Phương pháp giải toán hóa hữu cơ và vô cơ & một số lưu ý về hợp chất hữu cơ
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phương pháp giải toán hóa hữu cơ và vô cơ & một số lưu ý về hợp chất hữu cơ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HểA HỮU CƠ và Vễ CƠ & MỘT SỐ LƯU í VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ ---cdúcd--- A-GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM Vễ CƠ 1/ H2SO4 đ 2H+ + SO42- đ H2ư HCl đ H+ + Cl - m muối = mKim Loại + mgốc axớt mM VD1:Cho 2,81 g hỗn hợp Fe2O3, ZnO, MgO tỏc dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 0,1M. Khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch là: Giải: nH2SO4 =0,05 = n SO42- --->nH += 0,1 2H+ + O2- = H2O 0,1 0,05 mol m muối = m oxit – m O(trong oxit) +m gốc axit =2,81 –0,05.16 +0,05.96 =6,81 gam VD2:Cho 8 g hỗn hợp bột kim lọai Mg va Fe tỏc dụng hết với dung dịch HCl thấy thoỏt ra 5,6 lit H2 ở đktc. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là Giải: nH2 =0,25 ---> nHCl =nCl = 0,25.2 =0,5. m muối =8 + 0,5.35,5=25,75 gam VD3:Cho 11 gam hỗn hợp 2 kim loại tan hoàn toàn trong HCl dư thấy cú 8,96 lớt khớ thoỏt ra (đkc) v à dd X, cụ cạn dd X thỡ khối lượng hỗn hợp muối khan thu được là (gam): Giải: nH2 =0,4 ---> nHCl =nCl- = 0,4.2 =0,8. m muối =kl kim loại +kl ion Cl-=11+0,8.35,3=39,4 gam 2/ Axớt + Ocid bazơ ( kể cả ocid bazơ khụng tan) 2H+ + O2-đ H2O VD1: Fe2O3 đ a mol Phản ứng dung dịch HCl FexOy đ b mol nO2- = 3a+ by đ 2H+ + O2- đ H2O 6a+2yb ơ 3a+yb VD2:Hoà tan 2,4 g một oxit sắt vừa đủ 90ml ddHCl 1M. Cụng thức của oxit sắt núi trờn là: Gọi CTPT oxit sắt là:FexOyđ a mol nHCl =0,09mol 2H+ + O2- đ H2O 0,09 0,045 mol nO2- =ay = 0,045 (1) 56a + 16ya = 2,4 (2) xa =0,03 đ x:y =2:3 đ CTPT là Fe2O3 3/ Axớt + Bazơ ( kể cả bazơ khụng tan) H+ + OH- đ H2O VD: Dung dịch H2SO4 phản ứng với hổn hợp: Fe(OH)3 amol, Al(OH)3 bmol, Cu(OH)2 cmol nOH- = 3a+3b+2c = nH+ 4/ Axớt + Kim Loại đ Muối và giải phúng khớ H2 nH+ + Mđ Mn+ + n/2 H2 VD: Nađ H đ ẵ H2 Al đ 3Hđ 3/2 H2 VD1:Cho 8.3 g hỗn hợp Al,Fe tỏc dụng hết với dung dịch HCl. Sau phản ứng khối lượng HCl tăng thờm 7.8 g. Khối lượng mỗi muối tạo ra trong dung dịch và kl mỗi kim loại trong hh Giải;n H2 =(8,3-7,8 ):2 =0,25 3/2a+b = 0,25 27a +56 b= 8,3---> a=b= 0,1 mol VD 2: Cho m gam nhụm,Magiờ, sắt vào 250 ml dd X chứa hh axớt HCl 1M,H2SO4 0,5 M, thu được 0,2375 mol khớ H2 và dd Y.Tớnh pH của dd Y. Giải:n H+bđ=0,25 +0,25.0,5.2 = 0,5 nH+ pư = 0,2375.2=0,475 nH+ dư =0,025 mol đ CH+=0,1 đ pH =1 5/ CO, H2 khử oxớt kim loại sau Al tạo Kim loại + CO2 , H2O CO + O ( trong oxớt) to CO2 H2 + O ( trong oxớt) to H2O VD: Hổn hợp gồm CuO đ amol Fe2O3 đ bmol + CO ị nO(trong oxớt) = a+3b CO + O đ CO2 a+3b ơ a+3b đ a+3b VD:Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và MgO cú khối lượng là 4,24 g trong đú cú 1,2 g MgO. Khi cho X phản ứng với CO dư (phản ứng hoàn toàn), ta được chất rắn A và hỗn hợp CO và CO2. Hỗn hợp này khi qua nước vụi trong cho ra 5 g kết tủa. Xỏc định khối lượng Fe2O3, FeO trong hỗn hợp X. Giải: m 2 oxit sắt là: 4,24 –1,2 =3,04 gam---> 160 a +72 b =3,04 n CO2 = n O(trong 2 oxit sắt) = 0,05 ----> 3a +b = 0,05 ---> a=0,01 ; b= 0,02 6/ Phản ứng giữa 2 ion chỉ xảy ra khi sản phẩm cú chất kết tủa, dễ bay hơi, điện li yếu. VD1: Ca2+ + CO32- đ CaCO3¯ 2H+ + CO32- đ H2O + CO2ư 2H+ + S2- đ H2Sư Na+ + NO3- x khụng xảy ra VD2 : Dung dịch chứa amol AlCl3, bmol CuCl2, cmol NaCl phản ứng dung dịch AgNO3 dư thu dmol kết tủa. Mối liờn hệ a,b,c,d nCl- = 3a+2b+c ị nAgCl ¯ = nCl- = nAg+phản ứng = 3a+2b+c = d Ag+ + Cl- đ AgCl¯ 7/ Định luật bảo toàn khối lượng: mghổn hợp kim loại + m1 g dung dịch HCl thu được m2 g dung dịch A, m3 g khớ B và m4 g rắn khụng tan. Ta cú : m + m1 = m2 + m3 + m4 ị m2 = m + m1 – m3 – m4 8/ Bảo toàn điện tớch: Trong 1 dung dịch : Tổng điện tớch dương = tổng điện tớch õm VD1: Dung dịch chứa amol Al3+, bmol Ca2+, cmol SO42-, dmol Cl-. Ta co: 3a + 2b = 2c + d VD2: mg hổn hợp Fe, Mg, Zn phản ứng dung dịch HCl dư thu (m+m1) gam muối. mg hổn hợp trờn phản ứng dung dịch HCl thu bao nhiờu gam muối? . mmuối clorua = mkim loại + mCl- ị mCl- = m1g ị nCl- = mol . Bảo toàn điện tớch: 2Cl- SO42- ( 2.nSO42- = nCl-) đ . muối sunfat = m + x 96 VD3:Cho m g hỗn hợp Cu, Zn, Fe tỏc dụng với dung dịch HNO3 loóng, dư thu được dung dịch A. Cụ cạn dung dịch A thu được (m+62) gam muối khan. Nung hỗn hợp muối khan trờn đến khối lượng khụng đổi thu được chất rắn cú khối lượng là: Giải: n NO3- =62:62 = 1mol ---> 2NO3- -------> O2- . n O2- =0,5 mol 1 mol 0.5 mol m oxit = m kim loại + m O = m + 0,5.16 =( m + 8 ) gam Vớdụ 4: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào dung dịch HNO3 vừa đủ, thu được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sunf và khớ NO duy nhất. Giỏ trị a là: Giải: dd gồm:0,12 mol Fe3+, 2a mol Cu2+ ,(0,24+a) mol SO42- . ỏp dụng Đlbt điện tớch: 3.0,12 +2.2a =2(0,24 +a)đ a=0,06 9/ Bảo toàn nguyờn tố : VD1: Cho 1mol CO2 phản ứng 1,2mol NaOH thu mg muối. Tớnh m? . = 1,2 ị sản phẩm tạo 2 muối . Gọi CT 2 muối NaHCO3 đ amol BT nguyờn tố Cacbon: a+b = 1 a= 0,08mol Na2CO3 đ bmol BT nguyờn tố Natri: a+2b = 1,2 ị b = 0,02mol VD2 : Hổn hợp A gồm FeO a mol, Fe2O3 b mol phản ứng với CO ở t0 cao thu được hổn hợp B gồm: Fe cmol, FeO dmol, Fe2O3 e mol, Fe3O4 f mol. Mối quan hệ giữa a,b,c,d… Ta cú : nFe (trong A) = nFe (trong B) a+3b = c + d + 3e + 4f Û VD 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,12 mol SO2 vào 2,5 lớt dd Ba(OH)2 a mol/l thu được 0,08 mol kết tủa. gớ trị của a là bao nhiờu. Giải:n BaCO3 =0,08 đ n C cũn lại tạo Ba(HCO3)2 = 0,04 đ nBa(HCO3)2 =0,02 đn Ba =n Ba(OH)2 =0,08 + 0,02 =0,1 đ CM =0,1/2,5 =0,04 M VD 4:Hũa tan 5,6 gam Fe vào dd H2SO4 dư thu dược dd X.dd X phản ứng vừa đủ với V lớt dd KMnO4 0,5 M giỏ trị của V là? Giải: nFe = nFe2+ =0,1 mol đ nMn2+ = 0,1.1/5=0,02(đlBT electron) đ V = 0,02:0.5 =0,04 lớt 10/ Bảo toàn Electron : . Chỉ sử dụng đối với phản ứng oxi húa khử . Phương phỏp: + Xỏc định chất khử + xỏc định chất oxi húa + Viết 2 quỏ trỡnh + định luật bảo toàn Electron : ne cho = ne nhận VD : 0,3 mol FexOy phản ứng với dd HNO3 dư thu được 0,1mol khớ NO. Xỏc định FexOy. Giải : xFe2y/x – ( 3x-2y) đ xFe+3 nFexOy = 0,3 ị nFe2y/x = 0,3x x = 3 0,3x đ 0,3(3x-2y) ị y = 4 hoặc x=y=1 N+5 + 3e đ N+2 0,3.(3x – 2y) = 0,3 ị 3x – 2y = 1 0,3 0,1 Vậy CTPT : Fe3O4 hoặc FeO 11/ Xỏc định CTPT chất : VD : 1 oxớt của sắt cú % mFe chiếm 70%. Xỏc định CTPT của oxớt. Gọi CT của oxớt là: FexOy ị ị Fe2O3 B. HIDROCACBON: CT chung: CxHy (x1, y2x+2). Nếu là chất khớ ở đk thường hoặc đk chuẩn: x4. Hoặc: CnH2n+2-2k, với k là số liờn kết, k 0. I- DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cựng một dóy đồng đẳng. vPP1:Gọi CT chung của cỏc hidrocacbon (cựng dóy đồng đẳng nờn k giống nhau) - Viết phương trỡnh phản ứng - Lập hệ PT giải , k. - Gọi CTTQ của cỏc hidrocacbon lần lượt là ... và số mol lần lần lượt là a1,a2…. Ta cú: + + a1+a2+… =nhh Ta cú đk: n1<n2 n1<<n2. Thớ dụ : + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liờn tiếp và =1,5 Thỡ n1<1,5<n2=n1+1 0,5<n1<1,5 n1=1, n2=2. + Nếu hh là đđ khụng liờn tiếp, giả sử cú M cỏch nhau 28 đvC (2 nhúm –CH2-) Thỡ n1<=1,5<n2=n1+2 n1=1, n2=3. vPP2 : - gọi CT chung của hai hidrocacbon là . - Tương tự như trờn - Tỏch ra CTTQ mỗi hidrocacbon Ta cú: x1<<x2, tương tự như trờn x1,x2. y1 < <y2; ĐK: y1,y2 là số chẳn. nếu là đồng đẳng liờn tiếp thỡ y2=y1+2. thớ dụ=3,5 y1<3,5<y2=y1+2 1,5<y1<3,5 ; y1 là số chẳn y1=2, y2=4 nếu là đđ khụng kế tiếp thỡ ta thay ĐK : y2=y1+2 bằng đk y2=y1+2k (với k là hiệu số nguyờn tử cacbon). Cho vài thớ dụ: II. DẠNG 2: Tỡm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phõn tử: v Phương phỏp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là CxHy; Đk: x1, y2x+2, y chẳn. + Ta cú 12x+ y=M + Do y>0 12x<M x< (chặn trờn) (1) + y2x+2 M-12x 2x+2 x(chặn dưới) (2) Kết hợp (1) và (2) x và từ đú y. Thớ dụ : KLPT của hydrocacbon CxHy = 58 Ta cú 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 TOÁN HỖN HỢP Khi giải bài toỏn hh nhiều hydrocacbon ta cú thể cú nhiều cỏch gọi : - Cỏch 1 : Gọi riờng lẻ, cỏch này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khú giải, dài, tốn thời gian. - Cỏch 2: Gọi chung thành một cụng thức hoặc (Do cỏc hydrocacbon khỏc dóy đồng đẳng nờn k khỏc nhau) vPhương phỏp: Gọi Ct chung của cỏc hydrocacbon trong hh là (nếu chỉ đốt chỏy hh) hoặc (nếu vừa đốt chỏy vừa cộng hợp H2, Br2, HX…) - Gọi số mol hh. - Viết cỏc ptpứ xảy ra, lập hệ phương trỡnh, giải hệ phương trỡnh + Nếu là ta tỏch cỏc hydrocacbon lần lượt là Ta cú: a1+a2+… =nhh Nhớ ghi điều kiện của x1,y1… + x1 1 nếu là ankan; x1 2 nếu là anken, ankin; x1 3 nếu là ankadien… RChỳ ý: + Chỉ cú 1 hydrocacbon duy nhất cú số nguyờn tử C=1 nú là CH4 (x1=1; y1=4) + Chỉ cú 1 hydrocacbon duy nhất cú số nguyờn tử H=2 nú là C2H2 (y2=4) (khụng học đối với C4H2). Cỏc vớ dụ: IV. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT: 1. Gọi CT chung của cỏc hydrocacbon là a.Phản ứng với H2 dư (Ni,to) (Hs=100%) +H2 hỗn hợp sau phản ứng cú ankan và H2 dư RChỳ ý: Phản ứng với H2 (Hs=100%) khụng biết H2 dư hay hydrocacbon dư thỡ cú thể dựa vào của hh sau phản ứng. Nếu <26 hh sau phản ứng cú H2 dư và hydrocacbon chưa no phản ứng hết b.Phản ứng với Br2 dư: +Br2 c. Phản ứng với HX +HX d.Phản ứng với Cl2 (a's'k't') +Cl2 e.Phản ứng với AgNO3/NH3 2+xAg2O x 2) Đối với ankan: CnH2n+2 + xCl2 CnH2n+2-xClx + xHCl ĐK: 1 x 2n+2 CnH2n+2 CmH2m+2 + CxH2x ĐK: m+x=n; m 2, x 2, n 3. 3) Đối với anken: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuõn theo tỉ lệ mol 1:1 + Chỳ ý phản ứng thế với Cl2 ở cacbon CH3-CH=CH2 + Cl2 ClCH2-CH=CH2 + HCl 4) Đối với ankin: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuõn theo tỉ lệ mol 1:2 VD: CnH2n-2 + 2H2 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: + Cỏch xỏc định số liờn kết ngoài vũng benzen. Phản ứng với dd Br2 là số liờn kết ngoài vũng benzen. + Cỏch xỏc định số lk trong vũng: Phản ứng với H2 (Ni,to): * với là số lk nằm ngoài vũng benzen * là số lk trong vũng benzen. Ngoài ra cũn cú 1 lk tạo vũng benzen số lk tổng là ++1. VD: hydrocacbon cú 5 trong đú cú 1 lk tạo vũng benzen, 1lk ngoài vũng, 3 lk trong vũng. Vậy nú cú k=5 CTTQ là CnH2n+2-k với k=5 CTTQ là CnH2n-8 CHÚ í KHI GIẢI TOÁN VÍ DỤ 1 :Đốt chỏy 0,1 mol hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp ,thu được 3,36 lớt CO2(ĐKTC).Hai ankan trong hỗn hợp là: Giải : số nt cacbon trung bỡnh= số mol CO2 : số mol 2 ankan ---> CTPT VD 2 :Đốt chỏy 6,72 lớt khớ (ở đktc) hai hiđrocacbon cựng dóy đồng đẳng tạo thành 39,6 gam CO2 và 10,8 gam H2O. a)Cụng thức chung của dóy đồng đẳng là: b) Cụng thức phõn tử mỗi hiđrocacbon là: Giải :Do chỳng ở thể khớ, số mol CO2> số mol H2O --->là ankin hoặc ankadien số mol 2 chất là :nCO2- n H2O = 0,3 ---> Số ntử cacbon trung bỡnh 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 brụm dư,thấy cú 16 brụm phản ứng.Hai anken là Giải:n Br2= 0,1 =n 2anken ---->số nguyờn tử cacbon trung bỡnh = =3,3 CTPT 2anken là: C3H6 và C4H8 VD 4:Khi đốt chỏy 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 chỏy 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 nguyờn tử cacbon trong Alà: (0,5 –0,1.2): 0,1 =3 ---> ctpt của A là: C3H8 V- MỘT SỐ DẠNG BIỆN LUẬN KHI BIẾT MỘT SỐ TÍNH CHẤT