giúp trí nhớ chuỗi phản ứng hóa học

PHỤC VỤ CHO VIỆC ÔN LUYỆN CHUẨN BỊ THI TỐT NGIỆP PHỔ THÔNG VÀ CÁC KỲ THI QUỐC GIA ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG.

+ Bồi dưỡng học sinh giỏi

+ Ôn thi tốt nghiệp THPT và các kì thi Quốc gia

(Tdi bản lần thứ năm, cô sửa chữa)

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Xười nói tiêu

Để phục vụ cho việc ôn luyện của học sinh chuẩn bị thí

vào các trường Đại học và Cao đẳng, chúng tôi biên soạn cuốn

“Giúp trí nhớ chuỗi phân ứng Hoá học” nhằm giúp các em

học sinh có một số kiến thức cơ bản, rèn luyện kĩ năng làm các

bài tập

Cuốn sách được biên tập gồm 2 phần: Hoá học Hữu cơ và

Hoá học Vô cơ Ở mỗi phần, chúng tôi đều trình bày 2 phần

chín

Phân thứ nhất là những kiến thức cơ bản về tính chất hoá

Phần thứ hai là bài tập mẫu Mỗi một bài tập đều có

hướng dẫn cách giải nhằm giúp các em học sinh suy nghĩ và

tập dượt giải các dang bài tập về chuỗi phản ứng hoá học

Khi sử dụng cuốn sách, trước tiên các em học sinh nên

xem kĩ phần hệ thống kiến thức để ôn lại những tính chất hoá

học đặc trưng của các chất, sau đó làm các bài tập căn bẩn để nắm vững các phương pháp giải các bài tập về chuỗi phần ứng

hoá học

Chúng tôi rong cuốn sách sẽ giúp ích được phần nào cho

bạn đọc, nhất là đối với các em học sinh đang chuẩn bị cho kì

thi tuyển sinh Đại học và Cao đẳng Xin ghi nhận và cầm ơn

mọi ý kiến đỐng góp, chỉ ra những chỗ thiếu sót để những lần

tái bản sau hoàn chỉnh hơn

TÁC GIÁ

Phan I: HOA HOC HỮU CƠ

3 Hiểrocacbon không no ;hạch hở: CyHonez-24

(k là số nối đôi hay số liên kết x)

B PHƯƠNG TRÌNH ĐỐT CHÁY CỦA HIĐROCACBON

VÀ DẪN XUẤT CỦA HIĐROCACBON (DẠNG TỔNG QUÁT)

HO, + x-2£-2'0, + xco, + LHy

CHO, + 3-5-3 0, + CO, + EHO

CANS +) x

1 Gốc biđrocacbon là gì? Phần còa lại của biểrocacbon khi mất đi

một hay nhiều nguyên tứ hiểro

Geer gốc ở vị trí C bậc lH; tert: gốc ở vị rrí C bac I)

c) Gốc hiđroeacbon không no có hóa trị 1

Các gốc hiểrocacbon không no có hóa trị một:

CH, = CH - CH, - :_ Anlyl (propen~2-yl)

CH;=CH- : Isopropenyl (I-metylvinyl)

ou,

~ C6 mét néi ba: c6 dudi inyl

~ C6 hai nối đôi: có dudi dienyl

Mạch chính là mạch không no được đánh số bắt đâu từ nguyên tử cacbon có hóa trị tự do

Ví dụ:

CHECH- :— Btinyl CHEC-CH,- :— Propyl-2-vl CH,=CH-CH=CH- : Bufađien-l3-vl

Ankan |[ Anken | | Ankađien | | Ankim | [Xidoankan| |_

|(idrecaebon| |(HiŒoeacaon| |(Hiểrccacbonl (Eidrocaceon |_ |(Hiếrccacbon (N6 S00

| m) không no ró| | không no có| | Khêng 90 có vòng n0) | | fen)

€aHz.„ “| |một nối đô) | | nai nối đến | |mớt nối ba) | | Coton CHa

Nguyên tử hiểro ở nguyên tử cacbon có bậc càng

g đế được thế bởi clo (hoặc brom)

Dựa vào phản ứng trên ta nhận biết được ankan: làm mất màu

vàng của khi Ch, màu nâu đồ của dung địch brom, sản phẩm của phản ứng làm đồ giấy quỳ tím ẩm

2 Phản ứng nhiệt phân: 3 kiểu phản ứng tùy điều kiện

a) Phan ứng phân hủy: CyHagez — Ss nC + (ot DH, | Lae

b) Phan Ung cracking:

Phan ứng cháy được sử đụng trong đời sống và công nghiệp

b).Oxi hóa không hoàn toàn

Phan ung oxi héa butan duge ding trong sin xuat axit axetic:

Cay 7 Be medi’, 2CH,COOH

Phuong trinh téng quat:

R-CH,-CH,-R’ —_*2-88_5 RCOOH + R'COOH

Những tính chất hóa học và ứng dựng quan trọng của metan

>> CHLCk: Clorua metyl E——> CH¡;Ctz Clorua metylen

+Cly

as F————> CHCI; Clerofom

L————> CCI; Tetraclorua cacbon

(Dung môi hữu cơ)

(CHỊ —>| +0

| ¿+9 Nhiệt E——>C: mực in, chế hóa cao su —> HCN: axit xianhiđric

L——>H;

Wil DIEU CHE ANKAN

1 Phương pháp tăng mach cacbon

— Phương pháp Wurtzt

Vi du: Cs

Nếu ding hai loai dé

được hỗn hợp 3 ankan khác nhau

halogen có gốc ankyl khác nhau thu

— Véi ruou, quá trình diễn ra như sau:

R-OH + HI ““RI + HOH 7} R-L+ RI ®R-R+T,

2ROH + 2HI -> R~R +l; + 2H,O

— Phương pháp điện phân (Kolbe) : 2RCOONa + 2H.0 285 RR + 2C0y

3 Phương pháp giữ nguyên mạch cacbon

Với hiđrocacbon chưa nọ:

1 ĐỊNH NGHĨA Xicloankan là những hiểrocacbon có nối đơn, có một ng hay nhiều vòng

1

¡ Thế “Tham gia phản ứng thế bình thường như ankan

Oxthoe CHa + 2o, > nCO; + nH,O

Dehidro Ì Dưới tác dụng của nhiệt, có mặt

benzen:

i £ CoH, 22> Opty + 3H:

1 DINH NGHIA

Anken (hay olefin) là những hiếrocacbon mạch hở có một liên kết

đôi trong phân tứ

Công thức chung: CH„ với n > 2

12

| Ds, Pad), xielobexan có thể bị tách cho hidro và

il TINH CHAT HOA HỌC

Vi ctx CH=CH: + HO, + CH,-CH,-OSO.H (HOSOED °

2 Phan ứng oxi hóa Làm mất màu dung địch thuée tim (KMnO.)

14

Hoặc: ofc: C,Hu„.x + KOH SE KOR CH, + KX + HO HH

¢) Tit dan xuat dihatogen

h) Dehidro héa ankan

§4 ANKADIEN (DIOLEFIN)

1 ĐỊNH NGHĨA

Ankadien (diolefin) la những hiểrocacbon khơng no mạch hở cĩ hai

[CHa | (223)

Cơng thức chung:

II PHÂN LOẠI

Tùy theo vị trí tửơng hỗ của hai nối đối người ta chia anksdien

thành 3 loại:

1 Loại cĩ hai nối đơi liền nhau

Ví dự: CH+ CH=C=CH; ; CH,=C=CH,

Butadien —1,2 Propadien hay anlen

2 Loại cĩ hai nối đơi liên hợp (hai nối đơi cách nhau một nối

đơn): quan trọng nhất trong các loại ankađien

Ankađien cĩ thể tham gia phản ứng cộng Br;, H;, HƠI, v ở các

vị trí 1, 2 (tương tự anken) boặc 1, 4 (khác anken) và tạo thành hỗn

hợp sản phẩm Phản ứng cộng theo tỉ lệ moÏ:(1 : 1) thì xảy ra hai

|- 1,4-Dibrom buten-2 (SP chink)

3 Phan ứng oxi hóa

+ Phản ứng với dung dịch KMnOx:

-CH-CH, 3CH,=CH-CH=CH; + 4KMnO, + 8H,O -> 3CHz;CHCH CR

OH OH OH OH + 4MnO; + 4KOH

+ Phản ứng đốt cháy: sn *) O; —> nCO; + (n-)H;O

d) Điện phân dung dịch muối

2CH,=CH-COONa +2H.O — » CH;ECH-CH=CH; + + 2CO, + 2NaOH + Hy |

II GỌI TÊN

1 Cách 1: - Chất đứng đầu dãy đồng đẳng là axetilen

~— Các chất đồng đẳng tiếp sau đó là ank‹ylaxetilen

Tên gốc Ankyl + Axetilen

metylaxetilen

Vi dự CH;-C=0)

2 Cách 2 Xuất phát từ tên gọi của ankan tương ứng nhưng đuôi an thành in

Luu y: Tx ankin cé 4 nguyên tử cacbon trở lên cần chỉ rõ vị trí

của liên kết ba

| CoHawz + 2X2 —> CoH oXy

c) Céng axit (MEI, HCN, CH3COOH )

8 Pheeng 420 CH=CH + H,0 - T52» CH;CHO 9

=> Cy2HmiCHO (n = 2)

xu C;Hz„; + HO —]

Œ nguyên tit C trong R va R’ n 2 3)

8 Phản ứng thế với ion kim loại

a) Với kim loại kiểm, kiểm thổ

CHECH +2Na -> Na-C=C-Na + H;

b) Với AgNOz/NH; NC

2C,H„ sAg} + HO | (n >3) -|2C,H„;+ AgO A8197

CH=CH + 2AgNO; + 2NH; ~ AgC=CAg! + 2NH,NO;

RC=CH + AgNO; +NH;—> RC=CAgi + NH,NO,

CH=CH + 2CuCl + 2NH; -> CuC=CCuỷ + 2NH,CI RC=CH + CuCl + NH; —> RC=CCu\ + NH„CL

CHECH + 2[Cu(NH),J‘OH™ > CuC=CCuỷ + 2H;O + 4NH;

2 Phân ứng oxi hóa

* Phản ứng với dung dich KMnO,:

3C;H; + SKMnO; => 3KOOC-COCK + 8MnO; + 2KOH + 2H;O 3C,Hz,; + 8KMnO, + 4H,O -+ 3C„H›„ :O, + SMnO; + SKOH

Chất tiêu biểu là benzen

II CÔNG THỨC CẤU TẠO CUA BENZEN: CgHẹ

Luu %: Benzen chi phan ting voi brom léng nguyén cht còn đồng

đẳng của benzen thì tác dụng với dung dich brom

Khi trong vồng benzen có sẵn nhóm thế, quy luật thế ở vòng benzen:

- Nếu trong vòng benzen đã có sẵn một nhóm thế loại I (cdc nhém ankyl, -OH, -NHz, F, Cl, Br, L ) thi nhóm này sẽ định hướng cho nhém thé méi vao vi tri ortho va para

H

cố Xe

SC @$ SC

Néu nhém thế loại I như các nhóm -NH;, -OH, -CH; thì mật độ

electron trong vòng benzen nói chung đều tăng lên và đặc biệt ở các vị

trí ortho và para Sở đĩ có sự tăng mật độ electron trong nhân do cặp

electron tự do, hoặc của các electron của các liên kết C-H với hệ

thống electron # trong vòng benzen tạo một hệ liên hợp mới trong phân tử hợp chất thơm

— Néu trong nhân benzen d3.c6 sin mét.nhém thé loai IL (-NO2,

-COOH, -CN, -COOR, NH; .) thì nhóm này sẽ định hướng cho

nhóm thế mới vào vị mí meta trong nhân benzen Khi trong vòng

benzen có sấn nhóm thế loại II thì mật độ clectron trong vòng benzen

nói chung giảm đi và đặc biệt ở vị trí ortho và para Nguyên nhân của

sự giảm mật độ electron trong nhân là do mật độ clectron từ trong

nhân chuyển ra ngoài về phía nhóm hút electron Ở các vị tri meta,

mật độ electron tương đối cao hơn

Các nhóm thế loại II thường chứa liêu kết đôi ở nguyên tử liên

kết trực tiếp với nhân benzen, các nhóra thế này thường làm khó

khăn cho sự thế tiếp sau vào nhân benzen

b) Với dung dich HNO; đặc trong H;ạSO; đặc (Nitro hóa)

a) Benzen và các đồng đẳng của nó cháy trong không khí sinh ra

COz H;O và nhiều muội than: ; :

