C5H12 (Pentan) là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của C5H12 (Pentan)

C₅H₁₂ (Pentan) là gì?

1. Định nghĩa của Pentan

– Định nghĩa: Pentan (C₅H₁₂) là một hyđrocacbon no thuộc dãy đồng đẳng của ankan

– Công thức phân tử: C₅H₁₂.

– Công thức cấu tạo:

– Đồng phân: Đồng phân mạch cacbon của C₅H₁₂

– Danh pháp

   + Ankan không phân nhánh

    • Tên ankan: Tên mạch cacbon + an

    CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ : (Pentan)

    • Tên gốc ankyl: Tên mạch cacbon chính + yl

    CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃ : (Pentyl)

    + Ankan phân nhánh

    • Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + an

2. Tính chất hóa học của Pentan

– Trong phân tử C₅H₁₂ chỉ có liên kết C-C và C-H. Đó là các liên kết xích ma bền vững, vì thế C₅H₁₂ 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 của ánh sáng, xúc tác, nhiệt, C₄H₁₀ tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.

2.1. Phản ứng thế bởi halogen

– Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp pentan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hidro bằng clo. Tương tự như metan.

– C₅H₁₂ + Cl₂ → C₅H₁₁Cl + HCl

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

2.2. Phản ứng tách (gãy liên kết C-C và C-H)

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

2.3. Phản ứng oxi hóa

– Khi đốt, pentan bị cháy tạo ra CO₂, H₂O và tỏa nhiều nhiệt

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

3. Tính chất vật lí của Pentan

Ở điều kiện thường, C₅H₁₂ ở trạng thái lỏng, có mùi xăng, nhẹ hơn nước và không tan trong nước nhưng tan tốt trong dùn môi không phân cực

4. Điều chế Pentan

Khai thác từ dầu mỏ, khí tự nhiên qua các con đường cracking và chưng cất phân đoạn.

5. Ứng dụng Pentan

Pentan được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu và dung môi, xăng dầu cho động cơ, dầu thắp sáng và đun nấu.