Định nghĩa: - Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm CHzO nhóm cacbandehit liên kết với nguyên tử C hoặc nguyên tử H - Xeton là nhứng hợp chat hứu cơ mà phân tử có nhóm >
Trang 1Sóc VAN BE 7:
GIAI BAI TAP VE ANDEHIT ~ XETON - AXIT CACBOXYLIC
A TOM TAT KIEN THỨC CƠ BÁN
Bai 1: ANDEHIT VA XETON
| KHAI NIEM:
1 Định nghĩa:
- Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm CHzO (nhóm cacbandehit
liên kết với nguyên tử C hoặc nguyên tử H
- Xeton là nhứng hợp chat hứu cơ mà phân tử có nhóm > C=O liên kết với hai nguyên
tC
0
axetophenon xiclohexanol
2 Danh pháp
a, Tên anđehit = Tên hiđrocacbon mạch chính + al
Mạch chính phải chứa nhóm - CH = O, đánh số 1 trên C của nhóm chức
4 3 2 1
+ Thí dụ: HạC - oH —CH,-CH=0 :3-metylbutanal
CH,
3
b Tên xeton = Tên hidrocacbon mach chính + on
Mạch chính phải chứa nhóm > C = O, đánh số 1 từ đầu gản nhóm > € = 0
+ Thí dụ H;C-CH;-(-CH; butan- 2- onI
0
II TÍNH CHẤT VAT LÝ
- Fomanđehit và axetanđehit là những chất khí không màu, mùi xóc, tan tốt trong
- Ayeton la chat long đễ bay hơi, tan vô hạn trong nước và hòa tan được nhiêu chát
húu cơ khác
-_ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của anđehit và xeton cao hơn so với hiđrocacbon
có cùng số € nhưng lại tháp hơn so với các aricol có cùng số C
Trang 2Il, TINH CHAT HOA HOC
+* Tính chất 1: Phản ứng cộng
+ Voi He! andehit tạo ancol bac 1; xeton tao ancol bac 2
+ Thí dụ CHyCHO + Hy —M! 5.HOH
HjC-C-CH, +H, BE GH,C-CH-CH,
+ Phản ứng công nước và cộng HON
jou H;C=O+H;O—>H;C
OH
GN HyC-O-CHy +H-CN——9H;C— @ —CHy
xianohiđin
CN CH; ~CHO+H~CN——>H;C- CH~OH
“Tinh chat 2:
Phản ứng oxi hóa: tac dung v6i brom, KMNnOg
+ Andehit dé bi oxi hóa, nó làm mắt màu dung dịch brom, dung dịch thuốc tím và bị oxi hóa thành axit cacboxylic
RCH= O+Bï, +HạO——»RCOOH+ 2HEr
+ Axeton khó bị oxi hóa nên không làm mắt màu dung dich brom và dung dịch KMnO4 s+ Tính chất 3:
Tác dụng với ion Ag+ trong dung dịch amoniac
R~CH=O+2[Ag[NH;);]OH——>R~COONH, +2Ag.| +3NH; +HạO
Phản ứng này dùng đề nhận biết anđehit và đễ tráng gương, tráng ruột phích Xeton không khử được ion Ag+
+ Tính chắt4: Phản ứng ở gôc hiđrocacbon
HaC—& —CHs + Brg —HEOCH 5H1.¢ —C—CH,Br + HBr
IV DIEU CHE
-_ Oxi hóa nhẹ ancol bậc 1 được anđehit, ancol bậc 2 được xeton
- _ Điều chế fomanđehit trong công nghiệp:
2CH; —OH +0, —A8800"C_5 HCH = 0 +2H,0
- Phương pháp mới sản xuất fomanđehit là oxi hóa không hoàn toàn CH¡
CH, +0.—*"_3HCHO +H,0
- Phuong phap hién đại sản xuất axetanđehit là oxi hóa efilen
2CH, = CH, +O, PSEC ›2CH.CHO
Trang 4Bai 2: AXIT CACBOXYLIC
I KHÁI NIỆM
1 Định nghĩa:
Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiểro
+ Thí dụ: H~ COOH, HsC — COOH,
2 Pân loại:
Axit cacboxwiic được phân ra làm nhiều loại như sau
= Axit no, mach h&, đơn chức có công thức chung là: CaHas.+COOH (n > 0) hoặc CaHaaO; (n> 1), thí dụ: CaHsCOOH,
- _ Aadt không no, fhí đụ: CHạ = CHCOOH,CH = C~ CH;COOH,
~ _ Adtthơm, thf du: CgHsCOOH
- _ Aát đa chức, thí đụ: HOOC - COOH
3 Danh pháp: Tên axit = axit + tên hiđrocacbon tương ứng + oic
+ Thí dụ: (CHa)ạCH ~ COOH: axit 2 - metylpropanoic
II CÁU TRÚC VÀ TÍNH CHÁT VẬT LÝ
1 Câu trúc
Tương tác giữa nhóm > C=O và nhóm -OH trong nhóm -COOH đã dẫn đền hệ quả nguyên tử H ở nhóm -OH axit trở nên linh đông hơn ở nhóm -OH ancol, phenol và phản ứng của nhóm > C=O axit cũng không còn giống như của anđehit, xeton
2 Tinh chat vật lý
+ Axit cacboxvlic có nhiệt độ sối cao hơn ancol, anđehit, xeton có cùng số nguyên tí cacbon Nguyên nhân là do sự phân cực ở nhóm cacboxylic và sự tạo thành liên hidro liên phân tử ở axit cacboxylic -
+_ Do có liên kết hiđro với nước nên các axit có từ 1 đến 3 nguyên tử cacbon tan vô hạn trong nước Khi mạch cacbon tăng thì độ tan trong nước giảm
Il, TINH CHAT HOA HOC
“ Tinh chat 1: Tinh axit
Axit cacboxylic là axit yếu: làm hồng quỷ tím, tác dụng với bazơ, oxit bazơ, kim loại
Nếu nhóm cacboxvl mang nhóm đấy electron cảng mạnh thì tính axit càng yếu, ngược
lại nều mang nhóm hút electron càng mạnh thì tính axit cảng mạnh
+ Thí dụ
t
CxHECOOH CHICOOH CI~CHẠCOOH ~— F-CH,COOH
K (28°C); 133105 175.108 135.105 269.105
-+ Tính chắt 2: Phan ứng với ancol (phản ứng este hóa)
RCOOH+ROHE®“SsRCOOR!+H,O
*Tính chắt8: Phốn 0g tóc rước lên phên tì
HC —©- OH + HO-C-CH, B85 9H,C- C-O- 6-H,
anhidrit axetic
* Tinh chat 4: Phan ting & géc hidrocacbon
CH;CH,CH,COOH + Cl, —* CH, CH,CHCOOH+ HCI i
Trang 5B MOT SO KINH NGHIEM KHI GIAI BAI TAP VE: ANDEHIT — XETON —
AXIT CACBOXYLIC
1 Kinh nghiệm khi giải bài tap có liên quan đến phản ứng đặc trưng của nhóm (-CHO) trong phân từ chất hữu co
a Với anđehit đơn chức RCHO cứ 1 mol anđehit tạo được 2 mol Ag (trlr andehit fomic
HCHO) Trường hợp cân tính số mol anđehit dựa vào số mol Ag (hoặc ngược lại) ta
cần chia làm 2 trường hợp, có và không có HCHO, (Nêu là HCHO thì từ 1 mol HCHO
tao được 4 mol Ag)
b Nêu đề bài cho 1 mol chất hứu cơ X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs/NH; (hay [Ag(NHa);]OH) thu 4 mol Ag, thì X có thế hoặc là HCHO, hoặc là R(CHO}
e Một số phân ứng tráng bạc của nhóm (-CHO) thường gặp:
RCHO + 2[Ag(NH,);]OH———>RCOONH, + 2Ag} +3NH; +HạO (1)
HCHO + 4[Ag(NH;};]OH———NH,);CO; +4Ag} +ôNH; + 2H10 (2)
HCOONa+2[Ag(NH;}2]OH———>Na(NH,)CO; + 2Ág | +3NH; +HạO (3)
HCOONH, +2[Ag[NH;);]OH——XNH,);CO; + 2Ag} +3NH; +HạO (4)
CH,OH(CHOH),CHO + AgạO— “H2 ›CH;OH(CHOH)¿COOH+2Ag Ì (5}
2HC=C~CH; —CHO +3Ag;O— #5 y2AgC =C—CHạCOOH+H;O +4Ag} (8)
+ Tông quát:
R(CHO), + 2n[Ag(NH;}„]OH———»R(COONH,)„ + 2nAg+ änNH; +nH,O (7)
d Phản ứng với Cu(OHj›
RCHO+2Cu(OH); +NaOH—Ẻ~›RCOONa+ Cu;O | +3H„O
(màu đỏ gạch}
e Phản ứng cộng hợp Hạ của anđehit đơn chức: RCHO
CHanet-akCHO + (K+ 1) Hp MC, Haga HOH
(Với k là số liên kết z trong nồi đôi hay ba của góc R)
+_ Nếu RCHO cộng hợp Hạ mà nạcuọ <My, thì gốc R không no
Nếu R(CHO), cộng hợp Hạ mà ngựcuoy, < nụ, th
- Có thể x > 1, R(CH©), là anđehit đa chức Hoặc
- Có thể gốc R không no, hay do cả 2 nguyên nhân
+ Nếu R(CH©), cộng Hạ mà ngụcgo;, = nụ, thì đó là anđehit no, đơn chức
ø- Đốt cháy một anđehit cho ncọ, = nụ, o thì anđehit đó no, đơn chức
Còn nếu nẹọ, > nạ,o thì anđehit đó không no
+ Thí dụ: Anđehit no, đơn chức cháy
Trang 62 Kinh nghiệm giải bài tập có liên quan đến phản ứng đặc trưng của axit cacboxylic R(COOH),
a Có thê kết luận cacboxylic (X) R(COOH), đơn chức:
- Nếu 01) cháy cho ncọ, =nu,o => CTPTO) CạFbnOz
nụ, thoát ra thì: (24) là axit đơn chức
-_ Nếu 09 tác dụng với kim loại mạnh cho n,
-_ Khi ÒQ là axit cacboxylic không no, đơn chức (chứa 1 nôi đôi) CạHzn.aO2 cháy ta có;
n„ cháy =nco, - ho
b Khi axit cacboxylic thực hiện phản ứng trung hòa với bazo:
R(COOH), +xNaOH——>R(COONR), +xH;O (x >1)
Dựa vào tỉ lệ nưaow : nạạt để biết axit đơn hay đa chức - | + _ Sau phản ứng trung hòa, cô cạn dung dịch thu được chất rắn, ngoài muối có thể có
cả kiểm còn dư
e Chỉ axt HCOOH mới tham gia phản ứng tráng gương trong các axit cacboxylie:
HCOOH+ 2AgNO; + 4NH; +HO———XNH,);CO; + 2Ag Ì +2NH¿NO;
d Phản ứng cháy của muỗi:
2G;Hạn,jCOONa+ (ấn + 1)O0;—Ứ—2n +1)CO; + (2n + 1)HạO + Na¿CO;
C MỘT SÓ KINH NGHIỆM GIẢI NHANH BÀI TOÁN ANĐEHIT XETON,
AXIT CACBOXYLIC
1 Dùng phương pháp bảo toàn nguyên tô đề giải
Nguyên tắc: Tỗng số mol nguyên tử của một nguyên tố bắt kì trước và sau phản
ứng luôn bằng nhau
2 Dùng phương pháp tăng giảm khôi lượng
Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ 1 mol chất X thành 1 (hay
nhiều) mol chat Y
3 Dùng phương pháp trung bình
Nguyên tắc: Chuyễn bài toán hỗn hợp thành bài toán một chất tương đương để giải
4 Dùng phương pháp biện luận
lguyên tắc phương pháp: khi số phương trình đại số có thể thiết lập được ít hơn
số ẳn số cân tìm, ta phải biện luận để tìm đáp án được chọn
Trang 7
BAI TAP SO 1
Đốt cháy hoàn toàn a (mol) axit hữu cơ Y được 2a (mol) CO Mặt khác, để trung hòa
