Phương pháp giải hóa hữu cơ của thầy Trương Châu Thành

Chia sẻ: nguoiemsaumuon

Tài liệu hướng dẫn phương pháp giải hóa, giúp bạn hệ thống lại kiến thức môn hóa một cách chi tiết và đầy đủ.

Bạn đang xem 7 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Phương pháp giải hóa hữu cơ của thầy Trương Châu Thành

 

  1. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành B. HIDROCACBON:  CT chung: CxHy (x ≥ 1, y ≤ 2x+2). Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x ≤ 4. Hoặc: CnH2n+2­2k, với k là số liên kết π , k  ≥ 0. I­ DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng. PP1: Gọi CT chung của các hidrocacbon  C n H 2n + 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  Cn1 H2n1 + 2− k ,Cn2 H2n2 + 2− k ... và số mol lần lần lượt là a1,a2….  n1a1 + n2a2 + ... Ta có:  +  n = a1 + a2 + ... + a1+a2+… =nhh Ta có 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 không liên tiếp, giả sử có M cách nhau 28 đvC (2 nhóm –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  Cx1 H y1 ,Cx2 H y2 ... Ta có: 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 dụ y =3,5  ⇒ y1<3,5<y2=y1+2   ⇒ 1,5<y1<3,5 ; y1 là số chẳn  ⇒ y1=2, y2=4  nếu là đđ không 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 có 12x+ y=M M + Do y>0  ⇒ 12x<M  ⇒ x<  (chặn trên) (1) 12 M−2 + y ≤ 2x+2  ⇒ M­12x  ≤ 2x+2  ⇒ x ≥ (chặn dưới) (2) 14 Kết hợp (1) và (2)  ⇒ x và từ đó  ⇒ y. Thí dụ : KLPT của hydrocacbon CxHy = 58 Ta có 12x+y=58 + Do y>o  ⇒ 12x<58  ⇒ x<4,8  và  do y  ≤ 2x+2  ⇒ 58­12x  ≤ 2x+2  ⇒ x  ≥ 4 ⇒ x=4 ; y=10  ⇒ CTPT hydrocacbon là C4H10. III. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi : ­ Cách 1 : Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn thời gian. ­ Cách 2: Gọi chung thành một công thức  C x H y hoặc  C n H 2 n + 2 − 2 k (Do các hydrocacbon khác dãy đồng đẳng nên k  khác nhau) Phương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là  C x H y  (nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc  C n H 2 n + 2 − 2 k (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 hoaëck... n, + Nếu là  x , y ta tách các hydrocacbon lần lượt là  C x 1 H y1 , C x 2 H y 2 ..... Ta có: a1+a2+… =nhh Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  2. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành x1a1 + x 2a 2 + .... x= a1 + a 2 + ... y a + y 2a 2 + ... y= 1 1 a1 + a 2 + ... Nhớ ghi điều kiện của x1,y1… + 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 CH4 (x1=1; y1=4) + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C2H2 (y2=4) (không học đối với C4H2). Các ví dụ: IV. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT:  1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là  C n H 2 n + 2 − 2 k a.Phản ứng với H2 dư (Ni,to) (Hs=100%) C n H 2 n + 2 − 2 k + k H2  Ni→ C n H 2 n + 2  hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H2 dư  ,t o  Chú ý: Phản ứng với H2 (Hs=100%) không biết H2 dư hay hydrocacbon dư thì có thể dựa vào  M của hh sau phản ứng. Nếu  M <26  ⇒ hh sau phản ứng có H2 dư và hydrocacbon chưa no phản ứng hết b.Phản ứng với Br2 dư: C n H 2 n + 2 − 2 k + k Br2   → C n H 2 n + 2 − k Br2 k c. Phản ứng với HX C n H 2 n + 2 − 2 k + k HX   → C n H 2 n + 2 − k X k d.Phản ứng với Cl2 (a's'k't') → C n H 2 n + 2 − 2 k Cl k + xHCl C n H 2 n + 2 − 2 k + k Cl2   e.Phản ứng với AgNO3/NH3 2 C n H 2 n + 2 − 2 k +xAg2O  NH 3 → x C n H 2 n + 2 − 2 k − x Ag x  + xH 2O 2) Đối với ankan: CnH2n+2 + xCl2  ASKT → CnH2n+2­xClx + 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  α α CH3­CH=CH2 + Cl2  500→ ClCH2­CH=CH2 + HCl o C 4) Đối với ankin: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2 VD: CnH2n­2 + 2H2  Ni→ CnH2n+2 o  ,t + Phản ứng với dd AgNO3/NH3 2CnH2n­2 + xAg2O   → 2CnH2n­2­xAgx + xH2O ĐK: 0  ≤ x  ≤ 2      * Nếu x=0  ⇒ hydrocacbon là ankin  ≠ ankin­1 * Nếu x=1  ⇒ hydrocacbon là ankin­1 * Nếu x= 2  ⇒ hydrocacbon là C2H2. 5) Đối với aren và đồng đẳng: + Cách xác định số liên kết  π  ngoài vòng benzen. n Br2 Phản ứng với dd Br2        = α ⇒ α là số liên kết  π  ngoài vòng benzen. n hydrocacbon + Cách xác định số lk  π  trong vòng: nH2 Phản ứng với H2 (Ni,to):   = α + β     n hydrocacbon * với  α  là số lk  π  nằm ngoài vòng benzen *  β là số lk  π  trong vòng benzen. Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  3. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành Ngoài ra còn có 1 lk  π  tạo vòng benzen  ⇒ số lk  π  tổng là  α + β +1. VD: hydrocacbon có 5 π  trong đó có 1 lk π  tạo vòng benzen, 1lk π  ngoài vòng, 3 lk π  trong vòng. Vậy nó có k=5  ⇒ CTTQ là CnH2n+2­k với k=5  ⇒ CTTQ là CnH2n­8 CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN  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 4,6 Giải:n Br2= 0,1 =n 2anken ­­­­>số nguyên tử cacbon trung bình =  0 ,1.14 =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 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 (C2H5)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 (CH2Cl)n  ⇒  CT có dạng: CnH2nCln Ta có ĐK:  + Số nguyên tử H  ≤ 2 số nguyên tử C + 2 ­ số nhóm chức ⇒ 2n  ≤ 2.2n+2­n  ⇒ n  ≤ 2. + 2n+n là số chẳn  ⇒ n chẳn  ⇒ n=2  ⇒ CTPT là: C2H4Cl2. VD3: Biện luận xác định CTPT (C4H5)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 =2.4n­6  ⇒ 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 H2, Br2, HX theo tỷ lệ 1:1 vào ankađien. + Phản ứng thế Ag2O/NH3 vào ankin. + Quy luật thế vào vòng benzen + Phản ứng tách HX tuân theo quy tắc Zaixep. C. NHÓM CHỨC I­ RƯỢU:  1) Khi đốt cháy rượu:  n H 2 O > n CO 2 ⇒ rượu này no, mạch hở. Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  4. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành 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. ­  d B / A < 1 ⇒ B là hydrocacbon chưa no (nếu là rượu no thì B là anken). ­  d B / A > 1 ⇒ B là ete. 4)  ­ Oxi hóa rượu bậc 1 tạo ra andehit hoặc axit mạch hở. R­CH2OH  [ O ] R­CH=O hoặc R­COOH → ­ Oxi hóa rượu bậc 2 thì tạo ra xeton: R­CHOH­R'  [ O ] R­CO­R' → ­ Rượu bậc ba không phản ứng (do không có H) 5) Tách nước từ rượu no đơn chức tạo ra anken tuân theo quy tắc zaixep: Tách ­OH và H ở C có bậc cao hơn 6)  ­ Rượu no đa chức có nhóm ­OH nằm ở cacbon kế cận mới có phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dd màu xanh   lam. ­ 2,3 nhóm ­OH liên kết trên cùng một C sẽkhông bền, dễ dàng tách nước tạo ra anđehit, xeton hoặc axit  cacboxylic. ­ Nhóm ­OH liên kết trên cacbon mang nối đôi sẽ không bền, nó đồng phân hóa tạo thành anđehit hoặc  xeton. CH2=CHOH   → CH3­CHO CH2=COH­CH3   → CH3­CO­CH3. CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN   Rượu no a. Khi đốt cháy rượu : nH 2O 〉 nCO2 ⇒ röôïu laø röôïu           naøy no nCO2      nH 2O − nCO2 = nröôïu phaûn ⇒ soá öùng nguyeân caùcbon töû = nröôïu       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 có 1 rượu là CH3OH nH 2 x b.  =   ⇒  x  là số nhóm chức rượu ( tương tự với axít) nröôïu 2 c. rượu đơn chức no (A) tách nước tạo chất (B) (xúc tác : H2SO4 đđ) . dB/A  < 1   ⇒  B là olêfin . dB/A  > 1  ⇒  A là ete 0 d. + oxi hóa rượu bậc 1 tạo anđehit : R­CHO   Cu ,t →  R­ CH= O  + oxi hóa rượu bậc 2 tạo xeton : R­ CH – R’     R – C – R’ [O]                                                                       OH                        O       + rượu bậc 3 không bị oxi hóa.    II. PHENOL: ­ Nhóm 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)               OH ONa + NaOH +H2O ­  Nhóm ­OH liên kết trên nhánh (không liên kết trực tiếp trên nhân  benzen)  CH2OH không thể hiện tính axit.  + NaOH khoâg phaû öùg n n n CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN  nH 2 x a/ Hợp chất HC: A + Na → H2     = ⇒ x là số nguyên tử H linh động trong – OH hoặc         ­COOH. nA 2 Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  5. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành nNaOH phaûn öùng b/ Hợp chất HC: A + Na → muối + H2O  ⇒  = y  ⇒ y là số nhóm chức phản ứng với NaOH là – OH  nA liên kết trên nhân hoặc – COOH và cũng  là số nguyên tử H linh động phản ứng với NaOH. n H2 VD : .   =1 ⇒ A có 2 nguyên tử H linh động phản ứng Natri nA nNaOH          .  = 1  ⇒ A có 1 nguyên tử H linh động phản ứng NaOH nA          . nếu A có 2 nguyên tử Oxi  ⇒ A có 2 nhóm OH ( 2H linh động phản ứng Na) trong đó có 1 nhóm –OH nằm trên nhân thơm ( H linh động phản ứng   NaOH) và 1 nhóm OH liên kết trên nhánh như  HO­C6H4­CH2­OH III. AMIN: ­ Nhóm  hút e làm giảm tính bazơ của amin. ­ Nhóm  đẩy e làm tăng tính bazơ của amin. VD: C6H5­NH2 <NH3<CH3­NH2<C2H5NH2<(CH3)2NH2 (tính bazơ tăng dần) CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN  nH +  •    = x  ⇒ x là số nhóm chức amin namin 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 nCO2 = namin  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 (to) o R­CH=O +Ag2O  ddNH 3→ R­COOH + 2Ag ↓  t , o R­CH=O + 2Cu(OH)2  t → R­COOH + Cu2O ↓ +2H2O  Nếu R là Hydro, Ag2O dư, Cu(OH)2 dư: o H­CHO + 2Ag2O ddNH 3→  H2O + CO2 + 4Ag ↓  t , o H­CH=O + 4Cu(OH)2  t → 5H2O + CO2 + 2Cu2O ↓  Các chất: H­COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng gương. o HCOOH + Ag2O ddNH 3→  H2O + CO2+2Ag  ↓  t , o HCOONa + Ag2O  ddNH3→ NaHCO3 + 2Ag  ↓  t , o H­COOR + Ag2O  ddNH3→ ROH + CO2 + 2Ag  ↓  t ,  Anđehit vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxi hóa: + Chất khử: Khi phản ứng với O2, Ag2O/NH3, Cu(OH)2(to) + Chất oxi hóa khi tác dụng với H2 (Ni, to) CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN  nAg        a.  = 2 x ⇒ x laø nhoùm andehyt. soá chöùc nanñehyt            + Trường hợp đặc biệt : H­CH = O phản ứng Ag2O tạo 4mol Ag nhưng %O = 53,33%      + 1 nhóm andehyt ( ­ CH = O ) có 1 liên kết đôi C = O ⇒ andehyt no đơn chức chỉ có 1 liên kết Π nên khi đốt cháy  nH 2O = nCO2 ( và ngược lại) Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  6. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành            + andehyt A có 2 liên kết Π có 2 khả năng : andehyt no 2 chức ( 2Π ở C = O) hoặc andehyt không no có 1 liên kết  đôi ( 1Π trong C = O, 1 Π trong C = C). nCu2O b. +  = x ⇒ x laø nhoùm andehyt soá chöùc n andehyt nCu(OH)2 phaûnöùng       +  = 2 x ⇒ x laø nhoùm andehyt soá chöùc n andehyt nH 2 phaûnöùng       +  = x ⇒ x laøsoá ( nhoùm andehyt soá keát ∏) C = C) chöùc + lieân ñoâi( nandehyt V. AXIT CACBOXYLIC: + Khi cân bằng phản ứng cháy nhớ tính cacbon trong nhóm chức. 3n + 1 VD: CnH2n+1COOH +  ( ) O2  (n+1)CO2 + (n+1)H2O → 2 + 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 có ion Cu2+ + Cộng HX của axit acrylic, axit metacrylic, andehit acrylic nó trái với quy tắc cộng Maccopnhicop: VD: CH2=CH­COOH + HCl   →  ClCH2­CH2­COOH + Khi giải toán về muối của axit cacboxylic khi đốt cháy trong O2 cho ra CO2, H2O và Na2CO3 t y t VD : CxHyOzNat +            O2   → ( x + ) CO2 +  H2O +  Na2CO3 2 2 2 CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN  nOH - phaûnöùng       •     = x ⇒ x laø nhoùm axít( - COOH) soá chöùc naxít • Chí có axít fomic ( H­COOH) tham gia phản ứng tráng gương • Đốt axít :          Ta có :  nH 2O = nCO2 ⇒ axíttreân ñônchöùc. ngöôïc ⇒ CT : C nH 2nO2   no ( vaø laïi) nH 2 sinh ra x •        = ⇒ x laø nhoùm axít( phaûn kimloaïi) soá chöùc öùng naxít 2         Lưu ý khi giải toán : + Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na2CO3) (bảo toàn nguyên tố Na) + Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO2) + Số mol C (trong Na2CO3) (bảo toàn 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 : y x 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 nhóm chức este. VD :  ­ Axit đơn chức + rượu 3 chức : (RCOO)3R’ ­ Axit 3 chức + rượu đơn chức : R(COO­R’)3 1. ESTE ĐƠN CHỨC : o     Este + NaOH  t → Muối + rượu M → 1 muối + 1 anđehit  ⇒ este này khi phản ứng với dd NaOH tạo ra rượu có nhóm ­OH  Este + NaOH   liên kết trên cacbon mang nối đôi bậc 1, không bền đồng phân hóa tạo ra anđehit. o VD: R­COOCH=CH2 + NaOH  t → R­COONa + CH2=CH­OH Đp hóa CH3- CH=O → 1 muối + 1 xeton   ⇒ este này khi phản ứng tạo rượu có nhóm ­­OH liên kết trên  =Este + NaOH   cacbon mang nối đôi bậc 2 không bền đồng phân hóa tạo xeton.  