C2H6 ra C2H5Cl l C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl | C2H6 ra HCl

Phản ứng C₂H₆ + Cl₂ → C₂H₅Cl + HCl

1. Phương trình phản ứng C₂H₆ ra C₂H₅Cl

C₂H₆ + Cl₂ → HCl + C₂H₅Cl

2. Điều kiện phản ứng xảy ra hóa học C2H6 tác dụng Cl2

Xúc tác: Ánh sáng.

3. Cách tiến hành thí nghiệm ứng C₂H₆ ra C₂H₅Cl

Cho C₂H₆ tác dụng với Cl₂.

4. Tính chất hóa học của Ankan

4.1. Phản ứng thế

Nguyên tử H bị thế bằng halogen tạo dẫn xuất halogen:

C_nH_2n+2 + xCl₂ → C_nH_2n+2-xCl_x + xHCl (x ≤ 2n+2)

Đối với ankan phân tử có các nguyên tử C có bậc khác nhau, sản phẩm chính thế H ở C bậc cao hơn.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Metyl clorua (clometan)

CH₃Cl + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

Metylen clorua (điclometan)

CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

Clorofom (triclometan)

CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl

Cacbon tetraclorua (tetraclometan)

4.2. Phản ứng tách

Tách hiđro (đề hiđro hóa): C_nH_2n+2 C_nH_2n+2-2x + xH₂

Bẻ gãy các liên kết C-C ( cracking): C_nH_2n+2 C_mH_2m + C_m’H_2m’+2 (n = m + m’)

4.3. Phản ứng oxi hóa (đốt cháy)

Ankan cháy tạo ra nhiều nhiệt:

C_nH_2n+2 + (3n+1)/2 O₂ → nCO₂ + (n+1)H₂O

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

5. Tính chất vật lí của AnKan

Ở điều kiện thường, 4 ankan đầu tiên trong dãy đồng đẳng (CH4 đến C4H10) tồn tại ở dạng khí. Các ankan tiếp theo là dạng lỏng và từ C18H38 trở đi ở dạng rắn.

Xét theo chiều tăng của phân tử khối, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của các ankan tăng dần.

Ankan nhẹ hơn nước, đa số ankan không tan trong nước mà chỉ tan trong dung môi hữu cơ.

Ankan là dung môi không phân cực, có thể hòa tan trong các chất không phân cực như benzen, dầu mỡ…

6. Câu hỏi bài tập

Câu 1. Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan.

A. C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆, C₅H₈

B. CH₄, C₂H₂, C₃H₄, C₄H₁₀

C. CH₄, C₂H₆, C₄H₁₀, C₅H₁₂

D. C₂H₆, C₃H₈, C₅H₁₀, C₆H₁₂

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích:

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan: CH₄, C₂H₆, C₄H₁₀, C₅H₁₂

Câu 2. Đốt cháy hoàn toàn 2,9 gam ankan X, thu được 4,48 lít CO₂ (đktc). Công thức phân tử của X là

A. C₃H₈

B. C₄H₁₀

C. C₅H₁₀

D. C₅H₁₂.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

Đặt công thức phân tử X là C_nH_2n+2

2,9n/(14n + 2) = 4,48/22,4 ⇒ n = 4

⇒ CTPT: C₄H₁₀

Câu 3. Clo hóa ankan X theo tỉ lệ mol 1: 1 tạo sản phẩm dẫn xuất monoclo có thành phần khối lượng Clo là 45,223%. Công thức phân tử của X là

A. C₄H₁₀

B. C₃H₈

C. C₃H₆

D. C2H6.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

C_nH_2n+2 + Cl₂ → C_nH_2n+1Cl + HCl

Ta có:

35,5/(14n + 36,5) = 45,223/100 =>n = 3

X là C₃H₈

Câu 4. Khi cho butan tác dụng với brom thu được sản phẩm monobrom nào sau đây là sản phẩm chính?

A. CH₃CH₂CH₂CH₂Br.

B. CH₃CH₂CHBrCH₃.

C. CH₃CH₂CH₂CHBr₂.

D. CH₃CH₂CBr₂CH₃.

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

Butan: CH₃-CH₂-CH₂-CH₃. Khi tác dụng với brom theo tỉ lệ 1:1, brom có xu hướng thế vào H của C bậc cao

→ Sản phẩm chính : C-C-C(Br)-C

Câu 5. Khi nhiệt phân một ankan X trong điều kiện không có không khí thu được khí hiđro và muội than, thấy thể tích khí thu được gấp 5 lần thể tích ankan X (đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất). Công thức phân tử của X là

A. CH₄.

B. C₂H₆.

C. C₃H₈.

D. C₄H₁₀.

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

Giải thích các bước giải:

Gọi công thức phân tử của ankan X là: C_nH_2n+2: a (mol)

Phương trình hóa học: C_nH_2n+2 (khí) ⟶ n_C (rắn) + (n + 1)H₂↑

(mol) a → (n + 1)a

Theo phương trình háo học có: n_H2 = (n+ 1)n_CnH2n+2 = (n + 1)a (mol)

Theo bài thu được thể tích khí gấp 5 lần thể tích ankan

=> n_H2 = 5n_X

→ (n+1)a = 5a

→ n+ 1 = 5

→ n = 4

Vậy công thức phân tử ankan là C₄H₁₀

Câu 6. Ứng dụng nào sau đây không phải của ankan?