vPHƯƠNG PHÁP: + Ban đầu đưa về dạng phõn tử + Sau đú đưa về dạng tổng quỏt (cú nhúm chức, nếu cú) + Dựa vào điều kiện để biện luận. VD1: Biện luận xỏc định CTPT của (C2H5)n CT cú dạng: C2nH5n Ta cú điều kiện: + Số nguyờn tử H 2 số nguyờn tử C +2 5n 2.2n+2 n 2 + Số nguyờn tử H là số chẳn n=2 CTPT: C4H10 VD2: Biện luận xỏc định CTPT (CH2Cl)n CT cú dạng: CnH2nCln Ta cú ĐK: + Số nguyờn tử H 2 số nguyờn tử C + 2 - số nhúm chức 2n 2.2n+2-n n 2. + 2n+n là số chẳn n chẳn n=2 CTPT là: C2H4Cl2. VD3: Biện luận xỏc định CTPT (C4H5)n, biết nú khụng làm mất màu nước brom. CT cú dạng: C4nH5n, nú khụng làm mất màu nước brom nú là ankan loại vỡ 5n<2.4n+2 hoặc aren. ĐK aren: Số nguyờn tử H =2số C -6 5n =2.4n-6 n=2. Vậy CTPT của aren là C8H10. R Chỳ ý cỏc qui tắc: + Thế halogen vào ankan: ưu tiờn thế vào H ở C bậc cao. + Cộng theo Maccụpnhicụp vào anken + Cộng H2, Br2, HX theo tỷ lệ 1:1 vào ankađien. + Phản ứng thế Ag2O/NH3 vào ankin. + Quy luật thế vào vũng benzen + Phản ứng tỏch HX tuõn theo quy tắc Zaixep. C. NHểM CHỨC I- RƯỢU: 1) Khi đốt chỏy rượu: rượu này no, mạch hở. 2) Khi tỏch nước rượu tạo ra olefin rượu này no đơn chức, hở. 3) Khi tỏch nước rượu A đơn chức tạo ra chất B. - B là hydrocacbon chưa no (nếu là rượu no thỡ B là anken). - B là ete. 4) - Oxi húa rượu bậc 1 tạo ra andehit hoặc axit mạch hở. R-CH2OH R-CH=O hoặc R-COOH - Oxi húa rượu bậc 2 thỡ tạo ra xeton: R-CHOH-R' R-CO-R' - Rượu bậc ba khụng phản ứng (do khụng cú H) 5) Tỏch nước từ rượu no đơn chức tạo ra anken tuõn theo quy tắc zaixep: Tỏch -OH và H ở C cú bậc cao hơn 6) - Rượu no đa chức cú nhúm -OH nằm ở cacbon kế cận mới cú phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dd màu xanh lam. - 2,3 nhúm -OH liờn kết trờn cựng một C sẽkhụng bền, dễ dàng tỏch nước tạo ra anđehit, xeton hoặc axit cacboxylic. - Nhúm -OH liờn kết trờn cacbon mang nối đụi sẽ khụng bền, nú đồng phõn húa tạo thành anđehit hoặc xeton. CH2=CHOH CH3-CHO CH2=COH-CH3 CH3-CO-CH3. CHÚ í KHI GIẢI TOÁN Rượu no Khi đốt chỏy rượu : Nếu là hổn hợp rượu cựng dóy đồng đẳng thỡ số nguyờn tử Cacbon trung bỡnh. VD : = 1,6 ị n1<=1,6 ị phải cú 1 rượu là CH3OH b. ị x là số nhúm chức rượu ( tương tự với axớt) rượu đơn chức no (A) tỏch nước tạo chất (B) (xỳc tỏc : H2SO4 đđ) . dB/A < 1 ị B là olờfin . dB/A > 1 ị A là ete + oxi húa rượu bậc 1 tạo anđehit : R-CHO R- CH= O + oxi húa rượu bậc 2 tạo xeton : R- CH – R’ [O] R – C – R’ OH O + rượu bậc 3 khụng bị oxi húa. II. PHENOL: - Nhúm OH liờn kết trực tiếp trờn nhõn benzen, nờn liờn kết giữa O và H phõn cực mạch vỡ vậy hợp chất của chỳng thể hiện tớnh axit (phản ứng được với dd bazơ) - Nhúm -OH liờn kết trờn nhỏnh (khụng liờn kết trực tiếp trờn nhõn benzen) khụng thể hiện tớnh axit. CHÚ í KHI GIẢI TOÁN a/ Hợp chất HC: A + Na đ H2 ị x là số nguyờn tử H linh động trong – OH