OĐG NHÀ XUẤT BẢN BẠI HỌC QUỐC BIA HÀ NỘI - Thư viện

OĐGH ft NỘ I

NHÀ XUẤT BẢN BẠI HỌC QUỐC BIA HÀ NỘI

PGS.TS. niGUYỄni XUÂN TRƯỜNG NGÔ NGỌC AN

THỬ SỨCTRƯỚC KÌ THI

TỐT NGHIỆP THPT Qudc GIA

(Tái bản lần thứ nhất)

« ^ 1CẸGHa NQiNHÀ XUÂT BÀN ĐẠI HỌC QUOC GIA HÀ NỘI

tờ l NÓI ĐẦU

Thử sức trước k ì th i đại học gồm hai cuốn :

1. Thử sức trước kì thi đại học Hoá Đại cương và Vô cơ

2. Thử sức trước kì thi dại học Hoớ Hữu cơCác cuốn sách trê n được b iên soạn nhằm mục đích giúp các em học

sinh ;

- H àng ngày học tố t bộ m ôn hoá học.

- Đ ạt điểm cao tro n g kì th i tố t nghiệp Trung học phổ thông.

- T rúng tuyển tro n g kì th i tuyển sinh Đại học và Cao đẳng.

K iến thức cơ b ản tro n g cuốn sách được hệ thống hoá dựa trê n chuẩn k iến thức, k ĩ năng . Đó là những k iến thức cốt lõi và quan trọng n h ấ t m à b ấ t cứ học sinh nào muốn học tố t bộ m ôn H oá học đều phải nắm vững.

Sách hướng dẫn cách vận dụng kiến thức và tư duy giải th à n h thạo các dạng bài tậ p tự luận và cách nhẩm n h an h bài tậ p trắc nghiệm thường gặp tro n g các bài kiểm tra và các k ì th i ở T rung học phổ thông và tuyển s in h Đ ại học. R èn luyện các thao tác tư duy, p h á t tr iể n tr í thông m inh và bồi dưỡng năng lực tự học để các em có th ể tự học đ ạ t k ế t quả cao.

Các tác g iả được p h ân công v iế t như sau :

+ Ngô Ngọc An v iế t các chương: 3, 4, 7, 8, 9.

+ N guyễn X uân Trường v iế t các chương: 1, 2, 5, 6, 10.

Tác g iả chân th à n h cảm ơn ý k iến đóng góp của b ạn đọc, n h ấ t là những ý k iến của các thầy , cô giáo và các em học sinh.

Các tác giả

m ư tí^ iạ 1. Đ Ạ I CƯƠNG V Ề HO Á HỌC HỮ U c ơ

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC1. Đặc điểm chung của các hỢp chất hữu ctf- Liên kết hoá học trong hợp chất hữu cơ chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. Hợp

chất hữu cơ phần lớn dễ bay hơi, dễ cháy, kém bền đôl với nhiệt. Một sô' hợp chất hữu cơ không tan trong nước, nhưng tan trong các dung môi hữu cơ.

- Các phản ứng hoá học hữu cơ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn và theo nhiều hướng khác nhau nên tạo thành hỗn hợp các sản phẩm.

2. Câ'u tạo hoá họca) Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo một thứ

tự xác định và theo đúng hoá trị của chúng. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó tạo ra chất mới có những tính chất mới.Ví dụ : Ancol etylic và đimetyl ete đều có CTPT là C2H6O nhimg chúng có CTCT khác nhau : CH3-CH 2-OH; CH3-O-CH 3 .

h) Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hoá trị IV, oxi hoá trị II, hiđro hoá trị I. Các nguyên tử c có thể kết hợp không những với những nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn kết hợp với nhau thành mạch (mạch không nhánh, có nhánh, vòng).Ví dụ : Chỉ có 3 nguyên tử c và các nguyên tử H có thể tạo thành những hợp chất sau :

CH3-CH 2-CH 3 ; CH2=CH-CH3 ; CH^C-CHg; CH2

c) Tính chất của hợp chất hữu cơ phụ thuộc vào ;+ Thành phần phân tử (bản chất và số lượng các nguyên tử). Ví dụ : CH4 là

chất khí dễ cháy, CCI4 là chất lỏng không cháy. CH4 là chất khí, C5H12 là chất lỏng, C17H36 là chất rắn.

+ Cấu tạo hoá học. Ví dụ ; Ancol etylic và đimetyl ete.3. Nhóm chức

Nhóm chức là nhóm nguyên tử quyết định tính chất hoá học đặc trưng, cơ bản của một chất hữu cơ.

a) Các nhóm chức kh ả o sá t ở chương tr ìn h p h ổ thông- Nhóm chức hoá trị I

Công thức -OH -CHO -COOH -N H 2 -NO 2 -C^NTên gọi hiđroxyl fomyl cacboxyl amino nitro nitrin

Chức ancol anđehit axit amin bậc I

- Nhóm chức hoá trị IICông thức -0- >c=0 -coo- -N H - -CO -NH -

Tên gọi oxit cacbonyl cacbonxylat amino amỉtChức ete xeton este amin bậc II peptit

- Ngoài ra còn có hoá trị III (=N) ; Amin bậc III.h) Hợp ch ấ t hữ u cơ đơn chức, đ a chức, tạp chức- Hợp chất hữu cơ đơn chức là hợp chất hữu cơ chỉ có 1 nhóm chức duy nhất. Ví

dụ : Ancol đơn chức như CH3OH, C2H5OH, C3H7OH, ...- Hợp chất hữu cơ đa chức là hợp chất hữu cơ có nhiều nhóm chức giống nhau.- Hợp chất hữu cơ tạp chức là hợp chất hữu cơ có nhiều nhóm chức khác nhau.

4. Bậc cacbon, bậc ancol, bậc am in- Bậc của cacbon : Cacbon bậc n khi liên kết trực tiếp bằng n liên kết với cacbon

bên cạnh.- Bậc của ancol là bậc của cacbon mang nhóm -OH

Các bậc Ancol bậc I Ancol bậc II Ancol bậc III

Công thức tổng quát

R-CH2-OHR \^ H - O H NR-C-O H

R'^

R, R', R" là các gốc hiđrocacbon no, không no hoặc thơm. - Bậc của amin

Các bậc amin Amin bậc I Amin bậc II Amin bậc III

Công thức tổng quát R-NH 2

R \J:n h R -NR'!^

5. Đồng đẳng, đồng phâna) Đ ồng đẳng

Đồng đẳng là những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau.Ví dụ : Dãy đồng đẳng ankan : CH4 , C2H6 , C3H8, C4H 10, c 5H 12, ..., C„H2n+2

b) Đ ồng p h ã n• Đồng phân là hiện tượng các chất có công thức phân tử như nhau nhưng khác

nhau về cấu tạo hoá học, do đó tính chất hoá học khác nhau.Phân loại :

- Đồng phân cấu tạo :Đồng phân mạch cacbon xuất hiện do sự sắp xếp mạch cacbon khác nhau. Đồng phân vị trí xuất hiện do sự khác nhau vị trí của nôl đôi, nốl ba, nhóm th ế hoặc nhóm chức trong phỂm tử.Đồng phân nhóm chức xuất hiện do sự thay đổi cấu tạo nhóm chức trong phân tử.

++

Đồng phân liên kết xuất hiện do sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tửu cacbon với nhau.Đồng phân hình học (cis - trans) là loại đồng phân không gian (hay đồng phân lập thể) gây nên bởi sự phân bố khác nhau của các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử ở hai bên một bộ phận "cứng nhắc" như nối đôi, nôl ba, vòng no, ... Ví dụ :

HgC^ \ : h .

cis-but-2 -enH

H

HgC

H H

CH,

cis-l,2 -đimetyl xiclopropan trans-l,2 -đimetyl xiclopropan

Điều kiện để xuất hiện đồng phân hình học :Điều kiện cần : Phân tử phải có liên kết đôi (một liên kết đôi hay một số liên kết đôi) hoặc vòng no (thường là vòng nhỏ) trong phân tử. Coi đó là bộ phận "cứng nhắc" cản trở sự quay tự do của nguyên tử (hay nhóm nguyên tử) ở bộ phận đó.Điều kiện đủ : ở mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi và ít nhất hai nguyên tử cacbon của vòng no phải có hai nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau.

a c

b^ ^ dH Điều kiện

a b c d

b ' MGiả sử xét độ hcfn cấp tưcmg đối ta thấy a > b và e > f, khi đó :

+ Nếu a, e cùng phía nối đôi (hoặc mặt phẳng vòng no) ta có đồng phân cis- (hay Z- tiếng Đức Zusammem nghĩa là "cùng").

+ Nếu a, e khác phía ta có đồng pháìn trans- (hay E- tiếng Đức Entgegen nghĩa là "đối").

• Cách viết đồng phân : Trong chương trình hoá học phổ thông chỉ xét đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học. Để viết được đầy đủ các đồng pháLn ta thực hiện các bước sau :

- Ví dụ : Viết đồng phân cho CTTQ là CxHyOjNtXv (X: halogen).Bước 1. Xác định độ bất bão hòa (sô' liên kết 71 hoặc số vòng) của phân tử, , , 2 x + 2 - (y + v) + 1theo công thức : a = ----------- ------------ .

Bước 2. Xác định các đồng phân cần viết theo yêu cầu bài toán ;+ Hợp chất hữu cơ thuộc dãy đồng đẳng nào ?+ Mạch hở hay mạch vòng ?Dựa vào giá trị của a và số lượng nguyên tố có mặt trong phân tử để phân loại đồng phân có thể có.Bước 3. Viết sườn mạch cacbon có thể có, từ mạch dài nhất (mạch thẳng) đến mạch ngắn nhất, nếu là mạch vòng thì từ vòng rộng nhất đến vòng nhỏ nhất. Bước 4. Thêm nôl đôi, nôl ba, nhóm chức vào các vị trí thích hợp trên từng mạch cacbon. Cuối cùng bão hòa hoá trị của cacbon bằng số nguyên tử H cho đủ 4. ^Ví dụ : Viết các đồng phân của CsHeO.

Tính a = 2.3+ 2 - 6 = 1

Vi a = 1 và chỉ có 1 nguyên tử o trong phân tử nên sẽ có các loại đồng phân sau đây :Đồng phân ancol không no đơn chức : CH2=CH-CH2-OH Ancol vòng no đơn chức :

^ -OH/CHg

H2C -(

Ete không no : CH2=CH-0 -CH 3

Ete vòng no : CHo-CH-CHo

+ Anđehit no đơn chức : CH3-CH2-CHO + Xeton no đơn chức ; CH3-CO-CH3

Trong các hợp chất trên không có đồng phân hình học.6. Các dạng phản ứng hoá học trong hoá hữu cơ- Phản ứng th ế là phản ứng trong đó một hoặc một nhóm nguyên tử ở phân tử

chất hữu cơ bị th ế bởi một hoặc một nhóm nguyên tử khác.

Ví dụ : C2H5-H + Cl-Cl C2H5CI + HClC2H5-OH + H -B r---- > CaHgBr + H2O

- Phản ứng cộng hợp là phản ứng trong đó phân tử chất hữu cơ kết hợp thêm với các nguyên tử hoặc phân tử khác.Ví dụ : CH2=CH2 + Br2 ---- )• CHaBr-CHsBr

- Phản ứng tách là phản ứng trong đó một vài nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử bị tách ra khỏi phân tử.

Ví dụ : CH3-CH3 H2SO4 . i70°c CH2=CH2 + H2O

CH3-CH3 xt, t° > CH2=CH2 + H2

- Phản ứng oxi hoá :+ Oxi hoá hoàn toàn (đốt cháy) tạo thành CO2, H2O và một vài sản phẩm khác.

C2ÍỈ4 + 2O2---- CO2 + 2H2O+ Oxi hoá không hoàn toàn tạo thành các hợp chất hữu cơ khác.

aCHa^CHa + 2KMnƠ4 + 4H2O---- > 3CH9-CH, + 2Mn02 + 2KOHỴ“ 2

ỎH ÒH

- Phản ứng khử hợp chất hữu cơ :

C6H5-NO2 + 6[H] -Z:ê(HC4 C6H5-NH2 + 2H2O

- Phản ứng thuỷ phân :CH3-COOC2H5 + H2O

Khi có mặt chất kiềm, phản ứng xảy ra hoàn toàn (gọi là phản ứng xà phòng hoá).

CH3-COOH + C2H5OH

CH3COOC2H5 + NaOH -

Phản ứng este hoá :CH3-COOH + HO-C2H5

CHaCOONa + C2H5OH

CH3COOC2H5 + H2O

- Phản ứng trùng hợp là phản ứng kết hợp nhiều phân tử nhỏ đơn giản giông nhau (monome) thành phân tử lớn (polime).

Ví dụ : nCH2=CH2 P’ > (-CH 2-C H 2-)n

polietilen (PE)+ Trùng hợp nhiều loại monome khác nhau gọi là phản ứng đồng trùng hợp.

nCH2-CH-CH-CH=CH2 + nCH2=CH---- >

-CH2-CH=CH-CH2-CH1

4 hs

,-CH-

+ Điều kiện để các monome tham gia phản ứng trùng hợp là phân tử phải có liên kết đôi hoặc có vòng không bền.

- Phản ứng trùng ngưng là phản ứng tạo thành polime từ các monome đồng thời tạo ra nhiều phân tử nhỏ đơn giản như H2O, NH3, HCl.

nH2N-(CH2)6-COOH ÍHN-lCHale-COịn + H2O+ Trùng ngưng 2 loại monome khác nhau gọi là phản úng đồng trùng ngung.

H2N-(CH2)6-NH + H0 0 C-(CH2)4-C 0 0 H[---- > -NH-(CH2Ì-NH-n + 2nH2Ơ

+ Điều kiện để các monome tham gia phản ứng trùng ngưng là phân tử phải có ít nhất 2 nhóm chức hoặc 2 nguyên tử linh động có thể tách khỏi phân tử.

9

/~ị ZJ xt, t®

- Phản ứng crackinh là phản ứng bẻ gãy liên kết C-C hoặc C-H của phân tử chất hữu cơ dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác.

|-> CgHg + CH4

^.C2H4+C2H6 -> C4 Hg + H 2

- Phản ứng refonũnh là quá trình dùng nhiệt và chất xúc tác biến dổi cấu trúc hiđrocacbon từ mạch hở thành mạch vòng, từ mạch ngắn thành mạch dài.

C6H 14 CeHi2 + H2xiclohexan

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP cơ BẢNDạng 1. Xác định công thức phân tử dựa vào phần trăm khối

lượng các nguyên tôT và phản ứng cháy________________

Dựa vào khôi lượng CO2 , H2O, N2 (hay NH3) sinh ra khi phân tích chất hữu cơ để định CTPT CxHyO^Nt bằng các cách :Cách 1. Tính trực tiếp

mc = 1 2 nc0 2 : mH = 2 nH2 0 : niN = 2 hn2 ; rao = mx - (mc + mH + mN)

Áp dụng công thức :12x y 16z 14t Mỵ 12x y 16z 14t Mxmc

Suy ra

mt: mg m^ mx %H %0 %N 100

X =

X : y : z

mc-Mx1 2 .mxmn-Mx

%C.Mx ~ 1 2 . 1 0 0

%H.Mx

_ “ CO2

nx2 nH2Ơ

mx 1 0 0 nxmc-Mx %C.Mx 2 Dn2

1 2 .mx 1 2 . 1 0 0 nx

— [Mx - (1 2 x + y + 16

gián tiếp

: thức :

16z)]

^ . mn . mo . niN1 2 1 ■ 16 14

= nr

12 1 16 14

‘CO2 : 2 nH2 0 : » 0 : 2 n ^ 2 = a : p ; y : ỗ (a, p, Y, 5 e N)

-> Công thức thực nghiệm (CTTN) của X : (CaHgOyNgln

+ n = 1 -> Công thức đơn giản nhất (CTĐG)

10

Mv+ n =

12a + p + 16y + 14Ô

- Cách 3. Dựa vào phản ứng cháy

K -CTPT của X

CxHyO^Nt + x + —4 2

^ xCOa + l-HaO +

ax ^ a2

t— a 2

1 2 2 Suy ra : X = -n c o 2 ; y = -nHaOỈ t = -n ^ ^3. B. ã

z = — [Mx - (1 2 x + y + 16z)]16

Ví dụ . Đốt cháy hoàn toàn 0,295 gam chất hữu cơ X chứa c, H, o thu được 0,44 gam CO2 , 0,225 gam H2O. Trong một thí nghiệm khác, phân tích một khôi lượng chất X như trên cho 55,8cm^ N2 (đktc). Tỉ khôi hơi của X đôl với hiđro là 29,5. Lập công thức thực nghiệm và CTPT của A.

H ướng d ẫn giả i Cách 1. Mx = 29,5.2 = 59 gam/mol

mc = 1 2 nc0 2 = 0,12 gam; mH = 2 nH2 0 = 0.025 gam;

m^ = 28nf = 28. ’ * ^ = 0,07 gam 22,4

-> mo = 0,295 - (0,12 + 0,025 + 0,07) = 0,08 gam

Ta có 12x y 16z 14t Mxmo mjỊ mo m^ mỵ

12x y 16z 14t 590,12 “ 0,025 ~ 0,08 ~ 0,07 ~ 0,295

-> x = 2 ;y = 5 ;z = l ; t = l -> Công thức phân tử của X là C2H5ON.

. o .. .. . 0,12 0,025 0,08 0,07 „ , , ,12 1 16 14

-> Công thức thực nghiệm X : (C2H5 0 N)n^ Mx = (1 2 . 2 + 5 + 16 +14)n = 59 -> n = 1 -> CTPT của X là C2H5ON.

Cách 3. nx = = 0,005 mol59

C,HyO,Nt+ lx + ị - | o. -+ XCO2 + -H 2O + -N 2 2 2

0,005 -> 0,005x -> 0,0025y ^ 0,0025tnco = 0,005x = 0,01 -> X = 2; npỊô = 0,0025y = 0,0125 -+ y = 5

11

n Na = 0,0025t = M Ẽ Ẽ i ^ 0,0025 t = 1 22,4

-> z = — (59 - 12.2 - 5 - 14) = 1 -> CTPT của X là C2H5ON.16

Trường hợp X có CTTQ là CxHy; CxHyOj hoặc CxHyNt thì ta vẫn xác định CTPT dựa vào 3 cách trên nhưng trong biểu thức trên ta bỏ z, t hoặc cả hai.

Trường hợp X có chứa Na -> CTTQ : CxHyOxNat thì tương tự như trên ta cũng có các biểu thức ;

X u 12x — hay %cy 16z

Cách 1. Tính trực tiếp

12x y 16z 23t M

^Na

Cách 2. Tính gián tiếpmc niH nio mj.ja _ %c %H %0 %Na

X : y : z : = — : — ; — : — — — — 2 3

= a ; p : y : 5 (a, Ị3, Y, 5 e N)

Cách 3. Dựa vào phản ứng cháy

23t Mx%Na “ 100

CxHyO.Nat + fx + y z t 'O2 —> í

1 4 2 2) l 2jCO, + - H 2O + -NaaCOg

2 2

Nếu đề bài tập cho oxi hoá hoàn toàn chất hữu cơ tức là đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ.

Nếu oxi hoá bởi CuO thì khối lượng của bình đựng CuO giảm đi là khôi lượng của oxi tham gia phản ứng, lúc đó để tìm khôi lượng của chất hữu cơ đem đốt cần lưu ý định luật bảo toàn khôi lượng :

m x + mbinh giảm — ^ C O a ^ ^ H aO

Sản phẩm cháy là H2O thường được hấp thụ bởi dung dịch H2SO4 đặc hay P2O5 và khí CO2 được hấp thụ bởi dung dịch kiềm (N2 và O2 dư không bị hấp thụ).

Những chất hấp thụ nước : CaCl2 (khan), dung dịch H2SO4 đặc, P2O5, CaO và dung dịch bazơ kiềm (NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2, ...). Khôi lượng của bình tăng lên là khôi lượng H2O hấp thụ.Những chất hấp thụ CO2 : Dung dịch kiềm (NaOH, KOH, ...) và kiềm thổ (Ca(OH)2 , BalOH),). Khối lượng của bình tăng lên là khối lượng của CO2 hấp thụ. Tùy theo tỉ lệ mol giữa bazơ và CO2 mà muôi tạo thành là muôi gì ? Trường hợp CO2 tác dụng với kiềm (NaOH, KOH, ...)Có thể xảy ra 2 phản ứng : CO2 + 2 N aO H---- > Na2CƠ3 + H2O (1)

CO2 + N aO H---- > NaHCOa (2 )

12

♦ Nếu bài toán cho dung dịch NaOH dư hoặc tính được nNaOH ^ 2nco thì cả 2

trường hợp này muôi tạo thành là muôi trung hòa (chỉ có (1 )).

♦ Nếu bài toán cho CO2 dư hoặc tính được nNaOH ^ Iicog thì cả 2 trường hợp

này muối tạo thành là muối axit (chỉ có (2 )).

♦ Nếu tính được 1 < < 2 -> tạo ra 2 muôi (cả (1) và (2))“ CO2

- Trường hỢp CO2 tác dụng với dung dịch kiềm thổ (Ca(OH)2 , Ba(OH)2)

♦ Nếu bài toán cho dung dịch NaOH dư hoặc tính được nca(OH)2 - ^^002 2

trường hợp này muối tạo thành là muối trung hòa (chỉ có (1 )).

CO2 + Ca(0H)2---- > CaCOaị + H2O

♦ Nếu bài toán cho CO2 dư hoặc tính được nca(OH) - ~^co thì cả 2 trường hợp2

này muôi tạo thành là muôi axit (chỉ có (2 )).

2CO2 + Ca(0H)2---- > Ca(HC03)2

Cũng có thể nhận ra sự có mặt của muôi axit trong dung dịch thu được thông qua hai dữ kiện sau :

+ Cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch bazơ thấy có kết tủa xuất hiện :

Ca^ + HCO3 + OH ---- > CaCOa^ + H2O

+ Đun nóng dung dịch thu được thấy có kết tủa xuất hiện và sủi bọt khí thoát ra :

Ca(HC0 3 ) 2 CaCOgị + CO2T + H2O

♦ Nếu tính được — < < 1 -> tạo ra 2 muôi2 “ CO2

CO2 + Ca(0H)2---- > CaCOgị + H2O

2CO2 + Ca(0H)2---- > Ca(HC03)2

Trường hợp này, nếu lọc tách kết tủa, cho nước lọc tác dụng với dung dịch 0 H~ thì lại có kết tủa xuất hiện tủa.

Ca^ + HCO3 + O H '----- > CaCOai + H2O

Cần phân biệt khối lượng bình tăng và khối lượng dung dịch tăng

nibình tăng = (1HCO2 + “ HịO )hấp thụ

n\lung dịch tăng — ( ^ C 02 ^ ^ Í Ỉ 20 ^hấp thụ ~ ^ k ế t tủa ( n 6 U c ó )

nidung dịch giảm = nikêt tủa ~ (^ C Ơ 2 ^ H 2 0 ^hấp thụ

13

Nếu đốt cháy chất hữu cơ cho Na2COa, CO2 và H2O thì thành phần nguyên tố là c, H, o, Na và mc = nic (CO2) + mc (Na2COs).Nếu đốt cháy chất hữu cơ chỉ chứa c, H hoặc c, H, o rồi cho sản phẩm cháy đi qua bình I đựng dung dịch PdCl2 , bình II đựng nước vôi dư, điều đó có nghĩa là sản phẩm cháy gồm co, CO2 và H2O. Trong đó co bị hấp thụ bởi dung dịch PdCl2 theo phản ứng :

CO + PdCl2 + H2O ---- > P d ị + COat + 2HC1

Bình nước vôi hấp thụ CO2 có trong sản phẩm cháy và CO2 sinh ra do phản ứng trên và mc - mc (CO) + mc (CO2).

Dạng 2. B iện luận tìm công thức phân tử khỉ chỉ b iết phân tử khối (Mạ)_____________

Phương pháp : Lập phương trình phân tử rồi biện luận. Khi biện luận thường dựa vào cơ sở sau :

• Trường hợp X là CxHy hoặc CxHyOj

12x + y = Ma hoặc 12x + y + 16z = Ma

Điều kiện ; •< X, y hoặc X, y, z nguyên dương y (chẵn) < 2x + 2

Ví dụ 1. Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A chứa c, H, o. Biết A có tỉ khối hơi so với heli là 15.

H ướng d ẫn giả i Ma = 15.4 = 60 gam/mol.

Đặt CTTQ của A là CxHyO, ^ 12x + y + 16z = 60 (1 < z < 2) (*)íx, y, z nguyên dương

Điều kiện :y (chẵn) < 2 x + 2

+ z = 1 -> 12x + y = 44 (1 < X < 3) -> y = 44 - 12x < 2x + 242 _ _ . ____

^ X > — = 3 - > x = 3 ^ y = 6 -> CTPT của A là CsHeO.14

+ z = 2 -> 12x + y = 28 (1 < X < 2) ^ y = 28 - 12x < 2x + 2

-> X > — = 1,85 -> x = 2 - > y = 4 - > CTPT của A là C2H4O2. 14

• Trường hợp A là CxHyNt hoặc CxHyOjNt1 2 x + y + 14t = Ma hoặc 1 2 x + y + 16z + 14t = Ma

X, y, t hoặc X, y, z, t nguyên dương Điều kiện : ■ y, t cùng lẻ hoặc cùng chẵn

y < 2 x + 2 + t

14

Ví dụ 2. Hợp chất hữu cơ A chứa c, H, N. Biết 14,75 gaiĩi hơi A chiếm thể tích đúng bằng thể tích của 8 gam O2 ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Xác định công thức phân tử của A.

H ướng d ẫn giả ig

Qa = n 0 2 = - ^ = 0,25 mol Ma = = 59 gam/mol0,25

Đặt CTTQ của A là aH yN t ^ 12x + y + 14t = 59 (1 < t < 3)

X, y, t nguyên dương Điều kiện : s y, t cùng lẻ hoặc cùng chẵn

y < 2 x + 2 + t

+ t = 1 12x + y = 45 (1 < X < 3) ^ y = 45 - 12x < 2x + 3

- > x > 3 - > x = 3 v à y = 9- > CTPT của A là C3H9N.

+ t = 2 12x + y = 31 (1 < X < 2) y = 31 - 12x < 2x + 3

^ x > 2 - > x = 2 v à y = 7 (loại)

+ t = 3 -> 12x + y = 1 7 - > x = l v à y = 5 -> CTPT của A là CH5N3.

• Trường hợp A là CxHyXv hoặc CxHyOíXv (X là halogen)

1 2 x + y + M x = M a hoặc 1 2 x + y + 16z + M x = M a

X, y, V hoặc X, y, z, V nguyên dương Điều kiện : ■ y, V cùng lẻ hoặc cùng chẵn

y < 2x + 2 - V

D ạng 3. B iện lu ậ n tim công th ứ c p h â n tử k h i ch ỉ b iế t công thứ c n g u y ên củ a hớp c h ấ t h ữ u cơ

• Trường hợp này chỉ có thể xác định được công thức phân tử khi biết hợp chất thuộc chức hoá học nào (ancol, ete, xeton, amin, axit cacboxylic, este, ...). Chuyển công thức nguyên thành công thức chứa nhóm chức cần xác định.

Ví dụ : Công thức nguyên của axit cacboxylic (C2H3 0 2 )n có thể chuyển thành CnH2n(COOH)n. Từ đó biện luận tìm n dựa vào số nguyên tử oxi.

• Công thức tổng quát của hợp chất hữu cơ chứa nhóm th ế hoá trị 1 (-X) có dạng : C„H2n+2 -2a-z^^Ta luôn có sô' nguyên tử H của gô'c < 2n + 2 - z

• Có thể biện luận dựa vào số liên kết 71 trong phân tử CxHyOjNtXv (X là halogen)

2 x + 2 - (y + v) + 1 a = -----------—----------

15

Ví dụ : Hãy biện luận xác định CTPT của hợp chất hữu cơ X là axit no, mạch hở có công thức nguyên là (C2H3 0 2 )n-

H ướng d ẫn giả i

(C2H302)n = C„H2n(COOH)„Mỗi 1 nhóm -COOH có chứa 1 liên kết 71 tổng sô' liên kết 71 trong X là n ->2.2n + 2 - 3n

= n n = 2 (C2H4(C0 0 H)2).

D ạng 4. B iện lu ậ n xác đ ịn h công th ứ c p h â n tử củ a h a i h ay n h iề u c h ấ t tro n g cùng m ột h ỗn hỢp__________

• Trường hợp 1. Thiếu 1 phương trình.

