Tính chất hóa học của Ankan, Anken và Ankin

Trong hóa học hữu cơ thì ankan, anken và ankin thuộc các nhóm hợp chất hydrocacbon có cấu trúc và tính chất hóa học riêng biệt. Có nhiều ứng dụng thực tiễn nhờ khác biệt trong phản ứng hóa học. Dưới đây là phân tích chi tiết về tính chất hóa học của từng loại.

1. Tính chất hóa học của Ankan

a) Phản ứng thế Substitution

• Công thức CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl (xúc tác ánh sáng hoặc nhiệt độ).
• Ví dụ: Metan phản ứng với clo tạo ra metyl clorua và axit clohidric.

b) Phản ứng cháy

• Công thức tổng quát CnH2n+2 + (1.5n + 0.5)O2 → nCO2 + (n + 1)H2O.
• Ví dụ: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.

c) Phản ứng cracking phân hủy nhiệt

• Công thức C6H14 → C2H4 + C4H10 (ở nhiệt độ cao, xúc tác thích hợp).
• Giải thích là do Ankan bị bẻ gãy thành anken và ankan nhỏ hơn.

d) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

• Ví dụ CH4 + O2 (thiếu) → C + 2H2O (tạo ra muội than).

2. Tính chất hóa học của Anken

a) Phản ứng cộng

• Cộng hydro (H2) C2H4 + H2 → C2H6 (xúc tác Ni, nhiệt độ).
• Cộng halogen (Br2) C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (làm mất màu dung dịch brom).
• Cộng HX (HCl, HBr) CH2=CH2 + HCl → CH3-CH2Cl.

b) Phản ứng trùng hợp

• Công thức nCH2=CH2 → (CH2-CH2)n (nhiệt độ, áp suất, xúc tác).
• Ví dụ: Trùng hợp etilen tạo polyethylen (nhựa PE).

c) Phản ứng cháy

• Công thức CnH2n + 3n/2O2 → nCO2 + nH2O.
• Ví dụ: C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O.

d) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

• Cộng KMnO4: CH2=CH2 + KMnO4 → HO-CH2-CH2-OH (dung dịch KMnO4 mất màu).

3. Tính chất hóa học của Ankin

a) Phản ứng cộng

• Cộng hydro (H2): C2H2 + H2 → C2H4 → C2H6 (xúc tác Ni).
• Cộng halogen (Br2): C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4.
• Cộng HX: CH≡CH + HCl → CH2=CHCl → CH3-CHCl2.

b) Phản ứng thế với kim loại kiềm hoặc bạc nitrat

• Công thức C2H2 + 2Na → NaC≡CNa + H2.
• Với bạc nitrat C2H2 + 2AgNO3 → AgC≡CAg (kết tủa màu vàng) + 2HNO3.

c) Phản ứng trùng hợp

• Công thức 3C2H2 → C6H6 (benzen) (nhiệt độ, xúc tác).
• Ví dụ: Trùng hợp axetilen tạo benzen.

d) Phản ứng cháy

• Công thức tổng quát CnH2n-2 + (3n-1)/2O2 → nCO2 + nH2O.
• Ví dụ: C2H2 + 2.5O2 → 2CO2 + H2O.

4. Tổng hợp các công thức hóa học

Công thức chung

• Ankan: CnH2n+2.
• Anken: CnH2n.
• Ankin: CnH2n-2.

Các dẫn xuất đặc trưng

• Halogen hóa CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl.
• Cộng hydro CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3.
• Cộng brom CH≡CH + Br2 → CHBr=CHBr → CHBr2-CHBr2.

Phản ứng oxi hóa

• Hoàn toàn: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.
• Không hoàn toàn do thiếu oxy: CH4 + O2 → C + 2H2O.

5. So sánh tính chất hóa học của Ankan, Anken và Ankin

Tính chất	Ankan	Anken	Ankin
Liên kết	Đơn (C-C)	Đôi (C=C)	Ba (C≡C)
Phản ứng chính	Thế, cháy, cracking	Cộng, trùng hợp, cháy	Cộng, thế, trùng hợp
Tính chất đặc biệt	Khá trơ hóa học	Phản ứng với Br₂, KMnO₄	Tính axit yếu với H gắn C≡C

Hy vọng bài viết giúp nắm rõ tính chất hóa học của ankan, anken, và ankin! Nếu cần thêm thông tin hãy tìm kiếm thêm thông tin nhờ google nhé.