hoặc -COOH. b/ Hợp chất HC: A + Na đ muối + H2O ị ị y là số nhúm chức phản ứng với NaOH là – OH liờn kết trờn nhõn hoặc – COOH và cũng là số nguyờn tử H linh động phản ứng với NaOH. VD : . ị A cú 2 nguyờn tử H linh động phản ứng Natri . ị A cú 1 nguyờn tử H linh động phản ứng NaOH . nếu A cú 2 nguyờn tử Oxi ị A cú 2 nhúm OH ( 2H linh động phản ứng Na) trong đú cú 1 nhúm –OH nằm trờn nhõn thơm ( H linh động phản ứng NaOH) và 1 nhúm OH liờn kết trờn nhỏnh như HO-C6H4-CH2-OH III. AMIN: - Nhúm hỳt e làm giảm tớnh bazơ của amin. - Nhúm đẩy e làm tăng tớnh bazơ của amin. VD: C6H5-NH2 <NH3<CH3-NH2<C2H5NH2<(CH3)2NH2 (tớnh bazơ tăng dần) CHÚ í KHI GIẢI TOÁN ã ị x là số nhúm chức amin VD: nH+ : namin = 1 :1 ị amin này đơn chức ã CT của amin no đơn chức là CnH2n+3N (n ³ 1) . Khi đốt chỏy nH2O > nCO2 ị nH2O – nCO2 = 1,5 namin . số nguyờn tử cacbon Bậc của amin : -NH2 bậc 1 ; -NH- bậc 2 ; -N - bậc 3 IV. ANĐEHIT : 1. Phản ứng trỏng gương và với Cu(OH)2 (to) R-CH=O +Ag2O R-COOH + 2Ag R-CH=O + 2Cu(OH)2 R-COOH + Cu2O+2H2O R Nếu R là Hydro, Ag2O dư, Cu(OH)2 dư: H-CHO + 2Ag2O H2O + CO2 + 4Ag H-CH=O + 4Cu(OH)2 5H2O + CO2 + 2Cu2O R Cỏc chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng trỏng gương. HCOOH + Ag2O H2O + CO2+2Ag HCOONa + Ag2O NaHCO3 + 2Ag H-COOR + Ag2O ROH + CO2 + 2Ag R Anđehit vừa đúng vai trũ chất khử, vừa đúng vai trũ chất oxi húa: + Chất khử: Khi phản ứng với O2, Ag2O/NH3, Cu(OH)2(to) + Chất oxi húa khi tỏc dụng với H2 (Ni, to) CHÚ í KHI GIẢI TOÁN a. + Trường hợp đặc biệt : H-CH = O phản ứng Ag2O tạo 4mol Ag nhưng %O = 53,33% + 1 nhúm andehyt ( - CH = O ) cú 1 liờn kết đụi C = O ị andehyt no đơn chức chỉ cú 1 liờn kết P nờn khi đốt chỏy ( và ngược lại) + andehyt A cú 2 liờn kết P cú 2 khả năng : andehyt no 2 chức ( 2P ở C = O) hoặc andehyt khụng no cú 1 liờn kết đụi ( 1P trong C = O, 1 P trong C = C). + + + V. AXIT CACBOXYLIC: + Khi cõn bằng phản ứng chỏy nhớ tớnh cacbon trong nhúm chức. VD: CnH2n+1COOH + O2(n+1)CO2 + (n+1)H2O + Riờng axit fomic trỏng gương, phản ứng với Cu(OH)2 tạo đỏ gạch. R Chỳ ý axit phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dd màu xanh do cú ion Cu2+ + Cộng HX của axit acrylic, axit metacrylic, andehit acrylic nú trỏi với quy tắc cộng Maccopnhicop: VD: CH2=CH-COOH + HCl ClCH2-CH2-COOH + Khi giải toỏn về muối của axit cacboxylic khi đốt chỏy trong O2 cho ra CO2, H2O và Na2CO3 VD : CxHyOzNat + O2 CO2 + H2O + Na2CO3 CHÚ í KHI GIẢI TOÁN ã Chớ cú axớt fomic ( H-COOH) tham gia phản ứng trỏng gương Đốt axớt : Ta cú : ã R Lưu ý khi giải toỏn : + Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na2CO3) (bảo toàn nguyờn tố Na) + Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO2) + Số mol C (trong Na2CO3) (bảo toàn nguyờn tố C) R So sỏnh tớnh axit : Gốc hỳt e làm tăng tớnh axit, gốc đẩy e làm giảm