• Thời gian đăng: 01:59:53 AM 06/02/2023
  • 0 bình luận

Hiđrocacbon là gì? Tổng hợp kiến thức về hiđrocacbon

Hiđrocacbon là hợp chất hữu cơ quan trọng cấu tạo lên các chất trong thực phẩm, cơ thể sinh vật và con người. Vậy hiđrocacbon là gì? Có mấy loại hiđrocacbon và những đặc điểm của chúng như thế nào?... Hãy cùng VIETCHEM trả lời những câu hỏi này trong bài viết dưới đây.

I. Hiđrocacbon là chất gì?

1. Định nghĩa

Hiđrocacbon theo định nghĩa là một loại hợp chất hữu cơ mà trong cấu tạo chỉ bao gồm cacbon (C) và hidro (H). Chúng có thể liên kết với nhau bằng các liên kết đơn, đôi hoặc ba.

2. Phân loại hiđrocacbon

Dựa vào các liên kết các nguyên tử C và H mà Hiđrocacbon thường chia làm 3 loại như sau:

  • Hiđrocacbon no: trong phân tử chỉ có liên kết đơn, gồm 2 nhóm chính là ankan và cycloankan.
  • Hiđrocacbon không no: Trong phân tử có các liên kết đôi hoặc ba, gồm 3 nhóm chính anken (chứa 1 liên kết đôi), ankadien (chứa 2 liên kết đôi) và ankin (chứa 1 liên kết ba).
  • Hiđrocacbon thơm: Các nguyên tử C khép kín tạo thành vòng.
hidrocacbon-la-gi

Hợp chất Hidrocacbon là gì? 

II. Tìm hiểu về Hiđrocacbon no

Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết hơn về các loại Hiđrocacbon khác nhau. Dưới đây là những đặc điểm nổi bật về Hiđrocacbon no.

1. Tìm hiểu về Ankan

Ankan là các hiđrocacbon không tạo mạch vòng, trong mỗi phân tử chứa số nguyên tử hydro cực đại và không chứa các liên kết đôi. Ankan còn có tên gọi khác là parafin.

- Công thức chung: ???2?+2(?≥1)

- Tên gọi: 

  • Tên thay thế: Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + mạch nhánh chính + an
  • Tên thông thường: Nếu chỉ có một nhánh duy nhất CH3 ở nguyên tử C số 2 thì thêm tiền tố iso, nếu có 2 nhánh CH3 ở C số 2 thì thêm tiền tố neo.

- Tính chất vật lý của Ankan

  • Ở nhiệt độ thường, các ankan từ C1 đến C4 ở trạng thái khí; từ C5 đến C10 ở trạng thái lỏng; từ khoảng C10 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 lượng nguyên tử C trong phân tử tức là tăng theo phân tử khối. Ankan nhẹ hơn nước.
  • Ankan không tan trong nước và đều là những chất không màu.
mot-so-hop-chat-ankan

Một số hợp chất của ankan

- Tính chất hóa học của Ankan

  • Phản ứng thế bởi Halogen:

Clo có thể thay thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử metan. Chú ý: Sản phẩm thế ưu tiên với H ở C bậc cao.

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

  • Phản ứng tách.

Tách H2 (để hidro hóa)

Phản ứng cracking (bẻ gãy mạch cacbon)

  • Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy): CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → n CO2 + (n+1)H2O

- Điều chế Ankan

Tùy theo điều kiện khác nhau mà ankan được điều chế từ các cách khác nhau như:

  • Phòng thí nghiệm: CnH2n +H2 (Pt, Ni hoặc Pd), nhiệt độ ---> CnH2n+2
  • Trong công nghiệp, metan và các đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ.

- Chú ý: 

  • Phân biệt isoankan với isoankyl và neoankal với neoankyl.
  • Isooctan là 2,2,4 - trimetylpentan.

- Ứng dụng: Hidrocacon có C1 đến C20 được ứng dụng làm nhiên liệu, điều chế chất sinh hàn. Nhờ tác dụng của nhiệt và các phản ứng oxi hóa không hoàn toàn tạo thành HCHO, rượu metylic, axit axetic,... Ngoài ra, nhiều ankan còn được dùng làm dung môi hữu cơ và dầu bôi trơn máy.

2. Tìm hiểu về Xicloankan

- Định nghĩa: Xicloankan là những hiđrocacbon no mạch vòng, chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử.

- Công thức tổng quát: ???2?(?≥3).

Tên gọi của Xicloankan: Tên = số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + xiclo + tên mạch chính + an

- Tính chất hóa học:

  • Phản ứng thế: Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, nguyên tử hidro bị thay thế bởi nguyên tử halogen.
phan-ung-the-xicloankan

Phản ứng thế của Xicloankan

  • Phản ứng cháy: 

Phương trình tổng quát: ???2?+(3?/2)?2→???2+??2?⇒???2+??2?

  • Phản ứng cộng 

Ngoài phản ứng trên, Xiclopropan, Xiclobutan còn có phản ứng cộng mở vòng. Riêng Xiclopropan còn phản ứng với dd brom hoặc axit:

phan-ung-cong-xicloankan

Phản ứng cộng mở vòng của Xicloankan

- Điều chế Xicloankan: 

Xicloankan được điều chế bằng phương pháp chưng cất dầu mỏ, khí tự nhiên chưng cất phân đoạn.

Ngoài ra, nó còn có thể điều chế bằng cách H2, đóng vòng ankan.

III. Tổng quan về Hiđrocacbon không no

Hiđrocacbon không no theo định nghĩa chính là hiđrocacbon có chứa ít nhất một liên kết đôi trở lên trong cấu trúc phân tử của nó, tuy nhiên trong phân tử phải không cómạch vòng như hiđrocacbon thơm, mà chỉ có dạng mạch thẳng hoặc phân nhánh.

1. Phân loại Hiđrocacbon không no

Hiđrocacbon không no được phân loại thành 3 nhóm chính dưới đây:

  • Anken: CnH2n với n≥2.
  • Ankadien: CnH2n-2 với n≥3, trong phân tử có hai liên kết đôi.
  • Ankin: CnH2n-2 với n≥2, trong phân tử có một liên kết ba.
  • Dạng hỗn hợp của ba dạng trên.

Ngoài ra, một số Hiđrocacbon không no có chứa liên kết đôi, chúng còn chia thành những đồng phân cis-trans (đồng phân hình học) do những nhóm này mỗi một bên của liên kết đôi khác nhau. Chính vì vậy mà khi quay quanh mặt phẳng chứa liên kết đôi thì trở thành các dạng khác nhau.

dong-phan-hinh-hoc-cua-but-2-en

Đồng phân hình học của but-2-en

2. Tính chất hóa học của Hiđrocacbon không no

Những phản ứng đặc trưng của Hiđrocacbon không no gồm:

  • Phản ứng với hidro tạo ra hiđrocacbon no (nếu hidro hóa hoàn toàn):

H2+C3H6→C3H8

2H2+C3H4→C3H8

  • Phản ứng oxi hóa gồm các phản ứng cháy, anđehit hóa, rượu hóa,... 
  • Phản ứng với hidro clorua tạo ra các chất dẫn xuất halogen như:

HCl+C3H6→C3H7Cl

CH≡CH+HCl→CH2=CHCl

  • Phản ứng cháy của Anken: CnH2n+(3n2)O2→nCO2+nH2O
  • Phản ứng cháy của ankadien và ankin: CnH2n-2+((3n-1)/2)O2→nCO2+(n-1)H2O

IV. Tổng quan về Hiđrocacbon thơm

Hiđrocacbon thơm là Hiđrocacbon mà phân tử của nó gồm các nguyên tử cacbon khép kín.