A. Làm khí đốt, xăng dầu cho động cơ.

B. Làm dung môi, dầu mỡ bôi trơn, nến.

C. Làm nguyên liệu để tổng hợp các chất hữu cơ khác.

D. Tổng hợp trực tiếp polime có nhiều ứng dụng trong thực tế.

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

Ứng dụng nào sau đây không phải của ankan:

Tổng hợp trực tiếp polime có nhiều ứng dụng trong thực tế.

Câu 7. Nhận xét nào sau đây không đúng với ankan?

A. Nhiệt độ nóng chảy tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

B. Không tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.

C. Làm mất màu dung dịch thuốc tím.

D. Nhẹ hơn nước

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 8. Cặp chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau

A. CH₃OH, CH₃OCH₃

B. CH₃OCH₃, CH₃CHO.

C. CH₃OH, C₂H₅OH

D. CH₃CH₂OH, C₃H₆(OH)₂.

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 9. Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mạch hở có công thức phân tử C₅H₁₂?

A. 6

B. 4

C. 5

D. 3

Câu 10. Ankan X có công thức phân tử C₅H₁₂. Clo hóa X, thu được 4 sản phẩm dẫn xuất monoClo. Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylprotan

B. 2- metylbutan

C. pentan

D. 2- đimetylpropan

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

C₅H12 có 3 đồng phân:

C¹H₃ – C²H₂ – C³H₂– C⁴H₂ – C⁵H₃ : có 3 vị trí thế Clo (1, 2, 3), vị trí C₄ giống C₂ và C₅ giống C₁

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

: có 4 vị trí thế Clo (1, 2, 3, 4), vị trí C₅ giống C₁

(CH₃)₃C – CH₃ : chỉ có 1 vị trí thế Clo vì 4 nhóm CH₃ đều giống nhau

Câu 11. Ankan X có công thức phân tử C₆H₁₄. Clo hóa X, thu được 4 sản phẩm dẫn xuất Monoclo. Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylbutan

B. 2- metylpentan

C. hexan

D. 2- đimetylpropan

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

• 2,2-đimetylbutan

Có 3 vị trí thế Cl (C₁, C₃, C₄) vì vị trí C₁, C₅, C₆ là giống nhau và vị trí C₂ không có H

2-metylpentan

Có 5 vị trí thế Cl (C₁, C2, C₃, C₄, C₅) vì vị trí C1 và C6 là giống nhau

• n-hexan

CH₃– CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃

Có 3 vị trí thế Cl (C₁, C₂, C₃)

• 2,3-đimetylbutan

Có 2 vị trí thế Clo (C₁ và C₂) vì C₂ và C₃ giống nhau; C₁, C₄, C₅, C₆ giống nhau

Câu 12. Clo hóa ankan X theo tỉ lệ mol 1 : 1 tạo sản phẩm dẫn xuất monoClo có thành phần khối lượng Clo là 38,378%. Công thức phân tử của X là

A. C₄H₁₀

B. C₃H₈

C. C₃H₆

D. C₂H₆.

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 13. Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu được 7,84 lít khí CO₂ (đktc) và 9,9 gam nước. thể tích không khí (dktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên niên trên là

A. 70,0 lít

B. 78,4 lít

C. 84,0 lít

D. 56,0 lít.

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Bảo toàn O: n_O2 = n_CO2 + 1/2 n_H2O = 0,35 + 1/2.0,55 = 0,625 mol

V_kk = 0,625.22,4 : 20% = 70 lít

Câu 14. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO₂ và 0,132 mol H₂O. Khi X tác dụng với khí clo (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất . Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylpropan

B. etan

C. 2-metylpropan

D. 2- metylbutan

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

n_CO2 > n_H2O ⇒ Hiđrocacbon là ankan C_nH_2n+2

n_ankan = n_H2O – n_CO2 = 0,022 ⇒ n = 5. X là C₅H₁₂

X tác dụng với Cl₂ tỉ lệ 1:1 thu được 1 sản phẩm duy nhất ⇒ X là: 2,2-đimetylprotan

Xem thêm các phương trình phản ứng hóa học khác:

C2H6 → C2H4 + H2

C4H10 + O2 → CH3COOH + H2O

C3H8 → CH4 + C2H4

C4H4 + H2 → C4H10

C4H10 → CH4 + C3H6