Tóm tắt lý thuyết hóa 12

Glucozơ: Glucozơ là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng ngọt không bằng đường mía.. – Glucozơ có phản ứng tráng bạc và bị oxi hóa bởi nước brom glucozơ làm

TĨM TẮT LÝ THUYẾT HĨA HỌC 12

PHẦN HỮU CƠ

A ESTE: Khi thay nhĩm OH ở nhĩm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhĩm OR thì được este

I ĐIỀU CHẾ: Thơng thường từ axit cacboxylic và ancol:

Ví dụ: CH3–COOH + HO–C2H5

0

2 4

H SO đặ c, t

→ CH3–COO–C2H5 + H2O Tuy nhiên, cĩ một số este khơng được điều chế bằng phương pháp này mà cĩ phương pháp điều chế riêng như trường hợp của CH3COOCH=CH2 (CH3COOH + HC≡CH → t , xt 0 CH3COOCH=CH2) Kiến thức này rơi vào chương trình giảm tải

II TÊN ESTE:

1 Tên một số axit cacboxylic thường gặp:

Tên thay thế : Axit + tên mạch hiđrocacbon + oic

2 Tên một số gốc thường gặp:

Tên gốc = Tên mạch hiđrocacbon + yl

CH3–COOH Axit axetic

CH3−CH2–COOH Axit propionic

CH2=CH–COOH Axit acrylic

CH2=C(CH3)COOH Axit metacrylic

CH2(COOH)2 Axit malonic

C4H8(COOH)2 Axit ađipic

CH3−CH2− Etyl

CH3−CH2−CH2− Propyl

CH3−CH(CH3)− Isopropyl

3 Tên este = Tên gốc hiđrocacbon R’ của ancol + tên anion gốc axit ( đuơi “ at”)

H–COO–CH3 (Metyl fomat) CH3–COO–C2H5 (Etyl axetat)

CH2=CH–COOCH3 (Metyl acrylat) CH3–CH2–COO–CH=CH2 (Vinyl propionat)

(COOCH3)2 (Đimetyl oxalat) (CH3COO)3C3H5 (Glixeryl triaxetat)

III TÍNH CHẤT VẬT LÍ:

Các este là chất lỏng hoặc chất rắn ở điều kiện thường và chúng rất ít tan trong nước So với các axit cĩ cùng khối lượng mol phân tử hoặc phân tử cĩ cùng số nguyên tử cacbon thì este cĩ nhiệt độ sơi và độ tan trong nước thấp hơn hẳn Sỡ dĩ cĩ sự khác nhau về độ tan và nhiệt độ sơi giữa este với axit và ancol là do este khơng tạo được liên kết hiđro giữa các phân tử este với nhau và khả năng tạo liên kết hiđro giữa các phân tử este với các phân tử nước rất kém

Một số este cĩ mùi thơm đặc biệt:

CH3–COO–[CH2]2CH(CH3)CH3

(Isoamyl axetat cĩ mùi thơm của chuối chín) CH(Benztyl axetat cĩ mùi thơm của hoa nhài)3–COO–CH2–C6H5

CH3–CH2–CH2–COO–C2H5, CH3–CH2–COO–C2H5

(Etyl butirat, etyl propionat cĩ mùi dứa)

CH3–COO–C10H17

(Geranyl axetat cĩ mùi hoa hồng)

IV TÍNH CHẤT HĨA HỌC:

1 Phản ứng ở nhĩm chức:

a Thủy phân trong mơi trường axit vơ cơ

 Tổng quát: R–COOR’ + H–OH ¬ → H SO , t 2 4 0 R–COOH + R’OH (Ancol bền)

 Ví dụ: CH3–COO–C2H5 + H–OH ¬ → H SO , t 2 4 0 CH3–COOH + C2H5OH

b Thủy phân trong mơi trường kiềm (NaOH, KOH)

 Tổng quát: R–COO–R’ + NaOH →t0 R–COONa + R’OH (ancol bền)

 Ví dụ: CH3–COO–C2H5 + NaOH →t0 CH3COONa + C2H5OH

Chú ý: Thơng thường thủy phân este trong mơi trường kiềm thu được muối và ancol, tuy nhiên với những este tạo từ ancol khơng no hoặc phenol cĩ thể cĩ các trường hợp đặc biệt sau đây :

Este đơn chức + NaOH (KOH) →t 0 Muối + anđehit

R–COO–CH=R’ + NaOH →t 0 RCOONa + R CHO ′′ ← [R’=CH–OH]

Trang 1– Tĩm tắt lý thuyết Hĩa Học 12

Ví dụ: CH3–COO–CH=CH2 + NaOH →t 0 CH3COONa + CH3–CHO

Este đơn chức + NaOH (KOH) →t 0 Muối + xeton

R–COO–C=R ′′ + NaOH →t 0 R–COONa + R ′–C–R ′′′←[R ′′=C–R’]

R ′ O OH

Ví dụ: H–COO–C=CH2 + NaOH →t 0 HCOONa + CH3–C–CH3

CH3 O

Este đơn chức + NaOH (KOH)→t 0 Muối + muối

R–COO–C6H5 + NaOH →t 0 R–COONa + C6H5OH

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

R–COO–C6H5 + 2NaOH dư →t 0 R–COONa + C6H5ONa + H2O

Anđehit và xeton tạo thành trong trường hợp này là do hỗ biến từ ancol không bền ( ancol có chứa C vừa mang nối đôi C=C vừa mang nhóm–OH hoặc ancol có một C mang hai nhóm –OH ) Các este này nếu thủy phân trong môi trường vô cơ cũng tương tự môi trường kiềm sẽ tạo ra axit và anđehit hoặc xeton hoặc phenol

2 Phản ứng ở gốc hiđrocacbon

Có thể tham gia phản ứng cộng và trùng hợp nếu gốc hiđrocacbon của axit không no hoặc ancol không no

CH3 CH3

nCH2=C → t ,xt,P0 ( CH2–C )n

COOCH3 COOCH3

CH3–COO–CH=CH2 + H2 → Ni, t0 CH3–COO–CH2–CH3

V CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ ESTE ĐƠN CHỨC THƯỜNG GẶP:

1 Este no, đơn chức, mạch hở ( C H O với n ≥ 2)n 2n 2

● C2H4O2 ⇒ HCOO–CH3 : Metyl fomat

● C3H6O2 ⇒ HCOOC2H5 : Etyl fomat và CH3–COO–CH3: Metyl axetat

● C4H8O2 ⇒ H–COO–CH2–CH2–CH3 : Propyl fomat.

H–COO–CH(CH3)–CH3 : Isopropyl fomat.

CH3–COO–C2H5 : Etyl axetat.

CH3–CH2–COO–CH3 : Metyl propionat.

2 Este no, đơn chức, mạch hở (C Hn 2n 2− O2 với n ≥ 3)

● C3H4O2 ⇒ HCOO–CH=CH2 : Vinyl fomat

● C4H6O2 ⇒ H–COO–CH=CH2–CH3, H–COO–CH2–CH=CH2, H–COO–C(CH3)=CH2, CH3–COO–CH=CH2 và

CH2=CH–COO–CH3

VI CHẤT BÉO: Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay là triaxylglixerol.

Công thức chung của chất béo hay triglixerit là (RCOO)3C3H5

1: 4 axit béo cần nhớ:

C17H35COOH ( axit stearic) (axit no đơn chức) ⇒ (C17H35COO)3C3H5 (Tristearin)

C17H33COOH ( axit oleic) (axit đơn chức không no có 1 nối đôi C =C) ⇒ (C17H33COO)3C3H5 (Triolein)

C17H31COOH ( axit linoleic) (axit đơn chức không no có 2 nối đôi C =C) ⇒ (C17H31COO)3C3H5 (Trilinolein)

C15H31COOH ( axit panmitic) (axit no đơn chức) ⇒ (C15H31COO)3C3H5 (Tripanmitin)

• Một số phản ứng:

(C17H33COO)3C3H5 + 3H2    →(C17H35COO)3C3H5

Triolein (lỏng) Tristearin (rắn)

(C17H33COO)3C3H5 + 3NaOH    → 3C17H33COONa + C3H5(OH)3

(C17H33COO)3C3H5 + 3H2O ¬ → H SO , t 2 4 0 3C17H33COOH + C3H5(OH)3

• Chất béo không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như benzen, hexan, clorofom,

• Trong công nghiệp, một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng và glixerol Ngoài ra chất béo còn được dùng để sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp,

B CACBOHIĐRAT: Gồm có glucozơ, fructozơ, saccarozơ, tinh bột và xenlulo zơ Trong phân tử của các chất này đều có nhóm chức ancol.

I NHÓM MONOSACCARIT

1 Glucozơ: Glucozơ là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng ngọt không bằng

đường mía Glucozơ có nhiều trong quả nho chín nên được gọi là đường nho Trong mật ong có nhiều glucozơ (khoảng 30%) Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ với nồng độ hầu như không đổi khoảng 0,1%

– Glucozơ có phản ứng tráng bạc và bị oxi hóa bởi nước brom (glucozơ làm mất màu nước brom) tạo thành axit gluconic, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhóm CH=O

– Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH ở vị trí kề nhau

– Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axit CH3COO trong phản ứng của glucozơ với anhiđritaxetic (CH3CO)2O, có mặt piriđin, chứng tỏ phân tử có 5 nhóm OH

– Khử hoàn toàn glucozơ, thu được hexan, chứng tỏ có 6 nguyên tử C trong phân tử glucozơ tạo thành một mạch không nhánh

Vậy: Glucozơ là hợp chất tạp chức, ở dạng mạch hở phân tử có cấu tạo của anđehit đơn chức và ancol 5 chức CTCT thu gọn dạng mạch hở HO–CH2–(CH–OH)4–CHO hoặc CH2–CH–CH–CH–CH–CHO

OH OH OH OH OH

Công thức phân tử C6H12O6 Trong thực tế, glucozơ tồn tại chủ yếu ở hai dạng mạch vòng: α-glucozơ và

β- glucozơ

• Một số phản ứng cần nhớ:

C6H12O6    →2Ag↓

C6H12O6 + H2    HO–CH2–(CHOH)4–CH2OH (Sobitol)

2C6H12O6 + Cu(OH)2    → (C6H11O6)2Cu + 2H2O (Tạo ra dung dịch màu xanh lam)

C6H12O6    → 2C2H5OH + 2CO2

• Ứng dụng: Glucozơ là chất dinh dưỡng và được dùng làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm

Trong công nghiệp glucozơ được chuyển hóa từ saccarozơ dùng để tráng gương, tráng ruột phích và là sản phẩm trung gian trong sản xuất ancol etylic từ các nguyên liệu có tinh bột và xenlulozơ

2 Fructozơ: Là đồng phân của glucozơ Fructozơ là chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt hơn

đường mía, có nhiều trong quả ngọt như dứa, xoài, Đặc biệt trong mật ong có tới 40% fructozơ làm cho mật ong có độ ngọt sắc Độ ngot: Fructozơ > saccarozơ > glucozơ

Công thức phân tử C6H12O6 Công thức cấu tạo dạng mạch hở: HO–CH2–(CHOH)3–CO–CH2OH

• Một số phản ứng cần nhớ: Trong môi trường kiềm, fructozơ chuyển thành glucozơ

Fructozơ OH −

 →

¬  Glucozơ.

Fructozơ    →2Ag↓

C6H12O6 + H2    → HO–CH2–(CHOH)4–CH2OH (Sobitol)

2C6H12O6 + Cu(OH)2    → (C6H11O6)2Cu + 2H2O (Tạo ra dung dịch màu xanh lam)

Chú ý: Glucozơ mà mất màu nước brom còn fructozơ thì không làm mất màu nước brom Vì vậy người ta dùng nước brom để phân biệt glucozơ và fructozơ đựng trong hai lọ mất nhãn.

Saccarozơ là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loại thực vật, có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt

Saccarozơ là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, nóng chảy ở 1850C Saccarozơ tan tốt trong nước, độ tan tăng dần theo nhiệt độ

Saccarozơ không có phản ứng tráng bạc và không làm mất màu nước brom, chứng tỏ phân tử saccarozơ không

có nhóm chức CHO Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo bởi một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi

• Một số phản ứng cần nhớ:

C12H22O11 + H2O    → C6H12O6 + C6H12O6 (hay 2C6H12O6)

α-glucozơ β-fructozơ 2C12H22O11 + Cu(OH)2    → (C12H21O11)2Cu + 2H2O (Tạo ra dung dịch màu xanh lam)

• Ứng dụng: Trong công nghiệp thực phẩm, saccarozơ là nguyên liệu để làm bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp Trong công nghiệp dược phẩm, saccarozơ được dùng để pha chế thuốc Saccarozơ còn là nguyên liệu để thủy

phân thành glucozơ và fructozơ dùng trong kỹ thuật tráng gương, tráng ruột phích

Trang 3– Tóm tắt lý thuyết Hóa Học 12

III NHĨM POLISACCARIT: Gồm cĩ tinh bột và xenlulozơ, hai chất này khơng phải đồng phân của nhau.

1 Tinh bột: (C 6 H 10 O 5 ) n

Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vơ định hình, màu trắng, khơng tan trong nước lạnh Trong nước nĩng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo, gọi là hồ tinh bột

Phân tử tinh bột gồm nhiều mắt xích α-glucozơ liên kết với nhau tạo thành hai dạng: Amilozơ cĩ mạch cacbon khơng nhánh và amilopectin cĩ mạch cacbon phân nhánh Tinh bột được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp CO2 chấH O, ast diệ2 plục→ C6H12O6    → (C6H10O5)n.

• Một số phản ứng cần nhớ:

C6H10O5 + H2O → H+ C6H12O6

Glucozơ

C6H10O5 + I2    →Màu tím xanh

• Ứng dụng: Trong cơng nghiệp, tinh bột được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán

2 Xenlulozơ: (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n Mỗi gốc C6H10O5 cĩ 3 nhĩm OH

Xenlulozơ là chất rắn dạng sợi, khơng cĩ mùi vị, khơng tan được trong nước, nhưng tan được trong nước Svayde Trong bơng nỗn cĩ 98% xenlulozơ, trong gỗ xenlulozơ chiếm 40-50% khối lượng Xenlulozơ cĩ mạch cacbon khơng phân nhánh, khơng xoắn Phân tử xenlulozơ gồm nhiều mắt xích β-glucozơ liên kết với nhau

• Một số phản ứng:

C6H7O2(OH)3 + H2O H +

→C6H12O6 hoặc C6H10O5 + H2O H +

→ C6H12O6

Glucozơ Glucozơ

C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 →H SO đặ2 t4 c C6H7O2(NO3)3 + 3H2O

Xenluzozơ Trinitrat

• Ứng dụng: Xenlulozơ là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo hay cịn gọi là tơ bán tổng hợp như tơ visco,

tơ xenlulozơ axetat, chế tạo thuốc súng khơng khĩi và phim ảnh

C THỰC HÀNH ĐIỀU CHẾ, TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA ESTE VÀ CACBOHIĐRAT.

1 Thí nghiệm 1 Tiến hành thí nghiệm thủy phân este:

- Bước 1: Cho vào hai ống nghiệm mỗi ống 2 ml etyl axetat Thêm 2 ml dung dịch H2SO4 20% vào ống thứ nhất;

4 ml dung dịch NaOH 30% vào ống thứ hai, ta thấy chất lỏng trong cả 2 ống đều tách thành hai lớp

- Bước 2: Lắc đều cả hai ống nghiệm, lắp ống sinh hàn, đun sơi nhẹ trong khoảng 5 phút (cĩ thể đun cách thủy),

để nguội

Quan sát hiện tượng và giải thích Trong ống thứ 1, chất lỏng vẫn phân thành hai lớp do este cịn dư nổi lên

trên; chất lỏng thứ hai trở nên đồng nhất do phản ứng hết

Giải thích:

H2SO4, t0

Phản ứng trên thuận nghịch nên este vẫn cịn nổi lên trên lớp dung dịch.

to

Phản ứng trên một chiều nên este phản ứng hết.

2 Thí nghiệm 2 Tiến hành thí nghiệm xà phịng hĩa chất béo tristearin:

trị làm chất xúc tác và chất tham gia cho phản ứng)

- Bước 2: Đun sơi nhẹ hỗn hợp, liên tục khuấy đều bằng đũa thủy tinh khoảng 30 phút và thỉnh thoảng thêm

nước cất để giữ cho thể tích hỗn hợp khơng đổi thu được chất lỏng trở nên đồng nhất Để nguội hỗn hợp thu được hỗn hợp đồng nhất

- Bước 3: Rĩt thêm vào hỗn hợp 15 – 20 ml dung dịch NaCl bão hịa nĩng, khuấy nhẹ (Mục đích chính của việc

thêm dung dịch NaCl bão hịa là để tách lớp xà phịng nổi lên) Để yên hỗn hợp thấy cĩ chất rắn màu trắng nhẹ

nổi lên đĩ là muối natri của axit và phần chất lỏng ở dưới là NaCl và glixerol.

Giải thích:

CH

O C R 1

R 2

R3

CH2

O

O C

O

O C

O

+ 3NaOH

CH2 CH

CH2

OH OH OH

R1 COONa

R2 COONa

R 3 COONa

to

+

3 Thí nghiệm 3 Tiến hành thí nghiệm điều chế este:

- Bước 1: Cho Cho 1 ml C2H5OH, 1 ml CH3COOH và vài giọt dung dịch H2SO4 đặc vào ống nghiệm (H2SO4 đặc

có vai trò làm chất xúc tác, hút nước và làm tăng hiệu suất của phản ứng)

- Bước 2: Lắc đều ống nghiệm, đun cách thủy (trong nồi nước nóng) khoảng 5 - 6 phút ở 65 - 70oC (để kiểm soát nhiệt độ trong quá trình đun nóng có thể dùng nhiệt kế), lúc bấy giờ trong ống nghiệm vẫn còn C2H5OH và

CH3COOH dư

- Bước 3: Làm lạnh, sau đó rót 2 ml dung dịch NaCl bão hòa vào ống nghiệm (mục đích chính của việc thêm

dung dịch NaCl bão hòa là để tạo hiện tượng tách lớp rõ ràng hơn, để lớp este tạo thành nổi lên trên có hơi mùi thơm bay ra) Chất lỏng trong ống nghiệm trở nên tách lớp, lớp ở trên là este Tách este từ hỗn hợp trên bằng phương pháp chiết Để nâng cao hiệu suất este hóa có 3 cách: lấy dư axit hoặc ancol, giảm nồng độ sản phẩm (este), dùng H2SO4 đặc có vai trò làm chất xúc tác, hút nước

CH3COOH + C2H5OH ¬ H SO2 4 ,t0→ CH3COOC2H5 + H2O

4 Thí nghiệm 4 Phản ứng trág gương:

- Bước 1: Cho 1 ml dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm sạch, lắc nhẹ, sau đó nhỏ từ từ từng giọt dung dịch

NH3 2M cho đến khi kết tủa sinh ra bị hòa tan hết

- Bước 2: Nhỏ tiếp 3 - 5 giọt dung dịch glucozơ 1% đun nóng nhẹ hỗn hợp ở khoảng 60 - 70°C trong vài phút,

trên thành ống nghiệm xuất hiện lớp bạc sáng Chứng tỏ glucozơ có tính khử (có nhóm –CHO trong phân tử).

OH-CH2-[CH-OH]4-CHO + 2AgNO3+NH3 + H2O→t 0 OH-CH2- [CH-OH]4-COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag

- Bước 1: Cho vào ống nghiệm 5 giọt dung dịch CuSO4 5% + 1 ml dung dịch NaOH 10%, thấy xuất hiện kết tủa xanh lam, lắc nhẹ, gạn lớp dung dịch để giữ kết tủa

- Bước 2: Thêm 2 ml dung dịch glucozơ 10% vào ống nghiệm, lắc nhẹ thấy kết tủa bị hoà tan và trở thành dung dịch có màu xanh đặc trưng Chứng minh rằng trong phân tử glucozơ, có nhiều nhóm -OH (hiđroxyl) liên tiếp.

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4

2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O

→Có thể thay dung dịch glucozơ bằng saccarozơ.

