C2H6 ra C2H4 l C2H6 → C2H4 + H2 | Etan ra Etilen | C2H6 ra H2

Phản ứng C₂H₆ → C₂H₄ + H₂

1. Phương trình phản ứng C₂H₆ ra C₂H₄

C₂H₆ → C₂H₄ + H₂

CH₃-CH₃ CH₂=CH₂ + H₂

2. Điều kiện phản ứng tách xảy ra

Dưới tác dụng của nhiệt: 500^oC và có mặt chất xúc tác thích hợp.

3. Bản chất của phản ứng tách ankan

Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp, các ankan có phân tử khối nhỏ bị tách thành hidro thành hidrocacbon không no tương ứng.

Ở nhiệt độ có mặt chất xúc tác thích hợp, ngoài việc bị tách hidro, các ankan còn có thể bị phân cắt mạch cacbon tạo thành các phân tử nhỏ hơn.

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. Tính chất hóa học của ankan

4.1. Phản ứng thế

– Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo 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 như metan.

– Phản ứng thế H bằng halogen thuộc loại phản ứng halogen hóa, sản phẩm hữa cơ có chứa halogen gọi là dẫn xuất halogen.

4.2. Phản ứng tách (gãy liên kết )

– Nhận xét: Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt,… ), các ankan không những bị tách hiđro tạo thành hiđrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

4.3. Phản ứng oxi hóa

-Metan cháy tạo thành khí cacbon đioxit và hơi nước.

-Phản ứng trên tỏa nhiều nhiệt. Hỗn hợp gồm một thể tích metan và hai thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh.

-Các ankan đầu dãy đồng đẳng đều rất dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt. Khí CO₂, hơi nước và nhiệt tạo ra nhanh hơn nên có thể gây nổ.

-Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO₂ và H₂O còn tạo ra các sản phẩm như CO, muội than, không những làm giảm năng suất tảo nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.

-Khi có xúc tác và nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn suất chứa oxi.

4.4. Phản ứng nhiệt phân

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: Công thức tổng quát của ankan là

A. C_nH_n+2

B. C_nH_2n+2

C. C_nH_2n

D. C_nH_2n-2

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 2. Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về ankan?

A. Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng theo phân tử khối.

B. Tan vô hạn trong nước.

C. Khối lượng riêng tăng theo số nguyên tử cacbon.

D. Đều là những chất không màu.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

Phát biểu không đúng về ankan là : “Tan vô hạn trong nước” vì ankan hầu như không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

Câu 3. Phản ứng đặc trưng của ankan là

A. phản ứng thế.

B. phản ứng cộng.

C. phản ứng oxi hóa.

D. phản ứng tách

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 4. Khi clo hóa hỗn hợp 2 ankan người ta chỉ thu được 3 sản phẩm thế monoclo tên gọi của 2 ankan đó là

A. etan và propan.

B. propan và isobutan.

C. isobutan và pentan.

D. neopentan và etan.

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Khi clo hóa hỗn hợp 2 ankan người ta chỉ thu được 3 sản phẩm thế monoclo tên gọi của 2 ankan đó là etan và propan.

Xem thêm các phương trình phản ứng hóa học khác:

C4H10 + O2 → CH3COOH + H2O

C3H8 → CH4 + C2H4

C4H4 + H2 → C4H10

C4H10 → CH4 + C3H6

Al4C3 + H2O → CH4 + Al(OH)3