Xicloankan – Tổng hợp lý thuyết và bài tập hóa lớp 11

Hóa 11 chắc hẳn đã khiến bạn cảm thấy khá đau đầu vì kiến thức rất đa dạng. Để có hiệu quả tốt trong việc hiểu và nhớ, điều cần thiết là thường xuyên ôn luyện về bài đã học. Hôm nay Toppy sẽ tổng hợp kiến thức về Xicloankan hóa 11 với bài viết dưới đây nhằm hỗ trợ các bạn trong việc củng cố và tìm hiểu thêm kiến thức Xicloankan. Học cùng Toppy ngay thôi!

Cấu tạo chung

Xicloankan là những hiđrocacbon no có mạch vòng (một hoặc nhiều vòng) và chúng ta chỉ xét các hợp chất có một vòng. Đó là hợp chất đơn vòng hay còn gọi là monoxicloankan. 

Xicloankan công thức cấu tạo tổng quát: C_nH_2n, n≥3

Một số xicloankan đơn giản có công thức cấu tạo và tên gọi như bảng sau:

Đồng phân của Xicloankan

Đồng phân của hợp chất hữu cơ này bao gồm các loại như sau:

• Đồng phân anken
• Đồng phân về độ lớn của vòng (n≥4)
• Đồng phân vị trí nhánh trên vòng (n≥5)
• Đồng phân về cấu tạo nhánh (n≥6)
• Đồng phần hình học với vòng 3 cạnh

Trong phân tử hợp chất này, các nguyên tử Cacbon liên kết với nhau bằng liên kết tạo ra mạch vòng, nguyên tử Cacbon của vòng liên kết với các nguyên tử Hidro hoặc gốc ankyl.

Cách gọi tên một số monoxicloankan

Công thức gọi tên hợp chất: 

Tên = số chỉ vị trí nhánh + trên nhánh + xiclo + tên mạch chính + an

Mạch chính là mạch vòng. Để đọc tên cho chính xác, cần lưu ý tánh số sao cho tổng các số chỉ vị trí các mạch nhánh là nhỏ nhất.

Tính chất vật lý

Trong điều kiện thường, một số dạng hợp chất này có tính chất vật lý như sau:

Xiclopropan và xiclobutan có thể khí, Xiclopentan và xiclohexan ở thể lỏng. Các xicloankan không màu, nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ và hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác.

Tính chất hóa học

Vì phân tử của hợp chất này chỉ chứa các liên kết xichma bền, tương tự như ankan nên chúng cũng sở hữu một số phản ứng tương tự như ankan. Cụ thể như sau:

Phản ứng thế

Khi chiếu sáng hoặc đun nóng, nguyên tử Hidro trong phân tử xicloankan bị thế bởi nguyên tử halogen.

C₆H₁₂ + Br₂ → C₆H₁₁Br + HBr

Phản ứng cộng

Xiclopropan, xiclobutan và xicloankan vòng 3 hoặc 4 cạnh có phản ứng cộng với hiđro giống anken, với điều kiện phải được đun nóng và có niken làm chất xúc tác. Phản ứng này làm gãy một trong các liên kết Cacbon (C – C) của vòng và hai nguyên tử hiđro cộng vào hai đầu của liên kết vừa bị gãy, từ đó tạo thành hợp chất ankan tương ứng.

Riêng xiclopropan và các xicloankan vòng 3 cạnh còn có thể tác dụng với với brom (Br) hoặc axit.

Các xicloankan vòng lớn như 5 cạnh, 6 cạnh và nhiều hơn không tham gia phản ứng cộng mở vòng.

C₃H₆ + H₂ → C₃H₈

C₄H₈ + H2 → C₄H₁₀

C₃H₆ + Br₂ → Br−CH₂−CH₂−CH₂−Br

C₃H₆ + HBr → CH₃−CH₂−CH₂−Br

Cần lưu ý rằng:

Xicloankan vòng 3 cạnh có khả năng làm mất màu dung dịch Brom → ta có thể dùng dung dịch brom để nhận biết.

Vòng 4 cạnh chỉ tham gia phản ứng cộng mở vòng với Hidro (H₂)

Phản ứng tách

C₆H₁₁CH₃ →xt,t∘ C₆H₅CH₃ + 3H₂

Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa của hợp chất này bao gồm : phản ứng cháy tỏa nhiều nhiệt, không làm mất màu dung dịch KMnO₄

Tổng quát: C_nH_2n+(3n2)O₂→nCO₂ + nH₂O

Từ phương trình tổng quát ta có: nCO₂ = nH₂O

Chẳng hạn như: C₆H₁₂ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

>> Xem thêm: Lý thuyết Anken – Nâng cao điểm hóa 10 cùng Toppy!
Lý thuyết về Ankan dành cho các học sinh muốn giỏi Hóa

Cách điều chế và ứng dụng

Một số cách điều chế hợp chất này cần lưu ý như sau:

• Điều chế bằng cách chưng cất dầu mỏ.
• Tách H₂ từ ankan tương ứng: CH₃(CH₂)₄CH₃ → H₂ + C₆H₁₂
• Tách Br₂ từ dẫn xuất 1,n – đibrom ankan (n > 2): C_nH_2nBr₂ + Zn → C_nH_2n+ ZnBr₂

Ngoài việc dùng làm nhiên liệu như ankan, xicloankan còn được dùng làm dung môi, làm nguyên liệu để điều chế các chất khác.

Một số bài tập lý thuyết

Bài 1: Nhận định nào sau đây là đúng về Xicloankan:

1. Hợp chất này chỉ có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng
2. Hợp chất này chỉ có khả năng tham gia phản ứng thế
3. Mọi hợp chất này đều có khả năng tham gia phản ứng thế và phản ứng cộng
4. Một số hợp chất này có khả năng tham gia phản ứng cộng mở vòng

Đáp án đúng: D

Bài 2: Khi sục khí  C_nH_2n, n≥3 vào bro, hiện tượng nào sau đây xảy ra:

1. Màu dung dịch không đổi
2. Màu dung dịch bị đậm lên
3. Màu dung dịch nhạt dần
4. Dung dịch từ không màu chuyển thành màu đỏ

Đáp án đúng: C

Giải thích: vì khí  C_nH_2n, n≥3 có phản ứng cộng khi tác dụng với brom, do đó mà màu của dung dịch ẽ bị nhạt dần.

Lời kết,

Trên đây là một số thông tin về xicloankan mà Toppy chúng tôi muốn chia sẻ đến các bạn. Hy vọng bài viết bổ ích sẽ góp phần củng cố lại thông tin đã học và có thêm một số khám phá mới mẻ. Bên cạnh đó, có thể mang lại những giây phút học tập thú vị với bộ môn hóa học. Để tìm hiểu thêm một số bài học khác, đừng ngần ngại truy cập website: https://toppy.vn/ nhé! Chúc các bạn đạt kết quả học tập thật tốt!

>>> Xem thêm:

• Benzen và đồng đẳng của benzen – Học tốt hóa 11(Mở trong cửa số mới)
• Phản ứng hóa học là gì? Có mấy loại phản ứng hóa học – Toppy(Mở trong cửa số mới)
• Liên kết cộng hóa trị là gì – Tìm lời giải đáp chi tiết cùng Toppy(Mở trong cửa số mới)

Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy

Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.

Kho học liệu khổng lồ

Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo (Mock Test) có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.

Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả

Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!

Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất

Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập (tốc độ, điểm số) trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.

Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập

Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.