3n-3

b) Tác dụng với dung dich KMnO,

Benzen không tác dụng với dung dịch KMnO,, nhưng toluen lại bị oxi hóa ở gốc -CH; khi đơn nóng với dung dịch KMínO, tạo thành sản

phẩm axit benzoic C.H;COOH

C2H,CH, + NOI #2 Bia

WW DIEU CHE

1 Chưng cất nhựa than đá trong công nghiệp

Nguồn benzen chủ yếu trong công nghiệp là chưng cất nhựa than đá

3 Phương pháp đehidro hóa

a) Dehidro héa xicloankan Ton, RN — ec rca

Han — Tu > CaHas |

CH;COOH + HO

{n 2 6)

25

wR

aehidro hoa

Vi du: CoH, SE > CoH + 3H:

b) Đehiểro hóa n - ankan đồng thời &hếp vòng nhờ xúc tác và

nhiệt độ thích hợp

= 4Hy SsHaa2 —gc me > CaHa«

Tên nhóm chức | Công thức | Tên gọi

Bre \\ \) _-O- LC Oxi

| Anđehit -CHO |_—_ Formyl

| Axit cacboxylic -COOH | Cachoxyl

Este [ _-coo- | Cacboxi

| ĐỊNH NGHĨA

Rượu là hợp chất hữu cơ trong phân tử chứa một hay nhiều nhóm -OH (nhóm hiđroxy)) liên kết với gốc hidrocacbon.

II PHÂN LOẠI RƯỢU

Rượu đơn chức, đa chức (theo số

Il CÔNG THỨC TỔNG QUÁT CỦA MỘT SỐ RƯỢU

C,H,O, hoặc C,H,(OH)

Rượu bấtkì — | hoặc C,H,„„„.(OH), Œ:là số nối đối hay |

Rượu không 09 | CỊ —CH-OH -> CH:CHO (Nhóm liên kết với |

đơn chức có một Ti đội cacbon mang một nối đôi thì không bền)

CH:=CH-CH;OH: Rượu siyc hay propenol

Rượu thơm C;zHz-CH;-OH: Rugu benzylic \

IV DANH PHAP

1 Rượu đơn chức no mach khêng nhánh

a) Danh pháp thông thường

Ancol (hoặc rượu) + Tên gốc hiểrocacbon tương ứng + Íc

b) Danh pháp quốc

Tên Điểrocacbon tương ứng + ol.| +

3 Rượu đơn chức no mạch phân nhánh

Gọi tên các mạch nhánh (nếu có) cùng với số chỉ vị trí của chúng

trên mạch chính, sau đó tên mạch chính, rồi đến đuôi-ol cùng với số

OH hoặc rượu sec-butylic)

CH,

cH,-¢> 0H 2-tigi1129:-pilpanot (hoặc tugu búgyte

CH; bậc ba hoặc rượu -tert—butylic)

Ị Rueu bậc i z= Rượu bậc II x Rugu bac Ill

R-CH,-OH b poe OH ii R con RY Sao | | Ị

— Rugu cé nhiét độ sôi cao hơn so' với hiểrocacbon hoặc dẫn xuất

halogen có khối lượng phân tử tương đương do tạo liên kết hiểro giữa

các phân tử rượu

9 Tính chất héa học

a) Tinh chất hóa học của rượu đơn chức

(1) Tác dụng với kim loại kiềm:

[ T

| CHaxOH + Na CyHasxONa + > He

1

Ví dự C,HsOH + Na - C;H;ONa + gih

(2) Phan ứng tạo este (tác đụng với dung địch axit)

| R-OH+HX —L» RX + HO

(este vô cơ)

————

1808 RCOOR + HO | RCOOH + ROH

(3) Phan ứng loại nước

©Tạoeter — |2C,H„AOH -ŸŠc> (C,Hz„3O + HạO,

WZdu 2CHOH BêO?, CHrO-GH; + HO

* Ete hóa bỗn hợp n rượu khác nhau có thé cao tdi da — 5

ete Ví dụ khi dun nóng hốn hợp hai rượu khác nhau sẽ tạo ba te

(4) Phan ứng oxi hóa

* Rượu bậc một bị oxi hóa cho andehit

R-CH;-OH + CuO -> RCHO + Cu +

(5) Phản ứng cộng hợp và trùng hợp với rượu không no đơn chức

Thượn không no đơn chức có một nối đôi thường gặp: Rượu alylic

* Ruou alylic lam mat mau dung dich brom hay dung dich thuốc tím CH;=CH-CH;-OH + Br; -> CH,-CH-CH,

* Phản ứng của rượu với ankin cho ete không no: F=———————nD

R-OH + CH=C-R’ -> R-O-CH=CH-R'

31

eo

Vi dy C:H:OH + CH=CH > C;HzO-CH=CH;

ˆ Etyl vinyl ete

° Phản ứng tạo rượu poHvinylic:

+ Riêng rượu etylic ngoài các phản ứng hóa học của rượu, khi lên

men cho axit axetic (nồng độ 5% gọi là giấm ăn):

TÓM TAT TINH CHAT HOA HOC CUA RUGU

a) Tính chất hóa học của rượu no don si

Í_ ~— Tác dụng với kim loại kiểm, kim |

— Oxi hóa hữu hạn (oxi hóa nhẹ) tạo

| andehit, xeton, axit

| Logi H-O xóc táo H60,

t và nhiệt độ > ~ Từ hai phân tử rượu tạo ete - Từ một phân tử rượu tạo anken

— Giữa rượu và axit tạo este

b) Tính chất hóa học của rượu đa chức

~ Công thức tổng quát: R(OH), với x > 2

— Rượu đa chức no mạch hỗ, có công thức tổng quát:

CH;OH HOCH, CH;OH HOCH,

Dung dich xanh déng H glixerat

¬ THỊ phân tử rượu có nhóm -OH gắn với nguyên tử cacbon có liên kết đôi thì rượu này không bên, chuyến vị thành andehit

- THÍ phân tử rượu có bai nhóm -OH gắn với một nguyên tử

cacbon thì rượu này không bền, chuyển vị thành andehit hoặc xeton

— Khi phân tử rượu có ba nhóm -OƠH gắn với một nguyên tử

cacbon thì rượu này không bén, biến thành axit ————a

f OH |

R-C-OH ——> ‘RCOOH 1 + H,0 |

OH

VIL PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ RƯỢU ĐƠN CHỨC VÀ ĐA CHỨC

1 Phương pháp điều chế rượu no đơn chức

RCOOR’ + HO —%—> RCOOH + R’OH

~ Phương pháp điều chế rượu metylic va etylic:

+ Rượu metylc được điều chế trong công nghiệp theo phảz: ứng:

2, Phương pháp điều chế rượu đa chức

~ Phương pháp điệu chế glixerin:

CH;ECH-CH; + Cl, _—590 -CH;=CH-CH,-CI + HCI CH;=CH-CH,CIl + Cl; + H;O > HCH-CH, + HC

Định | Những hợp chất hữu cơ có nhóm -0H | Những hợp chất hữu cơ có nhóm { Aghia ' liên kết trực tiếp với vòng benzen Ni gắn vào mạch nhánh của

vòng benzen,

3ã

Phenol : Rugu thom

[Cau tric | Do nhân benzen hút elsotron đồng | Liên kết O-H phân cực bình

| thời do có hiệu ứng iiên hợp p-z làm | thưởng nãn chỉ thể hiện tính chất

chuyén dich electron vé phia vòng | của một rượu benzen nên liên kết 0-H phân cực

| mạnh, H linh động hơn rượu thơm và

co tinh axit tuy rất yếu Mật độ

electron tăng iên trong nhân benzen,

đặc biệt tập trung ð các vị trí ortho,

para nên đễ cho phản ứng thế ái dién |

— Phenol chỉ là một axit yếu nên không làm đổi màu quỳ tím, nấc

phân li thứ nhất của HạCO; mạnh hơn phenol nên đẩy phenol ra khỏi muối C2H;ONa Để tách phenoÍ với anilin, người ta thường cho hỗn

hợp tác dung với dung dịch NaOH, phenol tan, antlia không tan nổi

lên trên, lọc ta được dung dịch nước lọc Sat: đó sục l:hí CƠ; vào dung địch nước lọc ta được phenol vẩn đục nổi lên trên

CoHsONa + CO, + H;O -> C2Ï1OHL + NaẴHCO;

Vấn đục nổi lên trên

— Rượu thơm không tác dụng với dung địch NaOH

— Phenol là axic yếu còn gọi là “axit phenic” nên tác dụng với

dung dich NaOH

C2H.OH + NaOH —> C;H:ONa + HO

Natri phenolat

4 Phenol tham gia phản ứng cộng

Tương tự như benzen, phenoi có thể cộng với hiểro cho xiclohexanol

CsH;OH + 3H, —i_, C.H,OH

ÿPrtttenesrdStrirmesmvrrmrreerrrrrrre

lil DIEU CHE PHENOL VA RUQU THOM

1 Diéu ché phenol

— Tách chiết rừ nhựa than đá:

Luyện than cốc —> Nhựa than đá mẽ lhựa than đái Phenol

9 Điều chế rượu thơm

+ Diéu ché rugu benzylic từ benzen:

Cols Bit CHsBr BBS CcH;CHy rõ» C2H;CH;C $9H5C,HsCH,OH

Khi thay thế nguyên tử hiểro trong phân tử INH; bằng các gốc

` hiểrocacbon ta được amin

3 Cấu trúc của amin

Isopropyl amin (amin bậc J)

Anilin (amin thom bac I)

p tử nitơ còn có đôi electron tự do có

thể tạo liên kết cho phận với proton H nên amin có tính bazo

( Tên của amin bậc Ì là ankyÍ amim

CH;-NH;

CH;

| CH;-C-NH,

5 CH;

(3) Tén-ctia amin bac IIT d6i xứng là tríankyl amim

P

CH;-N-CH; Trimetyl amin (4) Tén ctia amin bac 1Ï không đối xứng

— Tên các nhóm ankyl đọc theo vẫn a, b, c +eamin

— Có 2 nhóm ankyl thêm 1 chữ N ở đầu

~ Có 3 nhóm ankyl thêm 2 chữ N ở đầu (nếu trong 3 nhóm thế có

* Cach thif hai:

Tén hidrocacbon + tiếp vĩ ngữ amin Tiếp đầu ngữ amino + tên hiểrocacbon

ÊH,-ÊH-CH,-NHz 2-mety! propan-1 amin

hay 1~amino-2-meryl propan

Đọc tên các gốc hiểrocacbon xung quanh nitơ theo thứ tự a, b, c và

thêm tiếp vĩ ngứ amin

oa, tert—Butyl amin

= Céc amin dév c6 tinh bazd, néu trong phan th amin có nhóm co điện | 4Ù mbu CHy-, CoHs~ thi tinh bazơ càng mạnh và ngược lại nấu có nhóm ¡ hút điện ti như C;Hạ~ ; CHạ=CH- thì tính bazơ yếu

~ Anilin không tác dụng với nước, không đổi mẫu cưỷ tím

Phan ing voi axt | * CHNH,+ HCl —> CHsNHC

| + CoHeNHa + HCL > (CebsNH,)‘Cr

+ Amin các bậc khác nhau tác dụng với axit nitro theo những cảch khổ:

nhau, nhờ đó có thể phân biệt các bậc am

CeHsNH, + HONO — C2HsOH + NT + Hạ0

_{CHa)sN + HONO Không tác dụng

- 0ác nhém NHạ, NHCH; là những nhóm hoạt hóz nhân thơ và định

| hưởng cho các phản ứng thế vào vị trí ortho và para

{ ~ Tương tự như phẹnoi, aniin tác dụng với nước brom tạo thành kết tủa

~ Các muối amoni tác dụng dé dàng với kiểm:

©¿H;NH;CI + NaOH -— C.H;NH, + NaCl + HO

(Ít tan trong nước)

CoHe Hes CH;NO, Feil, C,H;NH; 280

2 Từ amoniac với đẫn xuất halogen hoặc rượu tương ứng

Andehit don chức

| Andehit no da chic Ị C;H›.›;„(CHO), a Andehit đa chức | CyHanta-2iex(CHO), |

| ——— | & hà số nối đi, hoặc số liên kết 2)

