LÝ THUYẾT HÓA: HIDROCACBON

Lúc nầy xem thể tích là số mol rồi tính trên phương trình phản ứng hóa học bình thường nhớ là các chất đều là chất khí và đơn vị cho là thể tích.. Vậy nó có k=5 CTTQ là CnH2n+2-k với k=

B HIDROCACBON:

CT chung: CxHy (x1, y2x+2) x,y là số nguyên dương,y là số chẳn Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x4 Hoặc: CnH2n+2-2k, với k là số liên kết, k 0

I- DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng

PP1: Gọi CT chung của các hidrocacbon CnH2n22k(cùng dãy đồng đẳng nên k giống nhau)

- Viết phương trình phản ứng

- Lập hệ PT giải  n, k

- Gọi CTTQ của các hidrocacbon lần lượt là n n 2 k n n 2 k

2 2 1

C     và số mol lần lần lượt là a1,a2…

Ta cĩ: + Số Cacbon trung bình:

a a

a n a n n

2 1

2 2 1 1









 = Số mol CO2/Số mol hh + a1+a2+… =nhh

Ta cĩ đk: n1<n2 n1<n<n2

Thí dụ: + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liên tiếp và n=1,5

Thì n1<1,5<n2=n1+1 0,5<n1<1,5 n1=1, n2=2

+ Nếu hh là đđ khơng liên tiếp, giả sử cĩ M cách nhau 28 đvC (2 nhĩm –CH2-) Thì n1<n=1,5<n2=n1+2 n1=1, n2=3

PP2: - gọi CT chung của hai hidrocacbon là CxHy

- Tương tự như trên  x , y

- Tách ra CTTQ mỗi hidrocacbon C H , C H

2 2 1

1 y x y x

Ta cĩ: x1<x<x2, tương tự như trên x1,x2

y1 < y<y2; ĐK: y1,y2 là số chẳn

nếu là đồng đẳng liên tiếp thì y2=y1+2 thí dụy=3,5

y1<3,5<y2=y1+2 1,5<y1<3,5 ; y1 là số chẳn y1=2, y2=4 nếu là đđ khơng kế tiếp thì ta thay ĐK: y2=y1+2 bằng đk y2=y1+2k (với k là hiệu số nguyên tử cacbon)

Cho vài thí dụ:

II DẠNG 2: Tìm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phân tử:

 Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là CxHy; Đk: x1, y2x+2, y chẳn

+ Ta cĩ 12x+ y=M

+ Do y>0 12x<M x<

12

M (chặn trên) (1)

+ y2x+2 M-12x 2x+2 x

14

2

M  (chặn dưới) (2) Kết hợp (1) và (2) x và từ đĩ y

Thí dụ: KLPT của hydrocacbon CxHy = 58

Ta cĩ 12x+y=58

+ Do y>o 12x<58 x<4,8 và do y 2x+2 58-12x 2x+2 x 4

x=4 ; y=10 CTPT hydrocacbon là C4H10

III DẠNG 3: GIẢI BÀI TỐN HỖN HỢP

Khi giải bài tốn hh nhiều hydrocacbon ta cĩ thể cĩ nhiều cách gọi:

- Cách 1: Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khĩ giải, dài, tốn thời gian

- Cách 2: Gọi chung thành một cơng thức CxHyhoặc CnH n2 k(Do các hydrocacbon khác dãy đồng đẳng nên k khác nhau)

Phương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là CxHy (nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc k

2

n

nH

C



 (nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H2, Br2, HX…)

- Gọi số mol hh

- Viết các ptpứ xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình  x , y hoặc n , k

+ Nếu là x , y ta tách các hydrocacbon lần lượt là C H , C H

2 2 1

x

Ta cĩ: a1+a2+… =nhh

a a

a x a x x

2 1

2 2 1 1











a a

a y a y











Nhớ ghi điều kiện của x 1 ,y 1 …

+ x1 1 nếu là ankan; x1 2 nếu là anken, ankin; x1 3 nếu là ankadien…

Chú ý: + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử C=1 nó là CH 4 (x1=1; y1=4)

+ Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C 2 H 2 (y 2 =4) (không học đối với C 4 H 2 )

Các ví dụ:

IV CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT:

1 Gọi CT chung của các hydrocacbon là CnH n2 k

a.Phản ứng với H2 dư (Ni,to) (Hs=100%)

k 2 n

nH

C   +kH2 Ni  ,to CnH n2 hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H2 dư

 Chú ý: Ph ản ứng với H 2 (Hs=100%) không bi ết H 2 dư hay hydrocacbon dư th ì có th ể dựa v ào Mc ủa hh sau phản ứng

N ếu M<26 hh sau ph ản ứng có H 2 dư và hydrocacbon chưa no phản ứng hết

b.Phản ứng với Br2 dư:

k 2 n

nH

C   +kBr2   CnH n2kBrk

c Phản ứng với HX

k 2 n

nH

C



 +kHX   CnH n 2 kXk



 d.Phản ứng với Cl2 (a's'k't')

k 2 n

nH

C   +kCl2   C H Cl x HCl

k k 2 n

e.Phản ứng với AgNO3/NH3

2

k 2 n

nH

C   +xAg2O NH  3

xCnH n2 kxAgx xH2O

f Phản ứng đốt cháy các hyđrôcacbon

Phương trình phản ứng tổng quát: CxHy + ( )

4

y

2

y

H2O

Có thể đặt y = 2n+ 2 – 2k; trong đó gọi k là số liên kết đôi (liên kết ) Ta sẽ được các kết quả như sau:

+ Với Ankan: CnH2n+2 (tức là k = 0) ch yá sốmol H2O > số mol CO2

sốmol H2O - số mol CO2= số mol Ankan

+ Với XicloAnkan và Anken: CnH2n (tức là k = 0 hoặc k=1) ch yá sốmol H2O = số mol CO2

+ Với Ankin, Ankaden, Aren(Hyđrôcacbon thơm) (tức là k  2) ch yá sốmol H2O < số mol CO2

sốmol CO2 - số mol H2O = số mol Ankin hoặc Ankaden

sốmol CO2 - số mol H2O = 3 số mol Aren

Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai Anken thu được (m+14)gam H2O và (m+40)gam CO2 Tính giá trị m:

Giải: Do hh là Anken ch yá sốmol H2O = số mol CO2 nên theo đề bài ta có: 14 40

4

m

đáp án câu C

Lưu ý: Trong hóa học nhất là trong hóa hữu cơ thường cho các chất khí đo ở cùng điều kiện Lúc nầy xem thể tích là

số mol rồi tính trên phương trình phản ứng hóa học bình thường (nhớ là các chất đều là chất khí và đơn vị cho là thể tích) Thí dụ: Khi đốt cháy 1 lít khí X, cần 5 lít O2, sau phản ứng thu được 3 lít CO2 và 4 lít hơi H2O, biết thể tích các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Công thức của chất X là:

Giải: Phản ứng đốt cháy: CxHyOz + ( )

2

y

H2O

2

y

Dựa vào phương trình phản ứng ở trên: x = 3 ; y = 8 và ( )

y z

x   = 5 tức là z = 0 Công thức của chất X tìm được là

C3H8 Chọn đáp án là C

2) Đối với ankan:

CnH2n+2 + xCl2 ASKT  

CnH2n+2-xClx + xHCl ĐK: 1 x 2n+2

CnH2n+2 Crackinh  

CmH2m+2 + CxH2x ĐK: m+x=n; m 2, x 2, n 3

3) Đối với anken:

+ Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1

+ Chú ý phản ứng thế với Cl2 ở cacbon 

CH3-CH=CH2 + Cl2 500  oC

ClCH2-CH=CH2 + HCl

4) Đối với ankin:

+ Phản ứng với H , Br, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2



VD: CnH2n-2 + 2H2 Ni  ,t CnH2n+2

+ Phản ứng với dd AgNO3/NH3

2CnH2n-2 + xAg2O  2CnH2n-2-xAgx + xH2O

ĐK: 0 x 2

* Nếu x=0 hydrocacbon là ankin ankin-1

* Nếu x=1 hydrocacbon là ankin-1

* Nếu x= 2 hydrocacbon là C2H2

5) Đối với aren và đồng đẳng:

+ Cách xác định số liên kết  ngoài vòng benzen

Phản ứng với dd Br2  

n hydrocacbo

Br n

n

2  là số liên kết  ngoài vòng benzen

+ Cách xác định số lk  trong vòng:

Phản ứng với H2 (Ni,to):    

n hydrocacbo

H n

n 2

* với  là số lk  nằm ngoài vòng benzen

* là số lk  trong vòng benzen

Ngoài ra còn có 1 lk  tạo vòng benzen số lk  tổng là ++1

VD: hydrocacbon có 5 trong đó có 1 lk tạo vòng benzen, 1lk ngoài vòng, 3 lk trong vòng Vậy nó có k=5

CTTQ là CnH2n+2-k với k=5 CTTQ là CnH2n-8

CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN

* Phản ứng cộng vào Hyđrôcacbon không no

- Trong phản ứng cộng với H2 vào hợp chất không no: Số mol Khí giảm sau phản ứng chính là số mol H2 dự phản ứng; vì phản ứng có số mol giảm nhưng hàm lượng C và H không thay đổi nên Mhhđầu < M hhsau  tỉ khối hơi của hỗn hợp so với cùng một chất tăng; Vì hàm lượng C và Htrong hỗn hợp đầu và sau đều như nhau nên cần cùng số mol O2 và cho cùng CO2 và H2O

- Trong phản ứng cộng với dd Br2: chất khí làm mất màu nâu đỏ của dd Br2 thì kết luận chất đó là không no (trong CTPT

có chứa liên kết ) đồng thời thấy khối lượng bình tăng lên thì khối lượng tăng lên chính là của hyđrôcacbon không no

Lưu ý: Khối lượng nguyên tử Br là 80, nhưng khối lượng phân tử là 160 Khi mà số liên kết  nhiều hơn 1 tức là từ 2 trở lên cần lưu ý thêm tỉ lệ của chúng là 1: 1, 1: 2 hoặc nhiều hơn kể cả khi tác dụng với Br2 hoặc là H2 còn khi tác dụng với HCl (rộng hơn là HX) cần nghĩ đến sản phẩm chính H gắn vào C có nhiều H

VÍ DỤ 1:Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp ,thu được 3,36 lít CO2(ĐKTC).Hai ankan trong hỗn hợp là:

Giải: số nt cacbon trung bình= số mol CO2: số mol 2 ankan -> CTPT

VD 2:Đốt cháy 6,72 lít khí (ở đktc) hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng tạo thành 39,6 gam CO2 và 10,8 gam H2O a)Công thức chung của dãy đồng đẳng là:

b) Công thức phân tử mỗi hiđrocacbon là:

Giải:Do chúng ở thể khí, số mol CO2> số mol H2O ->là ankin hoặc ankadien

số mol 2 chất là:nCO2- n H2O = 0,3 -> Số ntử cacbon trung bình là: nCO2:n 2HC=3

-> n1=2 ,n2 =4 -> TCPT là C2H2 và C4H6

VD 3:Cho 4,6 gam hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng kế tiếp qua dung dịch brôm dư,thấy

có 16 brôm phản ứng.Hai anken là

Giải:n Br2= 0,1 =n 2anken >số nguyên tử cacbon trung bình = 0,41,.614=3,3

 CTPT 2anken là: C3H6 và C4H8

VD 4:Khi đốt cháy 1hh gồm:0,1 mol C2H4 và 1 hydrocacbon A,thu được 0,5 mol CO2

và 0,6 mol H2O.CTPT của hydrocacbon A là:

Giải:nH2O > nCO2 -> A là ankan

Số mol A= nH2O - nCO2 =0,1 -> n =(0,5 – 0,1.2): 0,1 =2 ->CTPT của A là:C2H6

VD 5:Khi đốt cháy 0,2 mol hh gồm: C2H2 và 1 hydrocacbon A,thu được:

số mol CO2 =số mol H2O =0,5 mol.CTPT của hydrocacbon A là ?

Giải:nH2O = nCO2 -> A là ankan > nC2H2 =n A= 0,1 -> số nguyên tử cacbon trong Alà:

(0,5 –0,1.2): 0,1 =3 -> ctpt của A là: C3H8

VD 6: Cho 0,7 gam một Anken có thể làm mất màu 16 gam dd Brôm tong CCl4 có nồng độ 12,5% Công thức phântử của Anken là:

Giải: Do Brôm đang ở dạng dd nên phải tính số gam nguyên chất của Br2: C%= ct 100%

dd

m x m

% 100%

dd ct

c m m

Do số mol Br2 = số mol Anken = 2

0, 0125

160  mol  MAnken=

0, 7

56

0, 0125  do đó công thức phân tử cần tìm là C4H8

Chọn đáp án là C

V- MỘT SỐ DẠNG BIỆN LUẬN KHI BIẾT MỘT SỐ TÍNH CHẤT

PHƯƠNG PHÁP:

+ Ban đầu đưa về dạng phân tử

+ Sau đó đưa về dạng tổng quát (có nhóm chức, nếu có)

+ Dựa vào điều kiện để biện luận

VD1: Biện luận xác định CTPT của (C 2 H 5 ) n  CT có dạng: C2nH5n

Ta có điều kiện: + Số nguyên tử H 2 số nguyên tử C +2

5n 2.2n+2 n 2

+ Số nguyên tử H là số chẳn n=2 CTPT: C4H10

VD2: Biện luận xác định CTPT (CH 2 Cl) n  CT có dạng: CnH2nCln

Ta có ĐK: + Số nguyên tử H 2 số nguyên tử C + 2 - số nhóm chức

2n 2.2n+2-n n 2

+ 2n+n là số chẳn n chẳn n=2 CTPT là: C2H4Cl2

VD3: Biện luận xác định CTPT (C 4 H 5 ) n , biết nó không làm mất màu nước brom

CT có dạng: C4nH5n, nó không làm mất màu nước brom nó là ankan loại vì 5n<2.4n+2 hoặc aren

ĐK aren: Số nguyên tử H =2số C -6 5n =2.4n-6 n=2 Vậy CTPT của aren là C8H10

 Chú ý các qui tắc:

+ Thế halogen vào ankan: ưu tiên thế vào H ở C bậc cao

+ Cộng theo Maccôpnhicôp vào anken

+ Cộng H 2 , Br 2 , HX theo tỷ lệ 1:1 vào ankađien

+ Phản ứng thế Ag 2 O/NH 3 vào ankin

+ Quy luật thế vào vòng benzen

+ Phản ứng tách HX tuân theo quy tắc Zaixep

BÀI TẬP 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hh gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6 gam CO2 và 10,8 gam H2O Tính m :

Giải: Số mol CO2 = 17, 6

44 = 0,4 mol  mC = 12 x 0,4 = 4,8 gam;

Số mol H2O = 10,8

18 = 0,6 mol  mH = 2 x 0,6 = 1,2 gam Do đó: m = mC + mH = 6 gam Chọn đáp án là C

BÀI TẬP 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hh gồm hai ankan thu được 9,45 gam H2O Cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dd Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là:

Giải: Số mol H2O = 9, 45

18 = 0,525 mol; Số mol hh Ankan = Số mol H2O – Số mol CO2  Số mol CO2 = Số mol H2O – Số mol hh Ankan = 0,375 mol Do đó số mol CaCO3 là: 0,375 mol x 100 = 37,5 gam.Chọn đáp án là A

BÀI TẬP 3: Đốt cháy hoàn toàn hai hyđrôCacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2 (đktc) 25,2 gam

H2O Hai hyđrôcacbon đó là:

A C4H10 và C3H8 B C2H6 và C3H8 C C4H10 và C5H12 D C5H12 và C6H14

Giải: Số mol CO2 = 22, 4

22, 4= 1 mol; Số mol H2O =

25, 2

18 = 1,4 mol;

Số mol hh hyđrôcacbon = Số mol H2O – Số mol CO2 = 0,4 mol Do đó số C = Số mol CO2/Số mol hh = 1

0, 4 = 2,5 Chọn

đáp án là B

BÀI TẬP 4: Đốt cháy hoàn toàn hh gồm một ankan và một Anken Cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1

đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn dư thì thấy khối lượng bình 1 tăng lên 4,14 gam; binh2 tăng lên 6,16 gam Số mol Ankan có trong hh là:

Giải: Ta có sản phẩm cháy của hydrôcacbon luôn luôn là CO2 và H2O; Khi đi qua bình 1đựng chất khan thì H2O bị giữ lại, nên khối lượng bình tăng lên chính là H2O; tương tự Khi đi qua bình 2đựng Bazơ thì CO2 bị giữ lại, nên khối lượng bình tăng lên chính là CO2; Số mol CO2 = 6,16

44 = 0,14 mol ; Số mol H2O =

4,14

18 = 0,23 mol Do số mol H2O và CO2 của Anken bằng nhau nên: Số mol Ankan = Số mol H2O – Số mol CO2 = 0,09 mol Chọn đáp án là D

BÀI TẬP 5: Đốt cháy hoàn toàn V lít một ankin thu được 10,8 gam H2O Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong thì khối lượng bình tăng 50,4 gam Tính V là:

Giải: Theo đề bài suy ra khối lượng CO2 = 50,4 – 10,8 = 49,6 gam

Số mol CO2 = 39, 6

44 = 0,9 mol; Số mol H2O =

10,8

18 = 0,6 mol;

Số mol Ankin = Số mol CO2 – Số mol H2O = 0,3 mol Do đó thể tích Ankin là: 0,3 x 22,4 = 6,72 lít Chọn đáp án là C Lưu Ý: Đề bài ở đây không hề nói gì đến chuyện lọc lấy kết tủa nên giải được như trên ; Nếu đề bài còn nói đến chuyện lọc bỏ kết tủa khối lượng mới tăng, giảm thì cần tính toán kỷ và khó hơn một chút

BÀI TẬP 6: Dẫn 6,72 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai Anken là đồng đẳng kế tiếp vào bình nước Brơm dư, thấy khối lượng

bình tăng thêm 15,4 gam CTPTcuả hai Anken đĩ là:

A C2H4 và C3H6 B C3H6 và C4H8 C C4H8 và C5H10 D C5H10 và C6H12

Giải: Do khối ượng bình dd Brơm tăng lên chính là khối lượng của hh Anken= 15,4 gam

Số mol Anken = 6, 72

22, 4= 0,3mol.Suy ra phân tử lượng M = 14n=

15, 4

0, 3 = 51,33 n= 3,67 Chọn đáp án là B

BÀI TẬP 7: Đốt cháy hồn tồn 0,56lít Butan (đktc) Cho tồn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng 400 ml dd Ba(OH)2 0,2M Khối lượng dung dịch nặng thêm là:

BÀI TẬP 8: Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, thu được 20,16 lít

CO2 (đktc) và 20,7 gam H2O Cơng thức phân tử hai chất trong hỗn hợp A là:

A CH4, C2H6 B C2H4, C3H6 C C3H4, C4H6 D C3H8, C4H10

C NHĨM CHỨC

I- RƯỢU:

1) Khi đốt cháy rượu:

2

2 O CO

n  rượu này no, mạch hở

2) Khi tách nước rượu tạo ra olefin rượu này no đơn chức, hở

3) Khi tách nước rượu A đơn chức tạo ra chất B

- dB/A  1 B là hydrocacbon chưa no (nếu là rượu no thì B là anken)

- dB/A  1 B là ete

4) - Oxi hĩa rượu bậc 1 tạo ra andehit hoặc axit mạch hở

R-CH2OH  [O] R-CH=O hoặc R-COOH

- Oxi hĩa rượu bậc 2 thì tạo ra xeton:

R-CHOH-R'  [ O ]

R-CO-R'

- Rượu bậc ba khơng phản ứng (do khơng cĩ H) 5) Tách nước từ rượu no đơn chức tạo ra anken tuân theo quy tắc zaixep: Tách -OH và H ở C cĩ bậc cao hơn 6) - Rượu no đa chức cĩ nhĩm -OH nằm ở cacbon kế cận mới cĩ phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dd màu xanh lam

- 2,3 nhĩm -OH liên kết trên cùng một C sẽ khơng bền, dễ dàng tách nước tạo ra anđehit, xeton hoặc axit cacboxylic

- Nhĩm -OH liên kết trên cacbon mang nối đơi sẽ khơng bền, nĩ đồng phân hĩa tạo thành anđehit hoặc xeton

