chuyên đề andehit xeton

Thí dụ 2: Cho hỗn hợp HCHO và H2 đi qua ống đựng bột Ni nung nóng. Dẫn toàn bộ hỗn hợp thu đượu sau phản ứng vào bình nước lạnh để ngưng tụ hơi chất lỏng và hoa tan các chất có thể tan được , thấy khối lượng bình tăng 11,8g. Lấy dd trong bình cho tác dụng với dd AgNO3NH3 thu được 21,6g Ag. Khối lượng CH3OH tạo ra trong phản ứng hợp H2 của HCHO là: A. 8,3g B. 9,3g PC. 10,3g D. 1,03g Suy luận: HCHO + H2 CH3OH () chưa phản ứng là 11,8g. HCHO + 2Ag2O CO2 + H2O + 4 Ag . MHCHO = 0,05.30 = 1,5g ; 4. Nếu có hỗn hợp hai anđehit tham gia phản ứng tráng gương mà cho 1 trong hai anđehit là HCHO hoặc anđehit 2 chức và anđêhit còn lại là đơn chức 5. Dựa trên phản ứng đốt cháy anđehit no, đơn chức cho số mol CO2 = số mol H2O. + 1 nhóm andehit ( CH = O) có 1 liên kết đôi C = O Þ andehit no đơn chức chỉ có 1 liên kết nên khi đốt cháy (và ngược lại) + andehit A có 2 liên kết có 2 khả năng : andehit no 2 chức ( 2 ở C = O) hoặc andehit không no có 1 liên kết đôi ( 1 trong C = O, 1 trong C = C). Anđehit Ancol cũng cho số mol CO2 bằng số mol CO2 khi đốt anđehit còn số mol H2O của rượu thì nhiều hơn. Số mol H2O trội hơn bằng số mol H2 đã cộng vào anddeehit.

A TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1 Định nghĩa, phân loại và danh pháp :

a) Định nghĩa :

+ Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm CH=O liên kết trực tiếp với

nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử H

VD : H-CHO, CH3CHO

+ Xeton là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm >C=O liên kết trực tiếp với 2

nguyên tử cacbon

VD :

Cấu trúc nhóm cacbonyl: >C=O

Nguyên tử C mang liên kết đôi ở trạng thái lai hóa sp² Liên kết đôi C=O gồm 1 liên

kết σ bền và một liên kết π kém bền Góc giữa các liên kết ở nhóm >C=O giống với

góc giữa các liên kết >C=C< tức là ≈ 120° Trong khi liên kết C=C hầu như không

phân cực, thì liên kết >C=O bị phân cực mạnh: nguyên tử O mang một phần điện tích

âm, δ-, nguyên tử C mang một phần điện tích dương, δ+ .Chính vì vậy các phản ứng

của nhóm >C=O có những điểm giống và những điểm khác biệt so với nhóm >C=C<

b) Phân loại :

- Dựa theo gốc hidrocacbon : no, không no, thơm

- Dựa theo số nhóm chức : đơn chức, đa chức

c) Danh pháp :

* Anđehit : - Tên thay thế = tên h.c theo mạch chính + al

- Tên thường : Một số anđehit đơn giản được gọi theo tên thông thường

có nguồn gốc lịch sử

VD :

(CH3)2CHCH2CH=O 3-metylbutanal

* Xeton : - Tên thay thế = Tên h.c tương ứng + vị trí nhóm chức + on

- Tên gốc chức = tên gốc h.c + xeton

VD :

CH3-C-CH3

O

Propan-2-on

CH3- C-CH2-CH3

O

But-2-on

CH3- C-CH=CH2

O

But-3-en-2-on

2 Tính chất hóa học :

a Phản ứng cộng : có thể xem liên kết C=O như C=C

- Cộng H2 ( phản ứng khử) : Anđehit + H2 Ancol bậc 1

Xeton + H2 Ancol bậc 2

=>Anđehit đóng vai trò là chất khử

- Cộng H2O, HCN (hidro xianua):

+) C=O + H2O sp không bền

VD: H2C=O + H2O H2C(OH)2 (không bền)

+) C=O + HCN sp: xianohidrin bền

VD: (xianohiđrin)

b Phản ứng oxi hóa

- Tác dụng với Br2 và dd KMnO4

VD: R-CHO + Br2 + H2O R-COOH + HBr

* Xeton không làm mất màu 2 dd trên vì nó không bị oxi hóa

- Tác dụng với AgNO3/NH3 ( phản ứng tráng bạc)

AgNO3 + 3NH3 + H2O [Ag(NH3)2]OH (phức tan)

R-CHO + 2[Ag(NH3)2]OH RCOONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O

=>Anđehit đóng vai trò là chất oxi hóa

Dùng để nhận biết anđehit

TQ: R(CHO)z + 2z AgNO3 + 3z NH3 + z H2O R(COONH4)z + 2z NH4NO3 + 2z Ag

• Riêng anđehit fomic : HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 +

4NH4NO3 + 4Ag

- Tác dụng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm Cu2O đỏ gạch

R(CHO)z + 2zCu(OH)2 + zNaOH R(COONa)z + z Cu2O + 3z H2O

• Riêng andehit fomic: HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O

Trong một số bài toán có thể viết

R-CH=O +Ag2O R-COOH + 2Ag

R-CH=O + 2Cu(OH)2 R-COOH + Cu2O+2H2O

R Nếu R là Hydro, Ag 2 O dư, Cu(OH) 2 dư:

H-CHO + 2Ag2O H2O + CO2 + 4Ag

H-CH=O + 4Cu(OH)2 5H2O + CO2 + 2Cu2O

R Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản

ứng tráng gương.

HCOOH + Ag2O H2O + CO2+2Ag

HCOONa + Ag2O NaHCO3 + 2Ag

H-COOR + Ag2O ROH + CO2 + 2Ag

R Anđehit vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxi hóa:

+ Chất khử: Khi phản ứng với O2, Ag2O/NH3, Cu(OH)2(to)

+ Chất oxi hóa khi tác dụng với H2 (Ni, to)

c Phản ứng ở gốc h.c : Nguyên tử H ở bên cạnh nhóm cacbonyl dễ tham gia phản

ứng thế

VD : CH3-C-CH3 + Br2 CH3-C-CH2Br + HBr

O O

3 Điều chế:

- Phương pháp chung để điều chế anđehit và xeton là oxi hóa nhẹ ancol bậc 1 và bậc 2

* Fomanđehit được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hóa metanol nhờ có oxi

không khí ở 600-7000C với xúc tác Cu hoặc Ag

2CH3-OH + O2 2HCH=O + 2H2O

- Từ hidrocacbon:

* Oxi hóa không hoàn toàn metan là pp mới sx fomandhit: CH4 + O2 HCH=O + H2O

* Oxi hóa etilen là pp hiện đại sx axetan đehit: 2CH2=CH2 + O2 2CH3CH=O

* Oxi hóa cumen rồi chế hóa với axit H2SO4 thu được axeton cùng với phenol

(CH3)2CH-C6H5 tiểu phân trung gian CH3-CO-CH3 + C6H5-OH

* Axetanđehit còn có thêm pp: CH CH + H2O CH3-CHO

MỘT SỐ CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN

1 Anđêhit no, đơn chức, mạch hở có CTTQ là CnH2n + 1CHO hay CmH2mO

2 Axetilen và ankin có liên kết đầu mạch hoặc h.c có liên kết đầu mạch tác dụng với

AgNO3/NH3 cho kết tủa vàng còn anđehit cho Ag

3 Dựa và phản ứng tráng gương :

+ 1mol anđehit đơn chức (R-CHO) cho 2mol Ag

+ Trường hợp đặc biệt : H-CH = O phản ứng Ag2O tạo 4mol Ag và %O = 53,33%

Thí dụ 1: Chất hữu cơ X thành phần gồm C, H, O trong đó %O: 53,3 khối lượng

Khi thực hiện phản ứng trang gương, từ 1 mol X → 4 mol Ag CTPT X là:

PA HCHO B (CHO)2 C CH2(CHO)2 D C2H4(CHO)2

Thí dụ 2: Cho hỗn hợp HCHO và H2 đi qua ống đựng bột Ni nung nóng Dẫn toàn bộ hỗn hợp thu đượu sau phản ứng vào bình nước lạnh để ngưng tụ hơi chất lỏng và hoa tan các chất có thể tan được , thấy khối lượng bình tăng 11,8g

Lấy dd trong bình cho tác dụng với dd AgNO3/NH3 thu được 21,6g Ag Khối lượng

CH3OH tạo ra trong phản ứng hợp H2 của HCHO là:

A 8,3g B 9,3g PC 10,3g D 1,03g

Suy luận: H-CHO + H2 CH3OH

() chưa phản ứng là 11,8g

HCHO + 2Ag2O CO2 + H2O + 4 Ag

MHCHO = 0,05.30 = 1,5g ;

4 Nếu có hỗn hợp hai anđehit tham gia phản ứng tráng gương mà cho 1 trong hai

anđehit là HCHO hoặc anđehit 2 chức và anđêhit còn lại là đơn chức

5 Dựa trên phản ứng đốt cháy anđehit no, đơn chức cho số mol CO2 = số mol

H2O

+ 1 nhóm andehit (- CH = O) có 1 liên kết đôi C = O Þ andehit no đơn chức chỉ có 1 liên kết nên khi đốt cháy (và ngược lại)

+ andehit A có 2 liên kết có 2 khả năng : andehit no 2 chức ( 2 ở C = O) hoặc andehit không no có 1 liên kết đôi ( 1 trong C = O, 1 trong C = C)

Anđehit Ancol cũng cho số mol CO2 bằng số mol CO2 khi đốt anđehit còn số mol H2O của rượu thì nhiều hơn Số mol H2O trội hơn bằng số mol H2 đã cộng vào anddeehit

Thí dụ : Đốt cháy hỗn hợp 2 anđehit no, đơn chức thu được 0,4 mol CO2 Hidro hóa hoàn toàn 2 anđehit này cần 0,2 mol H2 thu được hỗn hợp 2 rượu no, dơn chức Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 rượu thì số mol H2O thu được là:

A 0,4 mol PB 0,6mol C 0,8 mol D 0,3 mol

Suy luận: Đốt cháy hỗn hợp 2 anđehit được 0,4 mol CO2 thì cũng được 0,4 mol H2O Hidro hóa anđehit đã nhận thêm 0,2 mol H2 thì số mol của rượu trội hơn của anđehit

là 0,2 mol Vậy số mol H2O tạo ra khi đốt cháy rượu là 0,4 + 0,2 = 0,6 mol

BÀI TẬP ANĐEHIT – XETON Câu 1: Fomalin hay fomon được dùng để ngâm xác động vật, thuộc da, tẩy uế, diệt

trùng,… Fomalin là

A dung dịch rất loãng của anđehit fomic.

