Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau ôn tập và củng cố kiến thức về Ankan và Xicloankan thông qua việc viết công thức cấu tạo của một số chất cụ thể. Các em hãy mở sách giáo khoa Hóa học lớp 9 trang… (tự điền số trang sách giáo khoa tương ứng với bài Ankan/Xicloankan) để theo dõi nhé!

Chúng ta sẽ đi lần lượt từng câu.

Câu a: Viết công thức cấu tạo đầy đủ và thu gọn dạng mạch thẳng của C3H8 ; C4H10 ; C6H14.

Đây là các hiđrocacbon no, thuộc dãy đồng đẳng Ankan. Công thức chung của Ankan là CnH2n+2.

1. Với C3H8:
– Nhận xét: Đây là Ankan có 3 nguyên tử cacbon.
– Công thức cấu tạo đầy đủ: Các nguyên tử cacbon liên kết với nhau thành mạch thẳng, mỗi nguyên tử cacbon phải đủ 4 hóa trị. Các nguyên tử hiđro lấp đầy hóa trị còn lại của cacbon.
H H H
| | |
H- C – C – C -H
| | |
H H H
– Công thức cấu tạo thu gọn: Ta rút gọn các nhóm CH2, CH3 để thể hiện rõ hơn mối liên kết.
CH3-CH2-CH3

2. Với C4H10:
– Nhận xét: Đây là Ankan có 4 nguyên tử cacbon.
– Công thức cấu tạo đầy đủ: Tương tự như trên, mạch thẳng 4 cacbon.
H H H H
| | | |
H- C – C – C – C -H
| | | |
H H H H
– Công thức cấu tạo thu gọn:
CH3-CH2-CH2-CH3

3. Với C6H14:
– Nhận xét: Đây là Ankan có 6 nguyên tử cacbon.
– Công thức cấu tạo đầy đủ: Mạch thẳng 6 cacbon. Cô chỉ viết công thức thu gọn để tiết kiệm thời gian và không gian, các em tự tưởng tượng hoặc vẽ đầy đủ tương tự như trên nhé.
– Công thức cấu tạo thu gọn:
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

Câu b: Viết các công thức cấu tạo đầy đủ và thu gọn dạng mạch nhánh (nếu có) của C3H8 ; C4H10 ; C5H12.

Chúng ta sẽ xét các đồng phân mạch nhánh cho từng chất.

1. Với C3H8:
– Số nguyên tử cacbon là 3. Dãy đồng đẳng Ankan CnH2n+2.
– Chúng ta đã viết công thức mạch thẳng ở câu a là CH3-CH2-CH3.
– Với 3 nguyên tử cacbon, chỉ có thể tạo thành một mạch duy nhất là mạch thẳng. Không có khả năng tạo mạch nhánh.
– Vậy C3H8 chỉ có một đồng phân cấu tạo là mạch thẳng.

2. Với C4H10:
– Số nguyên tử cacbon là 4. Dãy đồng đẳng Ankan CnH2n+2.
– Mạch thẳng: Đã viết ở câu a là CH3-CH2-CH2-CH3.
– Mạch nhánh: Chúng ta có thể bẻ nhánh từ mạch chính.
– Nếu bẻ nhánh 1 cacbon từ cacbon ở giữa mạch chính 4 cacbon, ta sẽ có cấu trúc 3 cacbon mạch chính và 1 cacbon nhánh.
H H H
| | |
H- C – C – C -H
| | |
H C H
|
H
– Công thức cấu tạo thu gọn:
CH3-CH(CH3)-CH3 (Hoặc viết CH3-CH(CH3)-CH3)

– Lưu ý: Cấu trúc bẻ nhánh 1 cacbon từ cacbon đầu mạch sẽ tạo lại mạch thẳng ban đầu.

– Vậy C4H10 có 2 đồng phân cấu tạo: 1 đồng phân mạch thẳng và 1 đồng phân mạch nhánh.

3. Với C5H12:
– Số nguyên tử cacbon là 5. Dãy đồng đẳng Ankan CnH2n+2.
– Mạch thẳng:
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
– Mạch nhánh:
– Trường hợp 1: Mạch chính 4 cacbon, 1 nhánh là 1 cacbon.
Chúng ta đã có cấu trúc tương tự với C4H10, chỉ cần thêm 1 nhóm CH2 vào mạch chính.
Vị trí gắn nhánh cacbon có thể ở C2 hoặc C3 của mạch chính 4 cacbon. Gắn ở C2 và C3 là như nhau (đối xứng).
H H H
| | |
H- C – C – C -C -H
| | | |
H C H H
|
H
– Công thức cấu tạo thu gọn:
CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 (Hoặc CH3-CH2-CH(CH3)-CH3)

– Trường hợp 2: Mạch chính 3 cacbon, 2 nhánh là 1 cacbon mỗi nhánh.
Cấu trúc này giống như nguyên tử cacbon trung tâm liên kết với 4 nhóm còn lại.
H
|
H- C -H
|
H- C -H
|
H- C -H
|
H
– Công thức cấu tạo thu gọn:
C(CH3)4 (Hoặc CH3-C(CH3)2-CH3)

– Vậy C5H12 có 3 đồng phân cấu tạo: 1 mạch thẳng, 2 mạch nhánh.

Câu c: Viết các công thức cấu tạo đầy đủ và thu gọn dạng mạch vòng của C3H6; C4H8; C5H10.

Đây là các hiđrocacbon không no, thuộc dãy đồng đẳng Xicloankan. Công thức chung của Xicloankan là CnH2n (với n >= 3).

1. Với C3H6:
– Số nguyên tử cacbon là 3. Dãy đồng đẳng Xicloankan CnH2n.
– Dạng mạch vòng: Các nguyên tử cacbon liên kết với nhau tạo thành một vòng kín.
– Công thức cấu tạo đầy đủ: Vòng 3 cạnh, mỗi cacbon liên kết với 2 cacbon khác và 2 hiđro.
H H
\ /
C
/ \
C—C
| |
H H
C
/ \
H H
(Do vẽ bằng text nên hơi khó nhìn, các em tưởng tượng hình tam giác với các đỉnh là C và các cạnh là liên kết C-C. Mỗi C còn liên kết với 2 H)

– Công thức cấu tạo thu gọn: Biểu diễn dưới dạng đa giác đều.
/\
/ \
—— (Hình tam giác đều)

2. Với C4H8:
– Số nguyên tử cacbon là 4. Dãy đồng đẳng Xicloankan CnH2n.
– Dạng mạch vòng:
– Trường hợp 1: Vòng 4 cạnh (hình vuông).
Công thức cấu tạo đầy đủ: Tương tự như trên, mỗi C liên kết với 2 C khác và 2 H.
H H
| |
C—C
| |
C—C
| |
H H
(Mỗi C còn 2 H)
– Công thức cấu tạo thu gọn:
▢ (Hình vuông)

– Trường hợp 2: Vòng 3 cạnh, có 1 nhánh là 1 cacbon.
Vòng 3 cạnh (tam giác) và gắn 1 CH3 vào một đỉnh của tam giác.
H
|
C—C
| / \
C—C
|
H
(C ở đỉnh nhánh gắn 1 H, 2 C ở vòng gắn mỗi C 2 H)
– Công thức cấu tạo thu gọn:
/\
/ \
—— (tam giác) với 1 đỉnh có nhánh CH3

3. Với C5H10:
– Số nguyên tử cacbon là 5. Dãy đồng đẳng Xicloankan CnH2n.
– Dạng mạch vòng:
– Trường hợp 1: Vòng 5 cạnh (hình ngũ giác đều).
Công thức cấu tạo đầy đủ: Tương tự, mỗi C liên kết với 2 C khác và 2 H.
– Công thức cấu tạo thu gọn:
(Hình ngũ giác đều)

– Trường hợp 2: Vòng 4 cạnh (hình vuông), có 1 nhánh là 1 cacbon.
Vòng 4 cạnh và gắn 1 CH3 vào một đỉnh của hình vuông.
– Công thức cấu tạo thu gọn:
▢ (Hình vuông) với 1 đỉnh có nhánh CH3

– Trường hợp 3: Vòng 3 cạnh (hình tam giác), có 2 nhánh là 1 cacbon mỗi nhánh.
Vòng 3 cạnh và gắn 2 nhóm CH3 vào các đỉnh của tam giác.
– Công thức cấu tạo thu gọn:
/\
/ \
—— (tam giác) với 2 đỉnh có nhánh CH3 (hai nhánh có thể ở cùng một đỉnh hoặc hai đỉnh khác nhau, nhưng do tính đối xứng nên sẽ tạo ra cùng một chất).

Các em thân mến, qua bài tập này, chúng ta đã nắm vững cách viết công thức cấu tạo của Ankan và Xicloankan. Việc xác định số đồng phân cấu tạo và vẽ chúng là một kỹ năng quan trọng. Các em hãy luyện tập thêm nhiều ví dụ khác để thật thành thạo nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô. Chúc các em học tốt!