OTDH Hidrocacbonno dong phan va danh phap (quá hay)

Hiđrocacbon no
Bài 1
Đồng phân và danh pháp của ankan
Hiđrocacbon no
Nội dung
Một vài khái niệm về hiđrocacbon và hiđrocacbon no
Công thức tổng quát của ankan
Đồng phân cấu tạo ankan
Danh pháp ankan
Các bài tập về công thức tổng quát, đồng phân và danh pháp của ankan
Hiđrocacbon no
Một vài khái niệm về hiđrocacbon và hiđrocacbon no
Hiđrocacbon là loại hợp chất chỉ chứa cacbon và hiđro
Hiđrocacbon no là loại hiđrocacbon chỉ có các liên kết đơn (liên kết xich ma) trong phân tử
Có hai loại hiđrocacbon no:
Ankan (no, mạch hở)
Xicloankan (no, mạch vòng)
Hiđrocacbon no
Công thức tổng quát của hiđrocacbon
CnH2n+2-2k, n ≥ 1, n nguyên.
k là tổng số liên kết pi và số vòng đơn, k nguyên, k≥0.
Công thức tổng quát của ankan
CnH2n+2, n ≥ 1, n nguyên.
Số nguyên tử H trong hiđrocacbon bất kì luôn phải thỏa mãn:
Là một số nguyên chẵn.
Nhỏ hơn hoặc bằng (2 số C + 2).

Hiđrocacbon no
Đồng phân cấu tạo
Ba chất đầu dãy đồng đẳng: CH4, C2H6 và C3H8 không có đồng phân.
Từ C4H10 trở đi có đồng phân về mạch cacbon (bao gồm mạch không nhánh và mạch có nhánh).
Ví dụ: C4H10 có 2 đồng phân cấu tạo:




C5H12 có 3 đồng phân:


Hiđrocacbon no
Đồng phân cấu tạo (tt)
Số nguyên tử cacbon (n) trong phân tử ankan (CnH2n+2) tăng thì số đồng phân cấu tạo càng tăng.
Ví dụ:

Hiđrocacbon no
Danh pháp ankan:
Danh pháp các ankan không nhánh
Danh pháp gốc hiđrocacbon no mạch hở hóa trị I không phân nhánh
Danh pháp các ankan có nhánh
Danh pháp gốc hiđrocacbon no hóa trị I phân nhánh
Tên thường gọi của một số ankan và gốc ankyl (gốc hiđrocacbon no, mạch hở, hóa trị I) được IUPAC lưu dùng.

Hiđrocacbon no
Danh pháp các ankan không nhánh
Đối với bốn chất đầu:
CH4: metan
C2H6: etan
CH3CH2CH3: propan
CH3CH2CH2CH3: butan
Tên của các ankan cao hơn gồm 2 phần:
Phần nền: chỉ số lượng cacbon trong mạch
Phần hậu tố: đặc trưng cho hiđrocacbon no là “an”
Ví dụ: C5H12: pent + an = pentan
C7H16: hept + an = heptan
C12H26: đođe + an = đođecan
Hiđrocacbon no
Danh pháp gốc hiđrocacbon no hóa trị I
Tên của gốc hiđrocacbon no hóa trị I mạch không nhánh dựa theo tên của hiđrocacbon tương ứng, chỉ đổi « an » thành « yl »
Ví dụ:
CH3-: metyl
C2H5-: etyl
CH3CH2CH2-: propyl
CH3CH2CH2CH2-: butyl
CH3CH2CH2CH2CH2-: pentyl
Hiđrocacbon no
Danh pháp các ankan có nhánh:
Bước 1: Xác định mạch chính: đó là mạch cacbon dài nhất, có nhiều nhánh nhất
Bước 2: Tìm các mạch nhánh và gọi tên chúng. Nếu có nhiều mạch nhánh giống nhau thì dùng tiền tố chỉ độ bội như: đi, tri, tetra, …
Bước 3: Đánh số các nguyên tử cacbon trên mạch chính, xuất phát từ đầu gần nhánh, sao cho tổng số các số chỉ vị trí nhánh là nhỏ nhất.
Bước 4: Gọi tên hiđrocacbon theo trình tự sau:
Số chỉ vị trí nhánh + tên các nhánh + tên ankan tương ứng với số nguyên tử cacbon của mạch chính.
Chú ý:
Tên các nhánh được xếp theo thứ tự chữ cái trong bảng chữ cái, ví dụ: etyl đứng trước metyl (vì e đứng trước m trong bảng chữ cái).
Giữa số và số có dấu “,”
Giữa số và chữ có dấu “-”
Giữa chữ và chữ thì viết liền.
Hiđrocacbon no
Ví dụ 1:







Ví dụ 2:

2,2 – đimetylpropan
2 – metylbutan
Hiđrocacbon no
Ví dụ 3: Hãy chọn mạch cacbon chính của ankan có CTCT sau:









Hiđrocacbon no
Cách chọn mạch chính sai:












Lí do: Mạch cacbon này chứa 3 nhánh (được khoanh tròn).
Hiđrocacbon no
Cách chọn mạch chính đúng:











Lí do: Mạch cacbon chính dài nhất và chứa nhiều nhánh nhất (có 4 nhánh).
Hiđrocacbon no
Ví dụ 4: Hãy đánh số các nguyên tử cacbon trên mạch chính của ankan sau:

Hiđrocacbon no
Cách đánh số sai:






Lí do: Khi đó ankan này có 4 nhánh ở các nguyên tử cacbon số 2, 3, 5 và 5.
Tổng số chỉ vị trí các nhánh bằng 2 + 3 + 5 + 5 = 15.
Hiđrocacbon no
Cách đánh số đúng:









Lí do: Khi đó ankan này có 4 nhánh ở các nguyên tử cacbon số 2, 2, 4 và 5.
Tổng số chỉ vị trí các nhánh bằng 2 + 2 + 4 + 5 = 13.
Đánh số các nguyên tử cacbon trên mạch chính sao cho tổng số chỉ vị trí các nhóm thế là nhỏ nhất.
Hiđrocacbon no
Ví dụ 5: Hãy gọi tên hệ thống của ankan sau:
Hiđrocacbon no
Cách gọi tên sai:









2,2,5 – trimetyl – 4 – etylhexan
Lí do: nhóm thế metyl phải đứng sau nhóm thế etyl do chữ cái m đứng sau chữ cái e trong bảng chữ cái.
Hiđrocacbon no
Cách gọi tên đúng:









4-etyl-2,2,5-trimetylhexan

Hiđrocacbon no
Danh pháp gốc hiđrocacbon no mạch hở hóa trị I phân nhánh
Bước 1: Chọn mạch cacbon dài nhất có chứa hóa trị tự do làm mạch chính cho gốc.
Bước 2: Đánh số nguyên tử cacbon xuất phát từ nguyên tử có hóa trị tự do.
Bước 3: Gọi tên gốc theo trình tự sau:
Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên gốc hiđrocacbon mạch chính.
Ví dụ:
Hiđrocacbon no
Tên thường gọi của một số ankan và gốc ankyl (gốc hiđrocacbon no, mạch hở, hóa trị I) được IUPAC lưu dùng.
Ankan:
Hiđrocacbon no
Tên thường gọi của một số ankan và gốc ankyl (gốc hiđrocacbon no, mạch hở, hóa trị I) được IUPAC lưu dùng.
Nhóm ankyl bậc I, RCH2-:
CH3-: metyl ; CH3CH2-: etyl ; CH3CH2CH2-: propyl
CH3CH2CH2CH2-: butyl

neopentyl (2, 2 – đimetylpropyl)
isobutyl (2 – metylpropyl)
3
2
1
3
2
1
Hiđrocacbon no
Nhóm ankyl bậc II, R2CH-:

Hiđrocacbon no
Nhóm ankyl bậc III, R3C-:

Hiđrocacbon no
Bậc của nguyên tử cacbon và bậc của nhóm ankyl
Nguyên tử C bậc 1 Nguyên tử C bậc II Nguyên tử C bậc III