6 Thí nghiệm 6 Tiến hành thí nghiệm phản ứng thủy phân saccarozơ:

- Bước 1: Điều chế dung dịch dung dịch AgNO3 trong NH3: Cho 1 ml dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm sạch, lắc nhẹ, sau đó nhỏ từ từ từng giọt dung dịch NH3 2M cho đến khi kết tủa sinh ra bị hòa tan hết

nóng dung dịch trong ống nghiệm 2-3 phút Để nguội, cho từ từ tinh thể NaHCO3 vào và khuấy đều bằng đũa thủy tinh cho đến khi tách khí CO2 ra để loại H2SO4 còn dư Vì phản ứng tráng gương chỉ xảy ra trong môi trường kiềm

- Bước 3: Nhỏ tiếp 3 - 5 giọt dung dịch ở trên vào dung dịch dung dịch AgNO3/NH3, đun nóng nhẹ hỗn hợp ở khoảng 60 - 70°C trong vài phút, trên thành ống nghiệm xuất hiện lớp bạc sáng Chứng tỏ saccarozơ bị thủy phân tạo ra glucozơ và fructozơ

C12H22O11 →H ,t+ 0 C6H12O6 + C6H12O6

Glucozơ Fructozơ

2NaHCO3 + H2SO4

0 t

→ Na2SO4 + CO2 + H2O OH-CH2-[CH-OH]4-CHO + 2AgNO3+NH3 + H2O→t 0 OH-CH2-[CH-OH]4-COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag ↓

Trang 5– Tóm tắt lý thuyết Hóa Học 12

7 Thí nghiệm 7 Tiến hành thí nghiệm phản ứng của hồ tinh bột với iot

- Bước 1: Cho vài giọt dung dịch iot vào ống nghiệm đựng sẵn 1 - 2 ml dung dịch hồ tinh bột (hoặc nhỏ vài giọt

dung dịch iot lên mặt cắt quả chuối xanh hoặc củ khoai lang tươi, sắn tươi), thấy dung dịch có màu xanh tím do

cấu tạo mạch ở dạng xoắn có lỗ rỗng nên tinh bột hấp phụ iot

- Bước 2: Đun nóng dung dịch một lát thấy màu xanh tím biến mất, sau đó để nguội thấy màu xanh tím xuất hiện

trở lại

8 Thí nghiệm 8 Tiến hành phản ứng thủy phân tinh bột:

- Bước 1: Lấy vào ống nghiệm 15 giọt hồ tinh bột thêm tiếp 20 giọt nước và 5 giọt dung dịch H2SO4 70%, đun

nóng đồng thời khuấy đều đến khi thu được dung dịch đồng nhất (nhỏ dung dịch I2 vào cốc thì không có hiện tượng là trong cốc thu được một loại monosaccarit là glucozơ, nếu còn màu xanh tím thì chứng tỏ tinh bột chưa thủy phân hết cần đun tiếp) Trung hòa dung dịch thu được bằng dung dịch NaOH 10% (thử bằng quỳ tím)

- Bước 2: Lấy dung dịch sau khi trung hòa cho vào ống nghiệm đựng dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, sau đó đun nóng, trên thành ống nghiệm xuất hiện lớp kim loại màu trắng bạc

(C6H10O5)n + nH2O →H ,t+ 0 nC6H12O6

D AMIN

I BẬC CỦA AMIN:

R–NH2

Ví dụ: CH3–NH2

R–NH–R’

Ví dụ: CH3–NH–C2H5

R’

R–N–R ′′

Ví dụ: (CH3)3N

R, R’, R ′′ là gốc hiđrocacbon

II TÍNH CHẤT VẬT LÍ :

Metylamin, đimetylamin, trimetylamin và etylamin là những chất khí, mùi khai khó chịu, tan nhiều trong nước Các amin có phân tử khối cao hơn là những chất lỏng hoặc rắn, nhiệt độ sôi tăng dần và độ tan trong nước giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối

Các amin thơm là những chất lỏng hoặc chất rắn và dễ bị oxi hóa Khi để trong không khí các amin thơm bị chuyển chuyển từ không màu thành màu đen vì bị oxi hóa Các amin đều rất độc

II DANH PHÁP : Tên gốc hiđrocacbon + amin

CH3–NH2: Metylamin CH3–CH2–CH2–NH2: Propylamin CH3CH(CH3)–NH2: Isopropylamin

CH3–NH–C2H5: Etylmetylamin CH3–NH–CH3 : Đimetylamin CH3N(CH3)CH3 : Trimetylamin

III TÍNH BAZƠ CỦA AMIN: Anilin (C6H5NH2) < NH3 < CH3NH2

IV PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH HCl:

CH3–NH2 + HCl    → CH3–NH3Cl

• Anilin: C6H5–NH2 không tan trong nước, có tính bazơ yếu không làm đổi màu quỳ tím

C6H5–NH2 + HCl   C6H5–NH3Cl C6H5–NH2 + 3Br2   C6H2Br3(NH2)↓ trắng + 3HBr

D AMINOAXIT

• Cấu tạo và tính chất vật lí : (NH2)mR(COOH)n

* n = m : không làm đổi màu quỳ tím (Amino axit trung tính)

* n > m : Quỳ tím hóa đỏ (Amino axit có tính axit)

* n < m : Quỳ tím hóa xanh (Amino axit có tính bazơ)

Nhóm –COOH có tính axit, nhóm –NH2 có tính bazơ nên ở trạng thái kết tinh amino axit tồn tại ở dạng ion lưỡng cực (muối nội phân tử) Trong dung dịch, dạng ion lưỡng cực chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử Như vậy, các amino axit là những chất rắn ở dạng tinh thể không màu, vị hơi ngọt, có nhiệt độ nóng chảy cao

• Một số aminoaxit cần nhớ:

H2N–CH2–COOH (Glyxin) CH3CH(NH2)COOH (Alanin) H2N–C4H8–COOH (Valin)