Giả sử có p ẩn (số nguyên tử c và số mol) mà chỉ có p - 1 phương trình (thiếu 1 phương trình) trong trường hợp này giữa 2 ẩn số (thường là giữa hai số nguyên tử cacbon n, m của A, B) liên hệ với nhau bằng biểu thức : na + mb = ncog trong đó a, b, nc0 2 đã biết.

Ta chọn n hoặc m những giá trị nguyên dương 1, 2, 3, ... rồi tính các giá trị tương ứng của ẩn còn lại. Chỉ giữ lại các cặp n, m sao cho cả hai đều nguyên dương.

Ví d ụ 1. Đốt cháy một hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon ankan A (CnH2n+2) và smken B (Cn,H2m) thu được 15,68 lít CO2 (đktc) và 14,4 gam H2O. Biết rằng hỗn hợp X chiếm thể tích 6,72 lít (đktc). Xác định công thức phân tử của A, B.

H ướng d ẫn giả i15,68

n,CO2 22,4= 0,7 mol; nH2O

C n H 2n.2 + O2

1 À À í? 70— = 0 , 8 mol; nx = ' = 0,3 mol

18 22,4

-> nC02 + (n + DH2O

na (n + l)a3m

CmH2m + O2 ---- > mC0 2 + mH2 02

b mb mb

^H2ơ ~ ^C0 2 = ^ = 0,8 - 0,7 = 0,1 mol

-> b = nx - a = 0,3 - 0,1 = 0,2 mol

n,CO2 = 0 ,ln + 0,2m = 0,7 ^ n + 2m = 7 (2 < m < 3)

m 2 3

n 3 1

16

Có 2 cặp nghiệp phù hợp :

ím = 2 (C2ỈỈ4) ím = 3 (C3Hg)hoặc

[n = 3(C3H8) ■ [n = 2(C2H6)

• Trường hợp 2. Thiếu 2 phưcuig trình.Giả sử có p ẩn nhưng chỉ có p - 2 phương trình (thiếu 2 phương trình). Trongtrường hợp này người ta thường áp dụng tính chất trung bình(n < m) : n < ĩĩ < m hoặc Ma < M < Mb để xác định n, m.

T7 - na + mb , — MA-a + MR.bCông thức tính n và M : n = ----- ------ và M = -------- —------a + b a + b

Chỉ sử dụng công thức trung bình trong trường hợp các chất các chất trong hỗn hợp tham gia phản ứng với cùng hiệu suất.

Ví d ụ 2, Cho một hỗn hợp X gồm một anken A và một ankin B. Đốt cháy m gam hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong được 25 gam kết tủa và một dung dịch có khôi lượng giảm 4,56 gam so với ban đầu. Khi thêm vào lượng KOH dư lại thu được 5 gam kết tủa nữa. Biết 50ml hỗn hợp X phản ứng tôl đa với 80ml H2 (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện). Xác định CTPT của A và B.


- X + Ho CnH2n + H2

X X

Ni, t° > CnH2n+2

Ni, t° ■> CjnH2ni+2

Ta có hệ

- X + O2 :

Ha : na = Va : Vb = 2 : 3

CmH2m-2 + 2 H2

y 2 yX + y = 50 Jx = 20ml X + 2y = 80 ^ |y = 30ml

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOsi + H2O0,25 <- 0,25

2 CO2 + Ca(OH) 2 ---- > Ca(HC0 3 ) 2

0,1 <- 0,05

Ca(HC0 3 ) 2 + 2 KOH---- > CaCOgị + K2CO3 + 2 H2O0,05 <- 0,05

-> y^nco, = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol

ưidyng (jỊci, giảm = m ^ết tủa ~ (®^ C 02 ®^H 20 ^hấp thụ

^ Ĩ Ỉ 2 0 ~ ^ k ế t tủa ~ ~ ^ d u n g dịch giảm

= 25 - 44.0,35 - 4,56 = 5,04 gam -> nỊỊgO = 0.28 mol

17

~ ^C0 2 “ * H2 0 “ 0>35 - 0,28 = 0,07 mol

2_ 2 0,14 _ ,-> n* = —iIt, = —.0,07 = ■- ■ mol ^ 3 ® 3 3

„ „ „ 0,14 0,35 _ ,nx = 0,07 + = — mol3 3

-> n =n . - ^ + m.0,07

3 _ “ CO2

0,14 + 0,07

0,350,35 = 3 -> 2n + 3m = 1 5 - > n = m = 3

3 3-> CTPT của A là C3H6 và B là C3H4.Trường hợp 3. Thiếu 3 phương trình trở lên.Trong trường hợp này vẫn có thể sử dụng tính chất trung bình : n < n < m hoặc Ma < M < Mb và trong một số trường hợp đặc biệt vẫn có thể xác định được CTPT và thành phần của hỗn hợp. Ta cũng có thể sử dụng công thức tính sô"

ayi + by2nguyên tử H trung bình : y =a + b

Nếu yi < y2 -+ yi < y < y2-Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B thu

được 8,96 lít (đktc) CO2 và 9 gam H2O. Xác định CTPT của A và B.H ướng d ẫn g iả i

9G 72 8 96nx = = 0.3 moi; ncog = = 0,4 mol; nnô

22,4 22,4 18= 0,5 mol

+ Ị X + o .

0,3

-> xCOg + —HgO 2

0,3x ^ 0 ,32

.3 0,4—> — 0,3x — 0,4 —y X — --------— 1,33 — X i = 1 < X < X2

0,3-> Trong X phải có 1 chất là CH4 (giả sử đó là A) -> yi = 4

aH2 0 “ 2 ~ ^ y -

CTPT của B là C2H2 .

2 . - ^ = 3,33 ^ y 2 = 2 < y < y i = 4UO

c. BÀI TẬPI. Bài tập tự luận1.1. Anken A có công thức phân tử là C6H 12 có đồng phân hình học, tác dụng với

dung dịch Br2 cho hợp chất đibrom B. Cho B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng cho ankađien c và một ankin c . c bị oxi hoá bởi KMn0 4 đặc và nóng cho axit axetic và khí CO2. Xác định công thức cấu tạo của A, gọi tên và viết phương trình hoá học của các các phản ứng.

18

1 .2 . Đốt cháy hoàn toàn 0,175 moi hỗn hợp X gồm một anken A (CnH2n) và một ankin B (Cn,H2ni-2) thu được 13,44 lít CO2 (đktc) và 9,45 gam H2O. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B.

1.3. Đốt cháy hết hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon A, B cùng dãy đồng đẳng liên tiếp thu được 37,4 gam CO2 và 19,8 gam H2O.

a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B.b) Tính % khôi lượng của A, B trong hỗn hợp X.

1.4 • Đốt cháy hoàn 5,6 lít (đktc) hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon A, B ( M a < M b )

trong đó V a : V b = 4 : 1 thì thu được 7,84 lít CO2 (đktc). Xác định công thức phân tử của A, B.

1.5. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng liên tiếp, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong dư thấy có 60 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 18,3 gam.

a) Xác định công thức phân tử của A, B.b) Tính phần tràm khôi lượng của mỗi chất trong X.

1.6. Đốt cháy hoàn toàn 3,24 gam hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A và B, trong đó A hơn B một nguyên tử cacbon, người ta chỉ thu được H2O và 9,24 gam CO2 . Biết tĩ khôi hơi của X so với H2 là 13,5. Xác định công thức phân tử của A và B.

1.7. Đốt cháy hoàn toàn 1,04 gam một hợp chất hữu cơ D cần vừa đủ 2,24 lít khí O2 (đktc), chỉ thu được CO2 , hơi nước, theo tỉ lệ thể tích Vc0 2 : Vịị o = 2 : 1

(ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của D, biết tỉ khối hơi của D so với H2 là 52, D chứa vòng benzen và tác dụng được với dung dịch brom. Viết các phương trình hoá học xảy ra.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học và Cao đẳng khối A năm 2005)

1.8. Một hỗn hợp X gồm 0,18 mol C2H2 , 0,025 mol C3H4 và 0,27 mol H2. Cho X đi qua bột Ni nung nóng, phản ứng không hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y. Cho B vào bình đựng dung dịch brom dư, thu được hỗn hợp khí z thoát ra. Đốt cháy hoàn toàn z rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình chứa dung dịch nước vôi trong dư, thu được 18 gam kết tủa và khối lượng dung dịch tăng 13,32 gam. Xác định khôi lượng của bình đựng dung dịch brom tăng lên.

1.9. Trộn một thể tích H2 với một thể tích anken X thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 là 11. Cho Y vào bình kín có chứa sẵn một ít bột Ni thể tích không đáng kể. Nung bình một thời gian rồi đưa về nhiệt độ ban đầu thì thu được hỗn hợp z

5 5có tỉ khối so với H2 là — . Tính phần trăm khối lương của ankan trong z.

3

1.10. Cho hỗn hợp khí X gồm hai anken có cùng thể tích, lội chậm qua bình đựng dung dịch Br2 dư, thấy khối lượng bình tăng 12,6 gam và có 48 gam Br2 phản ứng. Xác định công thức phân tử của hai anken.

19

1.13.

1.14.

1.11. Hỗn hcfp khí X gồm chất C2H7N (tên là đimetyl amin) và hai hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp. Đô't cháy hoàn toàn lOOml hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ, thu được 550ml hỗn hợp Y gồm khí và hơi nước. Nếu cho Y đi qua dung dịch axit sunhiric đặc (dư) thì còn lại 250ml khí (các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện). Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2006)

II. Bài tập trắc nghiệm

1.12. Nhiệt phân C4H 10, người ta thu được hỗn hợp khí X gồm C3H6 , CH4 , C2H4 , C2H6 , C4H8 , H2 và C4H 10 dư. Đốt cháy hoàn toàn m gam X rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy có 60 gam kết tủa xuất hiện. Giá trị của m là

A. 17,4. B. 69,6. c. 4,35. D. 8,7.

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CH4, CsHs và C4H10, thu được 4,4 gam CO2 và 2,52 gam H2O. Giá trị của m là

A. 2,48. B. 1,48. c . 14,8. D. 24,7.Hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon mạch hỏ có cùng số nguyên tử cacbon và hơnkém nhau một liên kết 7 1 . Để đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol X cần dùng 1,7 molO2 , sau phản ứng thu được 1 mol H2O. Hỗn hợp X gồmA. C2H2 và C2H4 B. C2H4 và C2H0

c. C3H6 và CsHg D. C3H4 và C3H6

1.15. Cho 1 1 , 2 lít khí (đktc) hỗn hợp X (gồm C2H2 , C2H4 , H2) có tỉ khối so với H2

bằng 1 1 qua bột Ni nung nóng. Cho hỗn hợp sau phản ứng lội qua bình nước brom dư thì khí thoát ra khỏi bình có thể tích 2,24 lít (đktc) và có tỉ khôi so với He bằng 5,75. Khối lượng bình brom đó tăng A. 12 gam B. 8,7 gam c. 5 gam D. 6 gam

Crackinh hoàn toàn một ankan X thu được hỗn hợp Y có tỉ khôi hơi so vớiHe bằng 7,25. Công thức phân tử của X làA. C5H 12 B. C3H8 c. C4H 10 D. CeH^Một hỗn hợp X gồm C2H6 , C3H6 , C4H6 có tỉ khối so với H2 là 18,6. Đốt cháyhoàn toàn 4,48 lít hỗn hợp X (đktc), sản phẩm cháy cho lần lượt qua bình I đựng dung dịch H2SO4 đặc (dư), bình II đựng dung dịch KOH (dư) thì khối lượng bình I, II tàng lần lượt làA. 20,8 gam và 26,4 gam. B. 21,6 gam và 26,4 gam.c. 10,8 gam và 22,88 gam. D. 10,8 gam và 26,4 gam.

1.18. Hỗn hợp khí A gồm 3 hiđrocacbon mạch hở X, Y, z trong đó Y, z thuộc cùng dây đồng đẳng. Cho 0,035 mol A lội qua bình đựng dung dịch brom dư thì khối lượng bình tàng 0,56 gam và có 0,01 mol brom phản ứng. Hỗn hợp khí không bị hấp thu đem đốt cháy hoàn toàn cần dùng 0,7 mol không khí (chứa 20% oxi),

1.16,

1.17,

20

hấp thụ hết sản phẩm cháy vào nước vôi trong dư, xuất hiện 0,085 mol kết tủa đồng thời khôi lượng bình tăng a gam. Công thức phân tử của X và giá trị của a lần lượt làA. CsHg và 2,78. B. CgHe và 5,72.

c. C4H8 và 2,78. D. C4H8 và 5,72.

