Công Thức Phân Tử Của Ankan

I. Ankan: Khám phá và gọi tên

1. Khám phá Ankan

Ankan là những hidrocacbon no, mạch hở trong phân tử chỉ có liên kết đơn C-C, C-H có công thức chung là: CnH2n+2 (n≥1). Hợp chất trong dãy Ankan có công thức đơn giản nhất chính là metan: CH4

Cách gọi tên Ankan, công thức ankan

2. Gọi tên Ankan (danh pháp)

• Cách gọi tên Ankan mạch cacbon thẳng: Tên mạch cacbon + an
  • CH4: Metan
  • C2H6: Etan
  • C3H8: Propan
  • C4H10: Butan
  • C5H12: Pentan
  • C6H14: Hexan
  • C7H16: Heptan
  • C8H18: Octan
  • C9H20: Nonan
  • C10H22: Đecan

Cách nhớ gợi ý: Mẹ (Metan) Em (Etan) Phải (Propan) Bón (Butan) Phân (Pentan) Hóa (Hexan) Học (Heptan) Ở (Octan) Ngoài (Nonan) Đồng (Đecan).

• Cách gọi tên Ankan khi mạch cacbon có nhánh:
  • Chọn mạch chính: là mạch dài nhất có nhiều nhóm thế nhất.
  • Đánh số vị trí cacbon trong mạch chính bắt đầu từ phía gần nhánh hơn.
  • Gọi tên: Vị trí mạch nhánh + tên nhánh + tên mạch chính (tên ankan tương ứng với số nguyên tử cacbon trong mạch chính).

II. Tính chất vật lí của Ankan

• Các ankan đều không tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ và đều là những chất không màu.
• Ở nhiệt độ thường, các ankan từ C1 đến C4 ở trạng thái khí; từ C5 đến khoảng C18 ở trạng thái lỏng; từ khoảng C18 trở lên ở trạng thái rắn.
• Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan nói chung đều tăng theo số nguyên tử C trong phân tử tức là tăng theo phân tử khối. Ankan nhẹ hơn nước.

IV. Điều chế và Ứng dụng của Ankan

1. Điều chế Ankan

• Trong công nghiệp: Metan và các đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ.
• Trong phòng thí nghiệm:
  • Khi cần một lượng nhỏ metan, người ta nung natri axetat với vôi tôi xút, hoặc có thể cho nhôm cacbua tác dụng với nước.
  • Nhiệt phân muối Natri của axit cacboxylic (phản ứng vôi tôi xút):
    CH3COONa + NaOH [overset{t^{o},CaO}{rightarrow}] CH4↑ + Na2CO3
  • Tổng quát: CnH2n+2-x(COONa)x + xNaOH [overset{t^{o},CaO}{rightarrow}] CnH2n+2 + xNa2CO3
  • Riêng với CH4 có thể dùng phản ứng:
    Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
    Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4
    C + 2H2 [overset{t^{o},xt}{rightarrow}] CH4

2. Ứng dụng của Ankan

• Dùng làm dung môi, dầu bôi trơn và làm nhiên liệu như CH4 dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại.
• 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, amoniac NH3, axit axetic CH≡CH, rượu metylic C2H5OH và anđehit fomic HCHO.