Bài 24 andehit

+ Trình bày được tính chất hóa học của anđehit no đơn chức đại diện là anđehit axetic: Tính khử tác dụng với dung dịch bạc nitrat trong amoniac, tính oxi hóa tác dụng với hiđro.. + Giải

Trang 1

CHƯƠNG 9: ANĐEHIT – AXIT CACBOXYLIC

BÀI 24: ANĐEHIT Mục tiêu

 Kiến thức

+ Trình bày được định nghĩa, phân loại, danh pháp của anđehit

+ Mô tả được đặc điểm cấu tạo phân tử của anđehit

+ Trình bày được tính chất vật lí của anđehit: trạng thái, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính tan

+ Trình bày được tính chất hóa học của anđehit no đơn chức (đại diện là anđehit axetic): Tính khử (tác dụng với dung dịch bạc nitrat trong amoniac), tính oxi hóa (tác dụng với hiđro)

+ Trình bày được phương pháp đều chế anđehit từ ancol bậc I, điều chế trực tiếp anđehit fomic từ metan, anđehit axetic từ etilen Một số ứng dụng chính của anđehit

 Kĩ năng

+ Quan sát thí nghiệm, hình ảnh và rút ra nhận xét, dự đoán về cấu tạo và chất hóa học của

anđehit

+ Viết các phương trình hóa học minh họa tính chất hóa học của anđehit fomic và anđehit axetic,

axeton

+ Nhận biết anđehit bằng phản ứng hóa học đặc trưng

+ Giải được các bài tập có liên quan: tính khối lượng hoặc nồng độ dung dịch anđehit trong phản

ứng

Trang 2

I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1 Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp

a Đặc điểm cấu tạo phân tử anđehit

Nhóm định chức – CH = O liên kết với nguyên tử C hoặc H

+ Anđehit no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO hay Cn-1H2n-1CH = O với n1

Ví dụ: Dãy đồng đẳng no, đơn, mạch hở:

 HCHO: anđehit fomic/fomanđehit/metanal

 CH3CHO: anđehit axetic/axetanđehit/etanal

 C2H5CHO: anđehit propionic/propanal

+ Anđehit không no, có một liên kết đôi C = C, đơn chức, mạch hở: CnH2n-2O với n3

b Danh pháp

Tên thông thường = anđehit

+ tên axit tương ứng

(hoặc tên thông thường của axit bỏ “ic” + “anđehit”)

Tên thay thế = Tên IUPAC của hiđrocacbon + al

Ví dụ:

3 2

2 3

/ /

/

O



(2-etylbutanal)

c Đồng phân

Viết các đồng phân cấy tạo CnH2nO (mạch C, vị trí nhóm chức, loại nhóm chức anđehit) Đồng phân cấu tạo anđehit đơn chức, no, mạch hở viết tương tự ankan: Mạch C (luôn có nhóm CHO ở đầu mạch), vị trí nhanh ankyl trong mạch chính (nếu có)

Ngoài ra còn có thể viết đòng phân ancol không no có một nối đôi

Ví dụ: Ứng với công thức C 4 H 8 O có hai đồng phân anđehit:

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CHO

CH 3 – CH(CH 3 ) – CHO

2 Tính chất vật lí

Do không có liên kết H nên anđehit có nhiệt độ sôi, độ tan kém hơn ancol tương ứng nhưng cao hơn hiđrocacbon vì liên kết CO cũng phân cực

Ví dụ: So sánh nhiệt độ sôi (t s ) của một số chất:

Trang 3

Propanal CH 3 CH 2 CHO 48,8

3 Tính chất hóa học

Trong nhóm – CH = O có liên kết đôi C = O gồm một liên kết  bền và một liên kết  kém bền (tương

tự liên kết đôi C = C trong phân tử anken) nên anđehit có một số tính chất giống anken

a Phản ứng cộng H2

Anđehit + H2 → Ancol bậc I

Ví dụ:

t xt

chÊt oxi hãa chÊt khö



    

b Phản ứng oxi hóa (tác dụng với nước brom, dung dịch thuốc tím, dung dịch bạc nitrat trong

amoniac, Cu(OH)2 trong kiềm nóng)

