Gáo án ôn tập hóa học

Tính chất hoá học Về cấu tạo, chất béo là trieste, nên chúng có tính chất của este nói chung, như tham gia phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit, phản ứng xà phòng hoá và phản ứng ở g

HỆ THỐNG KIẾN THỨC HÓA HỌC 12

ÔN THI TỐT NGHIỆP 2009 - 2010

CHƯƠNG 1: ESTE – LIPIT

isoamyl axetat Các hợp chất etyl axetat, isoamyl axetat thuộc loại hợp chất este.

Như vậy, khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR thì được este.

Este đơn chức có công thức chung là RCOOR', trong đó R là gốc hiđrocacbon hoặc H ; R' là gốc hiđrocacbon.

Este no đơn chức được tạo thành từ axit no đơn chức và ancol no đơn chức có công thức phân tử CnH2nO2 (với n = n1 + n2 + 1 ≥ 2).

Tên của este RCOOR' gồm tên gốc R' cộng thêm tên gốc axit RCOO (đuôi “at”).

2 Tính châ ́ t vâ ̣ t li ́

Các este là chất lỏng hoặc chất rắn ở điều kiện thường và chúng hầu như không tan trong nước.

3 Tính chất hoá học

Este dễ bị thuỷ phân trong môi trường axit hoặc bazơ

CH3COOC2H5 + H2O →t , H SOo 2 4 CH3COOH + C2H5OH

CH3COOC2H5 + NaOH →to CH3COONa + C2H5OH

4 Điều chế

Các este thường được điều chế bằng cách đun sôi hỗn hợp gồm ancol và axit cacboxylic, có axit H2SO4 đặc làm xúc tác (phản ứng este hoá).

RCOOH + R’OH → t , H SO0 2 4 RCOOR’ + H2O

một số este không điều chế được bằng phương pháp riêng

Thí dụ : Vinyl axetat (CH3COOCH=CH2)

II Khái niệm về lipit

Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực.

Về mặt cấu tạo, phần lớn lipit là các este phức tạp, bao gồm chất béo (còn gọi

là triglixerit), sáp, steroit và photpholipit,

Thí dụ : (C17H35COO)3C3H5 : tristearoylglixerol (tristearin) ;

(C17H33COO)3C3H5 : trioleoylglixerol (triolein) ;

(C15H31COO)3C3H5 : tripanmitoylglixerol (tripanmitin).

III Chất béo

1 Khái niệm

Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay là triaxylglixer

- Axit béo là axit đơn chức có mạch cacbon dài, không phân nhánh.

- Các axit béo thường có trong chất béo là : axit stearic (CH3[CH2]16COOH), axit panmitic (CH3[CH2]14COOH), axit oleic (cis-CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH) Công thức cấu tạo chung của chất béo :

2 Tính chất vật lí

Ở nhiệt độ thường, chất béo ở trạng thái lỏng hoặc rắn Khi trong phân tử

có gốc hiđrocacbon không no, thí dụ (C17H33COO)3C3H5, chất béo ở trạng thái lỏng Khi trong phân tử có gốc hiđrocacbon no, thí dụ (C17H35COO)3C3H5, chất béo ở trạng thái rắn.

3 Tính chất hoá học

Về cấu tạo, chất béo là trieste, nên chúng có tính chất của este nói chung, như tham gia phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit, phản ứng xà phòng hoá và phản ứng ở gốc hiđrocacbon.

CH [CH ] COO C H 3H O 3CH [CH ] COOH C H (OH)

tristearin axit stearic gtlixerol

tristearin natri stearat glixerol

c) Phản ứng cộng hiđro của chất béo lỏng

1

2

| 2

| 3

Khi đun nóng chất béo lỏng, thí dụ triolein (C17H33COO)3C3H5, rồi sục dòng khí hiđro (xúc tác Ni) trong nồi kín sau đó để nguội, thu được khối chất rắn là tristearin do đã xảy ra phản ứng :

(C17H33COO)3C3H5 (lỏng) + 3H2 o

Ni

175 190 C −

→ (C17H35COO)3C3H5(rắn)

III Chất giặt rửa tổng hợp

1- Chất giặt rửa : là những chất khi dùng với nước có tác dụng làm sạch các chất

bám bẩn trên các vật mà không gây phản ứng hoá học với chất đó

2-Xà phòng : có thành phần chính là muối Natri (hoặc kali) của axit béo như

O H

OH

H

OH H

OH H

OH

CH2OH

O H

OH

H

OH H

OH

CH2OH

2 3

4 5 6

O H

OH

OH

H H

OH H

OH

CH 2 OH

1 2 3

4 5 6

1

H

H O

2 3

4

5

6

Glucozơ có đầy đủ các tính chất của rượu đa chức và anđehit đơn chức.

Fructozơ là đồng phân của glucozơ, cấu tạo bởi một nhóm cacbonyl ở vị trí

C2 (là xeton) và năm nhóm – OH ở năm nguyên tử cacbon còn lại (là poliancol):

CH2OH[CHOH]3COCH2OH.

Cùng với dạng mạch hở fructozơ có thể tồn tại ở dạng mạch vòng 5 cạnh hoặc

6 cạnh

CH2OH

H OH

OH H

O H

HOCH21

2

5

6

Trong môi trường bazơ, fructozơ có sự chuyển hoá thành glucozơ.

CH2OH[CHOH]4CHO

CH2OH[CHOH]3-CO-CH2OH OH

-b) Saccarozơ và mantozơ (C12H22O11)

Saccarozơ là một đisaccarit, cấu tạo bởi C1 của gốc α - glucozơ nối với C2 của

gốc β - fructozơ qua nguyên tử O (C1 – O – C2) Trong phân tử không còn nhóm OH semiaxetal, nên không có khả năng mở vòng.

Mantozơ là đồng phân của saccarozơ, cấu tạo bởi C1 của gốc α - glucozơ nối với C4 của gốc α - hoặc β - glucozơ qua nguyên tử O (C1 – O – C4) Đơn vị

monosaccarit thứ hai có nhóm OH semiaxetal tự do, do đó có thể mở vòng tạo thành

nhóm anđehit (– CHO)

c) Tinh bột và xenlulozơ (C6H10O5)n

Tinh bột là polisaccarit, cấu tạo bởi các mắt xích α-glucozơ liên kết với nhau thành mạch xoắn lò xo, phân tử không có nhóm CHO và các nhóm OH bị che lấp đi.

Xenlulozơ là đồng phân của tinh bột, cấu tạo bởi các mắt xích β-glucozơ liên

kết với nhau thành mạch kéo dài, phân tử không có nhóm CHO và mỗi mắt xích còn

3 nhóm OH tự do, nên công thức của xenlulozơ còn có thể viết [C6H7O2(OH)3]n.

dd màu xanh lam

dd màu xanh

-T/c của ancol

(P/ư este hoá)

P/ư thuỷ phân

P/ư màu

-(+) có phản ứng, không yêu cầu viết sản phẩm; (-) không có phản ứng.

(*) phản ứng trong môi trường kiềm.

2 Khái niệm, đồng phân, danh pháp

a) Amin :

- Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử NH3 bằng một hay

nhiều gốc hiđrocacbon ta được amin Thí dụ :

CH3 – NH2 ; CH3 – NH – CH3 ; 3 3

3

CH N CH

| CH

− −

; C6H5NH2(Amin bậc 1) (Amin bậc 2) (Amin bậc 3) (Amin thơm bậc 1)

- Phân loại

Amin được phân loại theo hai cách thông dụng nhất :

* Theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon

Amin thơm (thí dụ : anilin C6H5NH2), amin béo (thí dụ : etylamin C2H5NH2), amin dị

vòng (thí dụ : piroliđin ).

