xiclohexan

Công thức cấu tạo của Xicloankan là gì? Tính chất hóa học, cách điều chế và một số bài tập điển hình về Xicloankan?… Nội dung bài viết dưới đây của DINHNGHIA.VN sẽ cùng bạn tìm hiểu về chủ đề trên!.

Lý thuyết về Xicloankan

Định nghĩa Xicloankan là gì?

Xicloankan được biết đến là những Hidrocacbon no mạch vòng, chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử.

Công thức cấu tạo Xicloankan

Công thức tổng quát: CnH2n(n≥3)

Đồng phân của Xicloankan

Đồng phân có các loại:

  • Đồng phân anken.
  • Đồng phân về độ lớn của vòng (n≥4)
  • Đồng phân vị trí nhánh trên vòng (n≥5)
  • Đồng phân về cấu tạo nhánh (n≥6)
  • Đồng phần hình học với vòng 3 cạnh.
Đồng phân của Xicloankan
Đồng phân của Xicloankan

Mô hình và tên gọi của một số xicloankan

Một số xicloankan đồng phân ứng với công thức phân tử C6H12 là:

Một số xicloankan đồng phân
Một số xicloankan đồng phân

Trong phân tử xicloankan, các nguyên tử cacbon liên kết với nhau bằng liên kết tạo ra mạch vòng. Nguyên tử Cacbon của vòng liên kết với các nguyên tử Hidro hoặc gốc ankyl.

Cách gọi tên một số mono Xicloankan

Tên = số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + xiclo + tên mạch chính + an

Mạch chính là mạch vòng. Đánh số sao cho tổng các số chỉ vị trí các mạch nhánh là nhỏ nhất.

Ví dụ:

Xiclopropan và xiclobutan

Metylxiclohexan

Tính chất vật lý của Xicloankan

Ở điều kiện thường:

  • Xiclopropan và xiclobutan có thể khí.
  • Xiclopentan và xiclohexan ở thể lỏng.

Các xicloankan nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ và hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác.

Tính chất hóa học của Xicloankan

Do phân tử xicloankan chỉ chứa các liên kết xichma bền tương tự như ankan nên xicloankan cũng có một số phản ứng tương tự như ankan.

Phản ứng thế

Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, nguyên tử Hidro trong phân tử xicloankan bị thế bởi nguyên tử halogen.

C6H12+Cl2→C6H11Br+HBr

Phản ứng cộng

Xiclopropan, xiclobutan ngoài các phản ứng trên còn có phản ứng cộng mở vòng

C3H6+H2→C3H8

C4H8+H2→C4H10

Riêng xiclopropan còn tác dụng với dd brom hoặc axit

C3H6+Br2→Br−CH2−CH2−CH2−Br

C3H6+HBr→CH3−CH2−CH2−Br

Chú ý:

Xicloankan vòng 3 cạnh có khả năng làm mất màu dung dịch Brom → ta có thể dùng dung dịch brom để nhận biết.

Vòng 4 cạnh chỉ tham gia phản ứng cộng mở vòng với H2

Phản ứng tách

C6H11CH3→xt,t∘C6H5CH3+3H2

Phản ứng cháy

Phản ứng cháy tỏa nhiệt

Tổng quát: CnH2n+(3n2)O2→nCO2+nH2O

Từ phương trình tổng quát ta có: nCO2=nH2O

Ví dụ:

C6H12+9O2→6CO2+6H2O

Cách điều chế Xicloankan

Chưng cất dầu mỏ.

Tách H2 từ ankan tương ứng.

CH3(CH2)4CH3→H2+C6H12

Tách Br2 từ dẫn xuất 1,n – đibromankan (n > 2)

CnH2nBr2+Zn→CnH2n+ZnBr2

Một số bài tập về Xicloankan

Bài 1: Trình bày phương pháp hóa học phân biệt hai khí không màu propan và xiclopropan đựng trong các bình riêng biệt.

Cách giải:

Cho hai khí không màu đó tác dụng với dung dịch nước brom, khí nào dung dịch nước brom nhạt màu thì đó là xiclopropan, khí nào không làm dung dịch nước brom nhạt màu thì đó là propan.

Bài 2: Xicloankan đơn vòng X có tỉ khối so với nitơ bằng 2,0. Lập công thức phân tử của X. Viết phương trình hóa học (ở dạng công thức cấu tạo) minh họa tính chất hóa học của X, biết rằng X tác dụng với H2 (xúc tác Ni) chỉ tạo ra một sản phẩm.

Cách giải:

Gọi CTPT của xicloankan đơn vòng X cần tìm là C2H2n+2(n≥3)

Ta có:

MCnH2n=2MN2=2.28=56

⇒14n=56⇒n=4⇒C4H8

Vì X tác dụng với H2 (xúc tác Ni) chỉ tạo ra một sản phẩm nên CTCT của X là: C4H8

CTCT:

PTHH minh hoạ cho tính chất hoá học của X là:

Phản ứng thế:

Phản ứng thế
Phản ứng thế

Phản ứng cộng:

C4H8+H2→CH3−CH2−CH2−CH3

Phản ứng cộng
Phản ứng cộng

Phản ứng ion hoá:

C4H8+6O2→4CO2+4H2O

Bài 3: Chất khí A là 1 xicloankan. Khi đốt cháy 672 ml A (đktc), thì thấy khối lượng CO2 tạo thành nhiều hơn khối lượng nước tạo thành 3,12 g.

Xác định công thức phân tử.

Viết công thức cấu tạo và tên các xicloankan ứng với công thức phân tử tìm được.

Cho chất A qua dung dịch brom, màu của dung dịch mất đi. Xác định công thức cấu tạo đúng của chất A.

Cách giải:

Số mol khí A là: nA=0,67222,4=0,03mol

Đốt cháy xicloankan: nCO2=nH2O=x

Khối lượng CO2 lớn hơn khối lượng H2O là 3,12 gam:

mCO2–mH2O=44x–18x=26x=3,12

⇒x=0,12mol

Phương trình đốt cháy:

CnH2n+3n2O2→nCO2+nH2O0,030,12

n=0,120,03=4

Vậy CTPT là: C4H8

Các đồng phân cấu tạo xicloankan của C4H8 là:

Các đồng phân cấu tạo xicloankan của C4H8
Các đồng phân cấu tạo xicloankan của C4H8

Chất A làm mất màu dung dịch nước brom. Vậy CTCT của A là:

Chất A
Chất A

Như vậy DINHNGHIA.VN đã giúp bạn tổng hợp kiến thức về xicloankan cũng như một số bài tập xicloankan. Hy vọng bạn đã tìm thấy những kiến thức hữu ích. Chúc bạn luôn học tập tốt!.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *