Phương pháp giải toán hóa hữu cơ và vô cơ

Chia sẻ: TRAN THI PHUONG | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

2.325
lượt xem 1.047
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu hướng dẫn cách giải các bài hóa học hữu cơ và vô cơ, cùng với những lưu ý về hợp chất hữu cơ

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phương pháp giải toán hóa hữu cơ và vô cơ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỮU CƠ và VÔ CƠ & MỘT SỐ LƯU Ý VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ ---- - - ñ --- A-GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM VÔ CƠ 1/ H2SO4 → 2H+ + SO42- → H2↑ HCl → H+ + Cl- m muối = mKim Loại + mgốc axít mM VD1:Cho 2,81 g hỗn hợp Fe2O3, ZnO, MgO tác 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 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát 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 có 8,96 lít khí thoát ra (đkc) v à dd X, cô cạn dd X thì 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/ Axít + Ocid bazơ ( kể cả ocid bazơ không tan) 2H+ + O2-→ H2O VD1: Fe2O3 → a mol Phản ứng dung dịch HCl FexOy → b mol nO2- = 3a+ by → 2H+ + O2- → H2O 6a+2yb ← 3a+yb VD2:Hoà tan 2,4 g một oxit sắt vừa đủ 90ml ddHCl 1M. Công thức của oxit sắt nói trên là: Gọi CTPT oxit sắt là:FexOy→ a mol nHCl =0,09mol 2H+ + O2- → H2O 0,09 0,045 mol nO2- =ay = 0,045 (1) 56a + 16ya = 2,4 (2) xa =0,03 → x:y =2:3 → CTPT là Fe2O3 3/ Axít + Bazơ ( kể cả bazơ không tan) H+ + OH- → 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/ Axít + Kim Loại → Muối và giải phóng khí H2 nH+ + M→ Mn+ + n/ 2 H2 VD: Na→ H → ½ H2 1
Al → 3H→ 3/2 H2 VD1:Cho 8.3 g hỗn hợp Al,Fe tác dụng hết với dung dịch HCl. Sau phản ứng khối lượng HCl tăng thêm 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 nhôm,Magiê, sắt vào 250 ml dd X chứa hh axít HCl 1M,H2SO4 0,5 M, thu được 0,2375 mol khí H2 và dd Y.Tính 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 → CH+=0,1 → pH =1 5/ CO, H2 khử oxít kim loại sau Al tạo Kim loại + CO2 , H2O CO + O ( trong oxí t) to CO2 H2 + O ( trong oxí t) to VD: Hổn hợp gồm CuO → amol Fe2O3 → bmol + CO ⇒ nO(trong oxít) = a+3b CO + O → CO2 a+3b ← a+3b → a+3b VD:Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và MgO có khối lượng là 4,24 g trong đó có 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 vôi trong cho ra 5 g kết tủa. Xác 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 có chất kết tủa, dễ bay hơi, điện li yếu. VD1: Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ 2H+ + CO32- → H2O + CO2↑ 2H+ + S2- → H2S↑ Na+ + NO3- x không xảy ra VD2 : Dung dịch chứa amol AlCl3, bmol CuCl2, cmol NaCl phản ứng dung dịch AgNO3 dư thu dmol kết tủa. Mối liên hệ a,b,c,d nCl- = 3a+2b+c ⇒ nAgCl ↓ = nCl- = nAg+phản ứng = 3a+2b+c = d Ag+ + Cl- → 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 khí B và m4 g rắn không tan. Ta có : m + m1 = m2 + m3 + m4 ⇒ m2 = m + m1 – m3 – m4 8/ Bảo toàn điện tích: Trong 1 dung dịch : Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm 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 trên phản ứng dung dịch HCl thu bao nhiêu gam muối? m1 . mmuối clorua = mkim loại + mCl- ⇒ mCl- = m1g ⇒ nCl- = mol 35,5 2
. Bảo toàn điện tích: 2Cl- SO42- ( 2.nSO42- = nCl-) m1 m1 → 35,5 71 m1 . muối sunfat = m + x 96 71 VD3:Cho m g hỗn hợp Cu, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HNO 3 loãng, dư thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được (m+62) gam muối khan. Nung hỗn hợp muối khan trên đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có 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 Vídụ 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 khí NO duy nhất. Giá trị a là: Giải: dd gồm:0,12 mol Fe3+, 2a mol Cu2+ ,(0,24+a) mol SO42- . áp dụng Đlbt điện tích: 3.0,12 +2.2a =2(0,24 +a)→ a=0,06 9/ Bảo toàn nguyên tố : VD1: Cho 1mol CO2 phản ứng 1,2mol NaOH thu mg muối. Tính m? nOH - . = 1,2 ⇒ sản phẩm tạo 2 muối nCO2 . Gọi CT 2 muối NaHCO3 → amol BT nguyên tố Cacbon: a+b = 1 a= 0,08mol Na2CO3 → bmol BT nguyên tố Natri: a+2b = 1,2 ⇒ 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 có : nFe (trong A) = nFe (trong B) ⇔ a+3b = c + d + 3e VD 3: + 4f Hấp thụ hoàn toàn 0,12 mol SO2 vào 2,5 lít dd Ba(OH)2 a mol/l thu được 0,08 mol kết tủa. gí trị của a là bao nhiêu. Giải:n BaCO3 =0,08 → n C còn lại tạo Ba(HCO3)2 = 0,04 → nBa(HCO3)2 =0,02 →n Ba =n Ba(OH)2 =0,08 + 0,02 =0,1 → CM =0,1/2,5 =0,04 M VD 4:Hòa tan 5,6 gam Fe vào dd H2SO4 dư thu dược dd X.dd X phản ứng vừa đủ với V lít dd KMnO 4 0,5 M giá trị của V là? Giải: nFe = nFe2+ =0,1 mol → nMn2+ = 0,1.1/5=0,02(đlBT electron) → V = 0,02:0.5 =0,04 lít 10/ Bảo toàn Electron : . Chỉ sử dụng đối với phản ứng oxi hóa khử . Phương pháp: + Xác định chất khử + xác định chất oxi hóa + Viết 2 quá trình + định luật bảo toàn Electron : ne cho = ne nhận VD : 0,3 mol FexOy phản ứng với dd HNO3 dư thu được 0,1mol khí NO. Xác định FexOy. Giải : xFe2y/x – ( 3x-2y) → xFe+3 nFexOy = 0,3 ⇒ nFe2y/x = 0,3x x = 3 0,3x → 0,3(3x-2y) ⇒ y = 4 hoặc x=y=1 N +5 + 3e → N +2 0,3.(3x – 2y) = 0,3 ⇒ 3x – 2y = 1 0,3 0,1 Vậy CTPT : Fe3O4 hoặc FeO 11/ Xác định CTPT chất : VD : 1 oxít của sắt có % mFe chiếm 70%. Xác định CTPT của oxít. 3
x 70 / 56 2 Gọi CT của oxít là: FexOy ⇒ = = 0,666 = ⇒ Fe2O3 y 30 / 16 3 B. HIDROCACBON: CT chung: CxHy (x ≥ 1, y ≤ 2x+2). Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x ≤ 4. Hoặc: CnH2n+2-2k, 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 Cn1H2n1+ 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
- 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 x a + x 2a 2 + .... x= 1 1 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
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 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. 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+2-k với k=5 ⇒ CTTQ là CnH2n-8 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 6
+ 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+2-n ⇒ 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 n CO 2 ⇒ 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. - 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. R-CH2OH [→ R-CH=O hoặc R-COOH O] - Oxi hóa rượu bậc 2 thì tạo ra xeton: R-CHOH-R' [→ R-CO-R' O] - 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  CH3-CHO → CH2=COH-CH3  CH3-CO-CH3. → 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 7
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 : R-CHO Cu ,t → R- CH= O  [O] + oxi hóa rượu bậc 2 tạo xeton : R- CH – R’ R – C – R’ 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 CH2OH nhân benzen) 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 - nA 2 COOH. nNaOH phaûn öùng b/ Hợp chất HC: A + Na → muối + H2O ⇒ = y ⇒ y là số nhóm chức phản ứng nA với NaOH là – OH 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 HO-C6H4-CH2-OH III. AMIN: - Nhóm hút e làm giảm tính bazơ của amin. - Nhóm đẩy e làm tăng tính bazơ của amin. VD: C6H5-NH2
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 R-CH=O +Ag2O ddNH3→ R-COOH + 2Ag ↓  t o R-CH=O + 2Cu(OH)2 t → R-COOH + Cu2O ↓ +2H2O  Nếu R là Hydro, Ag2O dư, Cu(OH)2 dư: , o H-CHO + 2Ag2O ddNH3→ H2O + CO2 + 4Ag ↓  t o H-CH=O + 4Cu(OH)2 t → 5H2O + CO2 + 2Cu2O ↓  Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng gương. , o HCOOH + Ag2O ddNH3→ H2O + CO2+2Ag ↓  t , o HCOONa + Ag2O ddNH3→ NaHCO3 + 2Ag ↓  t , o H-COOR + 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 : H-CH = 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) + 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. 9
 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=CH-COOH + HCl  → ClCH2-CH2-COOH + 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 - phaûn öùng • = x ⇒ x laø nhoùm axít( - COOH) soá chöùc naxít • Chí có axít fomic ( H-COOH) 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 : x y 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(COO-R’)3 1. ESTE ĐƠN CHỨC : o Este + NaOH t → Muối + rượu ợEste + NaOH  1 muối + 1 anđehit ⇒ este này khi phản ứng với dd NaOH tạo ra → rượu có nhóm -OH liên kết trên cacbon mang nối đôi bậc 1, không bền đồng phân hóa tạo ra anđehit. o VD: R-COOCH=CH2 + NaOH t → R-COONa + CH2=CH-OH Đp hóa CH3- CH=O =Este + NaOH  1 muối + 1 xeton ⇒ este này khi phản ứng tạo rượu có nhóm --OH → liên kết trên cacbon mang nối đôi bậc 2 không bền đồng phân hóa tạo xeton. to RCOOC=CH2 + NaOH  → R-COONa + CH2=CHOH-CH3 CH3 Đp hóa CH3-CO-CH3 3Este + NaOH  2muối +H2O ⇒ Este này có gốc rượu là → đồng đđẳng của phenol hoặc phenol.. VD : o RCOO + 2NaOH t → RCOONa + C6H5ONa + H2O ( do phenol có tính axit nên phản ứng tiếp với NaOH tạo ra muối và H2O) 10
Este + NaOH  1 sản phẩm duy nhất ⇒ Este đơn chức 1 vòng → 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 nEste đẳng của nó) nNaOHcần
 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 :  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 - Nếu este đa chức + NaOH  1 muối+2rượu đơn chức ⇒ este này có tối thiểu hai chức. → COOR1 COOR1 VD : R (3 chức este mà chỉ thu được 2 rượu) R COOR1 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 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 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+2-2kO6 với k=6 ⇒ CT : CnH2n-10O6. + Gọi CTCT là : CmH2m+1COO ⇔ Cm+x+y+a+3H2m+2x+2y+2a-4O6 CxH2x-1COO CaH2a-1 CyH2y-3COO Đặt : n=m+x+y+a+3 ⇔ CnH2n- 10O6  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 H , to (RCOO)xR’(OH)(n-x) + xH2O Điều kiện : 1 ≤ x ≤ n + Rượu đơn + axit đa : R(COOH)n + xR’OH + H , to (COOR')x + xH O 2 Điều kiện : 1 ≤ x ≤ n R (COOH)(n-x)  Ngoài ra còn những este đăc biệt khác :  Este do rượu đa, axit đa và axit đơn : COO R" R COO R' COO 12
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 COO VD : 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 : VD : R-COO-R’-COO-R’’ khi phản ứng NaOh tạo : R-COONa, R' COONa và R’’OH VD : COO OH R R khi phản ứng với NaOH tạo : R' COONa OOC OH CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN : 0 • t 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). 0 t 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+2-x-2kXx với X là nhóm chức hóa học : -OH, -CHO, -COOH, -NH2… … ả thiết cho CT dạng phân tử và một số tính chất của hợp chất hữu cơ. Gi ơ 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+2-n ⇒ 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+2-số nhóm chức ⇔ 2n=6n+2-n ⇒ n