* Theo bậc của amin

Bậc của amin được tính bằng số nguyên tử hiđro trong phân tử amoniac bị thay thế bởi gốc hiđrocacbon Theo đó, các amin được phân loại thành : amin bậc một, bậc

hai, bậc ba Thí dụ :

CH3CH2CH2NH2 CH3CH2NHCH3 (CH3)3N Amin bậc 1 Amin bậc 2 Amin bậc 3

MetanaminEtanaminPropan – 1−amin

b) Amino axit

- Định nghĩa : Là hợp chất tạp chức trong phân tử chứa đồng thời nhóm chức

amino (-NH2) và nhóm chức cacboxyl (-COOH) Thí dụ :

H2N – CH2 – COOH

- Danh pháp

hệ thống

Tên thường Kí hiệu

α-aminopropionic Alanin Ala

c) Peptit và protein

- Peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α− amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit (- CO – NH -).

- Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α− amino axit nối với nhau bởi liên kết peptit theo một trật tự nhất định : amino axit đầu N còn nhóm - NH2, amino axit đầu

đầu N liên kết peptit đầu C

- Protein: là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến

-Lưu ý: Mọi yếu tố làm tăng mật độ electron ở nguyên tử nitơ trong phân tử amin

nói chung đều làm tăng tính bazơ

+ Những nhóm đẩy electron, chẳng hạn các gốc ankyl có hiệu ứng đẩy e, sẽ

làm cho tính bazơ tăng lên.

+ Ngược lại nhóm phenyl có hiệu ứng hút e, sẽ làm tính bazơ yếu đi.

Vì vậy các amin mạch hở có tính bazơ mạnh hơn (dung dịch trong nước của chúng có thể làm xanh giấy quỳ) so với amin thơm (Anilin không làm xanh giấy quỳ)

Thí dụ: C2H5–NH2 + HONONaNO + HCl2 →C2H5–OH + N2↑ + H2O

c) Amino axit có phản ứng giữa nhóm -COOH và nhóm -NH2

+Tồn tại dạng ion lưỡng cực:

R

H2N CH COOHR

H3N+ CH COO

-+ Phản ứng trùng ngưng của các ε - và ω - amino axit tạo poliamit:

nH2N [CH2]5 COOH NH [CHto 2]5 CO + nH n 2O + Tùy thuộc vào số lượng nhóm (-NH2) và (-COOH) thì dung dịch amino axit sẽ có môi trường axit, bazơ hoặc trung tính.

d) Protein có phản ứng của nhóm peptit CONH

A LÝ THUYẾT.

1 Khái niệm về polime

Polime là các hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ gọi là mắt

xích liên kết với nhau tạo nên.

- Số mắt xích (n) trong phân tử polime được gọi là hệ số polime hoá hay độ polime hoá.

- Theo nguồn gốc, ta phân biệt polime thiên nhiên, polime tổng hợp, polime nhân tạo (bán tổng hợp).

- Theo phản ứng polime hoá, ta phân biệt polime trùng hợp và polime trùng ngưng.

Phản ứng

Định nghĩa

Là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau (monome) thành phân tử lớn (polime)

Là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ thành phân tử lớn (polime), đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ (như

H2O,…) Quá trình n Monome → Polime n Monome → Polime+

nH2O

Điều kiện của monome Có liên kết đôi hoặc vòng không bền

Có hai nhóm chức có khả năng phản ứng trở lên

b) Tính chất hoá học: có 3 loại phản ứng

- Phản ứng cắt mạch polime

- Phản ứng giữ nguyên mạch polime

- Phản ứng khâu mạch polime

4 Khái niệm về các vật liệu polime

- Chất dẻo: vật liệu polime có tính dẻo.

- Tơ: vật liệu polime hình sợi, dài và mảnh.

- Cao su: vật liệu có tính đàn hồi.

- Keo dán hữu cơ: vật liệu polime có khả năng kết nối chắc chắn hai mảnh vật liệu khác.

- Vật liệu compozit: vật liệu tổ hợp gồm polime làm nhựa nền và các vật liệu

vô cơ, hữu cơ khác.

B – PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ VẬT LIỆU POLIME

Thuỷ phân PVA trong môi trường kiềm:

e) Nhựa PPF

Poli(phenol - fomanđehit) (PPF) có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

− Nhựa novolac: Nếu dư phenol và xúc tác axit.

n

− Nhựa rezol: Nếu dư fomanđehit và xúc tác bazơ.

