Ankan (Parafin) – Cấu tạo, Tính chất và Danh pháp

1. Ankan là gì? Cấu tạo phân tử

Ankan là các hiđrocacbon no, mạch hở, trong phân tử chỉ chứa các liên kết đơn (liên kết xích ma). Công thức chung của dãy đồng đẳng ankan là C_nH_2n+2 (với n ≥ 1).

Chất đơn giản nhất và là đại diện tiêu biểu nhất của ankan là Metan (CH₄).

2. Danh pháp (Cách gọi tên Ankan)

Tên của ankan = Tên phần gốc cacbon + đuôi “an”.

10 ankan mạch thẳng đầu tiên bạn bắt buộc phải thuộc lòng (Mẹo nhớ: Mẹ Em Phải Bón Phân Hóa Học Ở Ngoài Đồng):

• C₁: Metan (CH₄)
• C₂: Etan (C₂H₆)
• C₃: Propan (C₃H₈)
• C₄: Butan (C₄H₁₀)
• C₅: Pentan (C₅H₁₂)
• C₆: Hexan (C₆H₁₄)
• C₇: Heptan
• C₈: Octan
• C₉: Nonan
• C₁₀: Đecan

3. Tính chất hóa học đặc trưng của Ankan

Vì chỉ có liên kết xích ma rất bền vững, ankan khá “lười” phản ứng ở điều kiện thường (tên gọi cũ là Parafin nghĩa là ái lực hóa học kém).

3.1. Phản ứng thế Halogen

Đây là phản ứng đặc trưng nhất của ankan. Dưới tác dụng của ánh sáng, nguyên tử H bị thay thế bởi nguyên tử Halogen (Cl₂, Br₂).

CH₄ + Cl₂ ⟶ CH₃Cl (Metyl clorua) + HCl (askt)

Quy tắc thế: Halogen ưu tiên thế vào nguyên tử C bậc cao hơn (C nằm sâu bên trong mạch) để tạo sản phẩm chính.

3.2. Phản ứng tách (Cracking và Đề hiđro hóa)

Ở nhiệt độ cao và có xúc tác, ankan mạch dài bị bẻ gãy (cracking) thành một ankan ngắn hơn và một anken; hoặc tách H₂ để tạo thành anken cùng số C.

C₄H₁₀ ⟶ CH₄ + C₃H₆ (Cracking)

C₂H₆ ⟶ C₂H₄ + H₂ (Đề hiđro hóa)

3.3. Phản ứng cháy

Ankan cháy hoàn toàn trong oxi tỏa rất nhiều nhiệt, tạo ra CO₂ và H₂O. Đặc điểm: Số mol H₂O > Số mol CO₂.

CH₄ + 2O₂ ⟶ CO₂ + 2H₂O