Nhóm ankyl bậc I Nhóm ankyl bậc II Nhóm ankyl bậc III


Các bài tập về
công thức tổng quát, đồng phân và danh pháp của ankan
Hiđrocacbon no
Bài tập 1. Hãy viết CTPT của các ankan có 6 và 8 nguyên tử cacbon.
Giải
Công thức phân tử của ankan có 6 nguyên tử C: C6H14
Công thức phân tử của ankan có 8 nguyên tử C: C8H18
Hiđrocacbon no
Bài tập 2. Hãy viết CTPT của các ankan có 14 và 20 nguyên tử H.
Giải
Công thức phân tử của ankan có 14 nguyên tử H: C6H14
Công thức phân tử của ankan có 20 nguyên tử H: C9H20
Hiđrocacbon no
Bài tập 3. Viết công thức phân tử của ankan trong các trường hợp sau:
A. Khối lượng phân tử của ankan bằng 72 đvC.
B. Ankan có khối lượng của C lớn hơn khối lượng của hiđro là 58 đvC.
C. Đốt cháy 1 lít ankan (ở thể khí ở điều kiện thường) cần dùng 32,5 lít không khí.
D. Ankan có công thức đơn giản là C4H9.
E. Tỉ lệ khối lượng mC/mH = 5,25.
Giải
A. Gọi công thức phân tử của ankan là CnH2n+2, từ giả thiết ta có:
12n + 2n+2 = 72  n = 5, công thức phân tử của ankan là C5H12.
B. Gọi công thức phân tử của ankan là CnH2n+2, từ giả thiết ta có:
12n = 2n + 2 + 58  n = 6. Công thức phân tử của ankan là C6H14.
Hiđrocacbon no
Bài tập 3 (tt)
C. Gọi công thức phân tử của ankan là CnH2n+2, ta có phương trình phản ứng cháy:
CnH2n+2 + (3n + 1)/2O2  nCO2 + (n + 1)H2O.
Theo giả thiết thì khi đốt cháy 1 mol ankan thì cần dùng 32,5/5 = 6,5 mol O2 ; nghĩa là:
(3n+1)/2 = 6,5  n = 4. Ankan có công thức phân tử là C4H10.
D. Công thức phân tử của ankan khi đó có dạng: C4nH9n.
Như vậy ta có: 9n = 2.4n + 2  n = 2.
Công thức phân tử của ankan là C8H18.
E. Gọi công thức phân tử của ankan là CnH2n+2, ta có:
12n/(2n + 2) = 5,25  n = 7. Công thức phân tử của ankan là C7H16.
Hiđrocacbon no
Bài tập 4. Hãy chứng minh rằng trong phân tử ankan:
A. nH = 2.nC + 2.
B. Mankan là một số chẵn.
Giải:
A. Từ đặc điểm cấu tạo của ankan: mạch hở, phân tử chỉ chứa các liên kết đơn C-C và C-H.
Giả thiết phân tử ankan có n nguyên tử C, vì mỗi nguyên tử C có 4 electron hoá trị, nên tổng số electron hoá trị là 4n. Vì có n nguyên tử C, mạch hở, nên có (n-1) liên kết C - C. Vì mỗi liên kết C - C tiêu tốn 2 electron hoá trị của C, nên số electron hoá trị đã sử dụng để tạo các liên kết C – C là 2(n–1) electron.
Như vậy số electron hoá trị còn lại của C để tạo liên kết C - H là
4n–2(n–1) = 2n + 2. Hay số nguyên tử H cần có là 2n + 2.
Suy ra số nguyên tử H = 2.số nguyên tử C + 2.
B. Công thức chung của ankan sẽ là CnH2n+2. Mankan = 14n + 2, là một số chẵn.
Hiđrocacbon no
Bài tập 5. Viết công thức cấu tạo, gọi tên theo danh pháp IUPAC và đánh số bậc của mỗi nguyên tử cacbon cho các đồng phân ankan có 5 và 6 nguyên tử C.
Giải
Ankan có 5 nguyên tử C có công thức phân tử là C5H12. Có 3 đồng phân cấu tạo có cùng công thức phân tử C5H12.
Hiđrocacbon no
Bài tập 5 (tt)
Ankan có 6 nguyên tử C có công thức phân tử là C6H14.
Có 5 đồng phân cấu tạo có cùng công thức phân tử C6H14:
hexan
Hiđrocacbon no
Bài tập 6. Gọi tên theo danh pháp IUPAC cho các ankan có công thức cấu tạo thu gọn nhất sau:









Hiđrocacbon no
Bài tập 6 (tt)
Giải


Hiđrocacbon no
Bài tập 7. Viết công thức cấu tạo và gọi tên các gốc hiđrocacbon no hoá trị một có số nguyên tử cacbon tương ứng là 3, 4 và 5.
Giải
Các gốc hiđrocacbon no hoá trị I có số nguyên tử C là 3:



Các gốc hiđrocacbon no hoá trị I có số nguyên tử C là 4:
propyl
1 – metyletyl
2 – metylpropyl
1 – metylpropyl
butyl
1,1 – đimetyletyl
Hiđrocacbon no
Bài tập 8. Gọi tên các ankan có công thức cấu tạo thu gọn nhất sau theo danh pháp IUPAC:









Hiđrocacbon no
Bài tập 8 (tt)
Giải
4 – etyloctan
4 – etyl – 2 – m etyloctan
4 – etyl – 3,5 – đimetyloctan
5 – etyl – 2,4,6 – trimetyloctan
8 – etyl – 4 – isopropyl – 2,6 đimetyldecan