1. Phân loại hidrocacbon thơm

Chúng bao gồm:

  • Benzen và đồng đẳng của nó: Benzen C6H6 và các hiđrocacbon thơm khác như C6H6, C8H10… Chúng lập thành dãy đồng đẳng có công thức phân tử chung ???2?−6 (?≥6).
  • Hiđrocacbon thơm có nhiều nhân: Cấu trúc phức tạp hơn, nhiều vòng benzen trong phân tử.
  • Hợp chất thơm không chứa vòng benzen: Chứa những vòng khác không phải benzen.

2. Tính chất hóa học của hiđrocacbon thơm

Những phản ứng đặc trưng của Hiđrocacbon thơm:

  • Phản ứng thế nguyên tử H của vòng Benzen.
ankylbenzen-phan-ung-voi-brom

Phản ứng của benzen với halogen

benzen-phan-ung-voi-axit-nitric

Benzen tác dụng với axit nitric

  • Phản ứng cộng:
  • Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:
pu-oxi-hoa-khong-hoan-toan

Phản ứng Toluen với KMnO4

 

  • Phản ứng cháy: ???2?−6+(3?−32)?2→???2+(?−3)?2?

Hiđrocacbon thơm, đặc biệt là Benzen và toluen là những nguyên liệu rất quan trọng được sử dụng nhiều trong công nghiệp hóa học. Việc sản xuất benzen, toluen hiện nay chủ yếu vẫn từ nhựa và than đá hoặc từ sản phẩm đề hidro đóng vòng hexan, heptan tương ứng.

Trên đây là những thông tin cơ bản về Hiđrocacbon. Nếu có bất cứ thắc mắc nào bạn có thể liên hệ với chúng tôi trong thanh chat phía cuối màn hình hoặc tham khảo thêm những bài viết trên vietchem.com.vn.

Bài viết liên quan

Sóng viba là gì? Có gây hại cho sức khỏe không?

Sóng viba hay còn được gọi với tên gọi khác là vi sóng. Loại sóng này được ứng dụng phổ biến trong lò vi sóng - một thiết bị khá quen thuộc trong các gia đình Việt.

0

Xem thêm

Bước sóng là gì? 4 công thức tính cơ bản và ứng dụng của bước sóng

Bước sóng là gì? Khái niệm này xuất hiện nhiều trong các lĩnh vực trong cuộc sống và đóng một vai trò quan trọng trong từng lĩnh vực đó. Nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về bước sóng hay những ứng dụng của nó.

0

Xem thêm

Bảng độ âm điện của các nguyên tố hóa học cơ bản

Bảng độ âm điện là một yếu tố quan trọng để mọi người so sánh được tính kim loại và phi kim loại của những nguyên tố hóa học. Nhưng bạn có biết độ âm điện cụ thể đầy đủ của các nguyên tố như thế nào?

0

Xem thêm

Tổng hợp tính chất hóa học của Hidro trong nghiên cứu

Có những hợp chất mang đặc tính riêng khi sử dụng hoặc kết hợp với chất khác. Đặc biệt là Hidro là chất rất phổ biến xuất hiện trong thực tế nên được nhiều người nghiên cứu.

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Thiết bị thí nghiệm

0985 357 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

Phan Thu Bừng

Phan Thu Bừng

Hóa Chất Công Nghiệp

0981 370 387

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Nguyễn Hải Thanh

Nguyễn Hải Thanh

Hóa Chất Công Nghiệp

0932 240 408 (0826).050.050

Đặng Lý Nhân

Đặng Lý Nhân

Hóa Chất Công Nghiệp

0971 780 680

Đặng Duy Vũ

Đặng Duy Vũ

Hóa Chất Công Nghiệp

0988 527 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Nguyễn Đức Toàn

Nguyễn Đức Toàn

Hóa Chất Công Nghiệp

0946 667 708

Nguyễn Tấn Tài

Nguyễn Tấn Tài

Xử lý nước ngành Thủy sản

0901 071 154

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963 029 988 Hà Nội - Mr. Quang Tú : 0869 587 886 HCM : 0826 050 050 Cần Thơ : 0971 252 929