Ba điều kiện cần đi cùng nhau
**Alkane** là hydrocarbon mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết đơn. Cần xét đủ ba ý: chỉ chứa C, H; mạch hở; không có liên kết đôi hay ba. CH₃–CH₂–OH có liên kết đơn nhưng chứa O nên không phải alkane.
Công thức chung của alkane là $C_nH_{2n+2}$, với n là số nguyên dương, $n\ge1$. Khi tăng một nguyên tử C, số H tăng hai. Bốn chất đơn giản thường gặp:
- **Methane:** CH₄.
- **Ethane:** C₂H₆; cấu tạo CH₃–CH₃.
- **Propane:** C₃H₈; cấu tạo CH₃–CH₂–CH₃.
- **Butane:** C₄H₁₀; cấu tạo CH₃–CH₂–CH₂–CH₃.
Methane chỉ có một C nên không có liên kết C–C, nhưng vẫn là alkane. Có thể có alkane mạch nhánh; C₄H₁₀ còn có cấu tạo CH₃–CH(CH₃)–CH₃. Khi bài yêu cầu cấu tạo butane trong bảng trên, dùng mạch bốn C liên tiếp.
Tìm số H khi biết số C
Một alkane có 3 C trong phân tử. Thay n = 3 vào $2n+2$ được 8 H, nên công thức là C₃H₈. Đó là propane, có cấu tạo CH₃–CH₂–CH₃.
Không áp dụng công thức này cho mọi hydrocarbon: CH₂=CH₂ là hydrocarbon nhưng có liên kết đôi, không phải alkane.
Bài luyện
Chất nào thuộc loại alkane?
Có liên kết đôi nên không phải alkane.
Đúng: chỉ gồm C, H; mạch hở; chỉ có liên kết đơn.
Có O nên không phải hydrocarbon.
Có liên kết ba nên không phải alkane.
Lời giải
CH₃–CH₂–CH₃ là propane, thỏa mãn cả ba đặc điểm của alkane. Hai hydrocarbon còn lại có liên kết bội; ethanol có thêm O. Chọn B.
Bài luyện
Alkane có bốn nguyên tử C trong phân tử có công thức phân tử nào?
Đúng: 2 × 4 + 2 = 10 H.
Đây là dạng CₙH₂ₙ, không phải công thức chung alkane.
Số H thấp hơn mức 2n + 2 của alkane.
Đã tính sai 2 × 4 + 2.
Lời giải
Alkane có công thức chung CₙH₂ₙ₊₂. Với n = 4, số H là 2 × 4 + 2 = 10, nên công thức C₄H₁₀. Chọn A.