cacbon khác nhau còn H thì sẽ có bấy nhiêu sản phẩm

*Tác dụng nhiệt :
+ Phản ứng tách : CH3-CH3 xt ,t CH2=CH2 + H2
+ Phản ứng Crackinh :ankan mới + anken mới
0

+ Phản ứng phân huỷ :

* Phản ứng oxi hóa :

CH4 ------------ > C + 2 H2
t0
+ Hoàn toàn : CnH2n+2 + (3n+1 ) O2 
nCO2 + (n+1) H2O
2

VI/ Điều chế :

* Điều chế CH4 : C + 2 H2 -5000C/Ni-------> CH4
Từ Natri Acetat : CH3COONa + NaOH ----CaO/T - > CH4 + Na2 CO3
CnH2n+1COONa + NaOH ----CaO/T - > CnH2n+2 + Na2 CO3
Từ Nhôm Cacbua Al4C3 + 12H2O ----- > 4Al(OH)3 + 3CH4
+ 3CH4
Al4C3 + 12HCl ----- > 4AlCl3
* Điều chế ankan
1500o C ,l.l.n

+ Phương pháp tăng mạch : CH4  2C2H2 +H2

Tổng hợp Wurtz : CH3Cl + C2H5Cl + Na -- > CH3-CH2-CH3 + 2NaCl
Tổng hợp Kolbe : 2CH3COONa +2H2O –đpdd -- >CH3-CH3 + 2NaOH + 2CO2 + H2
+ Phương pháp giảm mạch Cacbon :
- Phương pháp Dumas : CH3COONa + NaOH ---CaO/T--- > CH4 + Na2 CO3
- Phương pháp Crackinh : C3H8 ------------ > CH4 + C2H4

B/ DẠNG TOÁN VÀ PP GIẢI
DẠNG 1 : DANH PHÁP
Viết CTCT các chất có tên sau :
a/ 3-etyl-2,4-dimetyl hepxan
b/ 2-clo-2,3- dimetyl hepxan
c/ 3-etyl-2,4,6- trimetyl octan
d/ 1-brom-3-clo pentan
e/ 3,4,4-trietyl-2,3,5,6-tetrametyl heptan
DẠNG 2 :PHẢN ỨNG – ĐIỀU CHẾ.
Bài 1.Viết phương trình phản ứng của n-butan – 2 mêtylpropan
a/ Tác dụng với :Cl2 (askt) theo tỉ lệ mol 1:1 ( tạo dẫn xuất monoclo)
b/ Tách 1 phân tử hydro
c/ Phản ứng phân hủy d/ Phản ứng crackinh của n –butan
Bài 2. Viết phản ứng của Etan và Propan :
a/ Thế Cl2 ( askt) tạo dẫn xuất monoclo b/ Thế với Cl2 (askt ) tạo dẫn xuất hai lần thế
c/ Dehidro hóa –tách 1 phân tửH2 )
d/ Phản ứng Crackinh
e/ phản ứng cháy
Bài 3.Các chất vô cơ có dủ - hãy viết phản ứng điều chế :
a/Clorofom từ nhôm cacbua
b/ Diclo metan ( metilen clorua ) từ butan
c/ 1,1-diclo etan từ butan
d/ Etyl clorua từ cacbon
Bài 4. Bổ túc chuỗi phản ứng :