tớnh acit của axit cacboxylic. VI. ESTE : x y R cỏch viết CT của một este bất kỡ : Este do axit x chức và rưỡu y chức : Ry(COO)x.yR’x . Nhõn chộo x cho gốc hidrocacbon của rượu và y cho gốc hdrocacbon của axit. x.y là số nhúm chức este. VD : - Axit đơn chức + rượu 3 chức : (RCOO)3R’ - Axit 3 chức + rượu đơn chức : R(COO-R’)3 1. ESTE ĐƠN CHỨC : ÃEste + NaOH Muối + rượu ÃEste + NaOH 1 muối + 1 anđehit este này khi phản ứng với dd NaOH tạo ra rượu cú nhúm -OH liờn kết trờn cacbon mang nối đụi bậc 1, khụng bền đồng phõn húa tạo ra anđehit. CH3-CH=O Đp húa VD: R-COOCH=CH2 + NaOH R-COONa + CH2=CH-OH ÃEste + NaOH 1 muối + 1 xeton este này khi phản ứng tạo rượu cú nhúm --OH liờn kết trờn cacbon mang nối đụi bậc 2 khụng bền đồng phõn húa tạo xeton. + NaOH R-COONa + CH2=CHOH-CH3 CH3-CO-CH3 Đp húa ÃEste + NaOH 2muối +H2O Este này cú gốc rượu là đồng đđẳng của phenol hoặc phenol.. VD : + 2NaOH RCOONa + C6H5ONa + H2O ( do phenol cú tớnh axit nờn phản ứng tiếp với NaOH tạo ra muối và H2O) ÃEste + NaOH 1 sản phẩm duy nhất Este đơn chức 1 vũng +NaOH ÃCÁCH XÁC ĐỊNH SỐ NHểM CHỨC ESTE : là số nhúm chức este (trừ trường hợp este của phenol và đồng đẳng của nú) nNaOHcần <2neste(este phản ứng hết) Este này đơn chứcvà NaOH cũn dư. Ã Este đơn chức cú CTPT là : CxHyO2 R-COOR’ ĐK : y2x Ta cú 12x+y+32 = R + R’ + 44. Khi giải bài toỏn về este ta thường sử dụng cả hai cụng thức trờn. + Ct CxHyO2 dựng để đốt chỏy cho phự hợp. + CT R-COOR’ dựng để phản ứng với NaOH CT cấu tạo của este. Ã Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo 1 muối + 2 rượu đơn chức 2 este này cựng gốc axit và do hai rượu khỏc nhau tạo nờn. Vậy cụng thức 2 este là R-COO giải R,R’ ; ĐK : R1<<R2 CT Ã Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo ra 3 muối + 1 rượu 3 este này cựng gốc rượu và do 3 axit tạo nờn. CT 3 este là COOR’ CT 3este ÃHỗn hợp este khi phản ứng với NaOH 3 muối + 2 rượu đều đơn chức CTCT của 3este là COO (trong đú 2 este cựng gốc rượu) CT 3este là: Ã Hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với NaOH thu được 1 muối + 1 rượu : Cú 3 trường hợp xảy ra : + TH1 : 1 axit + 1 rượu + TH2 : 1 axit + 1 este (cựng gốc axit) + TH3 : 1 rượu + 1 este (cựng gốc rượu) Ã Hỗn hợp hai chất hữu cơ khi phản ứng với dd NaOH thu được hai muối + 1 rượu (đều đơn chức). Cú hai trường hợp : + TH1 : 1 axit + 1 este + TH2 : 2 este (cựng gốc rượu) : RCOO. ÃHỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với dd NaOH thu được 1 muối + 2 rượu. Cú hai trường hợp : + TH1 : 1 rượu + 1 este + TH 2 : 2 este cựng gốc axit R Lưu ý : Nếu giả thiết cho cỏc hợp chất hữu cơ đồng chức thỡ mỗi phần trờn chỉ cú 1 trường hợp là hh 2 este (cựng gốc rượu hoặc cựng gốc axit). 