Anđehit + AgNO3/NH3 → Muối amoni + Ag↓ + NH4NO3

Ví dụ: R – CH = O + 2AgNO 3 + H 2 O + 3NH 3

→ R – COONH 4 + 2NH 4 NO 3 + 2Ag↓

Trong đó: R – CH = O là chất khử và AgNO 3 là chất oxi hóa

Kết luận: Anđehit vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử

4 Ứng dụng

HCHO: nguyên liệu sản xuất nhựa, dùng làm chất tẩy uế, dùng trong thuộc da

CH3CHO: sản xuất axit axetic

Anđehit có nguồn gốc thiên nhiên dùng làm hương liệu

5 Điều chế

Oxi hóa ancol: Ancol bậc I → Anđehit

Ví dụ: CH 3 CH 2 CH 2 OH + CuO

t

 CH 3 CH 2 CHO + Cu + H 2 O

 Oxi hóa hiđrocacbon:

Ví dụ: CH 4 xt tO,2



2 , 2 ,

O PdCl CuCl t





Trang 4

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

II CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Đồng phân, danh pháp, tính chất vật lí, ứng dụng

Kiểu hỏi 1: Xác định số đồng phân của anđehit C n H 2n O

 Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Ứng với công thức C3H6O có bao nhiêu đồng phân cấu tạo anđehit?

Hướng dẫn giải

C3H6O có một đồng phân anđehit no, mạch hở, đơn chức là CH3 – CH2 – CHO (propanal)

Ví dụ 2: Có bao nhiêu đồng phân anđehit cấu tạo đơn chức, no của chất có công thức phân tử C5H10O?

C5H10O có bốn đồng phân anđehit:

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CHO

CH3 – CH2 – CH(CH3) – CHO

CH3 – CH(CH3) – CH2 – CHO

(CH3)3C – CHO

→ Chọn D

Ví dụ 3: Anđehit X có tỉ khối hơi so với H2 bằng 36 Số đồmg phân cấu tạo có thể có của X là

Ta có: MX = 36.2 = 72 → Công thức phân tử của X là C4H8O

→ Anđehit no, đơn chức, mạch hở

X có hai đồng phân anđehit:

Trang 5

CH3 – CH2 – CH2 – CHO

CH3 – CH(CH3) – CHO

→ Chọn A

Kiểu hỏi 2: Nhận biết tên gọi và công thức cấu tạo

Ví dụ 1: Xác định cấu tạo của chất có tên gọi propan-1-al

Propan-1-al có công thức cấu tạo: CH3 – CH2 – CHO

Ví dụ 2: Anđehit metacrylic có tên IUPAC là 2-metylpropenal Công thức cấu tạo của hợp chất có tên gọi

trên là

C CH2 = CH – CHO D CH2 = C(CH3) – CHO

Tên IUPAC của anđehit đơn chức = Số chỉ vị trí nhánh

+ tên hiđrocacbon tương ứng với mạch chính

+ al

→ Công thức cấu tạo của 2-metylpropenal là CH2 = C(CH3) – CHO

→ Chọn D

Kiểu hỏi 3: So sánh nhiệt độ sôi

Ví dụ 1: Sắp xếp nhiệt độ sôi theo thứ tự tăng dần: CH3OH, CH4, HCHO

Dãy sắp xếp theo thứ tự nhiệt độ sôi tăng dần là: CH4 < HCHO < CH3OH

Ví dụ 2: Chiều giảm dần nhiệt độ sôi (từ trái qua phải) của các chất: CH3CHO, C2H5OH , H2O là:

A H2O, C2H5OH, CH3CHO B CH3CHO, H2O, C2H5OH

C H2O, CH3CHO, C2H5OH D CH3CHO, C2H5OH, H2O

Nhận xét:

CH3CHO: không có liên kết H; C2H5OH: có liên kết H

H2O có liên kết H mạnh hơn C2H5OH

→ Nhiệt độ sôi của H2O > C2H5OH > CH3CHO

→ Chọn A

Kiểu hỏi 4: Nhận biết ứng dụng

Ví dụ 1: Hãy nêu những ứng dụng của HCHO và CH3CHO

Trang 6

Ứng dụng của:

HCHO: nguyên liệu sản xuất nhựa, dùng làm chất tẩy uế, dùng trong thuộc da

CH3CHO: sản xuất axit axetic

Ví dụ 2: Cho các phát biểu sau:

(1) Fomanđehit dùng làm nguyên liệu sản xuất phenol-fomanđehit

(2) Có thể điều chế anđehit trực tiếp từ bất kì ancol nào

(3) Fomalin hay fomon là dung dịch của metanal

(4) Anđehit axetic được dùng để sản xuất axit axetic trong công nghiệp

Số phát biểu đúng là

(1) Đúng

(2) Sai vì ancol bậc I mới điều chế được anđehit

(3) Đúng vì fomalin hay fomon là dung dịch HCHO 37 – 40%

(4) Đúng

→ Chọn B

 Bài tập tự luyện dạng 1

Bài tập cơ bản

Câu 1: Số có chất có công thức phân tử C4H8O có phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 là

