Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 Chuyên đề bồi dỡng hoá học khối 12. Vấn đề 1: rợu phênol- amin 1.1: Rợu: 1.1.1: Khái niệm: Rợu là hợp chất hữu cơ trong phân tử có một hay nhiều nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no của gốc hiđrocacbon. Công thức phân tử tổng quát của rợu: R(OH) x , x 1 nguyên. Hay C n H 2n+2-2a-x (OH) x trong đó a là số liên kết pi và vòng (a 0, x 1 nguyên). 1- Nếu a = 0 ta đợc rợu no: - x = 1 có rợu no đơn chức: C n H 2n+1 -OH ( gọi là Ankanol). - x > 1 có rợu no đa chức: C n H 2n+2-x (OH) x .(gọi là poliankol). 2- Nếu a > 0 ta đợc rợu không no: - x = 1 có rợu không no đơn chức: C n H 2n+1-2a OH. - x > 1 có rợu không no đa chức: C n H 2n+2-2a-x (OH) x . Có thể viết CTTQ: C x H y O z với y 2x+2, y chẵn. Ví dụ1: 1- A và B là 2 hợp chất hữu cơ chứa C;O;H trong phân tử. Trong A và B đều chứa 34,7826% Oxi về khối lợng. Hãy xác định CTCT của A và B biết T 0 sôi của A là 78,3 0 C, của B là -46 0 C. 2- Đốt cháy hoàn toàn 6 gam một rợu A cần 10,08 lít oxi (đktc) và thu đợc 7,2 gam H 2 O. Hãy xác định CTPT của rợu trên? H ớng dẫn : dễ tìm đợc CTĐGN là (C 3 H 8 O) n vì 8n 3n.2+2 => n 1 => CTPT của rợu là C 3 H 8 O => C 3 H 7 OH. Ví dụ 2: Một rợu no đa chức có số nguên tử cacbon bằng số nguyên tử oxi trong phân tử. Xác định CTPT của rợu trên biết tỷ khối của rợu so với không khí nhỏ thua 3,2. ví dụ3: Có một rợu đa chức no A có CTPT là C x H y O z với y = 2x+z có d A/KK < 3. Hãy xác định CTPT của rợu A? H ớng dẫn : A là rợu no => CTPTTQ của A là C n H 2n+2-x ( OH) x <=> C n H 2n+2 O x . Theo bài ra y= 2x+z => 2n+2 = 2n+x => x=2 => A là C n H 2n+2 O 2 . M A = 3.29 = 87 => n < 3,7 - n=2 => C 2 H 6 O 2 => CH 2 (OH)-CH 2 (OH). - n=3 => C 3 H 8 O 2 => CH 2 (OH)-CH(OH)-CH 3 hoặc CH 2 (OH)-CH 2 -CH 2 (OH). Ví dụ 4: CTPT của một rợu A là C n H m O x . Hãy xác định mỗi quuan hệ của m,n để A là rợu no? Từ đó rút ra CTTQ chung của các rợu no bất kỳ? H ớng dẫn : A có thể viết C n H m-x (OH) x . CTPT của rợu no là C n H 2n+2-x O x => Để A là rợu no <=> m-x = 2n+2-x <=> m=2n+2. 1 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 Ví dụ 5: Một rợu no đa chức có số nguyên tử cacbon bằng số nguyên tử oxi trong phân tử. Hãy xác định CTPT của rợu trên? Biết d Rợu/KK < 3,2. Ví dụ 6: 1- Đốt cháy hoàn toàn V thể tích rợu no X cần 2,5V thể tích oxi trong cùng điều kiện. 2- Đốt cháy hoàn toàn 1 mol hơi rợu no A cần vừa đúng 3,5 mol oxi trong cùng điều kiện. Hãy xác định CTPT, CTCT của A? H ớng dẫn : Gọi X là C n H 2n+2 O x trong đó n x, n và x nguyên dơng. Phơng trình phản ứng C n H 2n+2 O x + (3n+1-x)/2 O 2 ----> nCO 2 + (n+1)H 2 O . Theo bài ra và PTPƯ có: (3n+1-x) = 3,5 => x = 3n-6 n => n 3. - n=1 => x=-3 loại. - n=2 => x=0 loại. - n=3 => x=3 => A là C 3 H 8 O 3 => CH 2 (OH)-CH(OH)-CH 2 (OH). Một số chú ý khi giải bài tập đốt cháy r ợu : C n H 2n+2-2a O x + (3n+1-a-x)/2 O 2 ---> nCO 2 + (n+1-a)H 2 O. Theo ptp ta có: - Nếu nH 2 O/nCO 2 >1 <=> (n-a+1)/n > 1 <=> a=0 => rợu đem đốt là rợu no. - Nếu nH 2 O/nCO 2 = 1 <=> (n-a+1)/n = 1 <=> a=1 => rợu đem đốt là rợu không no chứa 1 liên kết pi hoặc rợu no chứa 1 vòng. Theo ptp ta luôn có: nO 2 /nCO 2 = (3n+1-x-a)/n 1,5 với mọi n x 1 nguuyên, a 0. - Nếu nO 2 /nCO 2 = 1,5 <=> (3n+1-x-a)/n = 1,5 <=> a=0 và x=1 => rợu đem đốt là r- ợu no đơn chức. Rợu không no đơn chức (a=1, x=1) - Nếu nO 2 /CO 2 < 1,5 có thể là:-- Rợu no đa chức (a=0, x>1) Rợu không no đa chức (a>1, x>1). Khi có hỗn hợp rợu ta gọi các rợu đó bằng một CTTĐ C n H 2n+2-2a-z (OH) z ta có: n tb = n 1 x 1 +n 2 x 2 + . n i x i . a tb = a 1 x 1 + a 2 x 2 + . n i x i . z tb = z 1 x 1 + z 2 x 2 + . z i x 1 . trong đó: n 1 , n 2 , .n i là số nguyên tử C của rợu 1,2 .i. a 1 , a 2 , .a i là số liên kết pi và vòng của các rợu tơng ứng 1,2, .i. z 1 , z 2 , . z i là số nhóm (-OH) của các rợu tơng ứng 1,2, .i. x 1 , x 2 , .x i là thành phần % số mol hay thể tích của các rợu tơng ứng 1,2 .i. Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 23 gam rợu A đợc 44 gam CO 2 và 27 gam H 2 O. xác định CTCT của A? H ớng dẫn : nH 2 O/nCO 2 > 1 => A là rợu no. 2 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 mC=12.nCO 2 = 12(g); mH=2nH 2 O = 3(g); mO= 23-12-3 = 8(g). Gọi CTPT của A là C x H y O z => x:y:z = 12/12:3/1:8/16 = 2:6:1 => A là (C 2 H 6 O) n . Vì a là rợu no => 6n=2.2n + 2 => n=1 => CTPT của A là C 2 H 6 O => CH 3 -CH 2 -OH. Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm 2 rợu cùng đồng đẳng. Đốt cháy hết 2 thể tích X cần 4,5 thể tích oxi thu đợc 3 thể tích CO 2 ở cùng đk. Xác định CTPT các rợu trong X. Biết rợu có nhiều nguyên tử C hơn chiếm khoảng 40% đến 50% thể tích hỗn. H ớng dẫn : Gọi 2 rợu bằng 1 rợu tơng đơng C n H 2n+2-2a O x . C n H 2n+2-2a O x + (3n+1-a-x)/2O 2 ----> nCO 2 + (n+1-a)H 2 O. Theo bài ra có: nO 2 /nCO 2 = 4,5/3 = 1,5 => X gồm 2 rợu no đơn chức (a=0, x=1) => nCO 2 /nX = V CO2 /V X = n tb /1 = 3/2 = 1,5 => n tb = 1,5 => có một rợu là CH 3 OH. Gọi rợu kia là C m H 2m+1 OH (m 2 nguyên) có số mol trong 1 mol hỗn hợp là x => nCH 3 OH =(1-x)mol ta có: n tb = mx + 1(1-x) = 1,5 => x=0,5/(m-1). Theo bài ra 0,4<x<0,5 => 1,5<m<2,25 <=> m=2 => C 2 H 5 OH. 1.1.2: Đồng phân: có 4 loại đồng phân: - Đồng phân về mạch cacbon: Thẳng, nhánh, vòng. - Đồng phân về vị trí liên kết bội. - Đồng phân về vị trí nhóm chức OH. - Đồng phân về cấu tạo (Ete, xeton, anđêhít). Ví dụ: 1- Đốt cháy hoàn toàn 0,74 gam một rợu Y cần 1,344 lít oxi (đktc) thu đợc 0,9 gam H 2 O.Viết các đồng phân của rợu Y? 2-Viết các đồng phân có thể có của hợp chất có CTPT là C 4 H 8 O. a- Đồng phân rợu: CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -OH; CH 3 -CH=CH-CH 2 -OH; CH 2 =CH-CH(OH)-CH 3 ; CH 2 CH 2 CH 2 CH-CH 2 -OH CH 2 -----CH---OH CH 2 . b- Đồng phân cấu tạo: - Dạng anđehit CH 3 -CH 2 -CH 2 -CHO; CH 3 -CH(CHO)-CH 3 . - Dạng xeton CH 3 -C(O)-CH 2 -CH 3 . - Dạng ete CH 3 -O-CH 2 -CH=CH 2 . Ví dụ 2: Hãy viết các đồng phân của C 4 H 10 và của hợp chất hữu cơ có CTPT C 4 H 10 O, so sánh số đồng phân của chúng và giải thích? Ví dụ 3: Khi đốt cháy hết 9 gam HCHC A chứa (C,H,O) cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch nớc vôi trong d thấy khối lợng bình tăng lên 26,6 gam và xuất hiện 40 gam kết tủa. - Xác định CTPT của A? - Viết các đồng phân của A, biết A là rợu? 3 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 H ớng dẫn : Dễ dàng tìm đợc CTN của A là (C 2 H 5 O)n => 5n 2.2n + 2 vì số nguyên tử H trong A phải chẵn => n=2 => CTPT của A là C 4 H 10 O 2 . 