H2NC3H5(COOH)2 (Axit glutamic) HOOC–C5H9(NH2)2 (Lysin) HOC6H4CH2CH(NH2)COOH(Tirozin)

Do cấu tạo phân tử như trên, các aminoaxit biểu hiện tính chất lưỡng tính, tính chất riêng của mỗi nhóm chức và

có phản ứng trùng ngưng

• Một số phản ứng:

H2N–R–COOH + NaOH    →H2N–R–COONa + H2O

H2N–R–COONa + 2HCl    →ClH3N–R–COOH + NaCl

H2N–R–COOH + HCl    →ClH3N–R–COOH

ClH3N–R–COOH + 2NaOH    → H2N–R–COONa + NaCl + H2O

H2N–R–COOH + R’OH ¬  HCl khí→ H2N–R–COOR’ + H2O

Trùng ngưng: nH2N– [CH2]5–COOH    →(–NH–[CH2] –CO–)n + nH2O

axit ε-aminocaproic policaproamit

V PEPTIT

• Liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa hai đơn vị α-amino axit được gọi là liên kết peptit

Ví dụ: Đipeptit glyxylalanin hay (Gly-Ala)

H2N–CH2–CO–NH–CH(CH3)CH–COOH

Liên kết peptit

• Phản ứng màu biure (Cu(OH)2 /NaOH)

Để phân biệt peptit người ta dùng hai phản ứng tạo màu này Các peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên mới tác dụng với Cu(OH)2/NaOH cho phức chất màu tím (Phản ứng màu biure)

• Thủy phân peptit: Các peptit có thể bị thủy phân hoàn toàn trong môi trường axit và kiềm

Ví dụ:

(Gly)2(Ala)2(Val) + 5NaOH→ 2H2N–CH2–COONa + 2CH3–CH(NH2)COONa + H2N–C4H8COONa + H2O (Gly)2(Ala)2(Val) + 5HCl + 4H2O→2ClH3N–CH2–COOH + 2CH3–CH(NH3Cl)COOH + ClH3N–C4H8COOH

VI POLIME: Có 8 polime thông dụng

1 Phản ứng trùng hợp : Có 6 polime phổ biến

• Polietylen( PE) : nCH2=CH2 t →0 ,xt,P

(–CH2– CH2–)n

• Poli(vinyl clorua) (PVC) : nCH2=CH  →t0 ,xt,P

(–CH2–CH–)n

Cl Cl

• Poli (metyl metacrylat): CH3 CH3

nCH2=C  t , xt,P 0 → (–CH2–C–)n

COOCH3 COOCH3

• Cao su buna : nCH2=CH–CH2=CH2  t ,P, Na 0, → (–CH2–CH=CH–CH2–)n

• Cao su isopren : nCH2=C–CH=CH2 →t ,xt,P0 (–CH2–C=CH–CH2 –)n

CH3 CH3

• Tơ nitron (olon): nCH2=CH → t ,xt,P 0 (–CH2–CH–)n

CN CN

2 Phản ứng trùng ngưng: Có 2 polime phổ biến

• Tơ nilon-6,6 :

nHOOC–C4H8–COOH + nH2N–C6H12–NH2 + xt t, 0→(–CO–C4H8–CO–NH–C6H12–NH–)n + 2nH2O

(Axit ađipic) (Hexametylenđiamin)

• Poli(etylen terephtalat)

nHOOC–C6H4–COOH + nHO–C2H4–OH + xt t, 0→(–CO–C6H4–COO–C2H4–O–)n + 2nH2O

(Axit terephtalic) (Etylen glicol)

3 Tơ: Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh, với độ bền nhất định.

• Phân loại: Tơ gồm hai loại: Tơ thiên nhiên và tơ hóa học

+ Tơ thiên nhiên: Là tơ lấy trực tiếp từ thiên nhiên (động vật, thực vật…) mà tiêu biểu là những tơ sau: Bông,

len, tơ tằm

+ Tơ hóa học gồm tơ tổng hợp và tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo:

– Tơ tổng hợp: Tơ nilon-6,6 và tơ nitron (hay olon)

– Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo: Tơ visco, tơ xenlulozơ axetat

Trang 7– Tóm tắt lý thuyết Hóa Học 12

VƠ CƠ

I DÃY ĐIỆN HĨA

Tính oxi hĩa tăng

K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+

K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au

Tính khử giảm

II ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ KIM LOẠI

• Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đĩ đến Cu, Au, Al, Fe • Kim loại cứng nhất là Cr

• Kim loại cĩ nhiệt độ nĩng chảy thấp nhất là Hg • Kim loại mềm nhất là Cs

• Kim loại cĩ nhiệt độ nĩng chảy cao nhất là W • Kim loại cĩ khối lượng riêng nhỏ nhất là Li

III MỘT SỐ DUNG DỊCH ĐIỆN PHÂN THƯỜNG GẶP

1 CuSO4 + H2O  đpdd → Cu + 0,5O2↑ + H2SO4

2 Cu(NO3)2 + H2O  đpdd → Cu + 0,5O2↑ + 2HNO3

3 2AgNO3 + H2O  đpdd → 2Ag + 0,5O2↑ + 2HNO3

4 2NaCl + 2 H2O co ùváđpddch ngăn→ 2NaOH + Cl2↑ + H2↑

5 CuCl2  đpdd → Cu + Cl2↑

6 CuSO4 + 2NaCl  đpdd → Cu + Cl2↑ + Na2SO4

Nếu CuSO4 dư thì CuSO4 + H2O  đpdd → Cu + 0,5O2↑ + H2SO4

Nếu NaCl dư thì 2NaCl + 2 H2O co ùváđpddch ngăn→ 2NaOH + Cl2↑ + H2↑

IV ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI : Cĩ ba phương pháp

1 Phương pháp thủy luyện : Dùng kim loại tự do cĩ tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch

muối (Áp dụng trong phịng thí nghiệm điều chế các kim loại cĩ tính khử yếu).