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 )x - Nếu este đa chức + NaOH 1 muối+2rượu đơn chức este này cú tối thiểu hai chức. VD : (3 chức este mà chỉ thu được 2 rượu) - Nếu este này cú 5 nguyờn tử oxi este này tối đa hai chức este (do 1 chức este cú tối đa hai nguyờn 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’ ÃKhi cho este phản ứng với dd NaOH ta gọi Ct este là RCOOR’ nhưng khi đốt ta nờn gọi CTPT là CxHyO2 (y 2x) vỡ vậy ta phải cú phương phỏp đổi từ CTCT sang CTPT để dễ giải. VD : este 3 chức do rượu no 3 chức + 3 axit đơn chức (cú 1 axit no, iaxit cú 1 nối đụi, 1 axit cú một nối ba) (este này mạch hở) Phương phỏp giải : + este này 3 chức Pt cú 6 nguyờn tử Oxi + Số lkết : cú 3 nhúm –COO- mỗi nhúm cú 1 lk 3 . + Số lk trong gốc hydrocacbon khụng no là 3 ( 1 trong axit cú 1 nối đụi, 2 trong axit cú 1 nối ba) CT cú 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 CnH2n-10O6 R Chỳ ý : Phản ứng este húa giữa axit và rượu : (phản ứng khụng 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 R Ngoài ra cũn những este đăc biệt khỏc : Este do rượu đa, axit đa và axit đơn : VD : Khi phản ứng với NaOH tạo ra R(COONa)2, R’COONa và R’’(OH)3 Hoặc este + NaOH muối của axit đa + rượu đa và rượu đơn VD : khi cho phản ứng với NaOH cho R(COONa)3 + R’(OH)2 + R’’OH Este do axit tạp chức tạo nờn : VD : R-COO-R’-COO-R’’ khi phản ứng NaOh tạo : R-COONa, và R’’OH VD : khi phản ứng với NaOH tạo : CHÚ í KHI GIẢI TOÁN : Este + NaOH muối + nước VD: CH3 – COOC6H5 + NaOHCH3 – COONa + C6H5ONa + H2O ã Đốt chỏy este : VII. BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CễNG THỨC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ Cể NHểM CHỨC CT chung : CnH2n+2-x-2kXx với X là nhúm chức húa học : -OH, -CHO, -COOH, -NH2… Ã Giả thiết cho CT dạng phõn tử và một số tớnh chất của hợp chất hữu cơ. Ã Phương phỏp :- Đưa CTPT về dạng CTCT cú nhúm chức của nú. - Đặt điều kiện theo cụng thức chung : + Nếu no : k=0 thỡ ta luụn cú số nguyờn tử H = 2 số nguyờn tử C + 2 – số nhúm chức. + Nếu khụng cho no thỡ ta cú : số nguyờn tử H 2 số nguyờn tử C + 2 – số nhúm chức. VD1 : Một rượu no cú cụng thức là (C2H5O)n. Biện luận để xỏc định CTPTcủa rượu đú. + Đưa CT trờn về dạng cấu tạo : (C2H5O)n C2nH4n(OH)n + Đặt ĐK : số nguyờn tử H = 2 số nguyờn tử C + 2 – số nhúm chức 4n=2.2n+2-n n=2 Ct rượu là C4H8(OH)2 VD2 : Một axit hữu cơ cú CTPT là (C4H3O2)n, biết rằng axit hữu cơ này khụng làm mất màu dd nước brom. Xỏc định CTCT của axit ? + Đưa về dạng cấu tạo : (C4H3O2)n C4nH3nO2n C3nH2n(COOH)n + Do axit hữu cơ này khụng làm mất màu nước brom nờn cú 2 trường hợp : Axit này no : (k=0) loại vỡ theo ĐK : H=2C+2-số nhúm chức 2n=6n+2-n n<0. Axit này thơm : k=4 (do 3 lk tạo 3 lk đụi C=C và một lk tạo vũng benzen) ĐK : H=2C+2-2k-số nhúm chức 2n=6n+2-8-n n=2. Vậy Ct của axit là C6H4(COOH)2 (vẽ CTCT : cú 3 CT).
File đính kèm:
phuong phap giai toan hoa huu co va vo co.doc