1.1.3: Tên gọi: a- Danh pháp thông thờng: Tên rợu =rợu+Tên gốc hiđro cacbon tơng ứng + ic. Ví dụ: C 2 H 5 OH : rợu etylic; C 3 H 7 OH: Rợu propylic; C 5 H 11 OH: Rợu pentylic b- Danh pháp IUPAC: Tên rợu = Tên hiđrocacbon tơng ứng + ol. Ví dụ: CH 3 OH: Metanol C 2 H 5 OH: Etanol; C 3 H 7 OH: Propanol; C 3 H 5 OH: Propenol. Nếu ở dạng CTCT: Chọn mạch cacbon dài nhất chứa nhóm chức (-OH) và liên kết bội làm mạch chính. Đánh số thứ tự từ phía nào sao cho nhóm (-OH) gắn vào nguyên tử C có số chỉ nhỏ nhất. Gọi vị trí mạch nhánh, tên mạch nhánh, vị trí liên kết bội, tên mạch chính, vị trí nhóm chức. Ví dụ: CH 3 - CH 2 -CH 2 -OH : Propanol -1; CH 3 -CH 2 (OH)-CH 2 -CH 3 : Butanol-2; CH 2 =CH-CH 2 -OH : 2-Propenol-1 CH 2 - CH(OH)-C(CH 3 ) (CH 3 )-CH 3 : 3,3- Đimetyl butanol-2. CH 3 -CH(CH 3 )-CH=CH-CH 3 -OH: 4-Metyl 5-Propenol-1. Ví dụ:- Gọi tên các đồng phân rợu có CTPT là C 4 H 10 O. c- Bậc của rợu: Nhóm chức OH gắn với nguyên tử cacbon bậc nào thì gọi là rợu bậc đó. - Rợu bậc 1: CH 3 -OH; CH 3 -CH(CH 3 )-CH 2 -OH; CH 2 =C(CH 3 )-CH 2 -OH . - Rợu bậc 2: CH 3 -CH(OH)-CH 3 ; CH 3 -CH(CH 3 )-CH(OH)-CH 3 . - Rợu bậc 3: CH 3 - C(CH 3 )(CH 3 )-OH; CH 2 =CH-C(CH 3 )(CH 3 )-OH . d- Các trờng hợp rợu không bền: - Rợu có nhóm chức OH gắn với nguyên tử C không no (nguyên tử C liên kết bội) ở điều kiện thờng chúng không tồn tại, mà chuyển thành anđhit hoặc xeton. Ví dụ: CH 2 =CH-OH --------> CH 3 -CHO; CH 2 =CH(CH 3 )-OH ---> CH 3 -C(O)-CH 3 . - Rợu có 2 nhóm chức OH liên kết với cùng một nguyên tử C chúng không tồn tại ở điều kiện thờng và tự chuyển hoá thành sản phẩm bền là anđehit, xeton hoặc axit. Ví dụ: R-CH-OH ---> R-CHO + H 2 O. OH OH R- C -OH -----> R-COOH + H 2 O. 4 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 OH OH R 1 -C-OH ---> R 1 -C(O) -R 2 + H 2 O. R 2 1.1.4- Tính chất hoá học của rợu: 1- Tác dụng với kim loại kiềm: 2R-(OH) x + 2xM ----> 2R-(OM) x + xH 2 . Nếu dung dịch rợu thì có thêm phản ứng: 2M + 2H 2 O ---> 2M(OH) + H 2 . Hoặc 2C n H 2n+2-2a-x (OH) x + 2xM ---> 2C n H 2n+2-2a-x (OM) x + xH 2 . - Nếu nH 2 = 1/2nRợu = 1/2nM => rợu phản ứng là rợu đơn chức. - Nếu nH 2 nRợu => rợu phản ứng là rợu đa chức. Ví dụ1: - Cho 9,2 (g) rợu no A tác dụng vừa đủ với natri kim loại thu đợc 3,36 lít khí (đktc). - Đem 5,8 rợu không no B tác dụng với kim loại kali d, thu đợc 1,12 lít khí (đktc). Hãy xác định CTPT,CTCT của A và B. Biết A có tỷ khối so với H 2 là 46. B có tỷ khối so với metan là 3,625. H ớng dẫn : n A /n H2 = 1/1,5 < 1 => A là rợu no đa chức => A có CTPT C n H 2n+2 O x => 14n+2+16x = 92 đk n x. - x=1 ---> n=74/14 loại. - x= 2 ---> n=58/14 loại - x= 3 ---> n=3 => C 3 H 5 (OH) 3 => CH 2 (OH)-CH(OH)-CH 2 (OH). Tơng tự B là C 3 H 5 (OH) => CH 2 =CH-CH 2 -OH. Ví dụ 2: Chia 22 gam hỗn hợp 2 rợu no đơn chức kế tiếp nhau thành 2 phần bằng nhau. phần 1 tác dụng vừa đủ với kim loại natri thu đợc 3,36 lít khí (đktc). Hãy xác định CTPT 2 rợu và thành phần % khối lợng của hỗn hợp ban đầu? Phần 2 đốt cháy hoàn toàn thu đợc V lít CO 2 (đktc) và m gam H 2 O. Tính V và m? H ớng dẫn : Gọi CTTĐ 2 rợu là C n H 2n+1 OH. C n H 2n+1 (OH) + Na ----> C n H 2n+1 ( ONa) +1/2 H 2 . nRợu = 2 nH 2 = 3,36/22,4.2 = 0,3 mol => M Rợu = 11/0,3 => n tb = 4/3 => 2 rợu kế tiếp là CH 3 OH và C 2 H 5 OH. Tính thành phần %: Cách 1: Gọi x là số mol của CH 3 OH có trong 1 mol hỗn hợp => số mol của C 2 H 5 OH là (1-x) mol, có n tb = x.1 + 2(1-x) = 4/3. => x=2/3. => % CH 3 OH = 2/3.32/M tb = 0,5818 => % C 2 H 5 OH = 0,418. Cách 2: Gọi số mol của CH 3 OH có trong hỗn hợp là x => nC 2 H 5 OH là 0,3-x => 32.x + 46(0,3-x) = 22/2 ---> x=0,2. => % CH 3 OH= . %C 2 H 5 OH= . b- Ta có V CO2 =0,3n tb . 22,4= m H2O = 0,3(n tb +1).18 = . 5 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm rợu etylic và 1 rợu B cùng đồng đẳng với rợu etylic, có khối lợng m X = 18,8 (g). X tác dụng với Na d tạo ra 5,6 lít khí (đktc). Xác định ctpt và ctct của rợu B và % khối lợng hỗn hợp X? Ví dụ 4: Chia hỗn hợp hai rợu no mạch hở A và B làm 2 phần bằng nhau. Phần 1: Tác dụng hết với Na d thu đợc 0,896 lít khí (đktc). Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn thu đợc 3,06 gam nớc và 5,28 gamkhí CO 2 . Xác định CTCT của 2 rợu biết rằng khi đốt V thể tích của A hoặc B đều thu đợc không quá 3V thể tích CO 2 ở cùng đk. H ớng dẫn : Gọi A và B bằng CTTĐ C n H 2n+2 O x . Theo bài ra và pt ta có (n tb +1)/n tb = nH 2 O/nCO 2 = 0,17/0,12 = > n tb = 2,4. Theo ptp n Rợu = nCO 2 /n tb = 0,12/2,4 = 0,05 => n H2 = 0,05x tb /2 = 0,04 => x tb = 1,6. Do 3 > n tb = 2,4 => có một rợu là C 3 H 8 O a và có một rợu có số nguyên tử C nhỏ hơn 2,4 => CH 3 OH hoặc C 2 H 5 OH hoặc C 2 H 4 (OH) 2 . - Nếu : Hỗn hợp CH 3 OH và C 3 H 8 O a . n tb =1y + 3(1-y)=2,4 => y=0,3 => x tb = 1,6 = 1.0,3 + a.0,7 => a = 13/7 loại. - Nếu hỗn hợp C 2 H 5 OH và C 3 H 8 O a . n tb = 2z + 3(1-z) = 2,4 => z =0,6 => x tb = 1,6 = 1.0,6 + a.0,4 => a=2,5 loại. - Nếu hỗn hợp là C 2 H 4 (OH) 2 và C 3 H 8 O a . Vì x tb =1,6 < 2 => a<1,6 => a=1. (hoặc: n tb = 2,4 = 2t + 3(1-t) =>t=0,6 => x tb = 1,6 = 2.0,6 + a.0,4 => a=1.) Vậy 2 rợu đó là : C 2 H 4 (OH) 2 và C 3 H 7 OH. Ví dụ 5: Cho hỗn hợp X gồm 6,4 gam rợu metylic và b mol hỗn hợp hai rợu no đơn chức đồng đẳng liên tiếp nhau. Chia X thành hai phần bằng nhau. Phần 1: Cho tác dụng hết với Na thu đợc 4,48 lít khí H 2 . Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn rồi cho sản phẩm cháy lần lợt qua hai bình kín: Bình 1 đựng P 2 O 5 , bình 2 đựng dung dịch Ba(OH) 2 d. Phản ứng kết thúc nhận thấy bình 1 nặng thêm a gam, bình 2 nặng thêm (a+22,7) gam. 1- Viết phơng trình phản ứng. 2- Xác định CTPT của 2 rợu. Viết CTCT các đồng phân là rợu của hai rợu nói trên? Gọi tên? 3- Tính % khối lợng các chất trong hỗn hợp X? (ĐH Thơng Mại 2001). 2- Phản ứng đềhiđrat hoá (loại nớc): a- Loại nớc từ một phân tử rợu: Sản phẩm là anken. H2SO4 đđ, T >170C C n H 2n+1 OH -----------------> C n H 2n + H 2 O. Ví dụ: H2SO4, T > 170C CH 3 -CH 2 CH 2 -OH -------------------> CH 3 -CH=CH 2 + H 2 O. XT,T CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 (spp) +H 2 O 6 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 CH 3 -CH(OH)-CH 2 -CH 3 ------- CH 3 -CH=CH-CH 3 (spc)+ H 2 O (Sp trans là chủ yếu) Qui tắc Zaixep: Khi loại nớc của rợu thì nhóm (-OH) u tiên tách cùng với nguyên tử H của cacbon bậc cao. Chú ý: Phản ứng tách loại nớc theo qui tắc Zaixep rồi cộng hợp nớc theo qui tắc Maskopnhikop là nguyên tắc chuyển rợu bậc 1 thành rợu bậc 2 và rợu bậc1, bậc 2 thành rợu bậc bậc 3. XT, T Ví dụ 1: CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH -------> CH 3 -CH=CH 2 + H 2 O. XT, T CH 3 CH(OH)-CH 3 . (spc) CH 3 -CH=CH 2 + H 2 O ------ CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH (spp). XT, T Ví dụ 2: CH 3 -CH-OH -------> CH 3 - C=CH 2 + H 2 O. CH 3 CH 3 XT, T CH 3 - C=CH 2 + H 2 O -------> CH 3 - C(OH)- CH 3 CH 3 CH 3 b- Loại nớc từ hai phân tử rợu: Sản phẩm là ete. + Nếu từ 2 phân tử rợu giống nhau: H2SO4đđ, T=140C R-OH + HO-R ---------------> R-O-R + H 2 O. H2SO4đđ, T=140C Ví dụ: CH 3 -OH + HO-CH 3 -------------> CH 3 -O-CH 3 + H 2 O. Nếu 2 rợu khác nhau: H2SO4đđ, T=140C R 1 -O-R 1 + H 2 O R 1 -OH +HO-R 2 --------------------- R 1 -O-R 2 + H 2 O R 2 -O-R 2 + H 2 O. Ví dụ: Loại nớc hỗn hợp 2 rợu CH 3 -OH và C 2 H 5 OH bằng H 2 SO 4 đđ và ở 140 0 C. 2CH 3 OH ----------> CH 3 -O-CH 3 + H 2 O. CH 3 -OH + HO-C 2 H 5 --------> CH 3 -O-C 2 H 5 . + H 2 O. 2C 2 H 5 -OH --------> C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + H 2 O. Nhận xét: - Phản ứng loại nớc H 2 O của rợu tạo anken ở nhiệt độ T > 170 0 C - Phản ứng loại nớc của rợu tạo ete ở nhiệt độ T = 140 0 C. - Đều dùng H 2 SO 4 đđ làm chất xúc tác và hút nớc. - Nếu có x rợu khác nhau thì số mol ete tạo ra tối đa là x(x+1)/2 trong đó có x ete đối xứng. Khi đó cần chọn số mol các ete làm ẩn số : 7 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 2R 1 OH --------> R 1 OR 1 + H 2 O. 2x x x 2R 2 OH ---------> R 2 OR 2 + H 2 O 2y y y R 1 OH + HOR 2 --------> R 1 -O-R 2 + H 2 O z z z z . Tổng số mol Ete = Tổng số mol H 2 O = x+y+z = 1/2 n rợu phản ứng . - Nếu số mol các ete bằng nhau (x=y=z) => số mol các rợu tham gia phản ứng bằng nhau. nR 1 OR 1 = nR 2 OR 2 = nR 1 OR 2 =x=y=z => nR 1 OH = nR 2 OH = 3x=3y. . Theo định luật bảo toàn khối lợng: m Rợu bị ete hoá = m Các ete + m H2O. - Nếu rợu bị loại nớc cho anken thì rợu đó là no đơn chức có số nguyên tử C không nhỏ hơn 2. - Nếu loại nớc bởi hỗn hợp 2 rợu có số nguyên tử C khác nhau mà chỉ cho ta 1 anken thì một trong 2 rợu là CH 3 OH. => 2 rợu có cùng số nguyên tử C khi bị loại nớc (ở 170 0 C, H 2 SO 4 đđ) thì cho ta cùng 1 anken. Ví dụ: CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH ----------> CH 2 =CH-CH 3 + H 2 O. CH 3 -CH(OH)-CH 3 -----------> CH 2 =CH-CH 3 + H 2 O. Chú ý: - Thông thờng phản ứng cộng hợp H 2 O của anken và loại nớc của rợu xẩy ra không hoàn toàn nên sản phẩm tách loại của nớc rợu thờng là hỗn hợp: Anken, ete, nớc và rợu còn d. - Nếu đồng thời vừa đêhiđrat hoá (tách H 2 O) vừa đêhiđro hoá (tách H) thì sản phẩm là Ankađien. Al2O3, T=450C. Ví dụ: 2C 2 H 5 OH ----------------> CH 2 =CH-CH=CH 2 + 2H 2 O + H 2 . Ví dụ 1: (Đề thi ĐH khối A năm 2004). Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít hỗn hợp 2 anken đồng đẳng kế tiếp (đktc), thu đợc 6,66 gam nớc. a- Hãy xác định CTCT của 2 anken trên, biết an ken có số nguyên tử C lớn hơn mạch không thẳng. b- Hiđrat hoá một lợng 2 anken trên bằng xúc tác thích hợp đợc hỗn hợp rợu X (hiệu suất phản ứng 100%) . + Viết phơng trình phản ứng xẩy ra? + Trong hỗn hợp X tỷ lệ số mol của rợu bậc 2 so với rợu bậc 3 là 1:3; Tỷ lệ số mol giữa rợu bậc 1 với nhau là 1:1. Hãy xác định thành phần % khối lợng các rợu trong hỗn hợp X? c- Nếu trong hỗn hợp X rợu bậc 1 và bậc 2 có tỷ lệ khối lợng so với rợu bậc 3 là 164/185. Số mol của