a (mol) Y cần vừa đủ 2a (mol) NaOH Công thức cấu tạo thu gọn của Y là:
A HOOC — COOH B HOOC — CH2 — CH2 —- COOH
(Thao đã TSĐH, CĐ- 2007, khôi A)
BÀI GIẢI
LŸ BÀI TẬP SÓ 2
Trung hòa một lượng axit hữu cơ đơn chức X bằng NaOH vừa đủ Cô cạn dung dịch
sau phản ứng rồi đốt cháy hết lượng muối khan thi thu được 4,032 lít khí COa (ở đktc), 0,06 mol NazCO3 va m gam H;O Tên và công thức của X là:
A Axit acrylic (Co2H3COOH}
B Axit propionic (CaHzC:OOH)
C Axit fomic [HOOOH)
D Axit axetic (CH3sCOOH})
BAIGIAI
( par TAP SO 3
Đốt cháy hoàn toàn m (g) hỗn hợp X (gồm 2 andehit no, đơn chức) thu 0,54 gam HạO
Còn nêu hiđro hóa cũng mì (g} % (xúc tác Ni, f) thu được hỗn hợp Y
BÀI GIẢI
( par TAP SO 4
Cân vừa đủ V (lít) O; (ở đktc) dé đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol axit cacboxylic đơn chức Y, thu được 6,72 (l) COa (ở đktc) và 3,6 (g) HạO Giá trị v là:
BÀI GIẢI
LŸ BÀI TẬP SÓ 5
Trang 8Chọn công thức đúng của anđehit đơn chức X trong các công thức sau đây Biết: oxi
hóa hoàn toàn 2,2 gam % thu được 3 qam axIf trơng ứng Y
BÀI GIẢI
l3 BÀI TẬP SÓ 6
Cho 11 gam hỗn hợp X gồm 3 axit cacboxylic đơn chức cùng dãy đồng đẳng tác dụng
hoàn toàn với Na kim loại, thu 2,24 (1) khi He (dktc) va m (g) mudi htru co Gia tri m la
A 18.48 (g) B 154 (g)
C.12,5 (gq) D 9,24 {q)}
BAIGIAI
[4 BAI TAP SO7
3 gam axit cacboxylic no, don chire X duoc trung hoa vừa đủ bang dung dich NaOH
Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,1 gam muôi khan Công thức X là:
BÀI GIẢI
( par TAP SO 8
Hiđro hóa hoàn toàn 7,4 gam hỗn hợp X (gồm HCHO va CHaCH©) xúc tác hi, Ú, thu a gam ancol Còn nêu thực hiện phản ứng tráng bạc cũng lượng hôn hợp trên thì thu được 64,8 gam Ag Gia tri cla a là:
A 6 2 (g} B 7,8 (g)
C.84 fg} D 9,6 (g)
BÀI GIẢI
[ par TAP SO 9
Cho 38,9 gam hỗn hợp x (gồm CgHzOH, HCOOH, CHaCO©H) tác dụng vừa đủ với 0,6 lít dung dịch NaOH 1M Khdi lượng muôi khan thu được sau phản ứng là:
BAIGIAI
LŸ BÀI TẬP SÓ-10
Trang 9Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm 2 axit hứu cơ đồng dang X, ¥ (ké tiép nhau),
thu 3,136 (l) COs (đo ở đldc) và 2,52 (g) HạO Công thức X, Y là:
A CoH3COOH va C3HsCOOH
B CH3COOH va C2HsCOOH
C CaHzCOOH và CsHsCOOH
D HCOOH va CH3COOH
BAIGIAI
Cho 1,31 gam hỗn hợp Y gồm 2 anđehit đồng đẳng kê tiếp, thực hiện phản ứng tráng qương hoản toàn thu m gam kêt tủa Còn nêu đốt cháy hêt 2,62 gam Y thu 2,912 (l) CO, (ở dktc) va 2,344 (g) HạO Công thức 2 anđehit và giá trị m là:
A CaHO; CzHạ©; 5 4 (q)
B.CH¿©; CaHạO; 10,8 (q)
C HCHO; CaH4O; 5.4 (g)
D CaHa©; CaHạO; 1,08 (g}
BÀI GIẢI