48

© Phan tng tring hop:

~ Lục hợp: 6HCHO -®*®%>` C;H„O, + Phân ứng oxi hóa:

HCHO + 4AgNO; + 6NH; + 2H;O -> (NH,).COs +

+ 4NHANO; + 4Agd

Hoặc viết: HCHO + 4[Ags0NH;),]OH —> (NH,),CO; + 4Ag) +

+ 6NH; + 2H,O (AgNO; + 3NH; + H,O > [Ag(NH)JOH + NH,NOs)

45

+ Phần ứng trùng ngưng: ( on

Or},

V PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ

1 Phương pháp điều chế andehit don chite

4) Oxi hóa rượu bậc 1

RCH,OH + CuO —*-3 RCHO + Cu + H,0

b) Thủy phân dẫn xuất halogen

RCH=CH-CI + NaOH —> RCH;-CHO + NaCL RHO + 2NaOH —> RCHO + 2NaC1 + H;O

* HCHO: CH, +0, —S& eens 5 HCHO + H,0

*CH;CHO: CHsCH+H,O —"S&5 CH,CHO

Xeton là những hợp chất hữu cơ có chứa nhóm cacbonyl

(C=O) liên kết với bai gốc hiểrocacbon

Tên thông thường Tên quốc tế - | Hiổreeacbon + on (có ghi thếm số chỉ vị trí

(IUPAC) | của nhóm cacbony! trong mach chink)

It TINH CHAT HÓA HỌC

2 Phan ứng oxi hóa

~ Khác với anđehit, xeton không bị oxi hóa bởi chất oxi hóa yếu

như AgNO;/NH; (không tham gia phản ứng tráng gương), Cu(OH]);

— Bị oxi hóa bởiwehất oxi hóa mạnh như KMnO, hoặc K;Cr;O; với H;SO, đặc (khi đun nóng), xeton bị cất mạch ở các liên kết với nhóm c=o

Vf dự: Khi oxi hóa etylmetyl xeton với hỗn hợp K;Cr;O;/H;§O.,

47

|

3CH;COG;H; + 4K;Cr:O; + 16H,SO, > 3C,H;COOH +

+ 3CO; + 19H;O + 4K;§O; + 4Cc;(SOu);

Theo sơ đồ (2):

CH,COC,H; + K.Cr.0; + 4H,SO, > 2CH;COOH +

+ Cr;(SO¿)y+ K;§O + #H¿O

2CHCOOH — %2 > CHIOCCH,+CO;+H,O

— Từ cumen?? (oxi hóa):

oe e8, CsHs-CH + O; > C2H-C-O-OH

i, CONG THUG

Axit hữu co (axit cacboxylic) C,H,(COOH),

hay ‘C,Hons2-2i-:(COOH), véi k là số nối đôi hay số liên kết œ

49

Tên thông thường

Tên quốc tế (IUPAC)

Axit + Tên nguồn gốc lịch sử

+:Axit-cacboxylic no đơn chức (axit ankanoic)

+ Công thức tổng quát C„H;„„COOH (n>0) hay C„H;2O¡ (m>1)

| Công thức | Ten thông thường Tên quốc tế |

| H-COOH Axit fomic i J

CH;-CH)-COOH Axit propionic

CH+-(CH:)›-COOH Axit butric — | — Axit buAnoic

(CH);-CH-COOH: ‘Axi iso-butiric [Axi Z-metyl |

CH-(CH;)-COOH Axit_valeris Axit pentanoic

CHs-(CH,),- COOH _Axit caproic Axit hexanoic

OOH Axit stearic

(axit béo cao no) Axit octadecanoic

+ Axit không no:

* Các axit đơn chức không no:

CH;=CH-COOH Axit acrylic

CH=C-COC 3H

Axit metacrylic

* Axit béo không no quan trọng:

CH;(CH,„;CH=CHỊCH;);COON: axit oleic

HOOC-COOH Axit oxalic Axit etandioic HOOC-CH-COOH Axit malonic Axit propandioic

|_ HOOC-(CH;;-COOH Axit sucxinic Axit butandioic

L_ HOOC-(CH,)-COOH Axit glutaric `Axit pentandioic

HOOC-(CH;),-COOH Axit adipic Axit hexandioic

+ Axit không no hai lần axit:

HOOC-CH=CH-COOH : Axit butendioic

IV CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT

1 Cấu trúc bo

nhóm cacbonyl ~ Nhóm -COOH trong phân tử axit cacboxylic là tổ hợp của một

C=O và một nhóm hidroxyl -OH do đó tên gọi là

cacboxyl

ð1

~ Do có hiệu ứng liên hợp p—m giữa đôi electron p trên nguyên tử

oxi của nhóm -OH với electron œ của nối đôi C=O làm cho electron

chuyển địch về phía nhóm C=O, nên liên kết -O-H bị phân cực, H

— Ait cacboxylic có nhiệt độ sôi cao hơn rượu có cùng số nguyên

tử cacbon, cũng do hình thành liên kết hidro bền vững te

ng H 85 w

À£ es ð

6 1-67

— Tương tự như rượu: 3 axit đầu đãy tan vô hạn trong nước, do sự

hình thành liên kết hiểro giữa các phân tử axit hữu cơ với các phân tử

nước Axit có từ 6 nguyên tử cacbon trở lên khó tan hoặc không tan

b) Tinh chat héa hoc

(1) Phản ứng như một axit vô cơ thông thường

~ Phân lí cho protơn HỈ trong dung địch:

CHCOOH = CH;CÓO' + H*

Thực tế trong dung dich la H,0* (H* + H,O === HO"), dua

vào phản ứng này người ta nhậu ra axit, vì nó làm đỏ quỳ tím

~ Tác dựng với kim loại hoạt động (đứng trước H trong dãy điện

hóa):

“Theo chương trình cải cách:

HCOOH + 4g0 —NBL H-O-C-OH + 2Ag4

— Gốc là hiểrocacbon no: phản ứng thế vào cacbon œ

CH;COOH + Cl, —*%5 CICH,-COOH + HCI

Độ mạnh của các axit:

CILC-COOH> CICH-COOH > CI-CH;COOH > CH;COOH

53

(4) Khi nhiệt phân muối cacboxylat

— Khi nhiệt phân muối cacboxylat với vôi tôi, xút:

RCOONa + NaOH 22 —> RH? + NayCO;

iS CH, + NaxCOs

Vi dy: +CH,;COONa + NaOH

HCOONa + NaOH CH;-CH-COONa + NaOH -Sutislt_5 CH,OH + NaCO;

?HCOONa ———”——> HCHO + Na;CO,

~ Khi nhiệt phân muối cacboxylat:

(5) Dién phan dung dich mudi cacboxylat

2RCOONa + 28,0 Bee R_R + 2CO, + 2NaOH + Hot 5 vinh ng 8599 RE 2NaOH Catot -) + Hy)

(6) Ðô mạnh của axữ được xác định dựa trên hằng số axit K,

C;H„„¡COOH + O; — (n+)CO; + (n+1)HO

2C,Hz„COONa + (3n+J)O; —> (2n+1)CO; + (2n+1)H;O + Na;CO;

* Anhidrit dé bi thy phân:

(RCO),O + H,O -> 2RCOOH

55

® Anhiđrit có tính chất như một axit

(RCO);O + 2NaOH —> 2RCOONa + HO (RCO),0 + 2R’°OH -> 2RCOOR' + HO

Vĩ dụ:

(CH;CO);O + Ca(OH); -> (CH;COO);Cạ + H;O

(CH;CO);O + 2C;H.OH - 2CH;COOC;H; + H;O

Phản ứng thủy phân: RCOOR' + H,O === RCOOH + ROH

b) Phương pháp điều chế CHạCOOH

~ Lên men giấm:

~ Từ axetilen hoặc etilen: HgSO,

CHzCH +H,O -gSyc> CHICHO

Gỗ được chưng khan trong nổi kin khoảng 400-500°C (không có

không khi sinh ra một chất nhựa đen và một hỗn hợp gồm nước,

metanol, axit axetic vA axeton Tach lấy hỗn hợp lỏng, cho vôi vào để

56

chuyển CH,;COOH _+ (CH;COO),Ca Sau đó cô ca 4 (CH;COO};Ca cho tác dung với H¿§O„ rồi chưng cất ta thu lay CH;COOH

Lưu ý khi viết phương trình thủy phân este có cấu tạo đặc biệt

s RCOOCH=CH; + H;O - RCOOH +.CH;CHO

° RCOO-C=CH; + H;O -> RCOOH + R'COCH;

{ RCOOR' + MOH —> RCOOM + ROH

MIlà kí hiệu kim loại

Ví dự: CH;COOC;H; + NaOH -› CH;COONa + C;H;OH

Lưu ý khi xem xét phản ứng của este tác dụng với NaOH

() Khi đầu bài cho este tac dung với dung dịch NaOH có thể theo

tỉ lệ 1: 1 hoặc 1: 2 thì este có công thức cấu tạo:

RCOOC;H; + NaOH > RCOONa + C;H;0H RCOOC,H; + 2NaOH > RCOONa + C,HONa + HO (2) Xa phòng hóa este hữu cơ cho.3 muối và 1 rượu đó là este của

3 axit hitu co véi glixerin

(3) Este 2 chiic tac dyng véi dung dich NaOH cho:

© 1 mudi + 1 ROH + 1 R'CHO, este 06 cong thife cau tao:

R-O-C-C,H,-C-O-CH=CH;

° °

© 2 muối + 1 ROH, este có công thức cấu tạo:

+ 1 muối + 2ROH, este có công thức cấu tạo:

7 OR"

~ Một muối và một rượu, có những khả năng bai chất hữu cơ đó là:

s Một este và một rượu có gốc hiểrocacbon giống rượu trong este

* Một este và một axit có gốc hiểrocacbon giống axit trong este

* Một axit và một rượu

— Một muối và bái rượu, có những khả năng hai chất hữu cơ đó là:

RCCOR’ hoặc { RCOOR’

8 Phản ứng ở gốc hiđrocacbon

Xét với gốc hiẩrocacbon không no:

a) Tham gia phan ứng cộng

Vidu: CH»=CH-COOCH; + H, 22 CH;-CH,-COOCH,

b) Tham gia phan ứng trùng hợp

Metyl metacrylat Polimetyl metacrylat

V DIEU CHE ESTE -

kiện thường

60

a) Phản ứng giữa axit và rượu

Phản tứng este hóa là phản ứng thuận nghịch xáy ra chậm ở điều

[ mR(COOB), + nR(OH)„ — R„(COO)„R,+nmH,O

b) Phản ứng giữa anhiđrit axit và rượu

Aminoaxit là những hợp chất hữu cơ tạp cbức, trong: phan ti vie

chứa nhóm chức amin (CNH;), vừa chứa nhóma chức cacboxyi (-COOH)

HỘ

Khi x = y ta có aminoax ø tính, quỳ từa không đổi màu

Xx> ÿ ta có aminoaxit có tính bazơ, quỳ tím hóa xanh

X ÿ ta có amiioaxit có tính axit, quỳ tím hóa đó

Axit amino axetic

CH;-CH-COOH : Axit o~amino propionic

Âm, (œ-alanin) H;N(CH;;COOH: Áxit e=amino caproic (điều chế,

tơ capron)

tơ enan)

IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1 Phan li trong dung dich

H;N-RCOOH === H,N-R-COO+ H* == H,N*-R-COO”

2 Tác dụng với dung dịch bazơ (do có nhóm -COOH)

HN (OOH + NaOH —> H;N-R-COONa +

61

3 Tác dụng với dung địch axit

H,N-R-COOH + H > H,N*-R-COOH

4 Tác dụng với rượu (phản ứng este hóa)

H,N-R-COOH +C;H,OH == H;N-R-COOC:H; + H;O

5 Tham gia phản ứng trùng ngưng (phản ứng giữa nhóm

-COOH và -NH;)

Do có nhóm —NH; và nhóm -COOH nên aminoaxit tham gia phan

đứng trùng ngưng cho polipeptit

INA RiCOOH + H,O

Ví dự (Nhôm peptit)

nH;N- (CH)-COOH Hs» [-NH-(CH));-CO-], + nH,O

Axit e-amino caproic Nilon—6 hay to capron

H,N-(CH;,-COOH —“—> [-NH-(CH;)-CO-], + nHạO

Axit @-amino enantoic : Tơ enan

$15 LIPIT (Chất béo)

1 ĐỊNH NGHĨA

Lipit (dầu, mỡ động thực vật) là este của glixerin và axit béo

II CÔNG THỨC TỔNG QUÁT

RCOOCH, RCOOCH R’COOCH, R,R'), R” là gốc biểrocacbon của axit béo _

Axit béo: CzH1,COOH; C;H;;COONH; Cị;H;;COOH

63

T

II TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1, Phản ứng thủy phân

R'COOCH + 3H, _— đron + RCOOH

Lipit dong vật (mổ) chủ yếu chứa gốc axit béo nơ

Lipit thực vật (đầu) chủ yếu chứa gốc axit béo không no

9 Phản ứng xà phòng hóa Khi dun nóng chất béo với dưng dich kiểm cho glixerin va xa phòng

R.COOCH +3NaOH ——> cH-OH + R'COONa R"COOCH; CH;OH — R"COONa ee”

Xa phong hái niệm về xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp:

~ Hễn hợp muối natri (kali) của các axit béo được gọi là xà phòng

- Thành phần chủ yếu của xà phòng là C;HCOONa và CụH,COONa

Muối ăn

(Nach)

— Nấu xà phòng:

Xà phòng bánh

Ệ

£ Muối natri

dd NaOH, +8 Dầu mỡ —————>|

| Glixerin

Xà phòng đặc Nguội, ép, cất Œoổi lên trên) + mii thon mãi HỆ

œ - Giixerin pe Ỷ tạp chất

- Tap chat + Chung cat dưới áp suất

thấp thu hồi NaCL

| - Lee > alixerin

63

— Chất tẩy rửa tống hợp: Là những chất có tác dụng giặt, rửa mà

không phải là muối Na của axit cacboxylc Đó là các natri ankyl

sunfat ROSO;Na, natri ankyl sunfonat RSO¿Na

Ưu điểm nổi bật nhất của chất tấy rửa tổng hợp là vẫn giữ được

tác dụng tẩy giặt trong nước cứng

3 Phản ứng với hidro

~

Với những chất béo lỏng thì các gốc R chưa no, do đó khi cho chất

này tác dụng với hiểro cho gốc R no, chất béo hóa rắn

CzHxCOOCH, CzH„CO

CzH„COOCH ' +3H, -Jj—> CH ,COOCH

CaHsCOOCH: C;H„COOCH,

Luu y: Trong kĩ thuật để xác định chất lượng của chất béo người

ta thường dựa vào một số chỉ số sau:

— Chỉ số xà phung hóa: là tổng số miligam KOH để, xà phòng hóa

chất béo và axit tự do có trong 1 gam chất béo

~ Chỉ số axic là số miigam KOH để trung hòa hoàn toàn các axit

tự do có trong 1 gam chất béo

1 CÔNG THỨC CẤU TẠO

= Công thức cấu tạo dạng mạch hở:

i TINH CHAT HOA HOC

Công thức cấu tạo của glucozơ cho thấy glucozơ thuộc loại rượu da

chức (5 nhóm -OH) và anđehit nhóm -CH©)

1 Tính chất của rượu đa chức „

= Tac dụng véi Cu(OH), cho ta dung dịch màu xanh trong suốt

— Tác dụng với dung dich axit cho este chứa 5 gốc axit

2 Tinh chất của andehit a) Phan ứng cộng với hidro

~> HO-CH;-(CHOH),-CH;OH

Sorbitol b) Phan ting oxi héa

(@ Phản ứng với AgNO¿/NH; : HO-CHz-(CHOH)¿-CHO + 2Ags(NH;;OH ->

HO-CH;-(CHOH).-COONH¿ + 2Ag + 3NH; + H,O

65

(2) Phan ứng với Cu(OH);

HO-CH,~(CHOH);~CHO + 2Cu(OH), + NaOH Es

— HO-CH;-(CHOH),-COONa + Cu;O} + 3H:O

3 Phần ứng lên men

C2H„O, _ men treo - 2C2H,OH + 2CO;

CzH„O, men lactic 2CHy-CH-COOH

— Công thức cấu tạo: Phân tử saccarozơ được cấu tạo bởi một gốc

œ-glucozơ và mệt gốc Š-fructozo Hai gốc này liên kết với nhau ở

i TINH CHAT HOA HOG

1 Phân ứng thủy phân

C;H„Ou + HO ELE, CHO, + CcHO,

Saccarozơ' Glucơ Fructozơ

2 Phản ứng với một số hidroxit kim loại

C;H„Oy Cu0H dd màu xanh lam 2 + Cu(OH);

CuH„O, +Ca02H0 CụH„O,CaO2H,O —+*€2—>

Canxi saccarat

> CyHxOy + CaCOs) + 2H,0

Tính chất này được áp dụng để tỉnh chế đường

3 Sản xuất dudng saccarozd t¥ mia

a Nước mia (14-17% đường) 2 v„ dd canxi saccarat® +GQ:

III ĐỒNG PHÂN MANTOZƠ

1 Công thức cấu tạo của mantozơ

— Phân tử mantœơ được cấu tạo bởi hai gốc œ-glucozơ ở dang

mạch vòng Hai gốc này liên kết với nhau ở nguyên tử C¡ của gốc

glucozs thi nhất với nguyên tử C¿ của gốc glucozo thứ hai qua một

nguyên tử oxi: -

¬———

Gốc œ-glucozơ Gốc œ-glucozơ

— Trong dung dịch, gốc gluczơ thứ hai của phân tử mantozơ có

khả năng mở vòng tạo ra nhóm chức -CH=O ở nguyên tử C¡ Do vậy

mantœzơ có phần ứng tráng gương và phản ứng khử Cu(OH);

— Công thức tổng quát: (C;1isO;)„

~— Tỉnh bột È hỗn hợp của hai thành phần: arailozơ và amilopectin

hợp bởi nhiễu gốc œ-glucozơ

— Amilczơ có mạch phân tử không phân nhánh và khối lượng

phân rử khoảng 200.000 đvC Amilopectin có mạch phân tử phân

nhánh và khối lượng phân tử khoảng 1.000.000 đvC

II TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1 Phản ứng thủy phân cho œ -glucozơ