− Nhựa rezit (nhựa bakelít): Nhựa rezol nóng chảy (150oC) và để nguội thu được nhựa có cấu trúc mạng lưới không gian.

Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố kim loại có mặt ở :

- Nhóm IA (trừ nguyên tố hiđro) và IIA Các kim loại này là những nguyên tố s

- Nhóm IIIA (trừ nguyên tố bo), một phần của các nhóm IVA, VA, VIA Các kim loại này là những nguyên tố p.

- Các nhóm B (từ IB đến VIIIB) Các kim loại nhóm B được gọi là những kim loại chuyển tiếp, chúng là những nguyên tố d.

- Họ lantan và actini Các kim loại thuộc hai họ này là những nguyên tố f Chúng được xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng.

2 Tính chất vật lí của kim loại

* Tính chất chung

a) Tính dẻo

b) Tính dẫn điện

3 Tính chất hoá học chung của kim loại

Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử

M → Mn+ + ne

a Tác dụng với phi kim

Hầu hết các kim loại khử được phi kim thành ion âm Thí dụ :

*) Đối với H2SO4 (đặc, nóng) HNO3

Hầu hết các kim loại (trừ Pt, Au) khử được+N5và+S6trong các axit này xuống số oxi hoá thấp hơn: +N4(NO2); +N (NO)2 ; +N1(N2O); N02; N−3(NH4+); +S (SO )4 2 ; S0; −S2(H2S).

Thí dụ : 3Cu0 + 8HNO+5 3 (loãng) → 3Cu+2 (NO3)2 + 2+N2O + 4H2O

c Tác dụng với dung dịch muối

Kim loại hoạt động khử được ion kim loại kém hoạt động hơn trong dung dịch muối

II DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

1.Khái niệm về cặp oxi hoá - khử của kim loại

Trong phản ứng hoá học, cation kim loại có thể nhận electron để trở thành nguyên

tử kim loại và ngược lại, nguyên tử kim loại có thể nhường electron để trở thành cation kim loại.

Tổng quát : Mn

M+

2.Dãy điện hoá của kim loại

3 Xác định chiều của phản ứng oxi hoá - khử

- Kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn khử được cation kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn ra khỏi dung dịch muối

- Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra theo chiều cation Ag+ oxi hoá Cu thành cation

2 Hai dạng ăn mòn kim loại

a Sự ăn mòn hoá học

b Sự ăn mòn điện hoá học

*)

Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hoá học

+ Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn + Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.

+ Các điện cực phải khác nhau về bản chất

3 Chống ăn mòn kim loại

a Phương pháp bảo vệ bề mặt

b Phương pháp bảo vệ điện hoá

IV ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

1 Nguyên tắc điều chế kim loại

Khử ion kim loại thành kim loại: Mn+ + ne → M

2 Phương pháp điều chế kim loại

a Phương pháp thuỷ luyện

Phương pháp thuỷ luyện (còn gọi là phương pháp ướt) được dùng điều chế những kim loại có thế oxi hoá - khử chuẩn cao, như Cu, Hg, Ag, Au,

b Phương pháp nhiệt luyện

Cơ sở của phương pháp này là khử những ion kim loại trong các hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như C, CO, H2 hoặc kim loại Al

Fe2O3 + 3CO →to 2Fe + 3CO2↑

Cr2O3 + 2Al →to 2Cr + Al2O3

c Phương pháp điện phân

- Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al, bằng cách điện phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng.

- Điều chế kim loại có tính khử trung bình và kim loại có tính khử yếu như Zn,

Cu, bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng.

PT điện phân : 2ZnSO4 + 2H2O ®iÖn ph©n→ 2Zn + 2H2SO4 + O2↑

TÝnh chÊt cña kim lo¹i kiÒm, kim lo¹i kiÒm thæ, nh«m

Kim lo¹i kiÒm (Li, Na, K, Rb, Cs)

Kim lo¹i kiÒm thæ (Be, Mg, Ca, Sr, Ba )

Nh«m ( Al ) TÝnh chÊt

Al + 4HNO3 lo·ng → Al(NO3)3 + NO +

Ca + 2H2O → Ca (OH)2 + H2

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2( p/ chỉ xảy ra khi đã phá bỏ lớp Al2O3

và dừng lại ngay do xuất hiện kết tủa Al(OH)3 )

T/d với dd muối (KLK t/d với H tạo dd kiềm Sau đó dd kiềm có 2O trong dd muối

thể p/ với muối).

