HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP ANKAN

1. Dạng 1: Viết đồng phân ankan, gọi tên
- Lưu ý quy tắc viết đồng phân, đánh số mạch, gọi tên ankan

- Công thức tính nhanh:  Số đồng phân  

2. Dạng 2: Phản ứng thế Halogen.

C_nH_2n+2 + aX₂  $\stackrel{ as}{\to }$ C_nH_2n+2-aX_a + aHX

Thông thường ta sẽ dựa vào %Cl hoặc M của sản phẩm để tìm ankan.

3. Dạng 3: Phản ứng đề hidro hóa, cracking

C_nH_2n+2 → CnH_2n+2-2a + aH₂ 

- Công thức: $n_{H_2}$=$n_{khí sau phản ứng}$ - $n_{trước sau phản ứng}$

C_nH_2n+2 → C_mH_2m+2 + C_pH_2p   (n=m+p)

                                  Ban đầu            a
                                  Phản ứng          x                x               x
                              Sau phản ứng      a-x              x               x            ⇒   tổng số mol a+x
- Công thức:

+ Số mol khí tăng lên: n_tăng = x = n_{Ankan pư} = n_{hh Ankan tạo thành} = n_{hh Anken tạo thành}
+ Đối với dạng bài cho khối lượng trung bình $\frac{d_{trước}}{d_{sau}}$ = $\frac{{\displaystyle {\stackrel{—}{M}}_{trước}}}{{\stackrel{—}{M}}_{sau}}$ = $\frac{n_{sau}}{n_{trước}}$ 

*Lưu ý:

+ Trong phản ứng tách của C₃H₈ và C₄H₁₀, số mol sản phẩm sinh ra gấp đôi số mol ankan phản ứng.
+ Đối với các ankan có >5C trở lên do các ankan tạo ra có thể cracking tiếp nên số mol hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng luôn ≥ 2 lần số mol ankan phản ứng. 

4. Dạng 4: Phản ứng oxi hóa ankan

C_nH_2n+2 +  (3n/2+1/2)O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ nCO₂ + (n+1)H₂O

- Đốt cháy hidrocacbon A thu được $n_{H_{2}O}$ > $n_{C{O}_2}$
- Trong phản ứng đốt cháy:   n_ankan = $n_{H_{2}O}$ - $n_{C{O}_2}$ 
- Đốt cháy ankan tỉ lệ $\frac{n_{C{O}_2}}{n_{H_{2}O}}$ tăng lên khi số C tăng.

5. Vận dụng:

VD1: Số đồng phân ứng với các công thức C₆H₁₄ là:

A. 3          B. 4                C. 5                  D. 6

Lời giải:

Số đồng phân 2^6-4 + 1 = 5 đáp án C.

VD2: Tên gọi của chất có cấu tạo: CH₃CH₂C(CH₃)₂CH(C₂H₅)CH₃ là

A. 2-etyl-3,3-đimetylpentan                    B. 3,3-đimetyl-2-etylpentan

C. 3,3,2-đimetyletylpentan                      D. 3,3,4-trimetylhexan

Lời giải:
Đánh số mạch C như sau: $\stackrel{1}{C}{H}_3-\stackrel{2}{C}{H}_2-\stackrel{3}{C}(C{H}_3{)}_2-\stackrel{4}{C}(C{H}_3)-\stackrel{5}{C}{H}_2-\stackrel{6}{C}{H}_3$
Đáp án D.

VD3: Clo hóa ankan X thu được dẫn xuất monoclo có chứa 55,04% clo về khối lượng. Ankan X có CTPT là:

A. CH₄            B. C₂H₅               C. C₃H₈                D. C₄H₁₀

Lời giải:                         C_nH_2n+2 + Cl₂  $\stackrel{ as}{\to }$ C_nH_2n+1Cl + HCl

%Cl = $\frac{35,5}{12n+2n+1+35,5}$ = 55,04% ⇒ n = 2. Đáp án B.

VD4: Cracking 8,8 gam propan thu được hỗn hợp khí A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₃H₆ và một phần propan chưa bị cracking. Biết H% = 90% . Khối lượng phân tử TB của A là:

A. 39,6                        B. 23,16                    C. 2,135                      D. 3,96

Lời giải:
Theo ĐBTKL : m_A = m_propan = 8,8 gam
$n_{C_3{H}_4}$ ban đầu = 8,8:44 = 0,2 mol ⇒ $n_{C_3{H}_4}$  pư = 0,2.90% = 0,18 mol
$n_{C_3{H}_4}$ dư = 0,02 mol
Vậy sau phản ứng số mol khí tạo thành = 0,18.2 + 0,02 = 0,38 mol
⇒ M_A = 8,8:0,38 = 23,16
⇒ Đáp án B.

VD5: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO₂ và 0,132 mol H₂O. Khi X tác dụng với khí clo thu được 4 sản phẩm monoclo. Tên gọi của X là?

A. 2-metylbutan.               B. etan.             C. 2,2-đimetylpropan.         D. 2-metylpropan.

Lời giải:
$n_{H_{2}O}$ > $n_{C{O}_2}$ ⇒ X là ankan. Do đó n_ankan = $n_{H_{2}O}$ - $n_{C{O}_2}$ = 0,132-0,11=0,022 mol.
⇒ số C trong X là 0,11:0,022=5. Số H trong X là 2.0,132:0,022=12.  ⇒ C₅H₁₂.
Mà X tác dụng với khí clo thu được 4 sản phẩm monoclo ⇒ Đáp án A.