Số ankan tồn tại ở thể khí ở đk thường là bao nhiêu
Trước hết, chúng ta cần hiểu “điều kiện thường” ở đây là gì. Trong hóa học, điều kiện thường thường được hiểu là nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển tiêu chuẩn. Cụ thể hơn, chúng ta có thể xem xét ở khoảng 25 độ C và 1 atm.
Tiếp theo, chúng ta cần nhớ lại về ankan. Ankan là những hiđrocacbon no, mạch hở, có công thức chung là CnH2n+2, với n là số nguyên tử cacbon. Các ankan đầu dãy đồng đẳng có những tính chất vật lí đặc trưng.
Bây giờ, chúng ta sẽ xem xét sự thay đổi tính chất vật lí của ankan theo số nguyên tử cacbon. Theo Sách giáo khoa Hóa học lớp 11, chúng ta đã được học rằng:
– Các ankan từ C1 đến C4 là những chất khí ở điều kiện thường.
– Các ankan từ C5 đến C17 là những chất lỏng ở điều kiện thường.
– Các ankan từ C18 trở lên là những chất rắn ở điều kiện thường.
Dựa vào thông tin này, chúng ta sẽ xác định số ankan tồn tại ở thể khí.
Ankan ở thể khí là các ankan có số nguyên tử cacbon từ 1 đến 4.
Chúng ta hãy liệt kê cụ thể các ankan này:
– Với n=1: Metan (CH4)
– Với n=2: Etan (C2H6)
– Với n=3: Propan (C3H8)
– Với n=4: Butan (C4H10)
Như vậy, có 4 ankan đầu tiên trong dãy đồng đẳng là những chất khí ở điều kiện thường.
Để hiểu rõ hơn tại sao lại có sự thay đổi tính chất vật lí này, chúng ta có thể liên hệ đến lực tương tác giữa các phân tử ankan. Khi số nguyên tử cacbon tăng lên, khối lượng phân tử của ankan cũng tăng theo. Điều này dẫn đến sự tăng lên của lực hút van der Waals giữa các phân tử. Lực hút van der Waals càng mạnh thì nhiệt độ sôi của chất càng cao.
Ở điều kiện thường, các ankan có lực hút van der Waals yếu (do phân tử nhỏ) thì ở thể khí. Khi lực hút mạnh hơn (phân tử lớn hơn), chúng chuyển sang thể lỏng, và khi lực hút rất mạnh (phân tử rất lớn), chúng ở thể rắn.
Vì vậy, dựa trên kiến thức đã được trình bày trong Sách giáo khoa Hóa học lớp 11, số ankan tồn tại ở thể khí ở điều kiện thường là 4.
Kết luận: Có 4 ankan tồn tại ở thể khí ở điều kiện thường. Đó là Metan, Etan, Propan và Butan.
Các hidrocacbon ở thể khí có 4 C trở xuống.
Do vậy thỏa mãn là các ankan có CTPT dạng \(C{H_4};{C_2}{H_6};{C_3}{H_8};{C_4}{H_{10}}\)
Vì \({C_4}{H_{10}}\) có 2 đồng phân và các ankan còn lại chỉ có 1 đồng phân nên có tất cả 5 ankan.