các rợu bậc 1 bằng nhau. Tính % khối lợng mỗi rợu trong hỗn hợp X? 8 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 H ớng dẫn : Dễ dàng tìm đợc 2 anken: CH 3 -CH=CH 2 (0,3mol) và CH 3 - C(CH 3 )=CH 2 (0,7mol) trong 1 mol hỗn hợp. Viết PT cộng hợp nớc , gọi x là số mol rợu bậc 2 => số mol rợu bậc 3 là 3x; số mol rợu bậc 1 là y => x+y=0,3 và 3x+y=0,7 => x=0,2;y=0,1 => % khối lợng . c) áp dụng định luật bảo toàn khối lợng m hỗn hợp rợu X = m anken + m nớc . Theo bài ra % khối lợng rợu bậc 3 là 185/(185+164) =53,0% => khối lợng của rợu bậc 3 => số mol rợu bậc 3 => số mol CH 3 -CH(CH 3 )-CH 2 -OH =0,7-số mol rợu b 3 = số mol rợu b 1 CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH =a =>Số mol của CH 3 -CH(OH)-CH 3 = 0,3- a. => % khối lợng các rợu. Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm 2 rợu A và B khi bị khử nớc chỉ tạo ra 2 anken có tỷ khối hơi so với mêtan là 2,333. Cho biết M B = M A + 28. Hãy xác định CTPT của A, B và thành phần % khối lợng của hỗn hợp X? H ớng dẫn : Vì khi loại nớc A và B cho ta 2 anken => A và B là 2 rợu no đơn chức có số nguyên tử C không bé hơn 2. Gọi A va B bằng một rợu TĐ. C n H 2n+1 OH ----------> C n H 2n + H 2 O. C n H 2n = 2,333.16 => n tb = 2,67 => có một r- ợu là C 2 H 5 OH. M B =M A +28 => C m H 2m+1 OH =46+28=74 => 14m+18=74 => m=4 => C 4 H 9 OH. Gọi số mol của C 2 H 5 OH trong 1 mol hỗn hợp là x => số mol của C 4 H 9 OH trong hỗn hợp là (1-x) => n tb =2,67=2x+4(1-x) => x= 0,667 => % khối lợng của C 2 H 5 OH = 0,667.46/M tb = 0,67.46/55,38 = 55,65% => % C 4 H 9 OH Ví dụ 4: Một hỗn hợp X gồm 3 rợu đơn chức cùng đồng đẳng. Đốt cháy m(g) hỗn hợp X thu đợc 4,4 gam CO 2 và 2,7 gam nớc. a- Xác định CTTQ của 3 rợu trên? b- Tính m = ? c- Tính thể tích H 2 thu đợc khi cho 4,6 gam X phản ứng với natri d? d- Xác định CTCT của các rợu trong hỗn hợp X biết khi đun nóng X với H 2 SO 4 đđ chỉ thu đợc một anken có số nguyên tử C không lớn hơn 3. H ớng dẫn : b) n CO2 < n H2O => 3 rựơu thuộc đồng đẳng no đơn chức có CTTQ là C n H 2n+1 OH có số mol là x. Số mol C n H 2n+1 OH =x= n H2O n CO2 = 0,05(mol). n CO2 = n tb .x => n tb = 2. n O2 = 3n tb x/2 = 0,15 (mol). áp dụng ĐLBTKL: m x = m CO2 + m H2O m O2 = 4,4 + 2,7 0,15.32 = 2,3(g). c) Theo trên có M X = 2,3/0,05 = 46 => n X = 4,6/46 = 0,1. Vì cả 3 rợu đều đơn chức => n H2 = 1/2n rợu = 0,1/2 = 0,05 => V H2 = 0,05.22,4 = 1,12(l). d) Ta có n<n tb =2<m => n = 1 => CH 3 OH. CH 3 OH loại nớc không cho ta anken 2 rợu còn lại loại nớc cho ta 1 anken duy nhất => 2 rợu đó phải chứa cùng 1 nguyên tử C. Vì an ken tạo ra có số nguyên tử C 3 => nghiệm hợp lý là m=3 => 2 rợu còn lại là: CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH và CH 3 -CH(OH)-CH 2 . Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm 2 rợu CH 3 OH và C 2 H 5 OH có số mol tỷ lệ 2:3. 9 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 a- Xác định % khối lợng mỗi rợu? Biết khi hỗn hợp tác dụng với Na d thu đợc 5,6 lít H 2 (đktc). b- Lấy hỗn hợp X đem loại nớc bằng xúc tác thích hợp chỉ cho ete (giả sử phản ứng xẩy ra hoàn toàn). Tính % số mol mỗi ete? Biết có 2 ete có số mol bằng nhau. Ví dụ 6: Đun nóng hỗn hợp gồm 2 rợu no đơn chức với axit H 2 SO 4 đđ ở 140 0 C thu đợc 21,6 gam H 2 O và 72 gam hỗn hợp 3 ete. Xác định CTPT của 2 rợu? Biết rằng 3 ete có số mol bằng nhau.( các phản ứng xẩy ra hoàn toàn). H ớng dẫn : R 1 OH + R 2 OH --------> R 1 OR 2 + H 2 O. 2R 1 OH --------> R 1 OR 1 + H 2 O . 2R 2 OH ----------> R 2 OR 2 + H 2 O. nH 2 O= 21,6/18 = 1,2 (mol) => nR 1 OH = nR 2 OH = 1,2.3/3=1,2(mol) => số mol 2 rợu= 2,4. áp dụng ĐLBTKL m2rợu = 21,6+7,2 =93,6(g) => M tb2r- ợu =93,6/2,4=39 => R tb = 22 => R 1 <R b =22 <R 2 => R 1 là CH 3 - => có một rợu là CH 3 OH. m 3 ete = (mCH 3 OR 2 + mCH 3 OCH 3 + mR 2 OR 2 ) = (31+R 2 +46+2R 2 +16).0,4=72 => R 2 =29 => R 2 là C 2 H 5 - => C 2 H 5 OH. Ví dụ 7: Cho 47 gam hỗn hợp hơi 2 rợu đi qua Al 2 O 3 nung nóng thu đợc hỗn hợp A gồm ete, ôlefin, rợu d và hơi nớc. Tách hơi nớc ra khỏi hỗn hợp A đợc hỗn hợp khí B. Lấy nớc tách ra ở trên cho tác dụng với Na thu đợc 4,704 lít H 2 (đktc) lợng ôlefin trong B phản ứng vừa đủ với 1,35 lít Br 2 0,2M. Phần ete và rợu trong B chiếm thể tích 16,128 (lít) ở 136,5 0 C và 1 atm. a- Tính hiệu suất rợu bị loại nớc thành ôlefin? Biết hiệu suất phản ứng của các rợu là nh nhau và số mol các ete trong A đều bằng nhau. b- Xác định CTPT, viết các đồng phân chức rợu của 2 rợu ban đầu. H ớng dẫn : Đặt CTTĐ của hỗn hợp là: C n H 2n+1 OH (n tb >2). Al2O3 , T C n H 2n+1 OH-----------> C n H 2n + H 2 O. (1) C n H 2n+1 OH ----------> (C n H 2n+1 ) 2 O + H 2 O (2). Na+ H 2 O --------> NaOH + 1/2 H 2 (3) C n H 2n + Br 2 -------> C n H 2n Br 2 (4). nH 2 O = 2nH 2 = 0,42(mol) ; nC n H 2n = nBr 2 = 0,27(mol). nEte + nRợu = 0,48(mol) nH 2 O(1) = nC n H 2n =0,27 => nH 2 O(2) = 0,42- 0,27 = 0,15 => nRợu d = 0,48 0,15 = 0,33. nRợu bđ = nRợu(1) + nRợu(2) nRợu d = 0,27+0,15.2+0,33 = 0,9(mol). => Hiệu suất phản ứng H = 0,27/0,9 = 30%. b) Tính đợc M tb = 47/0,9 => n tb = 2,4. => có một rợu CH 3 OH(x mol), C m H 2m+1 OH(y mol) => x+y=0,9 46x+(14m+18)y =47 => y=0,4/(m-2) với m>2. Theo trên có nC m H 2m+1 OH biến thành anken là 0,3y. Số mol mỗi ete = 0,15/3=0,05(mol) Vì số mol các ete bằng nhau => số mol rợu tạo ete nh nhau => nC m H 2m+1 OH = 0,3/2 = 0,15. Sau phản ứng C m H 2m+1 OH d nghĩa là: y>0,3y + 0,05 => 0,9>y>0,4 <=> 0,4<0,4/(m-2)<0,9 => 2,4<m<3,9 nguyên dơng <=> m=3 => C 3 H 7 OH. 10 [...]... đều thuộc loại no đơn chức kế tiếp (vì đều tạo ra olefin kế tiếp) => gọi CTPT của chúng bằng công thức tơng đơng CnH2n+1-OH CnH2n+1-OH ->CnH2n+H2O CnH2n + 3n/2O2 > nCO2 + nH2O nO2 = 1,4336/22,4.5=0, 0128 mol nN2 = 0,0 512 mol Số mol hỗn hợp sau khi ngng tụ hơi nớc= 0,06 mol Gọi số mol rợu ban đầu là a => số mol anken =a => nO2p = 1,5na => nO2d = 0, 0128 -1,5na nCO2 = na Theo bài ra ta có: 0, 0128 1,5na... nO2p = 0,025(3n-x) => nO2d = 0,25-0,025(3n-x) 12 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O Na2CO3 + BaCl2 > BaCO3 + 2 NaCl nCO2 = nBaCO3 =0 ,12 mol = 0,05ntb => ntb = 2,4 => số nguyên tử C rợu no =1 hoặc 2 số mol khí sau phản ứng là : 12. 