4): hợp chất Hydrocarbon đơn giản nhất.Mô hình cấu trúc một phân tử methan ( CH ) : hợp chất Hydrocarbon đơn thuần nhất .
Hydrocarbon là các hợp chất hữu cơ mà phân tử chỉ gồm carbon và hydro.Chúng lại được chia thành hydrocarbon no, hydrocarbon không no, xycloparafin và hydrocarbon thơm.
Bài cụ thể : Ankan và Cycloankan
Hydrocarbon no là các Hydrocarbon mà các nguyên tử carbon trong phân tử của nó liên kết với nhau bằng liên kết đơn. Còn những hóa trị còn lại được bão hòa bởi các nguyên tử hydro. Hydrocarbon no bao gồm hai loại: loại thứ nhất là ankan (hay còn gọi là parafin) có công thức tổng quát là CnH2n+2 (n≥1)và loại thứ hai là cycloankan với công thức tổng quát CnH2n (n≥3).
Các đồng đẳng của methan có công thức tổng quát CH4 ( CH2 ) n ; ví dụ C2H6 ( êtan ), C3H8 ( propan ), C4H10 ( butan ), …
Tính chất vật lý[sửa|sửa mã nguồn]
- Ở điều kiện thường:
– Từ C1 đến C4 : thể khí- Từ C5-C18 : thể lỏng ;- Từ C19 trở lên : thể rắn .
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối (tức càng nhiều C sẽ có nhiệt độ sôi và nóng chảy càng cao).
- Khi số nguyên tử carbon tăng thì phân tử khối tăng nên nhiệt độ sôi tăng. Mạch carbon càng phân nhánh thì bề mặt tiếp xúc càng giảm nên lực hút giữa các phân tử giảm nên nhiệt đội sôi càng giảm do làm gia tăng cấu trúc cầu.
- Vì không có liên kết hydro với nước nên tất cả Hydrocarbon no đều không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.
Tính chất hóa học[sửa|sửa mã nguồn]
- Phản ứng cháy: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Tổng quát : CnH2n + 2 + ( 3 n + 1 ) / 2 O2 → n CO2 + ( n + 1 ) H2O
- Phản ứng thế halogen:
-
- CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
- CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
- CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
- CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
- Phản ứng nhiệt phân: tùy theo điều kiện mà cho sản phẩm khác nhau
- Ngoài các tính chất trên, các hợp chất thuộc dãy đồng đẳng ankan còn có phản ứng cracking
Phương pháp điều chế[sửa|sửa mã nguồn]
- Hydro hóa alcohol hoặc ankin:
- CnH2n +H2 (Pt, Ni hoặc Pd),nhiệt độ—> CnH2n+2
Ví dụ : C2H4 + H2 — > C2H6
Hydrocarbon không no[sửa|sửa mã nguồn]
Hydrocarbon không no là những Hydrocarbon có những link bội ( link đôi hoặc link ba ) giữa những nguyên tử carbon. Tùy thuộc vào loại link bội mà những Hydrocarbon không no được chia thành những loại sau :
Một số chất Hydrocarbon không no[sửa|sửa mã nguồn]
-
- CH2=CH2 (etilen)
- C3H6 (propilen)
- C4H8 (butilen)
- CH2=CH-CH=CH2 (butadien)
- CH≡CH (acetylen)
Tính chất vật lý[sửa|sửa mã nguồn]
- Chất khí từ 1 → 4C: khí không màu, không mùi.
- Chất lỏng từ 5 → 17C
- Từ 18C trở lên: chất rắn.
Tính chất hóa học
[sửa|sửa mã nguồn]
Ở điều kiện kèm theo thông thường, những hydrocarbon ánh sáng và nhiệt độ phản ứng thế với halogen. Phản ứng thế tuân theo quy tắc Markovnikov, theo đó hydro bậc cao hơn sẽ dễ bị thế hơn .
- Phản ứng oxy hóa hoàn toàn:
- CnH2n + 3 n 2 { displaystyle { 3 n over 2 } }
2 ==>n CO2 + n H2O
- CnH2n-2 + 3 n − 1 2 { displaystyle { 3 n – 1 over 2 } }
2 ==>n CO2 + (n-1) H2O
phản ứng trên còn được gọi là phản ứng cháy ( oxy hóa trọn vẹn ) ;
- Phản ứng oxy hóa không hoàn toàn:
- CnH2n+2 ==>CnH2n + H2
Phản ứng trên còn được gọi là phản ứng tách hydro hay phản ứng đề hydro hóa .
Phương pháp điều chế[sửa|sửa mã nguồn]
a) Khai thác từ dầu mỏ(khí đồng hành), khí tự nhiên qua các phương pháp cracking và chưng cất phân đoạn.
b) Phương pháp tăng mạch cacbon
C2H5OH — > C2H4 + H2OC2H6 — > C2H4 + H2C2H2 – ( nhị hợp ) — > C4H4C2H2 – ( tam hợp ) — > C6H6 ( điều kiện kèm theo )C4H4 – ( + hydro ) — > C4H8
Xycloparafin là những Hydrocarbon mà phân tử của nó gồm mạch những nguyên tử carbon khép kín thành vòng. Xycloparafin còn được gọi là polymetylen với công thức chung là CnH2n .
Hydrocarbon thơm là những Hydrocarbon mà phân tử của chúng có những nhân benzen – C6H6. Một số Hydrocarbon thơm khác có cấu trúc phức tạp hơn với một số ít nhân benzen được ngưng tụ như naphtalen – C10H8, antraxen – C14H10
Một số chất thuộc nhóm Hydrocarbon thơm
[sửa|sửa mã nguồn]
