[CHUẨN NHẤT] Phản ứng đặc trưng của ankan | Myphamthucuc.vn

Câu hỏi: Phản ứng đặc trưng của ankan là phản ứng nào

A. Phản ứng cộng

B. Phản ứng tách

C. Phản ứng thế

D. Phản ứng đốt cháy

Lời giải

Đáp án: C. Phản ứng thế

      – Phản ứng đặc trưng của ankan là phản ứng thế

Giải thích

      – Ở phân tử ankan chỉ có liên kết C-C và C-H. Đó là các liên kết σ bền vững, vì thế ankan tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO₄).

      – Dưới tác dụng với ánh sáng, xúc tác và nhiệt, ankan tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa. Tuy nhiên, phản ứng đặc trưng của ankan là phản ứng thế

Cùng Top lời giải tìm hiểu về ankan, phản ứng đặc trưng của ankan và cách giải bài tập về phản ứng thế của ankan nhé:

      – Ankan là hydrocacbon mạch hở trong phân tử chỉ chứa các liên kết C-C và C-H.

      – Công thức chung của ankan là C_nH_2n+2.

      – Hợp chất ankan có công thức đơn giản nhất là metan: CH₄.

      – Dãy đồng phân không phân nhánh của ankan được gọi là parafin. Trong trường hợp phân nhánh thì được gọi là isoparafin.

Phản ứng đặc trưng của ankan

      – Phản ứng đặc trưng của ankan là phản ứng thế  vì phân tử ankan chỉ chứa liên kết đơn.

C_nH_2n+2 + _xX₂ → C_nH_2n+2 – _xX_x + _xHX

      – Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hiđro bằng clo:

      – Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự và tạo thành hỗn hợp chất với tỉ lệ % khác nhau.

Ankan tác dụng với Clo

CH₃-CH₂-CH₃ + Cl₂ → CH₃-CH₂-CH₂Cl +HCl (43%) và CH₃-CHCl-CH₃ + HCl (57%)

Ankan tác dụng với brom

CH₃-CH₂-CH₃ + Br₂ → CH₃-CH₂-CH₂Br + HBr (3%) và CH₃-CHBr-CH₃  +HBr (97%)

      – Về nguyên tắc các nguyên tử H trong phân tử ankan có thể bị thay thế lần lượt từ 1 đến hết.

      – Khả năng phản ứng giảm theo thứ tự F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂.

      – Thường thì ta không gặp phản ứng của flo vì nó phản ứng quá mạnh và thường gây phản ứng hủy:

C_nH_2n+2 + _(n+1)F2 → _nC + _(2n+2)HF

còn iot lại phản ứng quá yếu nên hầu như cũng không gặp. Với clo phản ứng cần điều kiện ánh sáng còn brom thì cần phải đun nóng.

      – Với các nguyên tử H liên kết với các nguyên tử C khác nhau thì khả năng tham gia phản ứng khác nhau: H liên kết với Cbậc 3> Cbậc 2 > Cbậc 1 và sản phẩm chính là sản phẩm ưu tiên thế X vào H của C bậc cao (C có ít H hơn). Lượng sản phẩm sinh ra tỷ lệ với tích số nguyên tử H tương đương và khả năng phản ứng tương đối của C các bậc.

      – Phản ứng thế xảy ra theo cơ chế gốc tự do – dây chuyền gồm 3 giai đoạn:

+ Khơi mào phản ứng:                                  

X₂ → 2X.

+ Phát triển mạch:                             

X + C_nH_2n+2 → C_nH_2n+1 + HX

C_nH_2n+1 + X₂ → C_nH_2n+1X + X.

+ Tắt mạch:                                        

2_X → X2

X  + C_nH_2n+1 → C_nH_2n+1X

C_nH_2n+1  + C_nH_2n+1 → C_2nH_4n+2

      – Chính vì cơ chế phản ứng như thế nên khi cho metan tác dụng với clo ánh sáng thường sinh ra sản phẩm có cả etan.

      – Trong các bài thi chúng ta thường gặp câu hỏi về số sản phẩm thế 1 lần, số gốc ankyl mà các đồng phân tạo ra đây chính là số loại H tương đương của mỗi ankan.

Phương pháp giải bài tập phản ứng thế của ankan

      – Bước 1: Viết phương trình phản ứng của ankan với Cl₂ hoặc Br₂. Nếu đề bài không cho biết sản phẩm thế là monohalogen, đihalogen,… thì ta phải viết phản ứng ở dạng tổng quát :

CnH_2n+2  +   xBr₂  →as,  to   CnH_2n+2-xBr x +  xHBr

      – Bước 2: Tính khối lượng mol của sản phẩm thế hoặc khối lượng mol trung bình của hỗn hợp sản phẩm để tìm số nguyên tử cacbon trong ankan hoặc mối liên hệ giữa số cacbon và số nguyên tử clo, brom trong sản phẩm thế, từ đó xác định được số nguyên tử cacbon và số nguyên tử clo, brom trong sản phẩm thế. Suy ra công thức cấu tạo của ankan ban đầu và công thức cấu tạo của các sản phẩm thế.