o RCOOC=CH2 + NaOH  t → R­COONa + CH2=CHOH­CH3 CH3 Đp hóa CH3-CO-CH3 Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  7. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành → 2muối +H2O  ⇒ Este này có gốc rượu là đồng đđẳng của phenol hoặc phenol.. hEste + NaOH   VD :  o RCOO + 2NaOH  t → RCOONa + C6H5ONa + H2O         (  do phenol có tính axit nên phản ứng tiếp với NaOH tạo ra muối và H2O)   → 1 sản phẩm duy nhất  ⇒ Este đơn chức 1 vòng   Este + NaOH            C O o R +NaOH  t → R COONa O OH t CÁCH XÁC ĐỊNH SỐ NHÓM CHỨC ESTE : nNaOH(phaûn öùng)   = α ⇒ α là số nhóm chức este (trừ trường hợp este của phenol và đồng đẳng của nó) nEste nNaOHcần <2neste(este phản ứng hết)  ⇒ Este này đơn chứcvà NaOH còn dư. E Este đơn chức có CTPT là : CxHyO2  ⇔ R­COOR’ ĐK : y ≤ 2x Ta có 12x+y+32 = R + R’ + 44. Khi giải bài toán về este ta thường sử dụng cả hai công thức trên. + Ct CxHyO2 dùng để đốt cháy cho phù hợp. + CT R­COOR’ dùng để phản ứng với NaOH  ⇒ CT cấu tạo của este. C 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.  R − COOR1 Vậy công thức 2 este là R­COO R '  giải  ⇒ R,R’ ; ĐK : R1< R ' <R2  ⇒ CT  ⇔ Cx H yO2 R − COOR 2 − 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.  R1COOR '  CT 3 este là  R COOR’  ⇒ CT 3este  R 2COOR ' ⇔ C x H y O 2 R COOR '  3 → 3 muối + 2 rượu đều đơn chức xHỗn hợp este khi phản ứng với NaOH   ⇒ CTCT của 3este là  R COO R '  (trong đó 2 este cùng gốc rượu)  R 1COOR1'  ⇒ CT 3este là:   R 2COOR1'     ⇔   C x H y O 2 R COOR '  3 2 x Hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với NaOH thu được 1 muối + 1 rượu : Có 3 trường hợp xảy ra :  RCOOH + TH1 : 1 axit + 1 rượu           R ' OH  RCOOH + TH2 : 1 axit + 1 este (cùng gốc axit)                    RCOOR '  R ' OH + TH3 : 1 rượu + 1 este (cùng gốc rượu)   RCOOR ' 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 :  RCOOH + TH1 : 1 axit + 1 este   RCOOR '  R1COOR ' + TH2 : 2 este (cùng gốc rượu) :   ⇔ RCOO R ' . R 2COOR ' . Hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với dd NaOH thu được 1 muối + 2 rượu. Có hai trường hợp : Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  8. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành  R ' OH + TH1 : 1 rượu + 1 este   RCOOR '  RCOOR 1 + TH 2 : 2 este cùng gốc axit    RCOOR 2  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). 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 → 1 muối+2rượu đơn chức  ⇒ este này có tối thiểu hai chức. ­ Nếu este đa chức + NaOH   COOR1 COOR1 VD :  R (3  R COOR1 chức este mà chỉ thu được 2 rượu) COOR2 COOR2 ­ 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 C xHyO2 (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  π  : có 3 nhóm –COO­ mỗi nhóm có 1 lk  π   ⇒ 3  π . + Số lk  π trong gốc hydrocacbon không no là 3 ( 1  π trong axit có 1 nối đôi, 2  π  trong axit có 1 nối ba) ⇒ CT có dạng : CnH2n+2­2kO6 với k=6  ⇒ CT : CnH2n­10O6. + Gọi CTCT là :  CmH2m+1COO ⇔ Cm+x+y+a+3H2m+2x+2y+2a­4O6 