1.19. Đốt cháy hoàn toàn 2,3 gam một hợp chất hữu cơ X chỉ thu được CO2 và H2O. Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy có 1 0 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng bình đựng dung dịch nước vôi tăng 7,1 gam. Công thức phân tử của X làA. C2H4O2 B. CíHgO C. C2H6 D. C4H10O

1.20. Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữn cơ X cần dùng 6,72 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy gồm CO2 và H2O, cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 thấy có 19,7 gam kết tủa xuất hiện và khôi lượng dung dịch giảm 5,5 gam. Lọc kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu được 9,85 gam kết tủa nữa. Công thức phân tử của X làA. C2H6 B. CaHeO c. C2H4O2 D. CaHgOa

1.21. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X mạch hở, sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào 2 0 0 ml dung dịch Ca(OH)2 IM thấy có 10 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng bình đựng dung dịch Ca(OH)2 tăng 16,8 gam. Lọc bỏ kết tủa cho nước lọc tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư lại thu được kết tủa, tổng khối lượng hai lần kết tủa là 39,7 gam. Tên gọi của X là

A. Propan B. Propen c. Propin D. Buta-l,3-đien

1.22. Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ X (chứa c, H, N) cần dùng 15,12 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy cho lội chậm qua bình đựng nước vôi trong, dư thấy có 40 gam kết tủa xuất hiện và có 1120ml (đktc) khí bay ra. Công thức phân tử của X là

A. C3H9N B. C3H10N2 c. C4HUN D. C4H9N

1.23. Oxi hoá hoàn toàn 4,6 gam hợp chất hữu cơ X cần 9,6 gam O2 thu được 4,48 lít CO2 (đktc). Công thức phân tử của X là

A. C2H6O B. C2H6 c. C2H6O2 D. CH2O2

1.24. Đốt cháy hoàn toàn 2,2 gam axit X cần dùng V lít O2 (đktc), sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 19,7 gam kết tủa và khôi lượng giảm 13,5 gam. Giá trị của V là

A. 2 , 8 B. 5,6 c. 3,36 D. 6,72

1.25. Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X cần 6,72 lít O2 (đktc). Khi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ gồm CO2 và H2O) vào một lượng nước vôi trong thu được 10 gam kết tủa và 200ml dung dịch muối có nồng độ 0,5M, dung dịch muối này nặng hơn nước vôi ban đầu là 8 , 6 gam. Công thức đơn giản của X là

A. CH2O B. C2H2O c. CH2O2 D. CgHeO

21

1.26. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X chứa c, H, o cần 0,784 lít O2

(đktc). Toàn bộ sản phẩm cháy được cho qua bình I đựng dung dịch PdCl2 dư, bình II đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Sau thí nghiệm bình I tăng 0,38 gam và xuất hiện 2,12 gam kết tủa, còn bình II có 3 gam kết tủa. Công thức phân tử của X làA. C3H6O2 B. CgHeO c. CgHeOa D. C2H6O

1.27. Hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X, sản phẩm cháy thu được cho hấp thụ hết vào bình I đựng H2SO4 đặc, bình II đựpg dung dịch Ca(OH)2 dư. Sau khi kết thúc phản ứng khôi lượng bình I tăng 6,3 gam, bình II có 25 gam kết tủa xuất hiện. Công thức phân tử của hai ankan trong X làA. CH4 và C2H6 B. C2H6 và C3H8

c. C3H8 và C4H 10 D. C4H 10 và C5H 12

1.28. Một hiđrocacbon X có công thức (CH)n. Cho biết 1 mol X phản ứng vừa đủ với4 mol H2 hoặc với 1 mol Br2 trong dung dịch. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. C6H5-CH=CH2 B. C6H5-CH 2CH3

c. C6H4-(CH2CH3)2 D. C6H3-(CH2CH3)3

1.29. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4 , C3H6 và C4H 10 thu được 17,6g CO2 và 1 0 ,8 g H2O. Giá trị của m làA. 2 B. 4 c. 6 D. 8

1.30. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O. Cho sảnphẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khôi lượng kết tủa thu được làA. 37,5g B. 52,5g c. 15g D. 42,5g

1.31. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hiđrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2 (đktc) và 25,2g H2O. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon đó làA. C2H6 và C3H8 B. C3H8 và C4H 10

c. C4Hiovà C5H 12 D. C5H 12 và CeHu1.32. Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ sô" mol tương ứng là 1 : 10. Đô"t

cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19. Công thức phân tử của X làA. CgHg. B. C3H6 . c. C4H8 . D. C3H4 .

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2007)1.33. Cho hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon X, Y mạch hở (Y nhiều hơn X một liên

kết 7i). Lấy 161,28ml hỗn hợp A rồi cho lội chậm qua bình đựng dung dịch brom dư thấy có 1,92 gam brom phản ứng và không có khí thoát ra khỏi bình. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 322,56ml hỗn hỢp A ở trên thu được 1,848 gam CO2 . Các thể tích khí do ở điều kiện tiêu chuẩn. Công thức phân tử của X, Y trong hỗn hợp A lần lượt là

22

1.34. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon mạch hở A, B liên tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng, rồi hấp thụ hết toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư, thấy có 22,261 gam kết tủa xuất hiện và khôi lượng dung dịch này giảm 15,705 gam. Phần trăm khôi lượng của hiđrocacbon A trong X là

A. 59,39% B. 40,61% c . 42,3% D. 58%

1.35. Hỗn hợp khí X gồm anken M và ankin N có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Hỗn hợp X có khôi lượng 12,4 gam và thể tích 6,72 lít (đktc). số mol, công thức phân tử của M và N lần lượt là

A. 0,1 mol C2H4 và 0,2 mol C2H2 B. 0,2 mol C2H4 và 0,1 mol C2H2

c . 0,1 mol C3H6 và 0,2 mol C3H4 D. 0,2 mol C3H6 và 0,1 mol C3H4

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009)

1.36. Hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon mạch hở thuộc cùng dãy đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu được 11 gam CO2 và 2,7 gam H2O. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon trong X là

A. C2H2 và C3H4. B. C2H6 và CaHg.

c. C3H4 và C4H 6 . D. C2H4 và CgHg.

1.37. Cho 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2

giảm đi một nửa và khôi lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của 2 hiđrocacbon là

A. C2H2 và C4Hg. B. C2H2 và C4H8 .

c. C3H4 và C4H8. D. C2H2 và C3H8.

(Trích để thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2007)

1.38. Một bình kín có chứa C2H4 và H2 (đktc) và một ít bột Ni. Nung bình một thời gian sau đó làm lạnh dến 0°c. Áp suất trong bình lúc đó là p atm. Tỉ khối so với H2 của hỗn hợp khí trước và sau phản ứng là 7,5 và 9. Phần trăm thể tích của khí C2H6 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là

A. C2H4 và C2H2 B. C3H6 và C3H4

c. C3H6 và C2H2 D. C2H4 và CgHe

A. 40% B. 20% c . 60% D. 50%

1.39. A là hỗn hợp gồm một sô' hiđrocacbon ở thể khí, B là không khí. Trộn A với B ở cùng nhiệt độ áp suất theo tỉ lệ thể tích (1 : 15) được hỗn hợp khí D. Cho D vào bình kín dung tích không đổi V. Nhiệt độ và áp suất trong bình là t°c và p atm. Sau khi đốt cháy A trong bình chỉ có N2 , CO2 và hơi nước với Vcoa • Vh2ơ = 7 : 4 đưa bình về t“C. Áp suất trong bình sau khi đốt là Pi có

giá trị là

23

A _A. Pi = — p. ^ 48

B. Pi = p. r - l Ẽ c. Pi =—p.^ 17

D. Pi =-^p. o

1,40. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp X hai hiđrocacbon A, B thu được 132.a41

gam CO2 và 45a41

gam H2O. Nếu thêm vào hỗn hợp X một nửa lượng A có

trong hỗn hợp X rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu được 165a41

gam CO2 và

60,75a41

gam H 2O. Biết A, B không làm mất màu nước Br2- Công thức phân

tử của A và B lần lượt là

A. C2H2 và CgHg. B. C2He và CeHe.

c. C6H 12 và CeHe- D. C6H 14 và CeHe.

1.41. Trộn a gam hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon C6ỈỈ14 và CeHe theo tỉ lệ sô' mol ( 1 : 1 ) với m gam một hiđrocacbon D rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu được

94,5a275a82

A. Ankan

gam C 0 2 và82

B. Anken.

gam H2O. Hiđrocacbon D thuộc dãy đồng đẳng nào ?

c. Ankin. D. Aren.

D. HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁNI. Bài tập tự luận

1.1. Theo đầu bài ta có công thức phân tử của A là C6H 12; của hợp chất đibrom B là C6Hi2Br2; của ankađien c và ankin C' đều là CeHio-

Khi oxi hoá c bởi KMnƠ4 đặc, nóng cho CH3COOH và CO2. Vậy ankađien c có cấu tạo đối xứng có hai nhóm CH3-CH= (chuyển thành CH3COOH) và một nhóm =CH-CH= (chuyển thành hai phân tử CO2). c là ankađien liên hợp.

c là CH3-CH=CH-CH=CH-CH3

C' là CH3-C H 2-C=C-CH 2-CH 3

B là CHa-CHa-CHBr-CHBr-CHa-CHg

A là CH3-C H 2-CH=CH-CH 2-C H 3

Các phưcmg trình hoá học :

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 + Br2---- >---- > CH3-C H 2-CH Br-CHBr-CH 2-C H 3

CH3-C H 2-CH Br-CHBr-CH 2-CH 3 + 2KOH---- ).

---- > CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr + 2 H,CHa-CHa-CHBr-CHBr-CHa-CHg + 2KOH

-> CH3-C H 2-C=C-CH 2-C H 3 + 2KBr + 2 H2O

24

CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 9 [0 ]---- > 2 CH3COOH + 2 CO2 + H2O

1.2. 11CO2 = 0,6 (mol); iih o = 0,525 (mol)

—> ne = 0,6 - 0,525 = 0,075 mol -> IIA = 0,175 - 0,075 = 0,1 mol

-> 11CO2 = n.0,1 + m.0,075 = 0,6 4n + 3m = 24 (2< n < 4)

n 2 3 4

m — (loai) 3 4 (nhận) — (loai)

3

Vậy cặp nghiệm phù hợp là n = 3 v à m = 4-> CTPT của A là C3H6 và B là C4H6.

Công thức cấu tạo : (A) : CH3-CH=CH2

(B) : CHa-CHa-C^CH; CHs-C^C-CHg.

1.3. a) nc0 2 = 0,85 (mol); nH2 0 = 1.1 (moi) nc0 2 < » « 2 0

A, B đều là ankan (C5 H2 5 +2 )

-> nx = 1,1 - 0,85 = 0,25 mol ĩĩ = _22l = — = 3 4nx 0,25

—> Ua = 3 (CsHg) < n < na = 4 (C4Hxo)

Công thức cấu tạo : (A) : CH3-CH 2-CH 3

(B) : CH3-CH 2-CH 2-CH 3 ; CH3-CH(CH3)-CH3 .

b) Đặt ncgHg = a (mol); nc^Hio = b (mol)

^ , (a + b = 0,25 ịa = 0,15Ta có hệ : ' '

3a + 4b = 0,85 |b = 0,l

0,15.44.100%%mf. = — — —— = 53,22%0,15.44 + 0,1.58

^ %mc « 1 0 = 100% - 53,22% = 46,78%.

1.4. nx = 0,25 (mol); nô = 0,35 (mol)

- »C0 2 0,35 , ^TT^ n = = = 1,4 - > l < n A < n < n a ^ n A = l ^ A l à CH4nx 0,25

Màt khác : rĩ = l-^l + m .l ị -> m = 3 ^ B có thể là C3H2 hoăc C3H4 hoăc 1 + 4

C3H8 hoặc C3H6 .

1.5. a) CO2 + Ca(OH) 2 ----- > CaCOg^ + H2O

0,6 <— 0,6

25

nidd giảm - n ic a c O s “ (^^002 ™ Ỉ Ỉ 2 0 )

60 - 18,3 - 44.0,6HaO 18

= 0,85 mol

nnô > nc0 2 -> A, B là ankan.

Đặt công thức chung của A, B là CjịH2 5 + 2

3n + lC5H25+2 + O2 ---- > n CO2 + (n + 1 )H2 0

a -> n a -> (n + l)a

^ a = nHgO - nc0 2 = 0,85 - 0,6 = 0,25 mol

_ 0,6^ n = ■0,25

— 2,4 —> nA - 2 (C2H 6) < 2,4 < ng = 3 (CaHg).

b) Gọi X, y lần lưcít là số mol của C2IỈ6 và CgHg. Ta có : X + y = 0,25 íx = 0,15 2x + 3y = 0,85 |y = 0,1

% n ir30.0,15.100% = 50,56%

30.0,15 + 44.0,1

^ %>mc3H8 = 100% - 50,56% = 49,44%

1.6. Mx = 2.13,5 = 27 gam/mol -> Phải có một chất có M < 27

Chỉ có thể là CH4 hoặc C2H2 .3 24 9 24

nx = ’ = 0,12 mol; Hqo = ’ = 0,21 mol27

- 0,21 0,12

^ n =

44

= 1,75 ->nB = l < n <nA = n B + l = 2

[a + b = 0,12 [a = 0,09Ta có hệ :

[2a + b = 0,21 [b = 0,03

• X có chứa CH4 (B) 0,09Ma + 16.0,03 = 3,24 M a = 30,66 í N (loại)

• X có chứa C2H2 (A) —> 0,09.26 + 0,03Mb = 3,24 M b = 30 gam/mol ^ CTPT của B là HCHO.

1.7. Đáp số : CTPT của D : CgHg; CTCT thu gọn của D : C6H5-CH=CH2

1 .8 . z + O2 ---- CO2 + H2O

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOgi + H2O0,18 0,18

lĩldd tăng = (1HCO2 + “ ™ k ê 't tủa

26

-> mz = 12.018 + 2.1,3 = 4,76 gam

Theo định luật bảo toàn khối lượng :

my = mx = 26.0,18 + 0,025.40 + 2.0,27 = 6,22 mol

-> Khôi lượng bình đựng dung dịch brom tăng :

n iB - n iD = 6,22 - 4,76 = 1,46 gam.

-> iĩIh 0 = 13,32 + 18 - 44.0,18 = 23,4 gam i1h20= 1*3 niol

— 2 + M-s1.9. M y = = 22 -> Mx = 42 (CgHe)

Coi ny = 1 mol -> mz = my = 22 gam -> nz =22.3110

0,4.44.100%22

= 0 , 6 mol

80%.

1.10. Khôi lượng bình đựng dung dịch brom tăng lên là khối lượng anken hấp thụ- > manken =1 2 , 6 gam.Đặt công thức chung của hai anken là C5 H25

ChH2h +Brz

0,3 <- 0,3

CijH2iỊBr2

— 12 6Khối lượng mol trung bình của hai anken là ; M = ’ = 42g/mol.

Vì hai anken có cùng thê tích nên : M— Mi + M2

0,3

= 42

^ Mi + M2 = 84 Mi = 28 (C2H4) và M2 = 56 (C4H8).

1. 11. Phương trình hoá học của các phản ứng :

C2H7N 2CO2 +

Ta có hệ

X 2x

^ n l l 2 5 + 2 -2 k+ O2 v

y

X + y = 100 3,5x + (n + 1 -k )y =2,5x + ny = 250

2

3,5x

2

0,5x

n y (n + 1 - k)y

Kết hợp đáp á n ^ k = l - > y = x = 50ml -> n = 2,5

—> C2H4 và CsHe-

27

II. Bài tập trắc nghiệm1.12D 1.13B 1.14D 1.15B 1.16C 1.17C 1.18D 1.19B 1.20B 1.21C1.22C 1.23A 1.24A 1.25A 1.26B 1.27B 1.28A 1.29C 1.30A 1.31A

1.32C 1.33B 1.34C 1.35D 1.36A 1.37B 1.38B 1.39A 1.40D 1.41B

1.12, nCaC0 360100

= 0 , 6 mol

( 1)

1.13.

CO2 + Ca(0 H )2---- > CaCOgị + H2O0,6 < - 0,6

(1) ^ ncog = 0,6 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng : H = mx = m

Đốt cháy m gam hỗn hợp X cũng là đốt cháy m gam C4H10, để đcfn giản ta thay vì đốt cháy X bằng đốt cháy C4H10.

