Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 34: Ankan - Cấu trúc phân tử và tính chất vật lí

Dựa vào hình 5.1, hãy vẽ mô hình rỗng và mô hình đặc của CH₄ và C₂H₆

Phương pháp giải

- Các liên kết đơn C-C có thể quay tự do quanh trục liên kết tạo ra vô số dạng khác nhau về vị trí tương đối trong không gian gọi là các cấu dạng.

- Cấu dạng xen kẽ bền hơn cấu dạng che khuất.

- Các cấu dạng luôn chuyển đổi cho nhau.

Hướng dẫn giải

Mô hình dạng rỗng và đặc của CH₄

Mô hình của C₂H₆

Bạn em đang phân vân không hiểu 2 công thức dưới đây biểu diễn 2 chất khác nhau hay cùng một chất:

a) Em hãy nêu ý kiến của mình và giải thích cho bạn

b) Hãy trình bày cách thức giải bài tập này bằng mô hình làm từ những chất liệu có sẵn quanh ta.

Phương pháp giải

- Các nguyên tử C ở trạng thái lai hóa sp³.

- Mỗi nguyên tử C nằm ở tâm mà 4 đỉnh là các nguyên tử H hoặc C.

- Liên kết C-C, C-H đều là liên kết σ.

- Các góc liên kết xấp xỉ 109,5^o.

Hướng dẫn giải

Hai công thức biểu diễn cùng một chất vì nguyên tử C ở trạng thái sp³sp³ 

Phân tử có dạng tứ diện, nguyên tử C có tâm tứ diện, ở 4 đỉnh tứ diện là các nguyên tử H, Br, F và chúng có thể hoán đổi vị trí cho nhau.

Những công thức cấu tạo nào sau đây biểu diễn cùng một chất? Vì sao? Hãy chọn tên chúng và chỉ rõ bậc của từng nguyên tử C.

Phương pháp giải

- Các nguyên tử C ở trạng thái lai hóa sp³.

- Mỗi nguyên tử C nằm ở tâm mà 4 đỉnh là các nguyên tử H hoặc C.

- Bậc của nguyên tử C trong phân tử hiđrocacbon no được tính bằng số liên kết của nó với các nguyên tử cacbon khác.

Hướng dẫn giải

a), b) cùng một chất là : 2,4 – đimetyl pentan

Phân tử có 4 bậc I, 1C bậc II, 2C bậc III.

c), g) cùng một chất là: 2, 3 – đimetyl pentan

Phân tử có 4C bậc I, 1C bậc II; 2C bậc III

d), e) cùng chất là: 2, 4, 4 – trimetyl hexan

Phân tử có 5C bậc I, 2C bậc II, 1C bậc III, 1C bậc IV

Biết rằng thành phần chủ yếu của xăng dầu là hiđrocacbon.

a) Vì sao xăng dầu phản được chứa trong các bình chứa chuyên dụng và phải bảo quản ở nơi những kho riêng?

b) Vì sao tàu chở dầu khí bị tai nạn thường gây ra thảm họa cho một vùng biển rộng.

c) Vì sao khi các chi tiết máy hoặc đồ dùng bị bẩn dầu mỡ người ta thường dùng xăng hoặc dầu hỏa để lau rửa?

d) Vì sao khi bị cháy xăng dầu không nên dùng nước để dập?

Phương pháp giải

Thành phần chủ yếu của xăng dầu là ankan → cần nắm vững tính chất hóa, lý của chúng

Hướng dẫn giải

Câu a: Xăng, dầu, dễ bay hơi và rất dễ gây ra phản ứng nổ nên phải bảo quản trong bình chứa chuyên dụng ở những kho riêng.

Câu b: Dầu không tan trong nước bị tác thành từng lớp nổi lên mặt nước do tác động sóng biển và thủy triều váng dầu trôi đi rất xa, thấm qua sa màng tế bào sinh vật sống trên biển, gây hủy hoại môi trường biển ảnh hưởng đến môi trường sinh thái biển.

Câu c: Dầu là hỗn hơp hiđrocacbon dễ bị hòa tan trong dung môi xăng cũng là hỗn hợp hiđrocacbon. Vì vậy đồ dùng bị bẩn dầu mỡ người ta thương dùng xăng hoặc dầu hỏa để lau rửa.

Câu d: Xăng dầu cháy không nên dùng nước dập vì xăng dầu vừa nhẹ hơn nước vừa không tan trong nước. vì vậy khi xăng dầu cháy mà dùng nước sẽ làm cho xăng dầu loãng ra, tiếp xúc với không khí nhiều hơn, làm cho cháy lớn và cháy rộng hơn.

Hãy ghi chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào dấu [...] ở mỗi câu sau:

a) Heptan không tan trong axit sunfuaric loãng [...]

b) Heptan tan tốt trong H₂SO₄ nguyên chất [...]

c) Heptan tan tốt trong dung dịch NaOH đặc [...]

d) Hepan tan tốt trong benzene [...]

Phương pháp giải

Heptan không tan trong nước, hòa tan trong rượu, trong ether, chloroform.

Hướng dẫn giải

Câu a: Đúng

Câu b: Sai

Câu c: Sai

Câu d: Đúng