CxH2x-1COO CaH2a-1 CyH2y-3COO Đặt : n=m+x+y+a+3 ⇔ CnH2n­10O6   Chú ý : Phản ứng este hóa giữa axit và rượu : (phản ứng không hoàn toàn) + Rượu đa chức + axit đơn chức : + H , to xRCOOH   +   R’(OH)n  (RCOO)xR’(OH)(n­x) + xH2O  Điều kiện : 1  ≤ x  ≤ n  +   Rượu   đơn   +  axit đa :  + H , to (COOR')x R(COOH)n + xR’OH                                                      + xH2O R Điều kiện : 1  ≤ x  ≤ n (COOH) (n-x)   Ngoài ra còn những este đăc biệt khác : Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
  9. SỞ GD VÀ ĐÀO TẠO TIỀN GIANG                                                                                                              GV:Trương Châu Thành  Este do rượu đa, axit đa và axit đơn : VD :  COO R" R COO Khi phản ứng với NaOH tạo ra R(COONa)2, R’COONa và R’’(OH)3 R' COO Hoặc este + NaOH   →  muối của axit đa + rượu đa và rượu đơn  VD : COO R' R COO khi cho phản ứng với NaOH cho R(COONa)3 + R’(OH)2 + R’’OH COO R"  Este do axit tạp chức tạo nên : R' COONa VD :   R­COO­R’­COO­R’’   khi   phản   ứng   NaOh   tạo :   R­ OH COONa,        và R’’OH VD : COO R R' COONa R khi phản ứng với NaOH tạo : OOC OH CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN : • t0 Este + NaOH  → muối + nước  nNaOH phaûn öùng = x ⇒ x laø nhoùm este tröôøng ñaëc este soá chöùc tröø hôïp bieät cuûa phenol   neste ( vaø ñoàng cuaû ñaúng noù). t0 VD: CH3 – COOC6H5 + NaOH → CH3 – COONa + C6H5ONa + H2O       •   Đốt cháy este :  nH 2O = nCO2 ⇒ este ⇒ naøy ñônchöùc CT laø nH 2nO2 no C VII. BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC   CT chung : CnH2n+2­x­2kXx với X là nhóm chức hóa học : ­OH, ­CHO, ­COOH, ­NH2… …  Giả thiết cho CT dạng phân tử và một số tính chất của hợp chất hữu cơ.    Phương pháp :­ Đưa CTPT về dạng CTCT có nhóm chức của nó. ­ Đặt điều kiện theo công thức chung : + Nếu no : k=0 thì ta luôn có số nguyên tử H = 2 số nguyên tử C + 2 – số nhóm chức. + Nếu không cho no thì ta có : số nguyên tử H  ≤ 2 số nguyên tử C + 2 – số nhóm chức. VD1 : Một rượu no có công thức là (C2H5O)n. Biện luận để xác định CTPTcủa rượu đó. + Đưa CT trên về dạng cấu tạo : (C2H5O)n  ⇔ C2nH4n(OH)n + Đặt ĐK : số nguyên tử H = 2 số nguyên tử C + 2 – số nhóm chức ⇒ 4n=2.2n+2­n  ⇒ n=2  ⇒ Ct rượu là C4H8(OH)2 VD2 : Một axit hữu cơ có CTPT là (C4H3O2)n, biết rằng axit hữu cơ này không làm mất màu dd nước brom. Xác định  CTCT của axit ? + Đưa về dạng cấu tạo : (C4H3O2)n  ⇔ C4nH3nO2n  ⇔ C3nH2n(COOH)n + Do axit hữu cơ này không làm mất màu nước brom nên có 2 trường hợp :  Axit này no : (k=0) loại vì theo ĐK : H=2C+2­số nhóm chức  ⇔ 2n=6n+2­n  ⇒ n<0.  Axit này thơm : k=4 (do 3 lk  π  tạo 3 lk đôi C=C và một lk  π  tạo vòng benzen) ĐK : H=2C+2­2k­số nhóm chức  ⇔ 2n=6n+2­8­n  ⇔ n=2. Vậy Ct của axit là C6H4(COOH)2 (vẽ CTCT : có 3 CT). Blogsite: http://my.opera.com/plsoft/blog                                                                                              E­mail:loc.plsoft@gmail.com
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản