Ứng dụng của ankan trong đời sống

1. Các ứng dụng của ankan

Dựa vào tính chất hóa học của ankan được ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Đặc biệt:

– Các ankan được dùng làm nguyên liệu trong mỏ hàn và cắt kim loại.

– Làm mỡ bôi trơn, chống rỉ sét.

– Sáp bôi mỡ và nấu ăn

– Làm dung môi.

– Ứng dụng tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác như CH₃Cl, CHỈ₂Cl₂ CCl₄CF₂Cl₂…

2. Điều chế ankan

a) Trong ngành

Mêtan và các đồng loại của nó được chiết xuất từ ​​khí thiên nhiên và dầu mỏ (xem bài Dầu mỏ).

b) Trong phòng thí nghiệm

Khi cần một lượng nhỏ mêtan, natri axetat được đun nóng với xút, hoặc nhôm cacbua có thể phản ứng với nước:

3. Tính chất vật lý

– Ở điều kiện thường, các ankan từ C1 đến C4 ở trạng thái khí, từ C5 đến C18 ở trạng thái lỏng, từ C18 trở đi ở trạng thái rắn.

– Điểm nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của ankan nói chung đều tăng theo số nguyên tử cacbon trong phân tử, tức là tăng theo phân tử khối. Các ankan nhẹ hơn nước.

– Các ankan không tan trong nước, khi hòa vào nước chúng tách lớp nổi lên trên, được cho là chất kỵ nước. Alkanes là dung môi không phân cực, hòa tan tốt các chất không phân cực như dầu, mỡ … chúng có tính nhờn và thích bám vào quần áo, tóc và da. Các ankan lỏng có thể xâm nhập vào da và màng tế bào.

Ankan là chất không màu.

Các ankan nhẹ nhất như metan, etan và propan là những chất khí không mùi. Các ankan từ C5 – C10 có mùi xăng, từ C10 – C16 có mùi dầu hỏa. Các ankan rắn rất dễ bay hơi nên hầu như không mùi.

4. Tính chất hóa học

Trong ankan chỉ có liên kết C − C và C − H. Đây là những liên kết σσ bền nên ankan tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường, chúng không phản ứng với axit, bazơ và các chất oxi hóa mạnh (như KMnO).₄). Đó là lý do tại sao ankan còn được gọi là parafin, nghĩa là ít có ái lực hóa học.
Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác và nhiệt, ankan tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.

Phản ứng thế halogen là một loại phản ứng tạo halogen, sản phẩm hữu cơ có chứa halogen được gọi là dẫn xuất halogen.

Clo thay thế H ở các nguyên tử khác nhau Brom hầu như chỉ thay thế H ở các nguyên tử cao hơn. Flo phản ứng mạnh nên phân hủy ankan thành C và HF. Iot quá yếu để phản ứng với ankan.

Cơ chế phản ứng để halogen hóa ankan

Quá trình clo hóa và brom hóa ankan xảy ra theo cơ chế chuỗi gốc.

(1): Phân tử clo hấp thụ ánh sáng bị phân cắt đồng thành 2 nguyên tử clo.

(2): Nguyên tử clo là một gốc tự do hoạt động, nó chỉ ngắt kết nối với nguyên tử HH₄ tạo ra HCl và gốc tự do .. DUY NHẤT₃ .

(3): Original ..ONLY₃ không ổn định, nó tách nguyên tử Cl khỏi Cl₂ trở thành DUY NHẤT₃Cl ổn định hơn. Nguyên tử Cl.Cl. mới sinh ra trong phản ứng (3) chỉ phản ứng với₄ làm cho các phản ứng (2) và (3) lặp lại đến hàng vạn lần như một dây chuyền.

(4) (5) (6): Các gốc tự do kết hợp với nhau để tạo thành các phân tử ổn định hơn

4.2. Phản ứng tách (liên kết C-C và C-H bị phá vỡ)

Nhận xét: Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác (Cr₂O₃Fe, Pt,…) ankan không chỉ bị khử hiđro tạo thành hiđrocacbon không no mà liên kết CC còn bị phá vỡ tạo phân tử nhỏ hơn.

4.3. Phản ứng oxy hóa

Mêtan cháy tạo thành khí cacbonic và hơi nước.

Phản ứng trên toả nhiều nhiệt. Một hỗn hợp gồm một thể tích khí metan và hai thể tích khí oxi là một hỗn hợp rất dễ nổ.

– Các ankan đầu của dãy đồng đẳng rất dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt. CO. khí ga₂hơi nước và nhiệt sinh ra nhanh hơn, có thể gây cháy nổ.

-Nếu không đủ oxi, ankan bị đốt cháy không hoàn toàn thì ngoài CO.₂ và họ₂O còn tạo ra các sản phẩm như CO, muội than, không chỉ làm giảm năng suất của tảo nhiệt mà còn gây độc cho môi trường.

Trong điều kiện có xúc tác và nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn để tạo dẫn xuất chứa oxi.

4.4. phản ứng nhiệt phân

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 11, Hóa 11