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓

2 Phương pháp nhiệt luyện: Dùng các chất khử như CO, H2, C hoặc kim loại mạnh hơn để khử ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao(áp dụng trong cơng nghiệp để điều chế các kim loại cĩ tính khử yếu và trung bình: Kim loại đứng sau Al trong dãy điện hĩa (tức là từ Zn trở về sau)

CuO + H2 → t0 Cu + H2O Fe2O3 + 3CO → t0 2Fe + 3CO2

ZnO + H2 → t0 Zn + H2O Fe2O3 + 2Al → t0 2Fe + Al2O3

Chú ý: Khí CO hoặc H 2 chỉ khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hĩa (tức là từ Zn trở về sau).

3 Phương pháp điện phân

Dùng dịng điện một chiều trên catot (cực âm) để khử ion kim loại trong hợp chất (điều chế được hầu hết các kim loại)

Ví dụ:

CuSO4 + H2O  đpdd → Cu + 0,5O2↑ + H2SO4 2AgNO3 + H2O  đpdd → 2Ag + 0,5O2↑ + 2HNO3

MgCl2  đpnc → Mg + Cl2↑ 2Al2O3  đpnc → 4Al + 3O2↑

Chú ý: Các kim loại K, Ba, Ca, Na, Mg, Al được điều chế bằng cách điện phân nĩng chảy các hợp chất của kim

loại

V SỰ ĂN MỊN KIM LOẠI

1 Ăn mịn kim loại : là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong mơi trường.

Hậu quả là kim loại bị oxi hĩa thành các ion dương bởi các quá trình hĩa học hoặc điện hĩa

2 Ăn mịn hĩa học: là quá trình oxi hĩa –khử, trong đĩ các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các

chất trong mơi trường

Ví dụ: Các thiết bị bằng gang, thép bị ăn mịn hĩa học khi tiếp xúc với khí clo:

3 Ăn mịn điện hĩa:

a Khái niệm: Ăn mịn điện hĩa là quá trình oxi hĩa –khử, trong đĩ kim loại bị ăn mịn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dịng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương

b Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa học

• Kim loại không tinh khiết, trong đó có thể là:

−Những tinh thể kim loại khác chất nhau Thí dụ: tinh thể Cu, Zn

−Những tinh thể kim loại và phi kim Thí dụ: tinh thể Fe, C

−Những tinh thể kim loại và hợp chất hóa học Thí dụ: tinh thể Fe, Fe3C (xementit)

VI KIM LOẠI KIỀM: Li, Na, K, Rb, Cs (Có cùng kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối) Do hoạt động

hóa học mạnh nên trong tự nhiên, các kim loại kiềm không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất

1 Tác dụng với H 2 O ở nhiệt độ thường: Tạo ra dung dịch kiềm: 2Na + 2H2O    2NaOH + H2↑

2 Điều chế: Điện phân nóng chảy muối clorua: 2NaCl  ñpnc →2Na + Cl2↑

3 Ứng dụng:

• Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp Thí dụ, hợp kim Na-K có nhiệt độ nóng chảy là 700C dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một số lò phản ứng hạt nhân

• Hợp kim Li-Al siêu nhẹ, được dùng trong kỹ thuật hàng không

• Xesi được dùng làm tế bào quang điện

4 Phản ứng của CO 2 với dung dịch kiềm:

a Phương trình phản ứng:  →



CO + 2NaOH Na CO + H O (1)

CO + NaOH NaHCO (2)

b Các trường hợp có thể có: (Tính theo cách 1) Xét −

2

OH CO

n

k = n

• Trường hợp 1: k 2 ≥ (hoặc OH– dư) Ta có phản ứng (1)

• Trường hợp 2: k 1 ≤ (hoặc CO2 dư) Ta có phản ứng (2)

• Trường hợp 3: 1 <k < 2 Ta có phản ứng (1) + (2)

Chú ý: Nếu đề không cho tỷ số k (Tức là đề thi không cho n CO2hoặc n OH − Trong trường hợp này đề thi yêu cầu tìm n CO2hoặc n OH −.) thì chọn trường hợp 3 để giải

5 Phản ứng của ion H + với ion ( 2–

3

CO ; –

3

HCO )

a Nhỏ từ từ H+ vào ( 2–

3

CO ; –

3

HCO )

• Phương trình phản ứng : Ở giai đoạn đầu H+ thiếu nên phản ứng xảy ra từng nấc theo thứ tự sau đây:

2–

3

CO + H+    HCO3–

–

3

HCO + H+   CO2↑ + H2O

• Hiện tượng: Giai đoạn đầu chưa xuất hiện bọt khí, giai đoạn sau đó mới xuất hiện bọt khí

b Nhỏ từ từ ( 2–

3

CO ; –

3

HCO ) vào H+

• Phương trình phản ứng : Do H+ dư, nên không có sự tranh thủ ion nào phản ứng trước ion nào phản ứng sau Trong trường hợp này H+ phản ứng đồng thời với hai ion CO2–3 ; HCO–3theo hệ số k (0 < k ≤ 1)