Câu 2: Tên IUPAC của anđehit CH3CH2CH(C2H5)CHO là

A 3-metylbutanal-1 B 2-etylbutanal C 3-metylpentanal D 3-etylbutanal

Câu 3: Đốt cháy hỗn hợp anđehit là đồng đẳng của nhau ta thu được số mol CO2 bằng số mol H2O thì đó

là dãy đồng đẳng

A anđehit hai chức, no B anđehit đơn chức, no, mạch hở

C anđehit không no, đơn chức D anđehit vòng no

Câu 4: Ứng với công thức phân tử C5H10O có số đồng phân anđehit là

Bài tập nâng cao

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn a mol một anđehit X (mạch hở) tạo ra b mol CO2 và c mol H2O (biết

b a c) Trong phản ứng tráng gương, một phân tử X chỉ cho 2 electron X thuộc dãy đồng đẳng anđehit

C không no, có một nối đôi, đơn chức D không no có hai nối đôi, đơn chức

ĐÁP ÁN DẠNG 1

1 - B 2 - B 3 - B 4 - D 5 - C

Dạng 2: Tính chất hóa học, nhận biết, điều chế

Kiểu hỏi 1: Hiện tượng phản ứng, viết phương trình hóa học

Trang 7

Ví dụ 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng:

a) CH3CHO + AgNO3/NH3

b) CH3CHO + dung dịch Br2

Phương tình hóa học:

CH3CH = O + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → CH3COONH4 + NH4NO3 + 2Ag↓

CH3CH = O + Br2 + H2O → CH3COOH + 2HBr

Ví dụ 2: Cho các chất: CuO (t°); H2 (Ni; t°) ; dung dịch KMnO4; dung dịch Br2 Số chất có phản ứng với

C2H5CHO là

C2H5CHO phản ứng được với ba chất là H2 (Ni; t°) ; dung dịch KMnO4; dung dịch Br2

Phương trình hóa học:

C2H5CHO + H2 Ni t, C2H5CH2OH

3C2H5CHO + 2KMnO4 + H2O → 3C2H5COOH + 2MnO2↓ + 2KOH

C2H5CHO + Br2 + H2O → C2H5COOH + 2HBr

→ Chọn C

Kiểu hỏi 2: Chọn thuốc thử để phân biệt các lọ hóa chất không nhãn

Ví dụ 1: Có thể phân biệt hai dung dịch không màu anđehit axetic và axeton bằng thuốc thử nào?

Người ta sử dụng dung dịch AgNO3/NH3 hoặc dung dịch Br2 hoặc dung dịch KMnO4

Anđehit axetic: tạo kết tủa bạc với AgNO3/NH3; làm nhạt màu nước Br2; làm mất màu dung dịch KMnO4 Axeton: không có phản ứng với thuốc thử trên

Chú ý: Axeton là hợp chất thuộc loại xeton Công thức cấu tạo là CH3OCH3 (không có phản ứng với AgNO3/NH3, dung dịch Br2 và dung dịch KMnO4)

Ví dụ 2: Thuốc thử có thể dùng để phân biệt ba chất: etanal (anđehit axetic), propanon (axeton) và

pent-1-in (pentin-1) là

A dung dịch AgNO3/NH3 B dung dịch Br2

C dung dịch KMnO4 D Cu(OH)2

Để phân biệt ba chất trên ta sử dụng dung dịch AgNO3/NH3

Etanal: tạo kết tủa Ag với AgNO3/NH3

Pent-1-in: tạo kết tủa vàng nhạt với AgNO3/NH3

Axeton: không có phản ứng với thuốc thử trên

→ Chọn A

Kiểu hỏi 3: Phản ứng điều chế

Trang 8

Ví dụ 1: Trong công nghiệp, metan có thể điều chế được chất nào?

Trong công nghiệp, metan (CH4) là nguyên liệu điều chế metanal (HCHO) Từ metan còn có thể điều chế hiđro, axetilen,

Ví dụ 2: Để điều chế trực tiếp anđehit từ ancol bằng một phản ứng, người ta dùng

C ancol bậc I và ancol bậc II D ancol bậc III

Oxi hóa ancol : Ancol bậc I → Anđehit

Ancol bậc II → Xeton

→ Chọn B

Kiểu hỏi 4: Tìm các mắt xích của sơ đồ chuyển hóa

Ví dụ 1: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: H ,t 2 CuO,t

3

CH CHO   (1)  (2) Các sản phẩm (1) và (2) lần lượt là:

A CH3COOH, C2H5OH B C2H5OH, CH3CHO

C C2H5OH, CH3COOH D C2H5OH, C2H2

Anđehit cộng H2 ra ancol bậc I, ancol bậc I bị oxi hóa bằng CuO thì tạo anđehit

CH CHO  C H OH CH CHO

→ Chọn B

 Bài tập tự luyện dạng 2

Bài tập cơ bản

Câu 1: Trong công nghiệp anđehit fomic được điều chế từ

Câu 2: Để điều chế anđehit từ ancol bằng một phản ứng, người ta dùng

C ancol bậc I và ancol bậc II D ancol bậc III

Câu 3: Anđehit có thể tham gia phản ứng tráng gương và phản ứng với H2 (Ni, t°) Qua hai phản ứng này chứng tỏ anđehit

A không thể hiện tính khử và tính oxi hóa B chỉ thể hiện tính oxi hóa

C chỉ thể hiện tính khử D thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa

Câu 4: Glucozơ là nguyên liệu quan trọng trong phản ứng lên men rượu, sản xuất dung dịch ancol etylic

bằng phương pháp hóa sinh Nghiên cứu cho thấy, glucozơ là hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử của

nó có 5 nhóm OH liền kề và một nhóm CHO Glucozơ không phản ứng được với

C dung dịch AgNO3/NH3 D dung dịch NaOH

Câu 5: Cho các chất : NaOH, H2 (Ni, t°), dung dịch KMnO4, dung dịch AgNO3/NH3, dung dịch Br2 Số chất có phản ứng với etanal là

Trang 9

A 1 B 2 C 3 D 4

Câu 6: Ứng với công thức phân tử C3H6O số đồng phân cấu tạo mạch dạng hở, bền có khả năng làm mất màu dung dịch Br2 là

Câu 7: Để phân biệt hai bình mất nhãn chứa khí C2H2 và HCHO thì cần dùng thuốc thử là

C dung dịch KMnO4 D dung dịch AgNO3/NH3

Câu 8: Cho các thuốc thử sau: Na, KOH, AgNO3/NH3 Số thuốc thử có thể dùng để phân biệt hai bình riêng biệt, mất nhãn đựng ancol etylic 45° và dung dịch fomalin là

Bài tập nâng cao

Câu 9: Để điều chế axit axetic trực tiếp từ anđehit ta có thể dùng chất oxi hóa là

A Cu(OH)2/OH-, t° B O2 (Mn2+, t°)

C dung dịch AgNO3/NH3 D dung dịch AgNO3/NH3 hoặc Cu(OH)2/OH-, t°

Câu 10: Cho các chất sau : CH3CH2CHO, CH2 = CHCHO, CH2 = CHCH2OH Những chất tác dụng hoàn toàn với H2 dư (Ni, t°) cho cùng một sản phẩm là

A CH3CH2CHO, CH2 = CH – CHO

B CH2 = CH – CHO, CH2 = CH – CH2OH

C CH3CH2CHO, CH2 = CH – CHO, CH2 = CH – CH2OH

D CH3CH2CHO, CH2 = CH – CH2OH

Câu 11: Cho sơ đồ phản ứng:  v «i t «i xót Cl ,as 2   dd NaOH,t CuO,t

Các chất X, Y, Z, T là các hợp chất hữu cơ Công thức của T là

Câu 11: Cho sơ đồ phản ứng sau: Cl ,as 2 NaOH,t CuO,t dung dÞch AgNO / NH 3 3

1:1 Toluen  X   Y   Z  T Các chất X, Y, Z, T là các hợp chất hữu cơ và là những sản phẩm chính Xác định công thức cấu tạo của chúng và viết các phương trình hóa học thực hiện biến hóa trên

ĐÁP ÁN DẠNG 2

1 – C 2 – B 3 – D 4 – D 5 – D 6 – D 7 – D 8 – C 9 – B 10 - C

11 – A

Câu 12:

Sơ đồ hoàn chỉnh:

Cl ,as NaOH,t CuO,t dung dÞch AgNO / NH

Toluen C H CH Cl C H CH OH C H CHO C H COONH

Dạng 3: Bài toán định lượng, xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo

Bài toán 1: Phản ứng tráng gương

 Phương pháp giải

 Anđehit no đơn chức cho 2Ag, trừ HCHO cho 4Ag

R – CH = O → 2Ag↓ (R ≠ H)

Trang 10

H – CH = O → 4Ag↓

Ví dụ: Cho 1 mol anđehit đơn chức X thực hiện tráng gương, phản ứng hoàn toàn, thu được 4 mol kim

loại Ag kết tủa Xác định X

X là anđehit đơn chức, khi tráng gương 1 mol X thu được 4 mol Ag

→ X là anđehit fomic H – CH = O

H – CH = O + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O

→ (NH4)2CO3 + 4Ag↓ + 4NH4NO3

 Các anđehit hai chức cho 4Ag

R(CH = O)2 → 4Ag↓

Ví dụ 1: Khối lượng Ag thu được khi cho 0,1 mol CH3CHO phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng là

Sơ đồ phản ứng

3 3

AgNO / NH

3



→ mAg = 0,2.108 = 21,6 gam

→ Chọn A

Ví dụ 2: Cho 5,8 gam một anđehit X phản ứng hoàn toàn với lượng dư AgNO3 (hoặc Ag2O) trong dung dịch NH3 thu được 21,6 gam Ag Công thức cấu tạo thu gọn của anđehit X là

Ta có: nAg = 0,2 mol

Nếu X là HCHO:

HCHO 4Ag

0,05 0, 2 mol





→mHCHO = 0,05.30 = 1,5 gam ≠ 5,8 → không thỏa mãn

Nếu X là anđehit đơn chức (R ≠ H):

Ta có: MRCHO 5,8 58

0,1

  → R = 29 (C2H5)

→ X là C2H5CHO (thỏa mãn đáp án D)

Trang 11

Nếu X là anđehit hai chức:

Ta có: R CHO  2

5,8

0,05

   (không có đáp án thỏa mãn)

→ Chọn D

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol CH3CHO và 0,2 mol HCHO tác dụng hết với dung dịch AgNO3/NH3

dư thì khối lượng Ag thu được là

A 216,0 gam B 10,8 gam C 64,8 gam D 108,0 gam

Sơ đồ phản ứng:

3

CH CHO 2Ag

0,1 0, 2 mol



HCHO 4Ag

0, 2 0,8 mol



Theo sơ đồ: nAg = 0,2 + 0,8 = 1 mol

→ mAg = 1.108 = 108 gam

→ Chọn D

Ví dụ 4: X là hợp chất hữu cơ (chứa C, H, O) trong đó 40% < %mC < 50% Mặt khác, 1 mol X phản ứng vừa đủ với 4 mol AgNO3 trong dung dịch amoniac Công thức cấu tạo có thể có của X là

1 mol X phản ứng vừa đủ với 4 mol AgNO3 trong dung dịch amoniac nên X không thể là CH3CHO → Loại C

Phần trăm theo khối lượng của C trong:

C

24 OHC CHO : %m 100% 41,3%

58

C

12 HCHO : %m 100% 40%

30

  (không thỏa mãn)

12.3

72

→ Chọn A

Bài toán 2: Phản ứng đốt cháy

 Phương pháp giải

Trang 12

Nếu đốt cháy chất hữu cơ (chứa C, H, O) thu được số mol nước bằng số mol khí cacbonic thì nó có thể là:

 Anđehit no đơn chức, mạch hở

 Ancol không no, chứa một liên kết đôi

Công thức tổng quát: CnH2nO

Ví dụ: Đốt cháy hợp chất X no, mạch hở, trong phân tử chỉ có một nguyên tử oxi thu được CO2 và H2O

có số mol bằng nhau Chất X thuộc loại chất nào? Xác định công thức phân tử của X

Đốt cháy X thu được CO2 và H2O có số mol bằng nhau và X là hợp chất no, có 1 nguyên tử O trong phân

tử

→ X là anđehit no, đơn chức, mạch hở có công thức tổng quát là CnH2nO (n ≥ 1)

3n 1

2



Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn một anđehit no, đơn chức, mạch hở X cần 17,92 lít khí oxi (đktc) Hấp thụ

hết sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong dư được 60 gam kết tủa Công thức phân tử của X là

A CH2O B C2H4O C C3H6O D C4H8O

CaCO O

n 0,6mol;n 0,8mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

0,6 ← 0,6 mol

Gọi công thức của anđehit no, đơn chức, mạch hở là CnH2nO (n ≥ 1)

3n 1

2



Ta có phương trình: 0,8 0,6

3n 1 n 2





→ n = 3

Vậy công thức phân tử của anđehit là C3H6O

→ Chọn C

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đơn chức, mạch hở thu được 0,4 mol

CO2 Mặt khác hiđro hóa hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 0,2 mol H2 (Ni, t°), sau phản ứng thu được hỗn hợp hai ancol Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai ancol này thì số mol H2O thu được là bao nhiêu?

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	868,69 KB