2C4ỈỈ10 + I 3 O2 ---- 8CO2 + IOH2O0,15 <- 0,6

(2) ^ m = 58.0,15 = 8,7 gam.4 4

’ co, = = 0,1 mol ^ mc = 12.0,1 = 1,2 gam 44

(2)

nH2O2,5218

= 0,14 mol niH = 2.0,14 = 0,28 gam

1.14.

1.15.

Theo ĐLBTNT ta có : mx = mc + niH = 1,2 + 0,28 = 1,48 gam.

Ta có : 2 n 0 2 = 2 nc0 2 + Hcoa = 1,2 (mol) > nnô

1 2-> X gồm 1 anken và 1 ankin n = = 30,4

Công thức của hai chất trong X là C3H4 và C3H6.

- Khôi lượng khí thoát ra khỏi bình nước brom :

nikhí = 4.5,75.0,1 = 2,3 gamKhôi lượng bình đựng nước brom tăng là khôi lượng C2H2 và C2H4 hấp thụ :

^bình brom tăng — ưix ~ nikhí = 22.0,5 — 2,3 — 8,7 gam.

1.16. H = ^ - 1 My .

1

.1 0 0 % = 1 0 0 % -> Mx = 2My = 58 (C4 H 1 0 ).

1*17. nHgO = -riiH = 3nx = 0 , 6 mol ^ mbìnhi tảng = 18.0,6 = 1 0 , 8 gam

37 2 0 2 - 1 2» 0 0 2 = » c = — ^ = 0,52 mol - > nibình II tăng = 0,52.44 = 22,88 gam.

Xỉu

28

1.18. nc0 2 = ncacog = 0.085 mol; = A o,7 = 0,14 mol

iiq 014— ■ >1,5 —> Hỗn hợp khí không bị hấp thụ bởi dung dịch brom nco, 0,085

là hai ankan Y, z

^ Hankan = 2(no - l,5nco„) = 0,025 mol -> ĩĩ = —E22_ = = 3^40,025

-> nfjô= 0,085 + 0,025 = 0,11 mol -> a = 44.0,085 + 18.0,11 = 5,72 gam

Số mol của hiđrocacbon X còn lại :

nx - - 0,025 = 0 , 0 1 mol = ng ^ X là anken (CmH2in)22,4 ^

1.19. n

14m.0,01 = 0,56 -> m = 4 -> Công thức phân tử của X là C4H8 .

10CaC03 100

= 0,1 mol

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOgị + H2O

0,1 < - 0,1

nibình tàng = n ic 0 2 ™ I Ỉ2 0

niHaO = n^bình tâng - nicoa = ~ 44.0,1 = 2,7 gam - > U h ô = 0,15 mol

^ mc = 12nc02 = 1,2 gam; niH = 2nH20 = 0,3 gam

-> mc + niH = 1,5 gam < 2,3 gam -> X có chứa c , H, 0.

^ ^H2 0 ^ ^C0 2 = í H2 0 ~ ^C0 2 ~ 0,05 moi

2,3Mx =

0,05= 46 gam/mol

xCƠ2 + | H , 0

0,05 ^ 0,05x -^0,052

-> nco = 0,05x = 0,1 X = 2 ; = ^0 ,052

^ z = — (46 - 12.2 - 6 ) = 1 16

CTPT của X là CaHgO.

29

6,72 19,71*20> Hq -------- — 0,3 ĩiioIị BaCO-j ~

« 2 22,4 197

CO2 + Ba(OH) 2 ---- > BaCOgl + H2O

0,1 < - 0,1

2CO2 + Ba(OH)2---- > Ba(HC03)2

0,1 <- 0,05

Ba(HC0 3 )2 -A . BaCOsl + CO2T + H2O 9,850,05197

= 0,05

—> ^C0 2 “ 9,1 — 0,2 moi

giảm “ ^ k ế t tủa ^ ^ C 0 2 ^H 2Ơ ^

d i h 20 ~ '^ k ế t tủa ~ giảm ~ ®^C 02 ~ 19,7 — 44.0,2 — 5,5 = 5,4 g a m

ÎÌ20 = 9,3 mol

^ ^H20 > ^ 002 Iix = 11H2O “ > 002 = 9,1 mol

CxHyOz +

9,1

^ yX + — - —4 2

y zX + — - —

4 2

O9 ---- > xCƠ2 + — H2O2

9,1 0,lx 0 ,1 .^ 2

^ ncp2 = 9,lx = 0,2 ^ X = 2; nH20= 0,1.-^ = 0,3 y = 6;

“ o.^ y

X + — - — 0,1 = 0,3 ^ z = 14 2,

CTPT của X là CaHgO.

1.21. nca(OH)2 = 9.2 mol

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOs ị + H2OX X X

2CO2 + Ca(OH)2---- > CaCHCOgla

2y y yCa(HC03)2 + Ba(OH)2---- > CaCOsi + BaCOgị + 2H2O

y y ynca(OH)2 = X + y = 0,2 mol ^ mkết tủa = 109(x + y) + 197y = 39,7

^ y = 9,1 mol -> X = 0,1 mol 11CO2 = X + 2y = 0,3 mol

30

nibình tăng - 1^ C 0 2 ^ Ỉ Ỉ 2 0

^ mnô = mbình tàng - mc0 2 = 16,8 - 44.0,3 = 3,6 gam -> riHô = 0,2 mol

^C0 2 ^ ^H2 0 X là ankin hoặc ankađien (CnH2n-2)

0,3—> nx = Hqo, “ ^HoO ~ 0,1 moi —> n = = 3

0,1

CTPT của X là C3H4 (propin).

02112 1 'l 12

1.22. iIn = = 0,05 mol; Ho = = 0,675 mol22,4 22,4

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOai + H2O0,4

C.HyNt +

<- 0,4

X + —4

o 2 > XCO2 + - H 2O + - N 2 2 2

X + —4

ax t— a 2

tnco„ = ax = 0,4; i1n„ = a = 0,05 ^ ta = 0,1;

°02 ' y'X + —4

a = 0,675 -> ay = 1,1

^ x : y : z = 4 : l l : l

-> Công thức thực nghiệm của X là (C4HiiN)n.Điều kiện : l l n < 2.4n + 3 - > n < l - > n = l - > CTPT của X là C4H11N.

4,48 „ „ __, _ 9 ^ .32

1.23. nc0 2 = 0,2 mol; nog = ^ ‘= 0,3 mol22,4

Theo định luật bảo toàn khôi lượng ta có :5,4

mH2 0 = 4,6 + 9,6 - 44.0,2 = 5,4 gam nHgO = =0,3 mol > nc0 210

4 6-> nx = 0,3 - 0 , 2 = 0 , 1 mol -> Mx = = 46 gam/mol0,1

-> Loại đáp án B, c.Mặt khác : n = M = 2 ^ CTPT của X là CaHgO.

nx 0,1

, o . ^ 19,7-13,5-0 ,1 .441.24. nc0 2 “ ^ CaCOs “ 0,1 (mol); nfjô ----------------------------- 0,1 (mol)18

^co = 0 -> X là axit no, đơn chức.

31

Qp_2CnH2n02 + -------- O2 ----- > I1CO2 + nH20

Mn

2,2 0^ _ . /p ư n ^= —> n = 4 (C4H8O2)

0,1

14n + 32 n

3.4 - 2 0,1^02 = = 0,125 (mol) Vq = 2,8 lít.

1.25. n,10

- 0,1 mol; nQa(ỊjQOg)2 ~ 0,2.0,5 - 0,1 molCaCOg Yõõ

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOgi + H2O

0,1 < - 0,1

2 CO2 + Ca(OH) 2 ---- > Ca(HC0 3 ) 2

0,2 < - 0,1

^n co2 = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol

nidung dịch tăng = (mCOg )hấp thụ “ ^kê't tủa

^HgO ~ dung dịch tăng ^kết tủa ~ ^COg “ 10 — 44.0,3 — 5,4

5 4~ “ 0,3 mol

18

CxHyOz + z'02 XCO2 + ^ H2O

2

x']ax 0,5yaa

nc02 = ax = 0 ,3 ; nH20 = 0 ,5ya = 0,3 ^ ay = 0,6

y z^X + — - —

V 4 2 y

6 72a = = 0,3 ^ az = 0,3

22,4

—> X : y : z = 0,3 : 0,6 : 0,3 = 1 : 2 : 1

-> Công thức đơn giản nhất của X là CH2O.

212 3 _1.26 . npd = = 0,01 mol; np_po„ = —— = 0,03 mol

212 100

CO + PdCla + H2O---- > Pdi + CO2T + 2HC1

0,01 < - 0,01 ^ 0,01(1)

32

m blnh I tăng - n iH 2 0 ~ ™ CƠ2 (1)

mnô = m bình I Ung - nico + nic02 (1) = 0.38 + 16.0,01 = 0,54 gam

0,54nH2O 18= 0,03 mol

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOaị + H2O

0,03 <- 0,03

H q o = 0,03 m o l - > iicO g (X )= 0,03 - 0,01 = 0,02 m o l

O2CxHyOz + í V zl 4 2 2j

0,01 í y z t^l 4 2 2 )

0,01

> (x — t)C02 + t c o + — H2O2

(x-1)0,01 0,01t ^ 0 ,0 12

nHaO = - 0,01 = 0,03 -> y = 6; nco = 0,01t = 0,01 -)• t = 1;

Iico = (x - 1).0,01 = 0,02 -> X = 3;

6 z 13 ------ _ ~ _4 2 2

0,01 = 0,035 -> z = 1

CTPT của X là CsHgO.

1.27. njỊô - - 0.35 mol; nc02 - TrT - 0,25 mol < Hịị olo lUU

Hai hiđrocacbon trong X thuộc dăy đồng đẳng ankan

—> nx = ÎỈ2 0 ~ ^C0 2 “ 0,35 - 0,25 = 0,1 mol

0,25- “CO2 ^ n = — = 2,5 ^ n = 2 < n < m = n + l = 3nx 0,1

-> CTPT của hai hiđrocacbon trong X là C2H6 và CaHg.

1.28. + Công thức của X là (CH)n hay CnHn. CTTQ của X là CnH2n+2-2a

+ Theo đề ra ta có : 2n + 2 - 2a = n ^ n = 2a - 2

+ 1 mol X phản ứng được với 4 mol H2 nên X có 4 liên kết đôi.

+ 1 mol X phản ứng được với 1 mol Br2 trong dung dịch nên X phải có 1 liên kết đôi ở phần mạch hở của phân tử. Vậy X có 3 liên kết đôi ở mạch vòng. Suy ra X có 1 vòng.

Vậy a = 4 + l = 5 ;n = 2.5 - 2 = 8.

CTPT là CgHg. CTCT thu gọn là C6H5-CH=CH2 .

33

1.29. mhSn hơp = mc + niH = -12 -2 = 6 (gam).44 18

9 451.30. Hankan — ^H2 0 ^C0 2 ^CƠ2 ~ ^H2 0 ~ ânkan “ 0,15 — 0,375 moi

CO2 + Ca(0 H ) 2 ---- > CaCOgị + H2O

' CaCOs “ ^C0 2 ~ 0,375 mol; mcaQOg = 0,375.100 = 37,5 gam.

25,21,31, nH2O 18

= 1,4 mol; iico„ = 1 mol UHgO > » 0 0 2

Hai hiđrocacbon thuộc dãy ankan. Gọi n là số nguyên tử c trung bình ;35 + 1

C n H 25^2 + ^ ^ ^ Ơ 2 ------ > 5 C Ơ 2 + (5 + D H 2 O

n 1 _ ÍCaHgTa có : ^ 5 = 2,5 -+

5 + 1 1,4

1,32. Đốt hỗn hợp gồm hiđrocacbon X gồm C^Hy (1 mol) và O2 (10 mol).

CxHy + I X + ■ty

Oo ---- )■ XCO2 + -H 2O2

1 mol X + —4

-> Hỗn hợp khí z gồm X mol CO2 và

ymol -> X mol — mol

2

„v1 0 - x + mol O2 dư.

Mz =19.2 = 38

(»0 0 ,) 44

(»0 2 ) 32

38 » C 02 1»H2 0 1

Vây : x = 1 0 - x ------- > 8 x = 4 0 - y - > x = 4, y = 8 .4

1.33. Đặt công thức chung của X, Y là CịịH^- 2_2k

. A + Br2 : + kB ra---- > CHH2_ 2 - 2k®''2k

0,0072 ^ 0,0072k

nsr = 0,0072k = 0,012 ^ ĩẽ = 1,667 -> kx = 1 < k = 1,667 < ky = 2

34

Ta có hệ := a + b = 0,0072

Ĩ = Ì Í ^ . 1 , 6 6 70,0072

a = 0,0024 b = 0,0048

0,0144 mol A + O2 : “ ^ ^ 2

0,0144 0,0144H

rico = 0,0144n = = 0,042 -> n = 3 -> Do nx ny nên n = m = 32 4 4

-> Công thức phân tử của X, Y lần lượt là C3H6 và C3H4.

1.34. CO2 + Ba(OH) 2 ---- > BaCOai + H2O22,2610,113

1970,113

nidd giảm - n ik ê t tủa ( ™ C 0 2 ^ H 2 0 ^hấp thụ

™H2ơ = “ kết tủa “ (“ CO2 + “ dd giảm) = 1,584 gam

1,584ÌHgO 18

= 0,088 mol < nô ^ A, B là ankin hoặc ankađien

-> nx = nô - njj o = 0,113 - 0,088 = 0,025 mol

CTPT của A là C4H6 và B là CgHg.ía + b = 0,025 ía = 0,012

Ta có hệ : ) -> )|4 a + 5b = 0,113 Ịb = 0,013

%m, 0,012.540,012.54 + 0,013.68

.100%= 42,3%.

1.35. Gọi n là số nguyên tử cacbon của M và N. Ta có :

Mx = — = 41,33 ^ Mn = 40 (C3H4) < Mx < Mm = 42 (CgHg) 0,3

T a c ó h ệ : =[40x + 42y = 12,4 Ịy = 0,2

1.36. n 11 2,7CO2 " 7 7 = 0,25 mol; nnô = 7 7 = ^ “ CO2 - --ri2^.44 lo

- 0,15 mol -> npo, > ^HoO

-> Hai hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankin

-> nankin = 0,25 - 0,15 = 0,1 molĐặt công thức chung của hai ankin là CnH2ĩĩ_ 2 • 0,1 niol.