CH2=CHOH  CH3-CHO

CH2=COH-CH3  CH3-CO-CH3

CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN

Rượu no

a Khi đốt cháy rượu:nH2O nCO2  rượu này là rượu no

rượu

CO ứng

phản rượu CO

O

H

n

n cácbon tử nguyên số

n n

Nếu là hổn hợp rượu cùng dãy đồng đẳng thì số nguyên tử Cacbon trung bình

VD: n = 1,6  n1<n=1,6  phải cĩ 1 rượu là CH3OH

b khi Ancol tác dụng với kim loại kiềm thì

2

x

 rượu

H n

n 2

 x là số nhĩm chức rượu (tương tự với axít)

c rượu đơn chức no (A) tách nước tạo chất (B) (xúc tác: H2SO4 đđ)

dB/A < 1  B là olêfin (Anken)

dB/A > 1  A là ete

d + oxi hĩa rượu bậc 1 tạo anđehit: R-CHO    

0

,t Cu

R- CH= O + oxi hĩa rượu bậc 2 tạo xeton: R- CH – R’ O R – C – R’

OH O

+ rượu bậc 3 khơng bị oxi hĩa

BÀI TẬP 1: Đốt cháy hồn tồn a mol hh X gồm hai ancol no A và B Cho tồn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình

đựng nước vơi trong dư thì thấy cĩ 30 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng bình giảm 9,6 gam Tính a là:

Giải: Khi lấy kết tủa ra, rồi cân lại bình mới thấy giảm nên ta cần làm như sau: 30 gam – 9,6 gam = 20,4 gam là khối

lượng bình tăng lên gồm nước và CO2 mà số mol CO2 = 0,3 mol; mnước = 20,4gam - 13,2 gam = 7,2 gam

Số mol H2O = 7, 2

18 = 0,4 mol; Số mol hh Rượu = Số mol H2O – Số mol CO2 = 0,1 mol Chọn đáp án là C

BÀI TẬP 2: Cho 10,6gam hh Ancol đơn chức là đồng đẳng kế tiếp tác dụng hết với Na thu được 224ml H2(đktc) CTPTcuả hai Ancol đĩ là:

A CHOH và C HOH B CHOH và CHOH C CHOH và CHOH D CHOH và CH OH

OH + NaOH

ONa + H2O

CH2OH + NaOH không phản ứng

Giải: Số mol H2 = 0, 224

x

 rượu

H n

n 2

Suy ra phân tử lượng M = 14n + 18 = 1, 06

0, 02 = 53 n=

2,05 Chọn đáp án là B

BÀI TẬP 3: Cho 7,8gam hh Ancol etylic và một Ancol đồng đẳng X tác dụng hết với Na thu được 2,24lít H2(đktc) CTPT cuả Ancol đồng đẳng đĩ là:

Giải: Số mol H2 = 2, 24

22, 4= 0,1 mol Ta cĩ 2

x

 rượu

H n

n 2

Suy ra phân tử lượng M = 14n + 18 = 7,8

0, 2 = 39 n= 1,05 Chọn đáp án là A

BÀI TẬP 3: X là một ancol no, đa chức, mạch hở cĩ số nhĩm -OH nhỏ hơn 5 Cứ 7,6 gam ancol X phản ứng hết với Natri

cho 2,24 lít khí (đo ở đktc) Cơng thức hố học của X là

Giải: Số mol H2 = 2, 24

x

 rượu

H n

n 2

Suy ra phân tử lượng M = R + 17x = 7, 6

0, 2

x

= 38 xx = 2 thì R= 12n + y = 42, n= 3 CTPT của ancol là: C3H6(OH)2 Chọn đáp án là D

II PHENOL:

- Nhĩm OH liên kết trực tiếp trên nhân benzen, nên liên kết giữa O và H phân cực mạch vì vậy hợp chất của chúng thể hiện tính axit (phản ứng được với dd bazơ)

- Nhĩm -OH liên kết trên nhánh (khơng liên kết trực tiếp trên nhân benzen) khơng thể hiện tính axit

CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN

a/ Hợp chất HC: A + Na  H2 

A

H n

2

x

 x là số nguyên tử H linh động trong – OH hoặc -COOH

b/ Hợp chất HC: A + Na  muối + H2O   y

A

NaOH

n

ứng phản n

 y là số nhĩm chức phản ứng với NaOH là –

OH liên kết trên nhân hoặc – COOH và cũng là số nguyên tử H linh động phản ứng với NaOH

n

n

A

H 2

  A cĩ 2 nguyên tử H linh động phản ứng Natri

 1

A

NaOH

n

n

 A cĩ 1 nguyên tử H linh động phản ứng NaOH nếu A cĩ 2 nguyên tử Oxi

 A cĩ 2 nhĩm OH ( 2H linh động phản ứng Na) trong đĩ cĩ 1 nhĩm –OH nằm trên nhân thơm ( H linh động phản ứng NaOH) và 1 nhĩm OH liên kết trên nhánh như

HO-C6H4-CH2-OH

III AMIN:

- Nhĩm hút e làm giảm tính bazơ của amin

- Nhĩm đẩy e làm tăng tính bazơ của amin

VD: C6H5-NH2 <NH3<CH3-NH2<C2H5NH2<(CH3)2NH2 (tính bazơ tăng dần)

CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN

   x

amin

H

n

n

 x là số nhĩm chức amin VD: nH+: namin = 1:1  amin này đơn chức

 CT của amin no đơn chức là CnH2n+3N (n  1)

Khi đốt cháy nH2O > nCO2  nH2O – nCO2 = 1,5 namin



amin

CO

n

số nguyên tử cacbon

 Bậc của amin: -NH2 bậc 1 ; -NH- bậc 2 ; -N - bậc 3

IV ANĐEHIT:

1 Phản ứng tráng gương và với Cu(OH) 2 (t )

R-CH=O +Ag2O ddNH3  ,toR-COOH + 2Ag

R-CH=O + 2Cu(OH)2  to

R-COOH + Cu2O+2H2O

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

H-CHO + 2Ag2OddNH3  ,to H2O + CO2 + 4Ag

H-CH=O + 4Cu(OH)2  to

5H2O + CO2 + 2Cu2O

 Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng gương

HCOOH + Ag2OddNH3  ,to H2O + CO2+2Ag 

HCOONa + Ag2O ddNH3 ,toNaHCO3 + 2Ag 

H-COOR + Ag2O ddNH3  ,toROH + CO2 + 2Ag 

 Anđehit vừa đĩng vai trị chất khử, vừa đĩng vai trị chất oxi hĩa:

+ Chất khử: Khi phản ứng với O2, Ag2O/NH3, Cu(OH)2(to) + Chất oxi hĩa khi tác dụng với H2 (Ni, to)

CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN

a x là số nhóm chức andehyt.

n

n

anđehyt

Ag



 x 2

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

+ 1 nhĩm andehyt ( - CH = O ) cĩ 1 liên kết đơi C = O  andehyt no đơn chức chỉ cĩ 1 liên kết  nên khi đốt cháy

2

n  ( và ngược lại)

+ andehyt A cĩ 2 liên kết  cĩ 2 khả năng: andehyt no 2 chức ( 2 ở C = O) hoặc andehyt khơng no cĩ 1 liên kết đơi ( 1 trong C = O, 1  trong C = C)

b + là số nhóm chức andehyt

n

n

andehyt

O

Cu2

x

x 



n

ứng phản n

andehyt

Cu(OH)2

x

x 

 2

+ x là ( số nhóm chức andehyt số liên kết đôi( ) C C)

n

ứng phản

nH2









 x andehyt

V AXIT CACBOXYLIC:

+ Khi cân bằng phản ứng cháy tùy theo lúc đặt CTPT nếu đặt CTPT như sau nhớ tính cacbon trong nhĩm chức VD: CnH2n+1COOH + )

2

1 n (  O2 (n+1)CO2 + (n+1)H2O + Riêng axit fomic tráng gương, phản ứng với Cu(OH)2 tạo đỏ gạch

 Chú ý axit phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dd màu xanh do cĩ ion Cu2+

+ Cộng HX của axit acrylic, axit metacrylic, andehit acrylic nĩ trái với quy tắc cộng Maccopnhicop:

VD: CH2=CH-COOH + HCl   ClCH2-CH2-COOH

+ Khi giải tốn về muối của axit cacboxylic khi đốt cháy trong O2 cho ra CO2, H2O và Na2CO3

VD: CxHyOzNat + O2   )

2

t x (  CO2 +

2

y

H2O + 2

t

Na2CO3

CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN

 x là số nhóm chức axít ( - COOH)

n

ứng phản

n

axít

 Chí cĩ axít fomic ( H-COOH) tham gia phản ứng tráng gương

 Đốt axít:

Ta cĩ: nH2O  nCO2  axít trên no đơn chức ( và ngược lại)  CT : CnH2nO2

 x là số nhóm chức axít ( phản ứng kim loại)

n

n

axít

H2



 2 sinh ra x

 Lưu ý khi giải tốn:

+ Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na2CO3) (bảo tồn nguyên tố Na)

+ Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO2) + Số mol C (trong Na2CO3) (bảo tồn nguyên tố C)

 So sánh tính axit: Gốc hút e làm tăng tính axit, gốc đẩy e làm giảm tính acit của axit cacboxylic

VI ESTE:

 cách viết CT của một este bất kì:

Este do axit x chức và rưỡu y chức: Ry(COO)x.yR’x

 Nhân chéo x cho gốc hidrocacbon của rượu và y cho gốc hdrocacbon của axit

 x.y là số nhĩm chức este

VD: - Axit đơn chức + rượu 3 chức: (RCOO)3R’

- Axit 3 chức + rượu đơn chức: R(COO-R’)3 Lưu ý: Khi nĩi đến Este cần hiểu thật rõ về CTCT

1 ESTE ĐƠN CHỨC:

Este + NaOH  to Muối + rượu

Este + NaOH  1 muối + 1 anđehit este này khi phản ứng với dd NaOH tạo ra rượu cĩ nhĩm

-OH liên kết trên cacbon mang nối đơi bậc 1, khơng bền đồng phân hĩa tạo ra anđehit

VD: R-COOCH=CH2 + NaOH  to R-COONa + CH2=CH-OH

Este + NaOH  1 muối + 1 xeton este này khi phản ứng tạo rượu cĩ nhĩm OH liên kết trên cacbon mang nối đơi bậc 2 khơng bền đồng phân hĩa tạo xeton

+ NaOH  to

R-COONa + CH2=CHOH-CH3

Este + NaOH  2muối +H2O Este này cĩ gốc rượu là đồng đđẳng của phenol hoặc phenol

VD:

+ 2NaOH  to RCOONa + C6H5ONa + H2O

( do phenol cĩ tính axit nên phản ứng tiếp với NaOH tạo ra muối và H2O)

Este + NaOH  1 sản phẩm duy nhất Este đơn chức 1 vịng

+NaOH  to

CÁCH XÁC ĐỊNH SỐ NHĨM CHỨC ESTE: Cần lưu ý: nếu bài tốn đã cho một số mol các chất trong phản

ứng như Este, NaOH ta cần tính tỉ số 

Este

ứng) NaOH(phản n

n

 là số nhĩm chức este (trừ trường hợp este của phenol và đồng đẳng của nĩ)

nNaOHcần <2neste(este phản ứng hết) Este này đơn chứcvà NaOH cịn dư

 Este đơn chức cĩ CTPT là: CxHyO2 R-COOR’ ĐK: y2x

Ta cĩ 12x+y+32 = R + R’ + 44

Khi giải bài tốn về este ta thường sử dụng cả hai cơng thức trên

+ CTPT CxHyO2 dùng để đốt cháy cho phù hợp

+ CTPT R-COOR’ dùng để phản ứng với NaOH CT cấu tạo của este

 Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo 1 muối + 2 rượu đơn chức

 2 este này cùng gốc axit và do hai rượu khác nhau tạo nên

Vậy cơng thức 2 este là R-COOR ' giải R,R’ ; ĐK: R1<R '<R2 CT 2

2

1

O H C COOR R

COOR R

y x













 Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo ra 3 muối + 1 rượu  3 este này cùng gốc rượu và do 3 axit tạo nên

CT 3 este là RCOOR’ CT 3este











' COOR R

' COOR R

' COOR R

3 2

1

 CxHyO2

Hỗn hợp este khi phản ứng với NaOH  3 muối + 2 rượu đều đơn chức

CTCT của 3este là RCOOR ' (trong đĩ 2 este cùng gốc rượu)

CT 3este là:











' COOR R

' COOR R

' COOR R

2 3

1 2

1 1

 CxHyO2

 Hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với NaOH thu được 1 muối + 1 rượu: Cĩ 3 trường hợp xảy ra:

CH3-CH=O

Đp hĩa

RCOOC=CH2

CH3

CH3-CO-CH3

Đp hĩa

RCOO

R

C

O

O

R COONa OH

+ TH1: 1 axit + 1 rượu





 OH ' R

RCOOH

+ TH2: 1 axit + 1 este (cùng gốc axit)







' RCOOR

RCOOH

+ TH3: 1 rượu + 1 este (cùng gốc rượu)







' RCOOR

OH ' R

 Hỗn hợp hai chất hữu cơ khi phản ứng với dd NaOH thu được hai muối + 1 rượu (đều đơn chức) Có hai trường hợp:

+ TH1: 1 axit + 1 este







' RCOOR RCOOH

+ TH2: 2 este (cùng gốc rượu):







' COOR R

' COOR R

2

1

RCOOR '

Hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với dd NaOH thu được 1 muối + 2 rượu Có hai trường hợp: + TH1: 1 rượu + 1 este







' RCOOR

OH ' R

+ TH 2: 2 este cùng gốc axit







2

1 RCOOR

RCOOR

 Lưu ý: Nếu giả thiết cho các hợp chất hữu cơ đồng chức thì mỗi phần trên chỉ có 1 trường hợp là hh 2 este

(cùng gốc rượu hoặc cùng gốc axit)

BÀI TẬP 1: Cho hỗn hợp M gồm 2 hợp chất hữu cơ mạch thẳng X, Y (chỉ chứa C, H, O) tác dụng vừa đủ với 8 gam NaOH

thu được một ancol đơn chức và hai muối của hai axit hữu cơ đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Lượng ancol thu được cho tác dụng với Na dư tạo ra 2,24 lít khí (đktc) X, Y thuộc loại hợp chất nào dưới đây ?

A 1 axit và 1 este B 2 este C 2 axit D 1 ancol và 1 axit

2H2

2 x 22,4 lít

Số mol Ancol = 0,2 mol

Số mol NaOH = 0,2 mol Do đó X, Y phải là 2 Este

BÀI TẬP 2: Để xà phòng hóa 17,4 gam một este no đơn chức cần dùng 300ml dung dịch NaOH 0,05M.Công thức phân tử của este là:

Giải: Do Este no đơn chức nên số mol Este = số mol NaOH = 0,15 mol Suy ra, M(Este)= 1, 74

0,15 = 116 nên công thức Este là: C6H12O2 Chọn đáp án là D

BÀI TẬP 3: A là một este đơn chức có công thức đơn giản là C2H4O Khi xà phòng hóa hoàn toàn 4,4 gam A bằng NaOH thu được 4,1 gam muối khan A là :

A etylaxetat B n-propylfomiat C iso-propylfomiat D Metylpropionat

Cho 21,8 gam chất hữu cơ A chỉ chứa một loại nhóm chức tác dụng với 1 lít dung dịch NaOH 0,5M thu được 24,6 gam muối và 0,1 mol ancol B Lượng NaOH dư có thể trung hòa hết 0,5 lít dung dịch HCl 0,4 Cho biết công thức cấu tạo thu gọn của A?

