C- hỗn hợp Kim loại tác dụng với dung dịch muối.
tính chất, điều chế axit và este
Cơng thức phân tử tổng quát của axit và este đa chức no, mạch hở.
CnH2n + 2 – 2kO2k với k: nhĩm chức – COOH hay – C – O – H và n, k thuộc N* = 1, 2, 3..
O Hỗn hợp: C.n H2 n + 2 - 2 k O2 k với n , k > 1.
k = 1: ---> este và axit đều đơn chức no cĩ cơng thức phân tử là: CnH2nO2 với axit thì n 1 và este thì n 2.
Hỗn hợp: C.n H2 n O2 với axit thì n > 1 và este thì n > 2.
- Nếu một trong hai gốc rợu hoặc axit là đơn chức thì este mạch hở. Nếu rợu và axit đều đa chức thì este mạch vịng.
- Axit và este đều tác dụng với dung dịch kiềm gọi chung là phản ứng xà phịng hố, đều tạo ra muối kiềm của axit hữu cơ.
RCOOH RCOOM + H2O R – C – O – R/ + MOH ----> RCOOM + R/OH
O
- Este cĩ phản ứng thuỷ phân trong mơi trờng axit H2SO4 tạo ra rợu và axit. - Phản ứng cháy của axit và este đơn chức no đều tạo ra CO2 và H2O cĩ số mol
bằng nhau.
- Tổng quát, một chất cĩ cơng thức phân tử là CnH2nOx và mạch hở thì CnH2nOx cĩ một nối π trong cơng thức cấu tạo và khi cháy tạo ra CO2 và H2O cĩ số mol bằng nhau.
Bài tốn áp dụng:
Bài 1: Đốt cháy 3(g) một hợp chất hữu A cơ trong khơng khí thu đợc 4,4g CO2 và 1,8g H2O.
a. Xác định CTPT của hợp chất hữu cơ A. Biết rằng tỷ khối của A so với H2 là 30. Viết CTCT cĩ thể cĩ của A.
b. Nếu đem tồn bộ lợng khí CO2 ở trên tác dụng với 100 ml dd NaOH 1,5M thì thu đợc muối gì? Tính khối lợng của mỗi muối.
Hớng dẫn;
a.Vì đốt cháy hợp chất hữu cơ A thu đợc CO2 và H2O nên chắc chắn trong A phải chứa hai nguyên tố là C và H cĩ thể cĩ O.
Số mol sản phẩm.
nCO2=4,4
44 =0,1 mol => nC=nCO2=0,1 mol => mC=0,1 .12=1,2g
nH2O=1,8
18 =0,1 mol =>nH=2nH2O=0,2 mol=>mH=0,2 .1=0,2g
Ta cĩ: mC+mH=2,4+0,2=2,6(g)<mA=6g
Do đĩ trong A phải chứa nguyên tố O
mO=mA−(mC+mH)=3−(1,2+0,2)=1,6(g)
nO=1,6
16 =0,1(mol)
Tỉ lệ : nC:nH:nO=0,1 :0,2: 0,1=1 :2:1
Cơng thức đơn giản nhất của A là CH2O. Đặt cơng thức tổng quát của A là ( CH2O)n cĩ mA =30n
Theo cơng thức dA/ ❑H2 = 30.2 = 60 =>30n = 60 => n = 2. Vậy cơng thức phân tử của A là C2H4O2.
Phơng trình phản ứng: CO2 + NaOH → NaHCO3 Trớc phản ứng: 0,1 0,15
Phản ứng: 0,1 0,1
Sau phản ứng : 0 0,05 0,1
Tiếp tục cĩ phản ứng: NaHCO3 + NaOH ❑⃗ Na2CO3 + H2O Trớc phản ứng: 0,1 0,05
0,05 0,05
Sau phản ứng 0,05 0 0,05 Ta thu đợc 2 muối: NaHCO3 và Na2CO3 cĩ khối lợng là: mNaHCO
3=0,05 . 84=4,2g mNa2CO3=0,05 .106=5,3g
Bài 2: Đốt cháy hồn tồn 4,4g hợp chất hữu cơ Y chứa C, H, O cần vừa đủ 5,6 lít khí Ơxi (ĐKTC), thu đợc khí CO2 và hơi nớc với thể tích bằng nhau.
a) Xác định cơng thức phân tử của Y, biết rằng khối lợng phân tử của Y là 88 đvc. b) Cho 4,4gam Y tác dụng hồn tồn với một lợng vừa đủ dung dịch NaOH sau đĩ làm bay hơi hổn hợp thu đợc m1 gam hơi của một rợu đơn chức và m2 gam muối của một A xit hữu cơ đơn chức. Số nguyên tử các bon ở trong rợu và A xít thu đợc bằng nhau. Hãy xác định cơng thức cấu tạo và tên gọi của Y. Tính lợng m1 và m2
Hớng dẫn:
a/ Gọi cơng thức phân tử của chất Y là CxHyOz. Phản ứng đốt cháy Y: CxHyOz + (x+ y 4 - z 2 )O2 ⃗t0 xCO2+ y 2 H2O. (1) (0.05mol) 0.25mol 0.05x 0.05 y 2 Tính nY= 4 . 4 88 =0 .5 mol ; nO2= 5. 6 22. 4 =0 .25(mol) nCO2=0.05x ; nH2O=0.05 y 2 Vì thể tích CO2bằng thể tích hơi nớc, do đĩ ta cĩ: 0.05x = 0.05 y 2 → y=2x (2) nO2=(x+ y 4 - z 2 )0.05=0.25 (3) Thay (2) vào (3) ta cĩ: 3x -z=10 (4) Khối lợng phân tử của Y=12x+y+16z =88 (5)
Từ các phơng trình (2,3,4,5) ta cĩ: x = 4 ; y = 8; z = 2 Vậy cơng thức phân tử của Y là: C4H8O2
b/ Phản ứng với NaOH
Vì Y(C4H8O2) + NaOH → Rợu (m1gam) + muối(m2gam) nên Y phải là một este vì số nguyên tử cacbon trong rợu =số nguyên tử các bon trong axit = 4
2 = 2 nguyên tử C
Do đĩ cơng thức của rợu là C2H5OH với m1= 0.05 46 = 23g
Cơng thức axít là CH3COOH Với m2= 0.05 82 =4.1g CH3COONa
Bài 3: Đốt cháy hồn tồn 3 gam chất A, thu đợc 2,24 lít CO2 (ở đktc) và 1,8g nớc. Tỷ khối hơi của A so với Mêtan là 3,75. Tìm cơng thức cấu tạo của A biết A tác dụng đ ợc với NaOH. Hớng dẫn: Ta cĩ. nCO2=2,24 22,4=0,1 mol mC = 1,2g nH2O=1,8 18 =0,1 mol⇒mH=0,2g mO = 3 - (1,2 + 0,2) = 1,6g
Đặt cơng tác của A là: CxHyO2, theo bài ra ta cĩ: MA = 3,75 . 16 = 60 (g) Ta cĩ: 12y 1,2 = y 0,2= 162 1,6= 60 3 Giải ra ta đợc: x = 2, y = 4, z = 2 CTTQ của A là: C2H4O2 A Cĩ các CTCT: CH3COOH và HCOOC2H5
Vì A phản ứng đợc với NaOH nên A cĩ thể là CH3COOH và HCOOC2H5 (axit axetic)
* CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O * HCOOCH3 + NaOH HCOONa + CH3OH
Chuyờn đề 21