(CoHO), + BHO Es ncy0

9 Phản ứng với dung địch iốt

Dung dich iôt tác dụng với hồ tỉnh bột cho màu xanh lam đặc trưng Phản ứng này xảy ra để dàng, nên ta dùng dung dịch iôt để

nhận ra tỉnh bột, hoặc ngược lại đàng hô tỉnh bột để nhận biết iôt

Tinh bột được tạo thành trong cây xanh từ khí CO; và HO và

năng lượng ảnh sáng mặt trời Phương trình phản ứng tổng quát:

6nCO; + 5nHO —-T—— (Cc O03), + 6nO; điệp lục

Quá trình tạo thành tính bột có sự tham gia của ánh sáng mặt trời

nên gọi là quá trình quang hợp

~ Công thức phân tử: (CoEiO2)„

~ Công thức cấu tạo: Do nhiều gốc B glucozơ kết hợp với nhau nhờ cầu nối B~l,4 glucozit, phân tử không phân nhánh xếp đặt song song nhờ đó mà xenlulozơ có dạng sợi Có thể viết công thức phân tử

xenlulozơ như sau:

™ OH jn ICøH;O,(OH);),

“TINH CHAT HOA HOC

1 Phản ứng thủy phân cho B-glucozo

(C2HuoOj),+nHO —H, nC¿H;O,

9 Phản ứng este hóa

a) Với dung dịch axit nitric

[CcH;O;(OH)J, + 3nHONO, 2824, [C,H-0.(ONO,);],+ 3nH,O

Xenlulozo trinitrat

69

©) Với anhiđrit axetic

{C¿H;Oz(OW),], + 3n(CH;CO);O -› [C2H;O;(OCOCH;);}, +

+ 3nCH;COOH

d) Phương pháp sản xuất tơ visco

-¿„Cho xenlulozơ (từ gỗ) tác dụng với đụng địch natri hiểroxit và một

số hóa chất khác, thu được dung dịch rất nhớt gọi là visco Khi bơm

dung dich nhót qua ống có nhiều lỗ nhỏ ngâm trong axit sunfuric

löãng, dung địch nhớt (ở đạng tỉa) bị thủy phân tạo thành những sợi

dài và mảnh Những sợi này có bản chất cấu tạo gần giống xenlulozơ,

nhưng đẹp, óng mượt như tơ và được gọi là tơ visco

(C¿H;O,(OH)y), + nNaOH —> (C¿H;Oz(OH);ONal, + nH;O

Xenlulozơ Xenlulozo kiềm

c=

Š Na

Xenlulozơ xantogenat

[CH;O,(OH);OCS,Na].+ SHSO, —> [CeH;:O;(CH);], + nCS; +

s Xenlulozơ hiểrat (tơ visco)

+ 2 NaSO, 3 e) Phương pháp sản xuất tơ axetat

“Tơ axetat được chế biến từ hai este của xenlulozc:

được gọi là hợp chất cao phân tử hay polime

Vi dy: Cao su thiên nhiên, tỉnh bột, xenlulozo

thiên nhiên Cao su Buna, polietilen, poiivinyl ciorua

tống hợp

là những polime

là những polime

II CẤU TRÚC CỦA POLIME

Các phân tử poline thiên hiên và tổng hợp có thể có ba dạng cấu

trúc sau:

~ Dạng mạch thắng (mạch không phân nhánh} V7 dz polietilen, polivinyl clorua, xenlulozo

~ Dang phan nhanh Vi du: amilopectin ctia tint: bot

- Dạng mạng khéng gian Vi dz cao su hw ho Cac mach thing trong cao su lưu hóa gắn với nhau bởi những “cầu né" " =§-§¬

ill, TINH CHAT CUA POLIME

Tính chất vật lê Các polime không bay hơi, do kỉ lớn và lực liên kết giữa các phân tứ lớn

¡ lượng phân tử

IV ĐIỀU CHẾ POLIME

1 Phản ứng trùng hợp () Quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nh: :monome) tạo thành phân tử lớn (polime) được gọi là phán ứng trùng Ì ‹ 5

(Œ) Điều kiệmemonome tham gia phán ứng trùng

liên kết kép hoặc có vòng không bền

‹ là phải có

~ Phản ứng trùng hợp từ một loại monome thì gọi l> tàng hợp

~ Phản ứng trùng hợp rừ nhiều loại moneme thì gọi Ì đồng trùng hợp

71

tx

[-CH,-CH-CH-CH,-CH-CHtz-}, (cao su buna-N) — CN

2 Phản ứng trùng ngưng

(@) Định nghĩa: Quá 'trình nhiều phân tử nhỏ (monome) kết hop

với nhau thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân

tử nước được gọi là phản ứng trùng ngưng

(2) Điều kiện monome tham gia phản ứng trùng ngưng là phải có

— Cao su buna (phương pháp Lebeđev)

So dé: Tinh bot —> rượu etylc —> butađien-l,3 —> cao su buna

(CeHO2), + nH20 BED nCsHyOc

CHuO, -#92#“, 2C;H;OH + 2CO;Ÿ

Cao su lưu hóa có cấu tạo mạng lưới không gian nên bền hơn, đàn

hổi hơn, khó tan trong các dung môi

Chứ ý: Nếu ít S thì cao su đễ chảy nhão, hơi nhiều S thì cao su trở

nên đòn, quá nhiểu § thi cao su mất hẳn tính đàn hồi, chuyển thành

chất rấn gọi là nhựa ebonit

Cầu nối đi sunfua liên kết các phân tử hình thành cấu tạo mạng

lưới không gian

Vi dy: to, tầm, tơ axetat len bông

@) Aột số tơ tổng hợp thông dụng:

— Poliamit: Nilon~6,6, tơ capton, tơ enan, to kevlaz

* Nilon —6,6: Do’ sf tring ngưng của axit adipic va hexametylen

(i) Định nghĩa: Chất đếo là những

dang khi chịu tác dụng của nhiệt, áp suất

thôi tác dụng

+ liệu có khả năng bị biến

m giữ sự biến dạng đó khi

+ (3) Thành phần cơ bản của chất đếo gồm polime, chất hóa dẻo, chất độn, chất phụ gia

Clo hóa PVC thu được tơ clorin

* Polimetyl metacrylat (thủy tỉnh hữu cơ plexiglat)