Bài tập Hóa sơ cấp (Phần 1)
Tóm tắt Bài tập Hóa sơ cấp (Phần 1): ...l = NaCl + SO2 + H2O HNO3 + NaOH + NaOH = NaNO3 + H2O 3. Giới thiệu một số loại phản ứng trao đổi 3.1. Axit tác dụng với bazơ Phản ứng luôn luôn xảy ra vì H2O là chất điện ly yếu HCl + NaOH = NaCl + H2O H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4 + 2H2O Đối với axit yếu loại đa nấc ví dụ H3PO4 khi tác ...CH3+Br2 CH2Br-CHBr-CH3 - Với HX: (HCl, HBr) CH3-CH=CH-CH3 + HBr CH3-CH2-CHBr-CH3 - Với HX:( HCl, HBr) CH3-CH=CH-CH3 + HBr CH3-CH2 - CHBr-CH3 Đối với phản ứng cộng hợp bất đối xứng thì sẽ tạo ra 2 sản phẩm: chính và phụ. Để xác định sản phẩm chính, ta dung quy tắc Maconicop: “ ... 2 2 1 H Ví dụ: 2C2H5-OH+2Na 2C2H5ONa + H2 Phản ứng này chứng minh độlinh động của nguyên tử H trong nhóm-OH của rượu. 3.2. Phản ứng tách nước Khi đun nóng với H2SO4 đậm đặc, tuỳ theo nhiệt độ phản ứng mà sản phẩm của phản ứng tách nước của rượu sẽ khác nhau: a. Tách nước từ 1 ph...
CnH2n + H2 25 Ví dụ: CH3-CH2-CH3 ot xt CH3-CH=CH2+H2 4.3. Đề hydrat hoá rượu no đơn chức Ví dụ: CH3-CH=CH-CH3+H2O CH3-CH2-CH(OH)-CH3 C SOH o180 42 CH3-CH2-CH=CH2+H2O (SPP) III. ANKAĐIEN Ankađien là những hidrocacbon mạch hở, trong phân tử có chứa 2 liên kết C=C. Chúng có công thức phân tử tổng quát là CnH2n+2. Hai ankađien quan trọng nhất là: CH2 = CH-CH=CH2 butađien1, 3 CH2=C(CH3)-CH=CH2 2-metyl butađien-1, 3(iso pren) 1. Hoá tính 1.1. Phản ứng cộng Butađien 1, 3 có thể cộng hộp H2, Cl2, HCl....theo kiểu 1, 2hoặc 1, 4. Ví dụ: CH2Br-CH=CH-CH2Br CH2=CH-CH=CH2+Br2 CH2Br-CHBr-CH=CH2 Nếu lượng Br2 dư thì thu được dẫn xuất tetrabrom duy nhất. Đối với trường hợp H2 và HCl cũng tương tự: Ví dụ: CH3-CH=CH-CH2Cl CH2=CH-CH=CH2+ HCl 26 CH3-CHCl-CH2=CH2 1.2. Phản ứng trùng hợp n CH2=CH-CH=CH2 xtt Na o , ( -CH2-CH=CH-CH2-)n cao su buna Isopren cũng trùng hợp hoàn toàn tương tự. 1.3. Phản ứng oxy hoá-khử a. Phản ứng cháy CnH2n-2 + 2 2 13( O n n CO2 + (n-1)H2O Ví dụ: C4H6 + 2 2 11 O 4CO2 + 3H2O b. Tác dụng với dung dịch KMnO4 3CH2=CH-CH=CH2+4KMnO4 + 8H2O 4MnO2 + 4KOH + 3CH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2(OH) 2. Điều chế 2.1. Đề hidro hoá ankan CH3-CH2-CH2-CH3 33 ,/, 600 OCrOAl Co CH2=CH-CH=CH2+2H2 Tương tự từ isopentan ta có ispren 2.2. Từ rượu etylic 2 CH3-CH2-OH ZnOOAl Co / 400 32 CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O 2.3. Từ axetilen 27 2CH CH ClNHCuCl t o 4/ CH2=CH-C CH otPb H , 2 C4H6 IV. ANKIN Ankin là những hidrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử của chúng có một liên kết ba C C. Dãy đồng đăng ankin bắt đầu từ C2H2, chúng có công thức phân tử tổng quát là CnH2n-2(n 2) 1. Danh pháp - Thông thường: gọi tên cac gốc ankyl 2 bên nối ba sau đó them axetilen - Quốc tế: xuất phát từ ankan tương ứng, thay đuôi an bằng in Ví dụ: Công thức Quốc tế Thông thường CH CH Atin Axetilen CH3-C CH Protin Metylaxetilen CH3-CH2- C CH Butin 1 Etylaxetilen CH3-C C-CH3 Butin 2 Đimetylaxetilen - Gọi tên ankin mạch nhánh hoàn toàn tương tự như anken, đánh số mạch chính bắt đầu từ nguyên tử C đầu mạch gần lien kết ba. 2. Tính chất hoá học 3.1. Phản ứng cộng hợp Tương tự anken, anken là cacbon hydrocacbon không no nên dễ dàng tham gia phản ứng cộng. Quy tắc Maconicop vẫn áp dụng đúng cho phản ứng cộng bất đối xứng. - Cộng Br2: 28 CH CH otNi H , 2 CH2=CH2 otNi H , 2 CH3-CH3 - Cộng Br2: CH CH 2Br CHBr=CHBr 2Br CHBr2- CHBr2 - Cộng hợp nứơc: CH CH+H2O C HgSO o70 4 CH3-CO-CH3 Lưu ý: chỉ có axetilen tác dụng với nước(có mặt xúc tác HgSO4) cho andehit còn các anken khác cho xeton Ví dụ: CH3-C CH+H2O C HgSO o70 4 CH3-CO-CH3 - Cộng hợp với HX CH CH+CH3COOH CH2=CH-OOCCH3(vinyl axetat) CH CH + HCl CH2=CHCl(vinyl clorua) Các chất vinyl clorua, vinyl axetat là những monomer quan trọng. 3.2. Phản ứng trùng hợp Ankin, đặc biệt là axetilen có thể trùng hợp theo nhiều kiểu khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng: Ví dụ: 3CH CH C C o600 C6H6 ( benzene) 2CH CH ot ClNHCuCl 4/ CH2=CH-C CH(vinyl axetilen) 3.3. Phản ứng trao đổi 29 Các nguyên tử hidro ở liên kết ba đầu mạch kiêu R- C CH rất linh động, nó có thể tham gia phản ứng trao đổi với các ion kim loại. Ví dụ: Khi cho C2H2 đi qua dung dịch AgNO3/NH3 thì thu đựơc kết tủa vàng: CH CH+2[Ag(NH3)2 ]OH 33 / NHAgNO C2Ag2 + 4NH3+2H2O ( Bạc axetilua) Ag2C2 là chất rắn, dễ nổ, khi tác dụng với axit vô cơ lại cho C2H2: Ag2C2 + 2HCl 2AgCl + C2H2 Vì thế, các phản ứng trên dung để nhận biết và điều chế ankin đầu mạch tinh khiết. 3.4. Phản ứng oxy hoá- khử a. Phản ứng cháy CnH2n-2+ 2 2 13( O n nCO2+(n-1)H2O Ví dụ: C2H2 + 2 2 5 O 2CO2 + H2O Lưu ý: Khi đốt cháy hoàn toàn ankin thì số molCO2>số molH2O. b. Tác dụng với dung dịch KMnO4 Khi oxit hoá chậm C2H2 bằng dung dịch thuốc tím, ta thu được muối của axit H2C2O4: 8KMnO4 + 3C2H2 8MnO2 + 3K2C2O4 + 2KOH + 2H2O. 4. 1. Axetilen a. Tù đá vôi và than đá 30 CaCO3 Co900 CaO+CO2 CaO + 3C dienlo Co _ 2000 CaC2 + CO CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 b. Từ metan 2CH4 nhanhlanhlam Co __ 1500 C2H2+3H2 4.2. Đồng đẳng của axetilen CH CH+NaCH C-Na CH C-Na+R-X R-C CH+NaX V. AREN Aren( hydrocacbon thơm) là hidrocacbon mà trong phân tử chứa một hay nhiều nhân benzene. Dãy đồng đẳng của aren bắt đầu từ C6H6, chúng có công thức phân tử tổng quát là CnH2n-6(n 6) 1. Danh pháp Tên của các chất đồng đẳng của benzene gồm tên của gốc ankyl + benzene Ví dụ: C6H5-CH3 (Metyl benzene hay toluene) C6H5-C2H5 (etyl benzene) 2. Đồng phân Khi nhân benzene có 2 nhóm thế sẽ có đồng phân về vị trí tương đối của các nhóm thế đó. Ví dụ: CH3-CH3 CH3-CH3 CH3-CH3 31 (ortho xilen) ( meta xilen) ( para xilen) 2. Hoá tính 2.1. Phản ứng thế - Tác dụng với brom C6H6 + Br2 ot bot_Fe C6H5-Br+HBr Khi chiếu sáng toluene tham gia phản ứng thế nguyên tử H ở nhóm CH3 dễ dàng hơn C6H6-CH3 + Br2 askt C6H5-CH2Br+HBr - Phản ứng nitro hoá C6H6 + HO-NO2 ot dSOH 42 C6H5-NO2+H2O (nitro benzene) 2.2. Phản ứng cộng - Cộng H2: C6H6 + 3H2 ot Ni C6H12(xiclo hexan) - Cộng Cl2: C6H6+3Cl2 askt C6H6Cl6(hexaclo xiclo hexan) 2.3. Phản ứng oxy hoá a. Phản ứng cháy CnH2n-6 + 2 2 )33( O n nCO2 +(n-3)H2O 32 Ví dụ: C6H6 + 2 2 15 O 6CO2 + 3H2O b. Tác dụng với dung dịch KMnO4 + Benzen không tác dụng với dung dịch KMnO4 + Toluen bị oxy hoá gốc CH3 khi tác dụng với dung dịch KMnO4 có đun nóng. C6H5-CH3+2KMnO4C6H5-COOK+2MnO2 + KOH + H2O 3. Điều chế 3.1. Phương pháp đề hidro hoá đóng vòng ankan C6H14 33 ,/, 500,30 OAlOCr Catm o C6H6 + 4H2 3.2. Phương pháp trùng hợp axetilen 3C2H2 C Co600 C6H6 3.3. Phương pháp tổng hợp - Phương pháp Wurtz C6H5-Br + 2Na+CH3-Br C6H5-CH3 + 2NaBr - Phương pháp Friden-Crap Khi cho hidrocacbon thơm tác dụng với dẫn xuất halogen mạch thẳng có mặt xúc tác AlCl3 thu đựơc đồng đẳng của banzen. Ví dụ: C6H6 + C2H5-Cl ot AlCl3 C6H5-C2H5+HCl VI. RƯợU NO ĐƠN CHứC Rượu là hữu chất hữu cơ có một hay nhiều nhóm hydroxyl(- OH) lien kết với những nguyên tử cacbon của gốc hidrocacbon. 33 Rượu no, đơn chức có công thức phân tử tổng quát là CnH2n+1OH. 1. Danh pháp - Danh pháp quốc tế: ankan + ol - Danh pháp thông dụng: rượu+ tên gốc ankyl+ic Ví dụ: Công thức Quốc tế Tên gọi thường CH3OH Methanol Metylic C2H5OH Etanol Etylic C3H7OH Propanol Propylic C4H9OH Butanol Butylic C5H11OH Pentanol Amylic 2. Đồng phân Rượu từ C3H7OH trở đi bắt đầu có đồng phân: đồng phân về mạch cacbon và đồng phân về vị trí nhóm chứcOH Ví dụ: Rượu C3H7OH có các đồng phân CH3-CH2-CH2-OH CH3-CH(OH)-CH3 Tên gọi đồng phân rượu: Chọn mạch cacbon dài nhất làm mạch chính, đánh số thứ tự cacbon trong mạch chính kể từ cacbon đầu mạch gần nhóm-OH nhất, với mạch chính+chữ số vị trí nhóm OH. Ví dụ: CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH(OH)-CH3(3, 4 đi metyl pentanol 2) 34 3. Tính chất hoá học 3.1. Phản ứng thế nguyên tử H trong nhóm chức OH bằng kim loại kiềm CnH2n+1-OH+NaCnH2n+1 Ona + 2 2 1 H Ví dụ: 2C2H5-OH+2Na 2C2H5ONa + H2 Phản ứng này chứng minh độlinh động của nguyên tử H trong nhóm-OH của rượu. 3.2. Phản ứng tách nước Khi đun nóng với H2SO4 đậm đặc, tuỳ theo nhiệt độ phản ứng mà sản phẩm của phản ứng tách nước của rượu sẽ khác nhau: a. Tách nước từ 1 phân tử rượu tạo anken Khi đun nóng rượu với H2SO4 đậm đặc ở nhiệt độ lớn hơn 170 oC, thì một phân tử rượu tách ra một phân tử H2O tạo ra olefin. Ví dụ: CH3-CH2-OH C SOH o180 42 CH2=CH2+H2O Khi tách rượu bậc II, bậc III thường cho ta hỗn hợp anken đồng phân của nhau. Để xác định sản phẩm chính, ta áp dụng quy tắc Zaixep: “ Trong phản ứng nước từ phân tử rượu, nhóm OH bị tách ưu tiên cùng với nguyên tử H ở cacbon bậc cao hơn”. Ví dụ: CH3-CH=CH-CH3+H2O(SPC) CH3-CH2-CH(OH)-CH3 C dSOH o180 42 CH3-CH2-CH=CH2+H2O(SPP) b. Tách nước từ 2 phân tử rượu tạo thành ete Khi đun nước rượu với H2SO4 đậm đặc ở nhiệt độ 140 oC, thì 2 phân tử rượu tách một phân tử nước tạo ete. 35 Ví dụ: 2C2H5OH C SOH o140 42 C2H5-O-C2H + H2O(đietyl ete) 3.3. Phản ứng este hoá Khi cho rượu tác dụng với axit ta thu được este và nước: a. Tác dụng với HBr, HCl R-OH+HCl R-Cl+H2O Ví dụ: C2H5OH + CHl C2H5Cl + H2O Phản ứng này gọi là phản ứng tạo dẫn xuất halogen b. Tác dụng với axit hữu cơ Khi cho rượu tác dụng với axit hữu cơ có mặt axit H2SO4 đậm đặc xúc tác ta thu được este và nước. Đây là phản ứng thuận nghịch: R-OH+R’-COOH R’ COOR+H2O Ví dụ: C2H5OH + CH3-COOH CH3COOC2H5+H2O 3.4. Phản ứng oxi hoá - khử Khi đun nóng rượu với CuO hay với O2 có bột Cu làm xúc tác thì rượu bị oxi hoá, tuỳ theo bậc của rượu mà sản phẩm tạo ra khác nhau. a. Rượu bậc I Rượu bậc I bị oxi hoá tạo ra andehit R-CH2OH+CuO R-CHO+H2O + Cu 36 b. Rượu bậc II Rượu bậc II bị oxi hoá tạo ra xeton R-CO-R’ R-CH(OH)-R’+CuOR-CO-R’+H2O+Cu 3.5. Phản ứng đặc biệt của rượu etylic Với xúc tác thích hợp với hai phân tử rượu etylic loại nước loại hidro tạo ra butađien-1, 3: 2CH3-CH2-OH C OAlZnO o400 / 32 CH2=CH-CH=CH2+2H2O + H2 3.6. Phản ứng đốt cháy Phản ứng đốt cháy rượu no đơn chức tổng quát: CnH2n+1OH + 2 2 3 O n nCO2+(n+1)H2O Ví dụ: C2H5OH + 2 2 7 O 2CO2 + 3H2O Nhận xét: Đốt cháy rượu no đơn chức tạo ra số mol CO2< số mol H2O. 4. Điều chế 4.1. Từ anken CnH2n+H2O xtPt o ,, CnH2n+1OH Ví dụ: CH2=CH2+H2O xtPt o ,, CH3-CH2-OH 4.2. Từ dẫn xuất halogen CnH2n+1Cl + NaOHCnH2n+1OH+NaCl Ví dụ: C2H5Cl+NaOHC2H5OH+NaCl 37 4.3. Phản ứng lên men rượu Từ tinh bột, xenlulozơ(C6H10O5)n qua quá trình lên men, ta thu đựơc rượu. Quá trình lên men được tóm tắt như sau (C6H10O5)n C6H12O6 men rượu C2H5OH ( Tinh bột) (Gluco) VII. PHENOL 1. Định nghĩa Khi thay thế nguyên tử hydro trong vòng benzene của hydrocacbon thơm bằng nhóm hydroxyl(-OH) ta đựơc loại hợp chất gọi là phenol. OH-Phenol OH CH3- P-Crezol Nếu thay thế nguyên tử hydro ở mạch nhánh của hydrocacbon thơm bằng nhóm hydroxylta được rượu thơm. Ví dụ: CH2-OH- Rượu benzylic Vậy phenol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử của chúng có nhóm hydroxyl lien kết trực tiếp với nguyên tử cacbon của vòng benzene. Chất tiêu biểu và quan trọng nhất của các hợp chất phenol là C6H5-OH và ta thường gọi là phenol. 2. Tính chất vật lý Phenol là chất rắn, tinh thể không màu, có mùi đặc trưng. Nó ít tan trong nước, tan tốt trong dung môi hữu cơ. 3. Tính chất hoá học 3.1. Phản ứng đối với kim loại kiềm Tương tự rượu, khi cho kim loại kiềm(K, Na....) tác dụng với phenol thì phản ứng xảy mãnh liệt và giải phóng khí H2: 38 C6H5-OH+NaC6H5-ONa 3.2. Phản ứng với bazơ Khác với rượu, phenol phản ứng dễ dàng với dung dịch bazơ tạo thành dung dịch trong suốt: C6H5-OH+NaOH C6H5-ONa+H2O Nhận xét: Phenol phản ứng được với cả kim loại kiềm và dung dịch bazơ, chứng tỏ phenol có tính axit. Phenol còn đựơc gọi là axit phenic. Tuy vậy, tính axit của phenol rất yếu, yếu hơn cả cacbonnic, phenol không làm quỳ tím hoá đỏ. Ví dụ: C6H5-ONa+CO2+H2OC6H5-OH+NaHCO3 Tính axit của phenol mạnh hơn rượu(nó phản ứng được với dung dịch bazơ, trong khi rượu thì không phản ứng được). Đều này là do ảnh hưởng của gốc phenyl C6H5- hút điện tử, làm cho lien kết O-H bị phân cực mạnh về phía oxy làm cho nguyên tử H trở nên linh động hơn so với trong rượu: C6H5 O -8 H+8 3. Phản ứng với dung dịch nước brom Nhỏ nước brom vào dung dịch Phenol, kết tủa trắng xuất hiện tức thời: OH + Br2 BrOHBrBr+ HBr Kết tủa trắng Nhận xét: 39 Nguyên tử hydro trong gốc phenyl của phenol tham gia phản ứng thế dẫ dàng hơn các nguyên tử hydro trong benzene. Đó là do ảnh hưởng của nhóm-OH đến gốc phenyl. ảnh hưởng của gốc phenyl đến nhóm hydroxyl và ảnh hưởng của nhóm hydroxyl đến gốc phenyl được gọi là ảnh hưởng qua lạigiữa các nguyên tử trong phân tử. 4. Điều chế Từ benzene: C6H6 + Cl2 )(Fe t o C6H5Cl C6H5Cl + NaOH caoP caot o _ C6H5OH + NaCl VIII. ANDEHIT Andehit là chất hữu cơ có chứa nhóm chức- CHO lien kết với gốc hidrocacbon hoặc H. Công thức phân tử tổng quát của andehit no, đơn chức có dạng CnH2n+1 CHO 1. Danh pháp - Danh pháp quốc tế : ankan+al - Danh pháp thường: ankan+ tên axit tương ứng Ví dụ: Công thức Tên gọi thường Quốc tế HCHO Andehit fomic Metanal CH3CHO Andehit axetic Etanal C2H5CHO Andehit propionic Propanal 40 C3H7CHO Andrhit butyric Butanal C4H9CHO Andehit valeric Pentanal 2. Đồng phân Ví dụ: Viết các đồng phân andehit có công thức phân tửC4H9CHO CH3-CH2-CH2-CHO (n-pentanal) CH3-CH(CH3)-CH2-CHO (3metyl butanal) CH3-CH2-CH(CH3)-CHO (2 metyl butanal) CH3-C(CH3)2-CHO (2, 2 di metyl propanal) 3. Tính chất hoá học 3.1. Phản ứng cộng với H2 Phản ứng có xúc tác Ni và được đun nóng tạo ra rượu bậc I R-CHO+H2 ot Ni R-CH2OH 3.2. Phản ứng oxi hoá- khử Andehit có thể bị oxi hoá bởi các chất oxi hoá khác nhau. a. Phản ứng với oxi Khi có xúc tác muối mangan Mn2+, phản ứng tạo ra axit tương ứng, phản ứng này dung để điều chế axit tương ứng: R-CHO + 2 2 1 O 23 O)( COCOMn R-COOH b. Tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 41 Khi đun nóng andehit với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư ta thu đựơc bạc kim loại, phản ứng này còn đựơc gọi là phản ứng tráng bạc hay tráng gương: R-CHO+2[Ag(NH3)2 ]OH R-COONH4 + 2Ag+3NH3 + H2O Ví dụ: CH3CHO+2[Ag(NH3)2 ]OH CH3-COONH4+2Ag+3NH3+H2O Đặc biệt đối với HCHO: HCHO + 4[Ag(NH3)2 ]OH(NH4)2CO3 + 4Ag + 6NH3 + H2O c. Tác dụng với Cu(OH)2/NaOH Phản ứng xảy ra khi đun nóng, tạo ra kết tủa Cu2O màu đỏ gạch: R-CHO+2Cu(OH)2 + NaOH R-COONa + Cu2O + 3H2O Ví dụ: CH3-CHO + 2Cu(OH)2+ NaOH CH3-COONa+Cu2O + 3H2O Đặc biệt đối với HCHO: H-CHO+4Cu(OH)2 + 2NaOH Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O 3.3. Phản ứng trùng ngưng với Phenol Khi đun nóng hỗn hợp fomandehit và Phenol có mặt axit hoặc kiềm làm xúc tác, một hợp chất polymer gọi là dựa phenol fomandehit được tạo thành: 3.4. Phản ứng đốt cháy Andehit đơn chức no cháy tạo ra khí CO2 và H2O với số mol bằng nhau. CnH2n+1 CHO+ 2 2 )23( O n (n+1)CO2+(n+1)H2O 4. Điều chế 42 Phương pháp chung để điều chế andehit là oxi hoá rượu bậc I bằng CuO, bằng oxi có bột Cu làm xúc tác hay bằng K2Cr2O7(hoặc CrO3) R-CH2OH+1/2O2 2 _Cubot R-CHO+H2O Đặc biệt hai andehit fomic và andehit axetic còn có thể điều chế bằng các phản ứng sau đây: 4.1. Andehit fomic - Từ rượu metylic: CH3-OH+ 2 2 1 O H-CHO+H2O - Từ metan: CH4+O2 C NxOy o800 H-CHO+H2O 4.2. Andehit axetic - Từ rượu etylic: CH3-CH2OH+1/2O2 ot Cubot _ CH3-CHO+H2O - Từ axetilen: Khi cho axetilen tácdụng với H2O xúc tác HgSO4 hoặc tác dụng với dung dịch HgSO4 ta thu đựơc CH3CHO CH CH+HOH C HgSO o80 4 CH3-CHO IX. AXIT CACBOXYLIC Axit cacboxylic là loại hợp chất hữu cơ có chứa nhóm chức COOH lien kết với gốc hidrocacbon hoặc H. 43 Công thức phân tử tổng quát của axit no, đơn chức có dạng CnH2n+1 COOH. 1. Danh pháp Danh pháp quốc tế: axit+ankan+oic Ví dụ: Công thức Tên thường gọi Quốc tế HCOOH Axit fomic Axit metanoic CH3COOH Axit axetic Axit etanoic C2H5COOH Axit propionic Axit propanoic C3H7COOH Axit butyric Axit butanoic C4H9COOH Axit valeric Axit pentanoic 2. Tính chất hoá học 2.1. Tính axit Do sự phân cực mạnh có lien kết O-H nên axit cacboxylic phân ly trong nước theo cân bằng: R-COOH+H2O R-COO- + H3O + Chính vì vậy dung dịch axit cacboxylic có đầy đủ các tính chất của một axit, như làm đổi màu quì tím thành đỏ và tham gia các phản ứng sau: a. Tác dụng với dung dịch bazơ R-COOH+NaOHR-COONa+H2O b. Tác dụng với kim loại hoạt động R-COOH + Na R-COONa + 2 2 1 H 44 2CH3-COOH+Mg(CH3-COO)2Mg + H2 c. Tác dụng với muối ở axit yếu hơn 2CH3-COOH+Na2CO32CH3-COONa + CO2 + H2O 2.2. Phản ứng este hoáP: Khi cho axit tác dụng với rượu có H2SO4 đậm đặc làm xúc tác ta được este. Ví dụ: CH3-COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 2.3. Phản ứng đặc biệt của axit fomic Axit fomic có chứa nhóm-CHO nên nó có khả năng tham gia phản ứng với AgNO3/NH3 tạo ra bạc kim loại: HCOOH + 2[Ag(NH3)2 ]OH 3 3 NH AgNO (NH4)2CO3 + 2Ag + 3NH3 + H2O 2.3. Phản ứng đốt cháy Axit đơn chức no mạch hở bị đốt cháy tạo ra H2O và CO2 với số mol bằng nhau: CnH2n+1COOH + 2 2 13( O n (n+1)CO2+(n+1)H2O 3. Điều chế Phản ứng chung điều chế axit là phản ứng oxi hoá andehit bằng oxi có xúc tác muối Mn2+. R-CHO + 2 2 1 O 23 O)( COCHMn R-COOH Ví dụ: 45 CH3-CHO + 2 2 1 O 23 O)( COCHMn CH3-COOH Đặc biệt rượu etylic 10% bị oxi hoá bởi oxi không khí thành axit axetic, nhờ tác dụng của men giấm CH3-CH2OH + O2 giamMen _ CH3-COOH+H2O X. ESTE Este là sản phẩm của phản ứng giữa rượu và axit. 1. Tính chất vật lý Este của các axit đơn chức no thường là các chất lỏng có mùi thơm hoa quả dễ chịu. Ví dụ: CH3-COOCH(CH3)-CH2-CH2CH3 có mùi chuối ( Izoamyl axetat) CH3CH2CH2COOCH2CH2CH2CH3 có mùi dứa (Butyl butyrate) Este có nhiệt độ sôi thấp, vì giữa các phân tử este không có lien kết hidro như trong rượu hoặc trong axit. Este thường không tan trong nước chỉ có các este đơn giản mới tan ít trong nước. 2. Tính chất hoá học 2.1. Phản ứng thuỷ phân Khi đun nóng este với nước có mặt một ít axit vô cơ mạnh làm xúc tác sẽ tạo thành axit và rượu. R-COO-R’+HOH R-COOH+R’OH Ví dụ: CH3COOC2H5+HOH CH3-COOH+C2H5OH 46 Đây là phản ứng thuận nghịch. 2.2. Tác dụng với kiềm a. Este đơn chức Este đơn chức tác dụng với kiềm tạo ra muối của axit đơn chức với rượu đơn chức: RCOOR’+NaOH RCOONa + R’OH CH3COOC2H5+HOH CH3-COONa + C2H5OH b. Este đa chức - Este tạo bởi axit đa chức và rượu đơn chức Tác dụng với kiềm tạo ra muối của axit đa chức và rượu đơn chức: R(CỎ’)n+nNaR(COONa)n+nR’OH Ví dụ: COO-C2H5 COONa + 2NaOH +CH3OH + C2H5OH COO-CH3 COONa - Este tạo bởi axit đơn chức và rượu đa chức Tác dụng với kiềm tạo ra muối của axit đơn chức và rượu đa chức: R’(OOCR)n+nNaOHR’(OH)n+nRCOONa Ví dụ: CH2-OOCC17H35 CH2-OH CH-OOCC17H35 + 3NaOH CH-OH + 3C17H35COONa 47 CH-OOCC17H35 CH-OH c. Este có chứa gốc vinyl Tác dụng với kiềm tạo muối và andehit axetic CH3-COO-CH=CH2 + NaOH CH3-COONa + CH3-CHO d. Este có chứa gốc phenyl Tác dụng với kiềm dư tạo ra hai muối và nước: CH3-COO-C6H5+2NaOH C6H5ONa+CH3COONa+H2O 2.3.Phản ứng đặc biệt este có gốc axit fomic Trong cấu tạo của este này có chứa nhóm-CHO, nên có khả năng tác dụng với AgNO3/NH3 tạo bạc kim loại: H-COOR+2[Ag(NH3)2 ]OH 33NHAgNO NH4O- COOR+2Ag+3NH3+H2O 2.4. Phản ứng của este chưa no Este chưa no có khả năng tác dụng với H2, nước brôm, phản ứng trùng hợp. Ví dụ: CH3-COO-CH=CH2+H2CH3-COO-CH2-CH3 CH3-COO-CH=CH2+Br2 CH3-COO-CHBr-CH2Br COO-NH3 COO-CH3 nCH2=C) (-CH2-C-)n CH3 CH3 (Metyl meta acrylat) (Poly metyl meta acrylat) 48 2.5. Phản ứng đốt cháy - Este đơn chức no có công thức phân tử CnH2nO2 giống với công thức phân tử của axit đơn chức no nên khi đốt cháy tạo ra CO2 và H2O có số mol bằng nhau CnH2nO2 + 2 2 )23( O n nCO2+nH2O Ví dụ: CH3COOC2H5+5O2 4CO2+4H2O - Các este còn lại đốt cháy đều tạo ra số mol CO2> số mol H2O. CH3-COO-CH=CH2 + 2 2 9 O 4CO2 + 3H2O C2H4(OOC-CH3)2+ 2 2 13 O 6CO2 + 5H2O. 3. Điều chế Phương pháp chung để điều chế este là cho axit tác dụng với rượu có mặt xúc tác axit H2SO4. Đây là loại phản ứng thuận nghịch. Ví dụ: CH3-COOH+C2H5OH CH3-COO-C2H5 + H2O
File đính kèm:
- bai_tap_hoa_so_cap.pdf