Trả lời nhanh
Đặc điểm của hiđrocacbon no là: trong phân tử chỉ chứa liên kết đơn (C–C và C–H), không có liên kết đôi, liên kết ba hay vòng benzen. Vì vậy chúng đã “bão hoà” hiđro, không có liên kết π để cộng thêm, nên đặc trưng là phản ứng thế, phản ứng cháy và phản ứng tách. Phương án nào nói “chỉ có liên kết đơn” là phương án đúng.
Hiđrocacbon no là gì?
Hiđrocacbon no là hiđrocacbon mà trong phân tử các nguyên tử cacbon chỉ liên kết với nhau bằng liên kết đơn. Nhóm này gồm hai loại:
- Ankan (parafin): mạch hở, công thức chung CnH2n+2 (n ≥ 1), ví dụ CH4, C2H6, C3H8.
- Xicloankan: mạch vòng, chỉ có liên kết đơn, công thức chung (một vòng) CnH2n (n ≥ 3), ví dụ xiclopentan C5H10, xiclohexan C6H12.
Khi đề chỉ nói “hiđrocacbon no” mà không nói thêm, ta hiểu rộng là cả ankan và xicloankan. Nếu đề nói “hiđrocacbon no, mạch hở” thì đó là ankan.
Các đặc điểm cần nhớ
| Khía cạnh | Đặc điểm của hiđrocacbon no |
|---|---|
| Liên kết | Chỉ có liên kết đơn σ (C–C, C–H); không có liên kết π |
| Độ bất bão hoà | k = 0 với ankan; k = 1 với xicloankan (do có vòng) |
| Phản ứng đặc trưng | Thế (với halogen, có ánh sáng hoặc nhiệt), cháy, tách H2, crackinh |
| Với dung dịch brom, KMnO4 | Không làm mất màu ở điều kiện thường (trừ xiclopropan, xiclobutan có thể cộng mở vòng với brom) |
| Tính tan | Hầu như không tan trong nước, nhẹ hơn nước, tan trong dung môi hữu cơ |
| Khi đốt cháy (ankan) | nH2O > nCO2, và nankan = nH2O − nCO2 |
Vì sao lại là “chỉ có liên kết đơn”?
Mỗi nguyên tử C có hoá trị IV. Trong ankan, mỗi C đã dùng hết 4 hoá trị cho liên kết đơn nên không còn chỗ để cộng thêm nguyên tử khác. Đó là lý do ta gọi là “no”: đã no hiđro, không cộng H2, Br2, HX như anken hay ankin.
Phản ứng thế điển hình:
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl (điều kiện: ánh sáng khuếch tán; hiện tượng: màu vàng lục của khí clo nhạt dần).
Phản ứng cháy tổng quát của ankan:
CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → n CO2 + (n+1) H2O (nhiệt độ cao, toả nhiều nhiệt).
Cách loại trừ các phương án thường gặp
- “Có chứa liên kết đôi C=C” → sai, đó là đặc điểm của anken (hiđrocacbon không no).
- “Có chứa liên kết ba C≡C” → sai, đó là ankin.
- “Có vòng benzen” → sai, đó là hiđrocacbon thơm (aren), chưa no vì còn liên kết π trong vòng.
- “Dễ tham gia phản ứng cộng” → sai, ankan rất khó cộng vì không có liên kết π.
- “Làm mất màu nước brom ở điều kiện thường” → sai với ankan; đây là dấu hiệu của hiđrocacbon không no.
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng hiđrocacbon no luôn là mạch hở. Xicloankan cũng là hiđrocacbon no dù có vòng.
- Áp dụng công thức CnH2n+2 cho xicloankan. Xicloankan có công thức CnH2n.
- Nhầm “có vòng” với “không no”. Vòng benzen mới có liên kết π; vòng xiclohexan thì chỉ gồm liên kết đơn.
Mẹo nhớ: “No = toàn đơn”. Thấy “=” hoặc “≡” hoặc vòng benzen trong cấu tạo là chắc chắn không no.
Bài luyện tập
- Chất nào là hiđrocacbon no mạch hở: C2H4, C3H8, C6H6, C2H2?
Đáp án: C3H8, vì thoả CnH2n+2 với n = 3. - Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,3 mol CO2 và 0,4 mol H2O. X thuộc loại nào, công thức là gì?
Đáp án: nH2O > nCO2 nên X là ankan; nX = 0,4 − 0,3 = 0,1 mol; số C = 0,3 : 0,1 = 3. Vậy X là C3H8. - Hiđrocacbon C5H10 có thể là hiđrocacbon no không? Giải thích.
Đáp án: Có, nếu là xicloankan (ví dụ xiclopentan), vì C5H10 có k = 1 do một vòng, không có liên kết đôi. Nếu mạch hở thì nó là anken (không no).
Lưu ý: bài viết trình bày đặc điểm tổng quát của hiđrocacbon no. Nếu đề của bạn có sẵn bốn phương án, hãy chọn phương án nêu “chỉ có liên kết đơn trong phân tử”.
Câu hỏi thường gặp
Hiđrocacbon no gồm những loại nào?
Gồm ankan (mạch hở, công thức CnH2n+2) và xicloankan (mạch vòng chỉ có liên kết đơn, một vòng có công thức CnH2n).
Hiđrocacbon no có làm mất màu nước brom không?
Ankan không làm mất màu nước brom ở điều kiện thường. Chỉ xiclopropan và xiclobutan có thể phản ứng cộng mở vòng với brom.
Phản ứng đặc trưng của hiđrocacbon no là gì?
Là phản ứng thế với halogen khi có ánh sáng, phản ứng cháy, phản ứng tách hiđro và phản ứng crackinh; chúng không có phản ứng cộng như hiđrocacbon không no.
Làm sao nhận biết nhanh hiđrocacbon no mạch hở bằng công thức?
Nếu công thức có dạng CnH2n+2 thì đó là ankan, tức là hiđrocacbon no mạch hở, ví dụ C4H10, C5H12.