B dung dịch axetanđehit khoảng 40%

C dung dịch 37 – 40% fomanđehit trong nước

D tên gọi của H–CH=O

Câu 2: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Trong phân tử anđehit, các nguyên tử chỉ liên kết với nhau bằng liên kết σ

B Hợp chất R–CHO có thể điều chế được từ RCH2OH

C Hợp chất hữu cơ có nhóm –CHO liên kết với H là anđehit

D Anđehit có cả tính khử và tính oxi hóa

Câu 3: Số đồng phân xeton ứng với công thức phân tử C5H10O là

A 5 B 6 C 3 D 4

Câu 4: Trong công nghiệp, axeton điều chế từ

A xiclopropan B propan–1–ol C propan–2–

ol D cumen

Câu 5: Thứ tự giảm dần nhiệt độ sôi của các chất CH3CHO, C2H5OH, H2O là

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

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

Chú ý: - Ancol có từ C1 đến C3 có ts < ts của H2O

- Ancol từ C4 trở đi có có ts > ts của H2O

Câu 6: Cho sơ đồ: C6H5CH3 X Y Công thức cấu tạo của X, Y lần lượt là

A C6H5CHO, C6H5COOH B C6H5CH2OK, C6H5CHO

C C6H5CH2OH, C6H5CHO D C6H5COOK, C6H5COOH

Câu 7: Có thể dùng một chất nào trong các chất dưới đây để nhân biết được các chất:

ancol etylic, glixerol, anđehit axetic đựng trong ba lọ mất nhãn?

A Cu(OH)2/OH- B Quỳ tím C Kim loại Na D

dd AgNO3/NH3

Câu 8: Bằng 3 phương trình phản ứng có thể điều chế được cao su buna từ

A HOCH2CH2OH B CH3[CH2]2CHO C CH3–COOH D

O=CH[CH2]2CH=O

Câu 9: Một anđehit no X mạch hở, không phân nhánh, có công thức thực nghiệm là

(C2H3O)n Công thức cấu tạo của X là

A O=CHCH2CH2CHO B

O=CHCH2CH2CH2CHO

C O=CHCH(CH3)CH2CHO D O=CHCH(CH3)–CHO

Câu 10: Cho các chất sau: CH3CH2CHO (1), CH2=CHCHO (2), (CH3)2CH–CHO (3),

CH2=CHCH2OH (4) Những chất phản ứng hoàn toàn với lượng dư H2 (Ni, t°) cùng tạo ra một sản phẩm là

A 2, 3, 4 B 1, 2, 4 C 1, 2, 3 D 1, 3, 4

Câu 11: Cho các sơ đồ phản ứng sau:

A B + C; B + 2H2 ancol isobutylic

A + CuO D + E + C; D + 4AgNO3 + NH3 F + G + 4Ag

A có công thức cấu tạo là

A (CH3)2C(OH)–CHO B HOCH2CH(CH3)CHO

C OHC–CH(CH3)–CHO D CH3CH(OH)CH2CHO

Câu 12: 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

A no, đơn chức B không no có hai nối đôi, đơn chức

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

Câu 13: Ba chất hữu cơ mạch hở X, Y, Z có cùng công thức phân tử C3H6O và có các tính chất: X, Z đều phản ứng với nước brom; X, Y, Z đều phản ứng với H2 nhưng chỉ

có Z không bị thay đổi nhóm chức; chất Y chỉ tác dụng với brom khi có mặt

CH3COOH X, Y, Z lần lượt là

A C2H5–CHO, CH2=CH–O–CH3, (CH3)2CO

B (CH3)2CO, C2H5–CHO, CH2=CH–CH2OH

C C2H5–CHO, (CH3)2CO, CH2=CH–CH2OH

D CH2=CH–CH2OH, C2H5–CHO, (CH3)2CO

Câu 14: Cho 2,9 gam một anđehit X phản ứng hoàn toàn với lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3 thu được 21,6 gam Ag Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A HCHO B CH2=CH–CHO C O=CH–CHO D

CH3CHO

Câu 15: Cho m gam hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy

đồng đẳng tác dụng với CuO dư nung nóng, thu được một hỗn hợp rắn Z và một hỗn hợp hơi Y có tỉ khối hơi so với H2 là 13,75 Cho toàn bộ Y phản ứng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 đun nóng, sinh ra 64,8 gam Ag Giá trị của m là

A 7,8 B 8,8 C 7,4 D 9,2