Cho 0,25 mol hén hợp gồm 2 _anđehit no, đơn chức X, Y tác dung với dung dịch
AQNOs/NH3 du thu 86,4 gam kết tủa và khôi lượng dung dịch AgNOs giảm 77,5 gam
Néu biét Mx < My thì công thức của X là:
BAIGIAI
16,2 gam hỗn hợp 2 axit cacboxylic no, đơn chức X, Y cháy hết cho COa và HạO Nếu biết mẹạ, - mụ,a = 18,2g thì công thức X, Y lần lượt theo thứ tự là:
A HCOOH, C2HsCOOH
B HCOOH, CH3COOH
C CoHsCOOH, C3H7COOH
D C2H3COOH, C3HsCOOH
BAIGIAI
Trang 10anđehit mạch hở, no % có công thức đơn giản nhất là CaHzO vậy CTCT của X là
A CaH;(CH©)› B CsHe{CHO }o
C.C›H¿CHO D C4aHs{CHO }o
BAI GIAI
LŸ BÀI TẬP SÓ-15
Phân tích thành phân nguyên tố của một axit cacboxylic Y thu được 34,61%C và 3,84% H vậy CTCT thu gọn của Y là:
A (COOHj|; B CH3COOH
C CHafCOOH}2 D CHạ = CH—- COOH
BÀI GIẢI
LŸ BÀI TẬP SÓ-16
Phân tích thành phân nguyên tố của một axit cacboxylic Y thu được 34,61%C và 3,84% H vậy CTCT thu gọn của Y là:
C CHaf{COOH}2 D CH2 = CH- COOH
BAI GIAI
LŸ BÀI TẬP SÓ-17
Cho hỗn hợp A gồm 2 anđehit đơn chức X, Y Biét My < My, nx = ny va 10 gam A thurc
hiện phản ứng tráng gương hoàn toàn cho 43,2 gam Ag Tén andehit X la:
A Andehit axetic
B Andehit acrylic
C Andehit fomic
D Ca Ava C déu dung
BAIGIAI
LŸ BÀI TẬP SÓ-18
Cho 2,9 gam anđehit X phản ứng hoàn toàn với lượng dư AghlOz/NH: thu 21,6 gam Àdq CTCT thu gon % là:
Bài kiểm tra kiến thức của bài
1 Tất cả các chất trong dãy nào sau đây đều tác dụng với dung dich AgNOs trong NH3?
CA, Metyl acrylat, but— 1—in, axit axetic
Trang 118B Axetilen, andehit axetic, axeton
@ C But— 2-in, andehit formic, di clo etan
@ D Vinyl axetat, andehit benzoic, propin
2 2,208 gam hén hop X (gdm CH3CHO va CoH») tac dung vlra dil véi dung dich AgNO; trong NH3 thu duc 13,536 gam hén hop ran ¥ %rm CH3CHO trong X la:
A 71,74%
Bicf253%
C 77.41%
D 75%
3 25 mol CHaOH bị oxi hóa bằng CuO, tạo HCHO (với hiệu suất 80%) Cho toàn bộ HCHO tan héttrong 100 gam H20 tạo dung dịch fomol nông độ x% Giá trị x là:
A 385
B 38
G 3J/5
D 37
4 Oxi hóa 4,29 gam anđehit đơn chức X thu 4,88 gam axit tương ứng (với hiệu suất đạt 80%) CTCT thu gọn X% là:
Z7 A CH3CHO
© B HCHO
m C CoHsCHO
D CH:CH;CH;ạCHO
5 Anđehit no, đơn chức, mạch thắng X có CTBGN (C2H30) Tir X, $6 phan ứng tối thiếu
đề điều ché cao su buna la:
A 2
B 3
a
D 5
Cho so dé; C,H, —“ZHE! , x, —*2KOH_ 5 (hop chat bén) CTCT thu gon cla chat X2 la
A CH2OHCH20H
B CH3COOK
C CH3CHO
D CHzCH(OH);
7 Đề trung hòa hoàn toàn 4,8 gam hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ X:, Xạ cần a(mol) NaOH, thu 6,78 (gam) muôi khan Giá trị của a là:
CA 1,2
=Z B 0,09
® C 0,08
0o
