Hiđrocacbon là hợp chất hữu cơ quan trọng kết cấu lên các chất trong thực phẩm, thân thể sinh vật và con người. Vậy hiđrocacbon là gì? Có mấy loại hiđrocacbon và những đặc điểm của chúng ra làm sao?… Hãy cùng VIETCHEM trả lời những thắc mắc này trong nội dung bài viết ở đây.

Bạn Đang Xem: Hiđrocacbon là gì? Tổng hợp kiến thức về hiđrocacbon – VietChem

I. Hiđrocacbon là chất gì?

1. Khái niệm

Hiđrocacbon theo khái niệm là một loại hợp chất hữu mà lại trong kết cấu chỉ gồm có 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 đây là ankan và cycloankan.
• Hiđrocacbon không no: Trong phân tử có những 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.

Hợp chất Hidrocacbon là gì?

II. Tìm hiểu về Hiđrocacbon no

Tất cả chúng ta cùng tìm hiểu rõ ràng hơn về các loại Hiđrocacbon khác nhau. Trong tương lai là những đặc điểm nổi trội 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 lớn và không chứa các liên kết đôi. Ankan còn mang 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 tầm 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.

Một số hợp chất của ankan

– Tính chất hóa học của Ankan

• Phản ứng thế bởi Halogen:

Clo có thể thay thế tuần tự từng nguyên tử H trong phân tử metan. Lưu 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.

Xem Thêm : Thì quá khứ tiếp diễn (Past continuous tense) – Công thức, cách dùng, dấu hiệu và bài tập

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 kèm theo khác nhau mà ankan được điều chế từ những 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 tự nhiên và dầu mỏ.

– Lưu 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 sử dụng làm dung môi hữu cơ và dầu bôi trơn máy.

2. Tìm hiểu về Xicloankan

– Khái niệm: 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.

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 tồn tại phản ứng cộng mở vòng. Riêng Xiclopropan còn phản ứng với dd brom hoặc axit:

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 tồn tại thể điều chế bằng phương pháp H2, đóng vòng ankan.

III. Tổng quan về Hiđrocacbon không no

Xem Thêm : Nhân viên sales là gì? Top nghề sales lương cao nhất

Hiđrocacbon không no theo khái niệm đây 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 ở 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 xoay quanh mặt phẳng chứa liên kết đôi thì trở thành các dạng khác nhau.

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 gồm có:

• Benzen và đồng đẳng của nó: Benzen C6H6 và các hiđrocacbon thơm khác ví 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.

Phản ứng của benzen với halogen

Benzen tác dụng với axit nitric

• Phản ứng cộng:
• Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:

Phản ứng Toluen với KMnO4

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

Hiđrocacbon thơm, nhất là Benzen và toluen là những vật liệu rất quan trọng được sử dụng nhiều trong công nghiệp hóa học. Việc sinh sản 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 kể thắc mắc nào chúng ta có thể liên hệ với chúng tôi trong thanh chat phía cuối màn hình hiển thị hoặc tham khảo thêm những nội dung bài viết trên vietchem.com.vn.