2–

3

CO + 2H+   CO2 ↑ + H2O

–

3

HCO + H+    CO2 ↑ + H2O

• Hiện tượng : Bọt khí xuất hiện từ giai đoạn đầu

VII KIM LOẠI KIỀM THỔ: Be, Mg, Ca, Sr, Ba (chỉ có Ba có kiểu mạng tinh thể giống kim loại kiềm là lập

phương tâm khối) Tương tự kim loại kiềm do hoạt động hóa học mạnh nên trong tự nhiên, các kim loại kiềm thổ không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất

1 Tác dụng với H 2 O ở nhiệt độ thường: Tạo ra dung dịch kiềm: Chỉ có Ca, Ba và Sr

Ca + 2H2O   Ca(OH)2 + H2↑

2 Điều chế: Điện phân nóng chảy muối clorua: MgCl2  ñpnc →Mg + Cl2↑

3 Hợp chất của kim loại kiềm thổ:

a Vôi sống (CaO)

− CaO là chất rắn, màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 30000C

− Là oxit bazơ

Trang 9– Tóm tắt lý thuyết Hóa Học 12

− Tác dụng với nước, tạo bazơ mạnh: CaO + H2O   Ca(OH)2

− Tác dụng với dung dịch axit muối tương ứng: CaO + 2HCl    CaCl2 + H2O

− Tác dụng với oxit axit tạo muối tương ứng

CaO + CO2    CaCO3↓

CaO + SO2    CaSO3↓

Điều chế: Nhiệt phân đá vôi: CaCO3 → 900 C 0 CaO + CO2

b Vôi tôi (Ca(OH) 2 )

− Canxi hiđroxit Ca(OH)2 còn gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước Nước vôi là dung dịch Ca(OH)2

−Dung dịch Ca(OH)2 (nước vôi) có những tính chung của một bazơ tan Canxi hiđroxit tác dụng với axit, oxit axit tạo muối tương ứng:

Ca(OH)2 + 2HCl    CaCl2 + 2H2O

Ca(OH)2 + CO2    →CaCO3↓ + H2O

Ca(OH)2 + 2CO2    →Ca(HCO3)2 (tan)

− Tác dụng với dung dịch muối :

Ca(OH)2 + Na2CO3    CaCO3↓ + 2NaOH Hay Ca2+ + 2–

3

CO   CaCO3

Ứng dụng :Ca(OH)2 là một bazơ mạnh, lại rẻ tiền nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp: sản xuất amoniac (NH3), clorua vôi (CaOCl2) dùng để tấy trắng và khử trùng., vật liệu xây dựng Khử chua đất trồng trọt

c Đá vôi (CaCO 3 )

− CaCO3 là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước CaCO3 là muối của axit yếu và không bền (axit cacbonic)

− Tác dụng với nhiều axit vô cơ và hữu cơ (mạnh hơn H2CO3):

CaCO3 + 2HCl    CaCl2 + CO2↑ + H2O

CaCO3 + 2CH3COOH   Ca(CH3COO)2 + CO2↑ + H2O

− Bị nhiệt phân : CaCO3 →900 C 0 CaO + CO2

− Tác dụng với H2O có mặt CO2 :

CaCO3 + CO2 + H2O    Ca(HCO3)2 (1)

Ca(HCO3)2 → t0 CaCO3 + CO2↑ + H2O (2)

Phản ứng(1) giải thích sự xâm thực của nước mưa (có chứa CO 2 ) đối với đá vôi.

Phản ứng (2) giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động.

• Ứng dụng

Dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh, … Đá hoa dùng trong các công trình mĩ thuật ( tạc tượng, trang trí,…) Đá phấn dễ nghiền thành bột mịn làm phụ gia của thuốc đánh răng,…

d Thạch cao (CaSO 4 )

CaSO4 là chất rắn, màu trắng, ít tan trong nước Tùy theo lượng kết tinh có trong canxi sunfat, ta có 3 loại :

− CaSO4.2H2O: Thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường

− CaSO4.H2O hoặc CaSO4.0,5H2O: Thạch cao nung, được điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở 1600C

− CaSO4.2H2O 160 →0C CaSO4.H2O + H2O

− CaSO4 : Thạch cao khan, được điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ cao hơn Thạch cao khan không tan và không tác dụng với nước

• Ứng dụng

Thạch cao nung có thể kết hợp với nước tạo thành thạch cao sống và khi đông cứng thì dãn nở thể tích, do vậy thạch cao rất ăn khuôn Thạch cao nung dùng để đúc tượng, bó xương gãy, làm phấn viết bảng, làm chất kết dính trong vật liệu xây dựng… Thạch cao sống dùng để sản xuất xi măng

4 Nước cứng:

a Định nghĩa : Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+ Nước không chứa hoặc chứa ít những ion trên gọi là nước mềm

b Phân loại : Tùy thuộc vào thành phần anion gốc axit có trong nước cứng, phân ra 3 loại:

− Nước có tính cứng tạm thời là nước cứng do các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 gây ra

− Nước có tính cứng vĩnh cửu là nước cứng do các muối CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2 gây ra