A (CH3COO)3C3H5 B (C2H5COO)3C3H5 C (C3H7COO)3C3H5 D (HCOO)3C3H5

Giải: Theo đề bài chất hữu cơ A là Este số mol NaOH = 0,5 mol ban đầu Do NaOH dư là 0,2mol, nên số mol tác dụng với Este là 0,3 mol Mặt khác: Số mol Ancol là 0,1 Suy ra, Este là 3chức và Ancol là C3H8O3 nên số mol của muối là 0,3 (Lưu ý

do đáp án là cùng Axít) MMuối= 14n + 68 =24, 6

0, 3 = 82  n = 1 Công thức Este là: C6H12O2 Chọn đáp án là A.

BÀI TẬP 4: Đốt cháy a gam một este sau phản ứng thu được 9,408 lít CO2 và 7,56g H2O, thể tích oxi cần dùng là 11,76 lít (thể tích các khí đo ở đktc) Biết este này do một axit đơn chức và ancol đơn chức tạo nên Hãy cho biết công thức phân tử của este ?

Giải: Số mol CO2 = 9, 408

22, 4 = 0,42 mol; Số mol H2O =

7,56

18 = 0,42 mol; Số mol O2 =

11, 76

22, 4 = 0,525 mol Vậy Este này là

no đơn chức (Số mol H O = Số mol CO = 0,42 mol)

Phương trình phản ứng

Do chất hữu cơ là Este no đơn chức nên phải có công thức là: CnH2nO2

CnH2nO2 + (3

1 2

n

1 2

n

Do đó 0,525n = 0,42(3

1 2

n

 ) 0,105n = 0,42, nên n = 4 Chọn đáp án là B

BÀI TẬP 5: X là một este no đơn chức, có tỉ khối hơi so với CH4 là 5,5 Nếu đem đun 2,2 gam este X với dd NaOH dư, thu được 2,05 gam muối Công thức cấu tạo thu gọn của X là:

A.HCOOCH2CH2CH3 B.HCOOCH(CH3)2 C.C2H5COOCH3 D.CH3COOC2H5

Giải: Este no đơn chức  Axít no đơn chức.CTPT của muối là: CnH2n+1COONa Do đó: Số mol Este no đơn chức = 2, 2

88

= 0,025 = Số mol muối MMuối= 14n + 68 = 2, 05

0, 025= 82  n = 1 Chọn đáp án là D

BÀI TẬP 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,1mol este X thu được 0,3mol CO2 và 0,3 mol H2O Nếu cho 0,1mol X tác dụng hết với NaOH thì thu được 8,2g muối X là công thức cấu tạo nào sau đây:

A.CH3COOCH3 B HCOOCH3 C.CH3COOC2H5 D HCOOC2H5

Giải: Số mol CO2 = Số mol H2O Vậy Este này là no đơn chức (Số mol H2O = Số mol CO2 = 0,3 mol) Số mol Este no đơn chức = 0,1 = Số mol muối MMuối= 14n + 68 =8, 2

0,1= 82  n = 1 Chọn đáp án là D

2 ESTE ĐA CHỨC:

a) - Do axit đa chức + rượu đơn chức: R(COOR’)x (x 2)

- Nếu este này do axit đa chức + rượu đơn chức (nhiều rượu): R(COO R ')x

- Nếu este đa chức + NaOH  1 muối+2rượu đơn chức este này có tối thiểu hai chức

VD: (3 chức este mà chỉ thu được 2 rượu)

- Nếu este này có 5 nguyên tử oxi este này tối đa hai chức este (do 1 chức este có tối đa hai nguyên tử oxi)

b) - Do axit đơn + rượu đa: (RCOO)yR’ (y 2)

+ Tương tự như phần a

c) Este do axit đa + rượu đa: Ry(COO)x.yR’x (ĐK: x,y 2)

nếu x=y CT: R(COO)xR’

Khi cho este phản ứng với dd NaOH ta gọi Ct este là RCOOR’ nhưng khi đốt ta nên gọi CTPT là CxHyO2 (y 2x)

vì vậy ta phải có phương pháp đổi từ CTCT sang CTPT để dễ giải

VD: este 3 chức do rượu no 3 chức + 3 axit đơn chức (có 1 axit no, iaxit có 1 nối đôi, 1 axit có một nối ba) (este này mạch hở)

Phương pháp giải: + este này 3 chức Pt có 6 nguyên tử Oxi

+ Số lkết : có 3 nhóm –COO- mỗi nhóm có 1 lk  3  + Số lk trong gốc hydrocacbon không no là 3 ( 1 trong axit có 1 nối đôi, 2  trong axit có 1 nối ba)

CT có dạng: CnH2n+2-2kO6 với k=6 CT: CnH2n-10O6

+ Gọi CTCT là:

Cm+x+y+a+3H2m+2x+2y+2a-4O6 Đặt: n=m+x+y+a+3

 Chú ý: Phản ứng este hóa giữa axit và rượu: (phản ứng không hoàn toàn)

+ Rượu đa chức + axit đơn chức:

xRCOOH + R’(OH)n (RCOO)xR’(OH)(n-x) + xH2O Điều kiện: 1 x n

+ Rượu đơn + axit đa:

R(COOH)n + xR’OH + xH2O

Điều kiện: 1 x n

 Este do rượu đa, axit đa và axit đơn:

R

COOR 1

COOR1 COOR 2 COOR1

CmH2m+1COO CxH2x-1COO CyH2y-3COO

CaH2a-1

H+, to

H+, to

R (COOR')x (COOH)(n-x) R

COO

COO

R"

R' COO