T/d với oxit kim

loại

2Al + Cr2O3   →t0 Al2O3 + 2Cr 2Al + Fe2O3   →t0 Al2O3 + 2Fe 8Al + 3Fe3O4   →t0 4Al2O3 + 9Fe (Gọi là phản ứng nhiệt nhôm )

Điện phân muối clorua nóng chảy:

MCl2 dpnc → M + Cl2

Nguyên liệu: Quặng Boxit ( Al2O3.2H2O ) thờng lẫn Fe2O3 và SiO2

=> tinh chế quặng rồi điện phân Al2O3 n/chảy (Phải hoà tan trong criolit

Na3AlF6 n/chảy để hạ t0 n/chảy của hỗn hợp còn 9000C):

2Al2O3 dpnc → 4Al + 3O2

C¸c hîp chÊt cña Na, Ca, Al

CaO + 2HCl →CaCl2 + H2O

*/ §iÒu chÕ: CaCO3   →t0 CaO + CO2

Al2O3: lµ h/chÊt lìng tÝnh (tan trong

axit m¹nh vµ baz¬ m¹nh ); rÊt bÒn víi nhiÖt.

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

Hi®roxit

NaOH: lµ baz¬ m¹nh ( baz¬ kiÒm )

(t/dông víi axit, oxit axit, muèi ):

Ca(OH)2: lµ baz¬ m¹nh (t/dông víi axit,

oxit axit, muèi ):

Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O

Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2

Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ +

2NaOH

Al(OH)3: lµ h/chÊt lìng tÝnh (tan

trong axit m¹nh vµ baz¬ m¹nh ); kÐm bÒn víi nhiÖt:

*/ H/chÊt lìng tÝnh:

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + NaOH → 2NaAlO2 + H2O

*/ H/chÊt kÐm bÒn víi nhiÖt:

2Al(OH)3   →t0 Al2O3 +3H2O

*/ §iÒu chÕ:

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl

Muèi NaHCO3: lµ hîp chÊt lìng tÝnh

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ +

(***) P/ (*), (**) và (***) để làm mềm nớc có tính cứng tạm thời

dd Al3+ trong nớc thuỷ phân cho ờng axit:

CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2

=> Phản ứng này giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động, sự xâm thực của nớc ma, sự tạo cặn trong ấm

*/ Nớc cứng: Là nớc chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+

- Phân loại: + Tính cứng tạm thời: gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2,

Mg(HCO3)2

+ Tính cứng vĩnh cửu: gây nên bởi các muối CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2

+ Tính cứng toàn phần: gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

- Nguyên tắc làm mềm nớc: Làm giảm nồng độ ion Ca2+ và Mg2+

- Phơng pháp hoá học làm mềm nớc cứng:

+ Tính cứng tạm thời: Dùng các phản ứng (*), (**) và (***)

có thể dùng NaOH: Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 +

Na2CO3 + 2H2O + Tính cứng vĩnh cửu: CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ +

2NaCl

3 CaCl2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaCl

TỔNG KẾT VỀ SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG

Sắt ( Fe: [ Ar]3d64s2)

Crom (Cr: [ Ar]3d54s1)

Đồng (Cu: [ Ar]3d104s1) TÍNH CHẤT

Là kim loại kém hoạt động Tính khử yếu.

Cu + Cl2

0

t

→ CuCl2Cu+ S →t0 CuS

Không p/ư

Với

HNO3,

H2SO4 đặc

Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Fe+ 6HNO3đặc   →t0 Fe(NO3)3+3NO2 + 3H2O 2Fe+6H2SO4đặc   →t0 Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O

3Cu + 8HNO3loãng →3Cu(NO3)2 +

2NO + 4H2O

Cu + 4HNO3đặc → Cu(NO3)2 +

2NO2 + 2H2O

Cu +2H2SO4 đặc   →t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O

Không t/d