CnH2 5 -2 5 CƠ2 ( 1)

0,1 0,15

35

1.37. n

(1) -> nco2 = o.lii = 0.25 ^ n = 2,5 -> n = 2 < n = 2,5 < m = 3

-> CTPT của hai hiđrocacbon là C2IỈ2 và C3H4 .4,48

h hx 22,4

0,7

= 0,2 mol; ban đầu = X 0,5 = 0,7 mol;

n B i2 pứ = 0,35 mol.2

Khối lượng bình Br2 tăng 6,7 gam là số gam của hiđrocabon không no.

Đặt CTTB của hai hiđrocacbon mạch hở là CjjH2ji+2-2ã là số liên kết n trung bình).

Phương trình phản ứng : CijH2 5 +2-2ã + ãBrg ---- > CbH2H+2-2ãBr2ã

0,2 mol -> 0,35 mol_ 0,35 _ _ 6,7

^ a = = 1,75 ^ 14n + 2 - 2a =0,2 0,2

n = 2,5.

Do hai hiđrocacbon mạch hở phản ứng hoềm toàn với dung dịch Br2 nên chúng đều là hiđrocacbon không no. Vậy hai hiđrocacbon đó là C2H2 và C4H8 .

1.38. YH,

ÍC2H6

C2H4H,

Mx = cỉ(x/h2 )-Mh2 =7,5.2 = 15 (g/mol); My =d(Y/H2 )-MH2 =18 (g/mol)

Vì % thể tích không phụ thuộc vào số mol hỗn hợp nên ta giả sử sô' mol hỗn hợp X là 1 mol ^ m x = m y = 15 gam

15 5-> nv = — = — mol —> np ỊT

18 6

- 1 5 1 ,= ny - n v = 1 - — = — mol

6 6

%Vc^H6 = - | . 1 0 0 % = 2 0 %.

1.39. CxHy + X + —4

O2 -> xCƠ2 + -rHoO2

Vi phản ứng chỉ có N2, H2O, CO2 Các hiđrocacbon bị cháy hết và O2 vừa đủ.

Chọn n^ fj = 1 -> nB = 15 mol n,O2 pứy _ 15

X + — = — = 3 mol.

4no = 1 2 mol^ + - = 34 7 8

X = —; y = —x : ^ = 7 :4 ^ ^

2

36

Vì nhiệt độ và thể tích không đổi nên áp suất tỉ lệ với số mol khí, ta có :

P Ị = 3 3 " ^ 4 7 ^ £7p 1 + 15 48 ^ 48

1.40. Chọn a = 41 gam. Đô't X -> nô = = 3 mol và Hịị o = ~ = 2,5 m ol.

Đốt X + - A, 2 j

n 165= 3 , 7 5 mol và nH„o = = 3,375 m ol.’ H2OCO2 44 ’ "2- 18

Đốt 1 a -+ npo = 3,75 - 3 = 0,75 mol và = 3,375 - 2,5 = 0,875 mol.2

Đốt A thu được npo = 1,5 mol và Hịị o = m ol. Vì njjô > J C0 2 ^

thuộc loại ankan, do đó:

C„H2 „ ^ 2 + - ^ ^ 0 2 ---- > nCƠ2 + (n + DH2O

n C0 2 n 1,5° HoO n +1 1,75

n = 6 —> A là C6H 14“ ÌI2U -

Đốt B thu được nco = 3 - 1,5 = 1,5 mol và nỊj2 0 = 2,5 - 1,75 = 0,75 mol.

Như vậy — = 1 -)• Công thức tổng quát của B là (CH)n vì X khôngn 0 ,75x2 1

làm mất màu nước brom nên B thuộc aren -> B là CfiHfi.làm mất màu nước brom nên B thuộc aren -> B là CeHe. 1.41. Chọn a = 82 gam. Đốt X và m gam D (CxHy) ta có :

275nCO2

n H2O

4494,518

= 6,25 mol

= 5,25 mol

19C0ĨỈ14 + — O2---- 6CO2 + 7H2O

2

CgHe + — O2---- > 6CO2 + 3H2O2

CxHy + X + -^ÌOo---- )• XCO2 + - H2O4 ^ 2

Đặt ncgH = Hg = ^ '■ 33^ ' 3' = 82 -> b = 0,5 mol.

Đô"t 82 gam hỗn hợp X thu được :nô = 0,5 X (6 + 6) = 6 mol; iiịị o = 0,5 X (7 + 3) = 5 mol

Đốt cháy m gam D thu được :nÔg = 6,25 - 6 = 0,25 mol; = 6,25 - 5 = 0,25 mol

Do nco = 0 ^ D thuộc dãy anken CnH2n.

37

m uỉtíttq^ 2 . H IĐ ROCACBON NO

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨCI. ANKAN (hidrocacbon no, mạch hở) CnIỈ2n+2 (n ằ 1)

1. Cấu tạoNguyên tử c trong phân tử ankan đều ở trạng thái lai hoá sp®, góc hoá trị bằng 109“28'. Trong phân tử chỉ có liên kết ơ nên nguyên tử c quay được dễ dàng quanh trục liên kết đơn C-C do đó phân tử ankan tồn tại nhiều đồng phân cấu dạng.

2. Tính chất hoá học

a) Phản ứng th ế halogenPhương trình hoá học dạng tổng quát :

CnH2n+2 + 2 X2 °° > CnH2n+2-zXz + zHX

b) Phản ứng táchPhương trình hoá học dạng tổng quát :

CnỉỈ2n+2 CniỉỈ2ni + Cn-niTl2(n-m)+2 ^ 2 và n — m ^ 0 )Lưu ý :

+ Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr2 0 3 , Fe, Pt, ...), các ankan không những bị tách hiđro tạo thành hiđrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C để tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

+ Trong phản ứng crackinh số mol khí sau phản ứng tăng nhưng khốỉ lượng không đổi vì hàm lượng c và H trong X và Y như nhau -> nx < ny ^ Pi < P2-

Mặt khác : mx = my Mx > My A.. - ^dx/Y = > 1My

Từ biểu thức : = — và dx/Y = — ta sẽ tính đươc ny do đó tính đươc %nỵ Pi nx

ankan bị nhiệt phân.

c) Phản ứng oxi hoá• Oxi hoá hoàn toàn : Khi đốt các ankan bị cháy tạo ra CO2, H2O và tỏa nhiều

nhiệt.3n + l

CnH2n+2 + ■O2 -> nCƠ2 + (n + 1 )IỈ2 0

Lưu ý : Khi đốt cháy một hay một hỗn hợp các hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng mà thu được nc0 2 < o hoặc » 0 > l,5nco thì các hiđrocacbon đó

thuộc dãy đồng đẳng ankan và nhh = nHô - » 0 0 2 “ l>hnc0 2 )•

38

• Oxi hoá không hoàn toàn ; Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO2 và H2O còn tạo ra các sản phẩm như c o , muội than, không những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.

Khi có chất xúc tác, nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hoá không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi.

Ví dụ : CH4 + O2 ---- > HCHO + H2O

Nếu mạch cacbon dài, khi oxi hoá có thể bị bẻ gãy.

Ví dụ : CH3CH2CH2CH3 + O2 ---- )■ CH3COOH + H2O

d) Phản ứng ph àn hủy

• Phân hủy bởi nhiệt : CnIỈ2n+ 2 ---- > nC + (n + 1 )H2

• Phân hủy bởi clo : CnĩỈ2n+2 + (n + 1 )C1 2 ---- > nC + 2 (n + 1)HC1

3. Đ iều ch ế

a) Phương p h á p tăng m ạch cacbon

• Tổng hợp Wurtz (Pháp, 1855) :

2 CnH2n+lX + 2 Na ---- > (CnH2n+l)2 + NaX

• Tổng hợp Kolbe (Đức, 1849) ;

2RCOONa + 2 H2O R_R + 2 0 0 2 ! + 2NaOH + H2T

b) Phương p h á p g iảm m ạch cacbon

• Phương pháp Dumas (xúc tác CaO và đun nóng) :

Ví dụ : RCOONa + N aO H---- > RH + NaíCOg

CHaCOONa + N aO H---- > CH4 + NaaCOg

CH2(COONa)2 + 2 N aO H---- > CH4 + 2 Na2C0 3

• Phương pháp crackinh :

CnỉỈ2n+2 CniíỈ2m C(n-m)H2(n-m)+2 ( ^ ^ 2 , n > m)

c) Phương p h á p g iữ nguyên mạch cacbon

• Hiđro hoá anken, ankin, ankađien tương ứng (xúc tác Ni và đun nóng) :

CnỉỈ2n + H2 ---- > CnH2n+2

CnH2n-2 + 2H2 ----> CnH2n+2• Đi từ ancol no, đơn chức :

CnH2n,xOH + HI ---- > CnH2 „ .2 + H2O

d) Một s ố phương p h á p khác

• Từ nhôm cacbua : AI4C3 + I2H2O---- > 4 Al(OH)3ị + 3CH4

• Từ c và H2 : c + 2 H2 ---- > CH4

39

II. XICLOANKAN (hiđrocacbon no, m ạch vòng) C„H2n (n > 3)


• Phản ứng cộng mở vòng của xiclopropíui và xiclobutan :

+ H2 ---- > CH3-CH 2-CH 3

propan

+ B ra---- > CH2Br-CH 2-CH 2Br

1,3-đibrompropan

+ H B r---- > CHg-CHa-CHaBr

1 -brompropan

Xiclobutan chỉ cộng với hiđro :

I I + H 2 ---- > CH3-CH2-CH2-CH3

Xicloankan vòng 5, 6 cạnh trở lên không có phản ứng cộng mở vòng trong những điều kiện trên.

• Phản ứng th ế : Phản ứng th ế ở xicloankan tương tự như ở ankan.

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP cơ BẢN

D ạng 1. Bài tập về phản ứng halogen hoá

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A cần dùng 38,4 gam O2 và thu được16,8 lít CO2 (đktc). Khi cho A tác dụng với CI2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 thu được 1 sản phẩn thế. Xác định công thức phân tử và tên gọi của A.

H ướng d ẫ n g iả i16,8

*C0 2 22,4

n 0 2 _ 1 , 2

= 0,75 mol; n,O238,432

= 1 , 2 mol

n r>1,5 -> A là ankan (CnH2n+2)

C0 2

Ha = 2(no -l,5nco„) = 0,15 mol -> n =0,75 = 5

Ua 0,15

' ^ CTPT của A là C5H 12

A + CI2 Cho 1 sản phẩn th ế duy nhất -> A có tâm đối xứng

^ CTCT phù hợp của A là CÍCHslí.

Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon Xi, X2 (hơn kém nhau 1 nguyên tử cacbon), cần dùng 44,8 gam O2 và thu được 37,4 gam CO2 . Xác định công thức phểin tử và công thức cấu tạo của Xi, X2 .

40

Hướng dẫn giải37,4 p, Q(- I 44,8 -

• nc02 = = 0,85 mol; tio = = 1,4 mol

no„ 14= ’ = 1,647 > 1,5 -> Xi, X2 là ankan

n,COo 0,85

nx = 2 (no2 - l ,5 nc0 2 ) = 2(1,4 - 1,5.0,85) = 0,25 mol

^ H = = 3,4 ^ m = 3 (CsHg) < 3,4 < n 2 = 4 (C4H10).nx 0,25

• Công thức cấu tạo :CsHg: CH3-CH2-CH3 (propan)C4H10 : CH3-CH2-CH2-CH3 (butan); CH3-CH(CH3)-CH3 (isobutan).

D ạng 2. Bài tập về phản ứng tách (phản ứng crackinh)

Ví dụ 1. Crackinh C4H10 được hỗn hợp Y gồm CH4, C3H6, C2H6, C2H4, H2, C4H8 và C4H10 dư. Biết M y = 32,22 gam/mol, tính hiệu suất phản ứng crackinh.

Hướng dẫn giải

Cách 1. C4H10 C3H6 + CH4

X X X

C4H10 C2H4 + C2H6

y y y

C4H10 C4H8 + H2z z z

Đặt nc bđ = a mol nc H,0 dư = a - (x + y + z)

my mx 58any = a + (x + y + z) = -= ^ = ■ =^ = — - —

My My 36,25(vì theo ĐLBTKL thì mx = mY = 58a)

(x + y + z) =21,75a36,25

H = . l - l i L i m l . 1 0 0 % = 100% - ^^~^^~^^\l 00%

21 75a= 100% - - ’ ..100% = 60%.

32,22a

Cách 2. ỉ ỉ -M,* 4Hio

M y

í 58 ^1 .100% = 1^36,25 j

.100% = 60%.

Như vậy cách 2 tiết kiệm thời gian hơn nhiều so với cách 1.

41

Ví dụ 2. Nhiệt phân m gam CsHg giả sử xảy ra 2 phản ứng :

CsHg CH4 + C2H4

CsHg C3H6 + H2ta thu được hỗn hợp Y. Biết có 70% CsHg bị nhiệt phểln. Tính giá trị của phân tử khối trung bình của hỗn hợp My (gam/mol).

H ướng d ẫn giả iCách 1. Gọi a là sô' mol ban đầu của CsHg

C3H8 CH4 + C2H4X X X

C3H8 C3H6 + H2

%C3H8 phân hủy = iLLI.100% = 70%

My = — ny

(l)-> X + y = 0,7a

niva + X + y

(2) -> My = = ^ = 25,99 g/mola + 0,7a l,7a l,7a

Cách 2 . H =My

.100% ' Ị l - , 'My

.100% = 70%

(1)

(2 )

(3)

My = 25,88 g/mol.

Ví d ụ 3. Crackinh hỗn hợp X gồm C4H10, CH4, H2 thu được hỗn hợp Y gồm 7 chất. Biết có 80% C4H10 bị phÉm hủy. Tỉ khô'i (d) của X so với Y có giá trị trong khoảng nào ?


%C4H io phân hủy = 80% =nc4Hio5đ

Iiv “ n-v- . 1 0 0 % = ( d ( x r f ) - 1 ) . 1 0 0 %

1(X/Y) < 1,8

— — MxMặt khác : nx < ny và mx = my -> Mx > My -> d(x/Y) = -= ^ > 1

My

Từ (1), (2) ^ 1 < d < 1,8.

( 1)

(2)

42

D ạng 3. B ài tậ p vế p h ả n ứng cháy

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai hidrocacbon A, B (M a < M b ) thuộc cùng dãy đồng đẳng hên tiếp. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thấy có 85 gam kết tủa xuất hiện và thu được dung dịch có khối lượng giảm 27,8 gam so với khối lượng dung dịch nước vôi ban đầu.

a) Xác định công thức phân tử của A, B.

b) Tính phần trăm số mol của mỗi chất trong X.

H ướng d ẫn g iả i

a) ncacog = ^ = 0,85 mol100

CƠ2 + Ca(OH)2

0,85 <-

-> CaCOs'!' + H2O

0,85

giảm “ ^ k ế t tủa ( ^ C 0 2 ^ H 2 0 ^

i >1h 20 = n^kếttùa “ (lĩidd giảm + 0 1 q02 ) = 85 - (27,8 + 44.0,85) = 19,8 gam

19,8nH2O 181 , 1 mol > nc02

nx = nH2 0 - ncoa = 1.1 - 0,85 = 0,25 mol; n =

—> nA = 3 (CaHg) < n = 3,4 < ns — 4 (C4Hio)-

A, B thuộc dãy đồng đẳng ankan.

0,850,25

3,4

b)

Ta có hệ :

C3H8 - 3CƠ2

X 3x

C4H10 4CO.

y 4y

x + y = 0,25

-> %n,C3H8

3x + 4y = 0,85

0,15

X = 0,15

0,25

y = 0,1

.100% = 60% -> % n c H n = 100% - 60% = 40%.

Ví d ụ 2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hiđrocacbon A và O2 dư thu được hỗn hợp khí và hơi. Làm lạnh hỗn hợp này thể tích giảm 50%. Nếu cho hỗn hợp còn lại qua dung dịch KOH, thể tích giảm 83,3% so với sô" còn lại.

a) Xác định công thức phân tử của hiđrocacbon.b) Tính phần trăm khôi lượng hiđrocacbon và oxi trong hỗn hợp X.

c) Viết công thức cấu tạo các đồng phân của X.

43


a) Gọi a là thể tích hỗn hợp thu được sau phản ứng: a = Vc0 2 + + Vo,

Khi làm lạnh thì hơi nước ngưng tụ -> Vjj o = 0,5a

Hỗn hợp không bị ngưng tụ cho qua dung dịch KOH dư thì c o , bị hấp thụ Vpo = 0,833.0,5a = 0,4165a < Vh o -> A là ankan (CnH2n+2)

CnH2 „ ,2 + ^ ^ 0 2 nCO, + (n + 1 )H2 0

n 0,4165 n = 5 -> Công thức phân tử của A là C5H 12.n +1 0,5

b) Để đơn giản ta coi số mol ban đầu của X là 1 mol. Đặt X là số mol C5H 12 -> noj = 1 - X

O5H12 + 8 0 , ---- 5C0 , + 6H2OX -> X -> 5x -> 6 x

-> Uhh sau = 1 - 2x + 5x + 6 x = 1 + 9x 6 x%v,H2O

f) fí 1= 0,5 —> X = = — mol

1 + 9x 1,5 3

Phần trăm khôi lượng của các chất trong X :

-.7 23

- .7 2 +32 3 3

.100% = 52,94%

%mo = 100% - 52,94% = 47,06%

c) Công thức cấu tạo các đồng phểui của X :CH3-CH 2-CH 2-CH 2-CH 3 ; CH3-CH(CH3)-CH2-CH 3 ; CHa-CíCHalí-CHg.

Ví dụ 3. Hỗn hợp X gồm một số hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng 32,8 gam O2 và thu được 13,44 lít khí CO2 (đktc). Xác định giá trị của m.


^ 0 , = = 1-025 mol; ncog = = 0 , 6 mol

->

32

Qq2 1,025 0,6n,

22,4

>1,5 X gồm các ankan.CO2

nx = 2 (n0 2 - l.õncog) = 2(1,025 - 1,5.0,6) = 0,25 mol

= 2,4 ^ mx = (145 + 2).0,25 = (14.2,4 + 2).0,25 = 8,9 gam.n = ^co, 0 , 6

nx 0,25

44

c. BÀI TẬPI. Bài tập tự luận

2.1. Cho hiđrocacbon A tác dụng với brom trong điều kiện thích hcíp, chỉ thu được một dẫn xuất chứa brom có tỉ khối hơi đối với hiđro là 75,5. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có và xác định công thức cấu tạo đúng của hiđro cacbon A.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Cao đẳng khối B năm 2004)2.2. Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon (điều kiện thường, ở

thể khí) có khối lượng mol phân tử kém nhau 28 gam sản phẩm tạo thành cho đi qua bình đựng P2O5 và bình CaO. Bình đựng P2O5 nặng thêm 9 gam còn bình đựng CaO nặng thêm 13,2 gam.

a) Các hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng nào ?b) Nếu dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng CaO trước thì khối lượng mỗi bình

thay đổi như th ế nào ?c) Xác định công thức 2 hiđrocacbon.d) Tính V0 2 (đktc) cần để đôT cháy hỗn hợp.

(Trích đề thi tuyển sinh váo các trường đại học ở miền Bắc 1986)2.3. ĐôT cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon cùng dãy đồng

đẳng (thể khí ở điều kiện thường, hơn kém nhau 2 nguyên tử C) cần dùng30,08 gam O2 và thu được 12,544 lít CO2 (đktc).

a) Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon.b) Tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong X.

2.4. Trong một hỗn hợp khí X gồm hiđrocacbon A và khí oxi dư trong bình đốt cháy, sau khi xong, làm lạnh hỗn hợp khí thu được, nhận thấy thể tích giảm 33,3% so với thể tích hỗn hợp thu được. Nếu dẫn hỗn hợp khí tiếp tục đi qua dung dịch KOH thể tích bị giảm 75% số còn lại.

a) Tìm công thức phân tử hiđrocacbon A.b) Tính phần trăm thể tích hiđrocacbon và oxi trong hỗn hợp X.

2.5. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon mạch hở A, B cùng dãy đồng đẳng (A chiếm 60% về thể tích trong hỗn hợp X) cần 23,52 lít O2

(đktc). Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy có 70 gam kết tủa xuất hiện. Mặt khác nếu cho m gam hỗn hợp trên

tác dụng hết với dung dịch KMnƠ4 — M thì có 500ml dung dịch này bị mất3

màu. Xác định công thức phân tử của A, B.2.6. Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai hiđrocacbon mạch

hở, cùng dãy đồng đẳng liên tiếp, sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 108,35 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch này giảm 74,25 gam. Tính phần trăm thể tích của hai hiđrocacbon trong X.

45

2.7. Hỗn hợp khí X gồm 3 hiđrocacbon A, B, c . Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol hỗn hợp X thì thu được 33 gam CO2 và 16,2 gam H 2O. Mặt khác nếu cho 0,4 mol X lội chậm qua bình đựng dung dịch nước brom dư thì khôi lượng của bình đựng brom tăng 8,4 gam.

a) Xác định công thức phân tử của các chất trong X, biết A, B cùng dãy đồng đẳng anken.

b) Tính % theo thể tích của các chất trong X.c) Hoàn thành các phản ứng sau theo sơ đồ :

(C) (D) (A) ^ (E) ^ (F) -> (B).2.8. Hỗn hợp khí X gồm 3 hiđrocacbon liên tiếp trong dây đồng đẳng, trong đó có

hai hiđrocacbon có số mol bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn m gam X, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 226,55 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 148,05 gam. Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích của mỗi chất trong X.

2.9. Cho 7,84cm® hỗn hợp khí X gồm 1 anken A và H2 đi chậm qua bình đựng dung dịch KMnƠ4 dư thấy có 4,48cm® khí đi ra khỏi bình. Mặt khác, nếu lượng khí X ở trên vào bình kín có chứa sẵn một ít bột Ni thể tích không đáng kể. Nung nóng bình một thời gian và đưa về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình giảm 2 0 % so với ban đầu.

a) Tính hiệu suất phản ứng hiđro hoá. Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.b) Xác định công thức phân tử của A. Biết tỉ khối của X so với H2 là 12,57.

2.10. Hỗn hợp khí X gồm hai ankan A, B và một anken c. Đốt cháy hoàn toàn m gam X rồi cho sản phẩm cháy thu được vào 950ml dung dịch Ba(OH)2 IM (vừa đủ) thì thu được 147,75 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 71,95 gam. Mặt khác nếu cho m gam X lội chậm qua bình đựng dung dịch nước brom dư thì có 16 gam brom phản ứng và khôi lượng bình tăng 5,6 gam.

a) Xác định công thức phân tử của A, B, c.b) Tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong X.

2.11. Đốt cháy hoàn toàn 2,8 gam hợp chất hữu cơ A rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch NaOH thì dung dịch này có khối lượng tăng thêm 12,4 gam, thu được hai muối có tổng khôi lượng 19 gam và hai muôi này có tỉ lệ mol 1 : 1 . Xác định dãy đồng đẳng của chất A.

2.12. Một hỗn hợp X gồm 2 anken A, B kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Trộn26

một thể tích X với một thể tích H2 được hỗn hợp Y có d y /H = “ • Cho hỗn

hợp Y vào bình kín dung tích 2,8 lít thì Pi = 4,8 atm (0“C), bình có chứa một ít bột Ni thể tích không đáng kể. Nung bình một thời gian sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình P2 = 2,64 atm.

a) Xác định công thức phán tử của hai anken A, B.b) Tính số mol H2 đã phản ứng.

46

2.13. Cho 1,904 lít hỗn hợp khí A (đktc) gồm H2 và hai anken kế tiếp đi qua bột Ni, nung nóng thu được hỗn hợp khí B (H = 100%), giả sử tốc độ của hai anken phản ứng là như nhau. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp B thu được 8,712 gam CO2 và 4,086 gam H2O. Xác định công thức phân tử của hai anken.

2.14. Cho 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai hiđrocacbon mạch hở đi rấ t chậm qua bình đựng dung dịch brom dư. Sau phản ứng hoàn toàn thấy có 24 gam brom bị mất màu, khôi lượng bình đựng dung dịch brom tăng 6,3 gam và2,24 lít (đktc) khí đi ra khỏi bình. Tỉ khối của X so với H2 là 18,6. Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon trong X.

2.15. Một hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbon mạch hở. Cho 1680ml hỗn hợp này đi qua nước brom dư, sau khi phản ứng hoàn toàn còn lại 1 1 2 0 ml và lượng brom tham gia phản ứng là 4 gam. Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn 1680ml hỗn hợp trên rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ vào nước vôi trong dư thì thu được 12,5 gam kết tủa. Xác định công thức phân tử của 2 hiđrocacbon.

2.16. Hỗn hợp khí A gồm hiđro, một paraTin và 2 olefín là đồng đẳng liên tiếp. Cho 560ml A đi qua ông chứa bột niken nung nóng được 448ml hỗn hợp khi Ai lội qua bình dung dịch nước brom thấy dung dịch nhạt màu một phần và khôi lượng bình tàng thêm 0,343 gam. Hỗn hợp khí A2 đi ra khỏi bình dung dịch nước brom chiếm thể tích 291,2ml và có tỉ khôi so với không khí bằng 1,313. Xác định công thức phân tử của các hiđrocacbon và tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A.Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các oleíĩn phản ứng với tốc độ bằng nhau (nghĩa là tỉ lệ với thành phần % thể tích của chúng) và các thể tích đo ở đktc.

2.17. a) Hợp chất A có 8 nguyên tử của 2 nguyên tố M a < 32, lập luận để tìm ra công thức của A.

b) Hỗn hợp D gồm hợp chất A và ankin B (ở thể khí) trộn với nhau theo tỉ lệ mol 1 ; 1. Thêm O2 vào hỗn hợp D được hỗn hợp Di có tỉ khôi so với H2 = 18. Đốt cháy 8,96 lít hỗn hợp Di (đktc) trong bình kín có dung tích không đổi. Sau phản ứng đưa về 0“C thu được hỗn hợp khí D2 có khôi lượng mol 42,933 và p = 3 atm. Tìm dung tích của bình.

2.18. Đốt cháy 0,3 mol hỗn hợp 2 hiđrocacbon mạch hở (thuộc trong sô' 3 loại sau ;22parafin, olefin và ankin) có tỉ lệ khối lượng phân tử là — , rồi cho sản phẩm13

sinh ra đi vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy bình nặng thêm 46,5 gam và có 147,75 gam kết tủa.

2.19. Cho 1 bình thép dung tích 2 lít chứa sẵn 1 lít H2O và 1 lít hiđrocacbon CxHy(A) không tan trong H2O, áp suất bình lúc này 1,344 atm, 0°c. Sau đó cho vào bình 26,4 gam hỗn hợp CaC2 và CaCOa, sau đó đưa bình lên nhiệt độ phòng để nước nóng bốc hơi và nén từ từ 15,5 lít khí O2 (đktc). Bật tia lửa điện để phản ứng xảy ra hoàn toàn.

47

Sau đó lại đưa bình về 0“C thì áp suất lúc này là 3,18 atm (do O2). Để nước trong bình hoá lỏng thì thấy có 2 gam chất rắn và dung dịch có thể tích bằng1 lít và chứa muối Ca(HC0 3 )2 nồng độ 0,28M. Bỏ qua V chất rắn và áp suất hơi bão hoà của nước.

a) Tính % CaC2 và CaCOs trong hỗn hợp ban đầu.

b) Tìm công thức A.

2.20. Một hỗn hợp A gồm 3 hiđrocacbon X, Y, z mạch hở ở thể khí (không có hiđrocacbon nào chứa từ 2 liên kết đôi trở lên).

- Đốt cháy hoàn toàn 22,4 lít hỗn hợp A (đktc) thu được số mol CO2 bằng sô' mol H2O.

- Nếu tách z thu được hỗn hợp khí B. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp B thu được sô mol H2O nhiều hơn sô mol CO2 là 0,25 mol.

- Nếu tách X thu được hỗn hợp c. Đốt cháy hỗn hợp c thu được sô' mol CO2

nhiều hơn sô' mol H2O là 0,25 mol. Hãy cho biết :

a) Trong hỗn hợp A gồm những hiđrocacbon loại nào ?

b) Hiđrocacbon nào lần lượt bị tách ra ? Tên gọi ba hiđrocacbon ? Biết phân tử khối trung bình của hỗn hợp A bằng 42; của hỗn hợp B là 47,33; của hỗn hợp c là 36,66.