2


Hóa Học 11 – Hữu Cơ
GV Biên Soạn : Nguyễn Vũ Minh
a/ CH3COONa -> CH4 -> CHCl3
b/ C4H10 -> CH4 -> CO2 -> CaCO3
d/ CH3CH2COONa -> C2H6 -> C2H4Cl2
c/ Al4C3 -> CH4 -> H2
e/ Propan -> metan -> cacbon -> metan -> axetilen -> etan -> Etyl bromua .
f/ Axit axetic -> natri axetat -> metan -> Metyl clorua -> metylen clorua -> clorofrom -> cacbon tetraclorua .
g/ n-butan -> Etan -> etyl clorua -> 1,1-diclo etan .
h/ Etan bromua -> butan -> metan -> hidro -> metan .
DẠNG 3 : LẬP CTPT CỦA ANKAN
Bài 1. Xác định CTPT – CTCT các đồng phân của ankan trong các trường hợp sau :
a. Ankan có khối lượng riêng 1.964 g/l ( đktc)
b. Ankan có chứa 14 nguyên tử Hidro
c. Ankan có % C = 80% d/ Ankan có % H = 25%
e. Hóa hơi 12g ankan (Y) chiếm một thể tích bằng thể tích của 5 gam etan ở cùng điều kiện
f .Đốt 1 lit hơi ankan cần 5 lít Oxy cùng đk
g Đốt cháy ankan thu 6 gam CO2 và 9 gam H2O
Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,72 gam HCHC , thu được 1,12 lít CO2 (đktc) và 1,08 gam H2O . Biết phân tử
khối của HCHC là 72 (đvC) . Xác định CTPT , tìm CTCT đúng biết HCHC thế với Clo (askt) tỉ lệ mol 1:1
cho 1 sản phẩm thế duy nhất .
Bài 3.Cho 1,6 gam ankan (A) tác dụng với clo (askt) , thu được 8,5 gam một dẫn xuất 2 lần thế (B) . Xác định
CTPT , CTCT và gọi tên (A) và (B)
Bài 4.Cho 8,8 gam ankan (A) phản ứng với clo (askt) , thu được 15,7 gam dẫn xuất monoclo (B). Xác định
CTPT , CTCT và gọi tên của (A) và (B)
Bài 5.Cho 5,6 lít ankan ở thể khí ( 27,3oC và 2,2 atm) tác dụng hết với Clo (askt ) , cho 1 dẫn xuất clo duy
nhất có khối lượng 49,5 gam .

a. Xác định dẫn xuất clo , Viết đồng phân có thể có và gọi tên ?
b. Xác định % theo thể tích mỗi ankan và clo trong hỗn hợp ban đầu , nếu dhh/H2 = 30,375 ?
DẠNG 4.TOÁN HỖN HỢP
Bài 1. Đốt cháy hoàn toàn 5.2g hh hai ankan liên tiếp nhau thu được 15.4g CO2
a. Xác định CTPT hai ankan
b. Tính thể tích Oxy cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên (đktc)
c. Tính % khối lượng mỗi ankan trong hỗn hợp ?
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 19,2g hh 2 ankan cận nhau thu được 14,56l CO2 (0oC và 2atm)
Tính V hh 2 ankan b.Xđ CTPT và CTCT của 2 ankan
Bài 3: hh A gồm 2 ankan kế cận nhau có m=10,2g .Đốt cháy hoàn toàn hh A cần 36,8g oxi.
Tính klg CO2 và H2O tạo thành b.Tìm CTPT của 2 ankan

C/ VẬN DỤNG
PHÖÔNG PHAÙP : GIAÛI TOAÙN HYDROCACBON
A/ ĐỐT CHÁY :
* Khi đốt cháy hidrocacbon thì tạo ra CO2 và hidro tạo ra H2O thì
+

Tổng khối lượng C và H trong CO2 và H2O phải bằng khối lượng của hidrocacbon.

+

Tổng khối lượng oxy trong CO2 và khối lượng oxy trong H2O bằng khối lượng oxy đem đốt

+

mA + mOxy = m CO2 + m H2O

+ nO2 = nCO2 + ½ nH2O

Thí dụ1 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g H2O. m có
giá trị là:A) 2g
B) 4g
C) 6g
D) 8g.
Thí dụ2 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g H2O. Tính
thể tích Oxy ( đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên ? A) 15.68 lít B) 14.45 lít C)20.26lít
D.12.23 lít
* Khi đốt cháy ankan thu được : CnH2n+2 +
+

nCO2 < n H2O

3n  1
O2
2

 nCO2 + (n + 1) H2O

+ số mol ankan cháy = số mol H2O - số mol CO2.
3


Hóa Học 11 – Hữu Cơ
GV Biên Soạn : Nguyễn Vũ Minh
Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O. Cho sản phẩm cháy vào dung dịch
Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là:
A. 37,5g
B. 52,5g
C. 15g

D. 42,5g
Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc)
và 12,6g H2O.Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào?
A. Ankan
B. Anken
C. Ankin
D. Aren
Thí du 3:Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng
P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình 1 tăng 4,14g, bình 2 tăng 6,16g. Số mol ankan có trong hỗn hợp
là:
A. 0,06
B. 0,09
C. 0,03
D. 0,045
Thí dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thu được 0,14 mol CO2 và 0,23 mol
H2O. Số mol ankan và anken có trong hỗn hợp lần lượt là:
A. 0,09 và 0,01
B. 0,01 và 0,09
C. 0,08 và 0,02
D. 0,02 và 0,08
Dựa vào cách tính số nguyên tử C và số nguyên tử C trung bình hoặc khối lượng mol trung bình…
B/ TRAÉC NGHIEÄM : BAØI ANKAN
Bài 1. Đốt cháy hết 2,24 lít ankan X (đktc), dẫn tồn bộ sản phẩm cháy vào dd nước vôi trong dư thấy có 40g↓. CTPT X :
A. C2H6
B. C4H10
C. C3H6
D. C3H8
Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O. Cho sản phẩm cháy qua bình đựng Ca(OH)2 dư
thì khối lượng kết tủa thu được là bao nhiêu ?
A.37,5g

B. 52,5g
C. 15g
D.42,5g
Bài 3.Khi đốt cháy x mol ankan A thu được 10,8 gam H2O v 11,2 lít khí CO2 (đktc). Giá trị của x là
A. 2
B. 0,1
C.0,5.
D. 1
Bài 4. Đốt cháy hoàn toàn 2,86 g hỗn hợp gồm hexan và octan người ta thu được 4,48 lít CO2 (đktc). Phần trăm khối
lượng của hexan trong hỗn hợp là:
A.60,1 %.
B. 30,87 %
C. 70,65 %
D. 40,26 %
Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn a mol một ankan Y. Dẫn hết sản phẩm lần lượt qua bình I chứa P2O5 v bình II chứa KOH đặc
thì khối lượng bình I tăng 10,8 gam và bình II tăng 22 gam. Hỏi a có giá trị bao nhiêu?
A. a = 0,15 mol
B. a = 0,5 mol
C. a = 0,05 mol
D. a = 0,1 mol
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn m g hỗn hợp gồm CH4, C2H6 và C4H10 thu được 3,3g CO2 và 4,5 g H2O. Giá trị của m là: A.
1g
B. 1,4 g
C. 2 g
D. 1,8 g
Câu 7. C3H8
X + Y
X, Y lần lượt là: A. C, H2
B. CH4, C2H6
C. C3H6, H2

D. A, B, C đều đúng
Câu 8.
Al4C3
X
Y
C2H6
X, Y lần lượt là: A. CH4, C2H4
B. CH4, CH3Cl C. C3H8, C2H4
D. Kết quả khc
Cu 9: Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít hỗn hợp gồm C2H6 và C3H8 ( đktc) rồi cho sản phẩm cháy đi qua bình 1 đựng dung dịch
H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch nước vôi trong có dư thấy khối lượng bình 1 tăng m g, bình 2 tăng 2,2 g. Giá trị của m
là: A,3,5g
B. 4,5g
C. 5g
D. 4g
Cu 10: Đốt cháy hoàn toàn 3,6 g một ankan A thu được 11g CO2 và 5,4g nước. Khi clo hóa A theo tỉ lệ mol 1:1 tạo thành
dẫn xuất monoclo duy nhất . CTCT của A là:
A. CH3CH2CH2CH2CH3
B.(CH3)2CHCH2CH3
C. (CH3)3CCH2CH3
D. (CH3)4C
Câu 11. Đốt cháy hổn hợp CH4, C2H6, C3H8 thu được 2,24 lit CO2 (đktc) và 2,7g H2O. Thể tích O2 (đktc) đ tham gia phản
ứng chy l:
A. 2,48 l
B. 3,92 l
C. 4,53 l
D. 5,12 l
Câu 12. Đốt cháy 2,3g hổn hợp hai hydrocacbon no liên tiếp trong dy đồng đẳng thu được 3,36 lit CO2 (đktc). Công thức
phân tử của hai hydrocacbon đó là:
A. CH4, C2H6

B. C2H6, C3H8
C. C2H4, C3H6
D. C3H6, C4H8
Câu 14. Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế metan bằng cách nào sau đây?
A.Nhiệt phân natri axetat với vôi tôi xút
B.Crackinh butan
C.Từ phản ứng của nhôm cacbua với nước
D.chọn A,C
Câu 15. Ankan X có công thức phân tử C5H12, khi tác dụng với clo tạo được 4 dẫn xuất monoclo. Tên của X là
A. pentan
B. iso-pentan
C. neo-pentan
D.2,2- dimetylpropan
Câu 16: Ankan có những loại đồng phân nào?
A. Đồng phân nhóm chức
C. Đồng phân cấu tạo
B. Đồng phân vị trí nhóm chức.
D. Có cả 3 loại đồng phân trên.
Câu 17: Ankan có CTPT C5H12 có bao nhiêu đồng phân? a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
Câu 20: Ankan X có phần trăm khối lượng cacbon bằng 82,76%.. Công thức phân tử của X là :
A. C4H8
B. C5H12
C. C4H10
D. C3H8
Câu 21 : Khi thực hiện phản ứng vôi tôi xút với RCOONa, người ta thu được butan. R là

4

Hóa Học 11 – Hữu Cơ

GV Biên Soạn : Nguyễn Vũ Minh

A. C3H7
B. C3H8
C. C4H9
D. C4H7
Câu 22. Công thức cấu tạo CH3CH(CH3)CH2CH2CH3 ứng với tên gọi nào sau đây?
A. 2-metylpentan
B. neopentan
C . isobutan
D. 1,1-đimetylbutan
Câu 23.Khi đốt cháy hiđrocacbon no X thu được khí cacbonic và hơi nước có tỉ lệ thể tích bằng 1 : 2. Công thức cấu tạo
của X là:
A. C2H6
B. CH3CH3
C. C3H8
D. CH4
Câu 24.Khi oxi hóa hoàn toàn 7,0 mg hợp chất A thu được 11,2 ml khí CO2 (đktc) và 9,0 mg nước. Tỉ khối hơi của A so
với N2 bằng 2,5. Công thức phân tử của A là
A. C4H8
B. C3H8
C. C6H12
D.. C5H10
Câu 26: Khi cho metan tác dụng với clo ( có askt) theo tỉ lệ mol 1:2 tạo thành sản phẩm chính là:
A.CH3Cl
B. CH2Cl2

C. CHCl3
D. CCl4
 pư trên có thể tạo thành bao nhiêu sản phẩm thế monoclo?
Câu 27: Cho phản ứng sau: (CH3)2 CH CH2CH3 + Cl2 askt
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
0

C , xt

 A + B. A và B có thể là:
Câu 28..: Cho phản ứng sau: CH3CH2CH2CH3 500
A. CH3CH2CH = CH2, H2 B. CH2 = CH2, CH3CH3 C. CH3CH = CHCH3, H2
D. Tất cả đều đúng.
0

C , xt
Câu 29: Chọn đúng sản phẩm của phản ứng sau: CH4 + O2 t

A CO2, H2O
B.. HCHO, H2O
C. CO, H2O
D. HCHO, H2
Câu 30: Cho ankan A có CTPT là C6H14, biết rằng khi cho A tác dụng với clo theo tỉ lệ mol 1:1 thu được 2 sản phẩm thế
monoclo. CTCT đúng của A là:
A.2,3 – dimetylbutan
B. Hexan
C. 2 – metylpentan

D. 2,2 – dimetylbutan.

5