0,98/0,082(273+136,5) = 0,35 mol Theo phơng trình p nH2O = 0,05(n+1-x) => 0,25-0,025(3n-x) + 0 .12 +0,05(n+1-x) = 0,35 => xtb =0,4 => Gọi y là... Mg(OH)X 18 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 R2 R2 * Xêton + R-MgX > Rợu bậc 3: R2 R1-C(O)-R2 + R3-Mg-X > R1-C-O-Mg-X R3 R2 R2 R1-C-O-Mg-X + HOH > R1-C-OH + Mg(OH)X R3 R3 2- Điều chế rợu metylic: ZnO, 800C, 200at CO + 2H2 > CH3-OH 3- Điều chế rợu etylic: Men amylaz và mântz a- Thuỷ phân tinh bột: (C6H10O5)n + nH2O -> nC6H12O6 (glucozơ) Men rợu: zymaz, T=32C C6H12O6 ->... Cl-CH2-CH(OH)-CH2-Cl + HCl (1,3-điclopropanol-2) Cl-CH2-CH(OH)-CH2-Cl + 2NaOH > HO-CH2-CH(OH)-CH2-OH + 2NaCl, c- Lên men glucozơ có mặt NaHCO3 NaHCO3 C6H12O6 -> HO-CH2-CH(OH)-CH2-OH + CH3CHO + CO2 Luyện tập: Bài 1: Vấn đề 2: Phenol Vấn đề 3: Amin Vấn đề 2: Anđehit 19 ... A,B,C đều là rợu đơn chức Gọi 3 rợu A,B,C bằng 1 rợu tơng đơng: CnH2n+1-2a(OH) CnH2n+1-2a(OH) + aH2 > CnH2n+1(OH) (1) CnH2n+1OH -> CnH2n + H2O (2) Theo bài ra có nX = 0,6 mol, theo ptp nX =nY = 0,6 mol, mX + mH2 = mY =31,4 + 4,48.2/22,4= 31,8(g) => MtbY = 31,8/0,6 =53 => ntb = 2,5 =>Y gồm C2H5OH và C3H7OH với tỷ lệ mol là 1:1 Vậy hỗn hợp X có thể là: 13 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 1) C2H5OH,... 200 ml dung dịch NaOH Biết một trong 2 axit tạo ra có klpt bằng klpt của một trong hai rợu Hãycho biết: - CTPT của 2 rợu? - CTCT các rợu đồng phân? 14 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 - Thành phần % khối lợng các rợu trong hỗn hợp X? Các phản ứng đều hoàn toàn Hớng dẫn: Gọi X bằng cttđ : CnH2n+1-CH2- OH CnH2n+1-CH2OH + (3n+2)/2O2 -> (n+1)CO2 + (n+2)H2O (1) CnH2n+1-CH2OH + O2 -> CnH2n+1-COOH + H2O... +(3n+1-z)/2O2 > nCO2 + (n+1)H2O nCO2 = na = nCaCO3 = 0,375 * Mtb =2.36,4 = 72,8 => a =18,2/2.72,8 = 0 ,125 thay vào * có n = 3 => 14.3 + 2 16z =72,8 => z =1,8 Vậy có một rợu đơn chức C3H7OH rợu còn lại là C3H6(OH)2 hoặc C3H5(OH)3 Nồng độ HCl: C3H8-z(OH)z + zHCl > C3H8-zClz + zH2O nHCl = za = 1,8.0 ,125 = 0,225 mol => CM HCl = 0,225/0,225 = 1M Ví dụ 2: Cho 2 rợu đơn chức, no tác dụng với axit HBr đợc... lợng ta có mY = mX > MY = mY/nY = mX/nY = 162/4(1+h) = 27 > h = 0,50 = 50% C2H4 + H2O > C2H5OH; CH3-CH=CH2 + H2O > CH3-CH(OH)-CH3 CH3-CH=CH2 + HOH > CH3-CH2-CH2-OH (spp) 15 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 Đặt số mol của C2H5OH, CH3-CH(OH)-CH3, CH3-CH2-CH2-OH có trong m gam hỗn hợp Z tơng ứng là a,b,c => a+b+c=2nH2 = 0,04(mol) Phản ứng oxi hoá: C2H5OH + O2 > CH3-CHO + H2O CH3-CH(OH)-CH3... Rợu đa chức: R(OH)x hoặc là CnH2n+2-2a-x(OH)x Quan trọng nhất là 2 rợu: CH2(OH)-CH2(OH) Etylenglicol và CH2(OH)-CH(OH)-CH2-(OH) Glyxerin Tính chất: 1-Phản ứng tơng tự rợu đơn chức 16 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 - Tác dụng với kim loại kiềm R(OH)x +xNa -> R(ONa)x + x/2H2 - Tác dụng với axit (este hoá): H2SO4 đđ R(OH)x + xHONO2 > R(ONO2)x + xH2O H2SO4, T, P cao C3H5(OH)3 + 3CH3-COOH ... (cùng đk) Mặt khác khi đốt cháy13,6 gam hỗn hợp X thu đợc 10,36 lit CO2 (đktc) Hãy tìm CTPT, viết các đồng phân dạng rợu của A và B gọi tên? Biết tỷ khối hơi của B đối với A là 4,25 17 Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 Hớng dẫn: A có dạng : CnH2n+1OH; B có dạng : CmH2m+2-z(OH)z , Đặt a = mA = mB Theo bài ra có dA/B = 4,25 => MB = 4,25 MA Ptp: CnH2n+1OH + Na > CnH2n+1-ONa + 1/2H2 (1) nH2 = 1/2nA = a/2M . Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 mC =12. nCO 2 = 12( g); mH=2nH 2 O = 3(g); mO= 23 -12- 3 = 8(g). Gọi CTPT của A là C x H y O z => x:y:z = 12/ 12:3/1:8/16. Chuyên đề bồi dỡng hoá học lớp 12 Chuyên đề bồi dỡng hoá học khối 12. Vấn đề 1: rợu phênol- amin 1.1: Rợu: 1.1.1: Khái