2.21. Đô't cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X với lượng vừa đủ O2, toàn bộ sản phẩm cháy được dẫn qua hệ thông làm lạnh thì thể tích giảm hơn một nửa. X thuộc dãy đồng đẳng nào ?

A. Ankan B. Anken hoặc xicloanken

c. Ankin hoặc ankađien D. Aren

2.22. Đô't cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X mạch hở có d(x/KK) < 1.5 cần 8,96 lít0 2 (đktc) thu được 6,72 lít CO2 (đktc). CTPT của X là

A. C2H2 B. C2H4 c. C3H6 D. C3H4

2.23. Một hỗn hợp X gồm 2,24 lít C3H4 và 4,48 lít một hiđrocacbon A. Đốt cháy hết X thu được 20,16 lít CO2 và 14,4 gam H2O. Các thể tích khí đo ở đktc. CTPT của A là

A. C3H6 B. C2H4 c. CsHs D. C2H2

2.24. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng có phân tử khôi hơn kém nhau 28 đvC ta thu được 6,72 lít khí CO2 và 7,2 gam H2O. Công thức phân tử của 2 hiđrocacbon là

A. CH4 và C3H8 B. C2H4 và C4H8

c. C3H6 và C4H8 D. C2H6 và C4H10

48

2 ^ . Hỗn hợp 2 hiđrocacbon là đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên ta thu được 5,6 lít CO2 và 6,3 gam H2O. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon làA. C2H6 và C3H8 B. CsHg và C4H10

c. CH4 và C2H6 D. C3H6 và C4H8

2.26. Hỗn hợp X gồm 2 ankan cùng dãy đồng đẳng, có phân tử khôi hơn kém nhau 14 đvC. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp trên ta thu được 3,36 lít CO2

(đktc). Công thức phân tử của hai ankan làA. CH4 và C2Hg B. C2Hg và CgHg

c. CsHg và C4H io D. C4H10 và C5H12

2.27. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 6,3 gam H2O. Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được làA. 49,25 gam B. 73,875 gam c . 147,75 gam D. 24,625 gam

2.28. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm một ankan và một anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình một tăng 4,14 gam; bình 2 tăng 6,16 gam. Số mol ankan có trong hỗn hợp làA. 0,06 B. 0,09 c. 0,03 D. 0,045

2.29. Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một hỗn hợp X gồm một số hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng. Hấp thu toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 45 gam kết tủa xuất hiện và khôi lượng dung dịch nước vôi giảm 14,4 gam. Giá trị của V là

A. 3,36 B. 2,24 c. 4,48 D. 5,6

2.30. Đôl cháy hoàn toàn một hỗn hợp X gồm ankan A và anken B thu được 0,15 mol CO2 và 0,2 mol H2O. số mol của A là

A. 0,1 mol B. 0,05 mol c. 0,15 mol D. 0,2 mol

2.31. Oxi hoá hoàn toàn m gam một hiđrocacbon X cần 17,92 lít O2 (đktc) thu được 1 1 , 2 lít CO2 (đktc). CTPT của X là

A. C3H8 B. C4H8 c. C5H12 D. C5H10

2.32. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng cần dùng 9,52 lít O2 và thu được 5,6 lít CO2 . Các thể tích khí đo ở đktc. Giá trị của m là

A. 3,7 B. 2 , 1 c . 6,3 D. 8,4

2.33. Đốt cháy hết hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng liên tiếp, hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thu được 25 gam kết tủa và khối lượng dung dịch nước vôi trong giảm 7,7 gam. Công thức phân tử của hai hiđrocacon trong X là

A. CH4 và C2H6. B. CaHe và CgHs

c. C3H8 và C4H10 D. C2H4 và C3H0

49

2.34. Oxi hoá hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm 2 ankan. Sản phẩm thu được cho đi qua bình I đựng H2SO4 đặc, bình II đựng dung dịch Ba(OH>2 dư th ì khối lượng của bình I táng 6,3 gam và bình II có m gam kết tủa xuất hiện. Giá trị của m là

A. 68,95 gam B. 59,1 gam c. 49,25 gam D. 73,875 gam

2.35. Hiđrocacbon A và B có cùng công thức C5H12 tác dụng với CI2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 thì A cho 1 dẫn xuất duy nhất còn B cho 4 dẫn xuất. Vậy A và B lần lượt là

A. neopentan và isopentan B. neopentan và pentan

c. isopentan và neopentan D. pentan và isopentan

2.36. Ankan X tác dụng với CI2 (askt) tạo được dẫn xuất monoclo trong đó clo chiếm 38,38% khôi lượng. Vậy X là

A. CH4 B. C3H8 c. C4H10 D. C5H12

2.37. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp X gồm C2H6, C2H4, C2H2, rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy có 2 0 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng bình tăng 12,4 gam. Tỉ khối của hỗn hợp X so với H2 là

A. 28 B. 14 c. 42 D. 56

2.38. Hỗn hợp X gồm một ankan và một anken. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thu

được a mol CO2 và b mol H2O. Hỏi tỉ sô' T = — có giá trị trong khoảng nào ?a

A. 1,2 < T < 1,5

c. 1 < T < 2

B. 1 < T < 2

D. 1,2 < T < 1,5

2.39. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X thu được 1,792 lít CO2 (đktc) và 1,62 gam H2O. X tác dụng được với CI2 có ánh sáng thu được một dẫn xuất monoclo duy nhất. X có tên là

A. isooctan B. neopentan

c. 2,3-đimetylbutan D. 2,2,3,3-tetrametylbutan

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CH4 , C2H4, C2H2, thu được 35,2 gam CO2 và 25,2 gam H2O. Giá trị của m là A.1,24 B. 12,40 c.2,48 D.24,80Cho hỗn hợp X gồm CH4, C2H4, C4H4 . Đốt cháy hoàn toàn 8 , 8 gam X rồi dẫn toàn bộ sản phẩm thu được qua 400ml dung dịch Ca(OH)2 IM thu được m gam kết tủa. Biết 8,4 lít X (đktc) nặng 13,2 gam. Giá trị của m là A. 40 B. 25 c. 15 D. 20

2.42. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 4,48 lít CO2 (đktc) và 5,4 gam H2O. Công thức phân tử của X làA. CH4. B. C2H6 c . C2H2 D. C2H4

2.40.

2.41.

50

2.43. Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbbn A rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong dư thấy khôi lượng bình tăng 39g và xuất hiện 60g kết tủa. Công thức phân tử của A là

A. CH4 B. CaHg c. C2H2 D. CgHu

2.44. Đốt cháy một hiđrocacbon no bằng Og dư rồi dẫn sản phẩm cháy đi lần lượt qua H2SO4 đặc rồi đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Khi thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thấy tách ra 39,4 gam kết tủa BaCOs, còn lượng H2SO4 tềmg thêm 10,8 gam. Hỏi hiđrocacbon trên là chất nào ?

A. CH4. B. CaHg c. C2H2 D. C5H12

D. HƯỚNG DẨN GIẢI VÀ ĐÁP ÁNI. B ài tậ p tự lu ậ n

2.1. Phân tử khối của dẫn xuất brom là : 75,5.2 = 151

Gọi công thức của dẫn xuất brom là CxHyBr .

Ta có : 12x + y + 80z = 151 151z < ----- mà z nguyên dương 1.

Ta có : 12x + y = 7 1 - > x = 5 v à y = l l

Công thức phân tử của dẫn xuất chứa brom là CsHiiBr. Vậy công thức phân tử của hiđrocacbon là C5H 12.

Với công thức cấu tạo : CH3-CH 2-CH 2-CH 2-CH 3 (pentan)

CHs-CHíCHsl-CHa-CHg (isopentan)

CH3-C(CH3)2-CH 3 (neopentan)

Vi A tác dụng với Br2 trong điều kiện thích hợp chỉ cho 1 dẫn xuất duy nhất nên có cấu tạo đôi xứng nên A là neopentan.

2 .2 . a) Hai hiđrocacbon hơn kém nhau 28g, suy ra hơn kém nhau 2 nhóm CH2 . Vậy hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng.

nco2 = (13 : 44) = 0,3 < nH,o) = (9 : 18) = 0,5

-> Hai hiđrocacbon là ankan.

b) Nếu dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng CaO trước thì

CaO + H2O ---- > Ca(OH)2

0,5 —> 0,5

Ca(OH)2 + CO2 --- CaCOs-l + H2O

0,3 <- 0,3 ^ 0,3

^ Khôi lượng của bình tăng là khối lượng của CO2 và H2O hấp thụ :

nibình tăng = 44.0,3 + 18.0,5 = 22,2 gam

51

, - “ C0 2 0,3 , ^c) n = ------— -----= — -- -----= 1,5^H2 0 ~ ^CƠ2

1 < Iii < rĩ = 1,5 < Ii2 = ni + 2 ^ Iii = 1 (CH4) và 112 = 3 (CsHs)

d) no = l,5nco„ + —Hạ = 1,5.0,3 + —(0,5-0,3) = 0,55 mol Vq = 12,32 lít

2.3. a) n 0 2 = = 0,94 mol; ncog = — = 0,56 mol22,4

Hai hiđrocacbon là ankan

32

^Ơ2 ^ l>5nc02

-> Ha = 2(nQ - l , 5 nco2 ) = 2(0,94 - 1,5.0,56) = 0,2 mol

0,56-> n- ^C02 = 2,8 ^ Có 2 cặp nghiệm phù hợp ;

n^ = 2 (C2 H0 )

Ha 0,2

hoạc ,Ịn 2 - 3 (C3H3 ) [n2 - 4 (C4 Hjq)

b) Cặp 1. Gọi a, b lần lưcrt là số mol của CH4 và C3H8. Ta có hệ : a + b = 0 , 2 Ja = 0 , 0 2

a + 3b = 0,56 Ịb = 0,18

%mr16.0,02.100% = 38,83%

16.0,02 + 44.0,18

^ %mc Hg = 100% - 38,83% = 61,17%

Cặp 2. Tưcmg tự như trên ta cũng có hệ : ía + b = 0 , 2 ía = 0 , 1 2

= 43,69%-> %m,

2a + 4b = 0,56 ^ |b = 0,08

30.0,12.100%30.0,12 + 58.0,08

%mp H = 100% - 43,69% = 56,31%C4H10 > ’

2.4. a) Phản ứng cháy : CxHy + X + —4

o . -+ XCO2 + -H 2O 2

-~Vhh', Vc0 2 -83,3 1x - v ,hh100 2

Theo định luật Avogađro trong điều kiện t, p, tỉ lệ V bằng tỉ lệ sô' mol.

1 L2 ______ =

y 1 2

^HaO ’ H2ơ

^COa->

CO2 83,3 1

10 0 "" 2

52

-> Công thức của A viết lại thành (C5Hi2)n Điều kiện ; 12n < 2.5n + 2 - > n < l ^ n = l

CTPT của A là C5H12.

b) C5H12 + 8O2---- > 5CƠ2 + 6H2O

a ^ 8 a -> 5a -> 6 a

Giả sử trong hỗn hợp X có chứa a mol C5H12 và b mol O2 .

V ì v „'H2 0 - ^ 6 a = i ( 5 a + 6 a + b - 8 a)

%v,12a = 3a + b ^ b = 9a.

.1 0 0 % = ^ .1 0 0 % = 1 0 % ^ %Vo„ = 90%C5H12

2.5. -23,5222,4 = 1,05 mol; nc0 2 = ncacOg = 0.'7 moi

n,-> O2 1,05 = 1,5

2 .6 . n,

^C0 2

-> A, B là anken3 C5 H25 + 2 KMnƠ4 + 4 H2O ---- > SCịịHaslOHla + 2Mn02l + 2KOH

0,25 <- —3

Trong 0,25 mol X có chứa 0,15 mol A và 0,1 mol B— — O.lnA + 0,15nn „ „

^ 0,25n = 0,7 ^ H = 2,8 ^ ^ = 2,8 ^ 3nA + 2nB = 140,25

Giả sử Ha < ns -> 2 < nA < 2,8 -> nA = 2 ^ ne = 4-> CTPT của A là C2H4 và B là C4H8 .Nếu Ub < Ua -> 2 < ne < 2,8 -> nB = 2 -> nA = 5

CTPT của A là C5H 10 và B là C2H4 (loại vì không có đáp án)._ 108,35 _ ^ ,

OBacOa - ~ r z z ~ - molco.

‘H2O

197108,35-74,25-44.0,55

18= 0,55 mol

nR, 0 = neo, X gồm hai anken

n = nco2 0,55n-Ị, 0,25

= 2,2 ^ ni = 2 (C2H4) < n = 2,2 < n2 = 3 (CsHe)

, , , íx + y = 0,25 íx = 0,2Đăt np„H = X mol; np u. = y mol. Ta có hê : ( „ ^ 1 „ „„• ^2“ '' ^3 ^ 6 Ì2 x + 3 y = 0 , 5 5 Ịy = 0,05

^ %v,C2H40,2

0,25.100% = 80% ^ %Vc H = 100% - 80% = 20%.

53

2.7. a) nco, = - ^ = 0.75 (mol) < iih o = = 0,9 (mol)44 ^ 1 8

Trong X chứa một chất là ankanĐặt C -H 2- ^ 2 - 2k công thức chung của 3 hiđrocacbon

^ H = 1,875 -> X có chứa CH40,4 ’

Qankan (X) = 0,9 - 0,75 = 0,15 mol - > Sô' mol anken là :

0,4 - 0,15 = 0,25 mol8,4Sô' nguyên tử c trung bình của hai anken =

14.0,25

Theo tính chất trung bình : 2 < Ha < 2,4 < nB < 4 -> Ha = 2 (C2H4) và nB = 3 (CsHe) hoặc Hb = 4 (C4IỈ8)

Vậy có hai cặp nghiệm phù hợp :

= 2,4.

Cặp 1 :A : C2 H4

B : CgHg hoặc cặp 2 : c : CH4

A : C2 H4

B : C4 H8

C:C H.

b) %VcH, =

Cặp 1 :

0,15 .100% = 37,5%0,4

a + b = 0,25 ía = 0,15 (mol)2a + 3b = 0,75 - 0,15 = 0,6 ^ |b = 0^ (mol)

%Vc2H4 = 37,5%; %Vc3Hg = 100% - 2.37,5% = 25%

a + b = 0,25 ía = 0,2 (mol)2a + 4b = 0,75 - 0,15 = 0,6 ^ Ịb = 0,05 (mol)

Cặp 2 :

%Vc2H4 = — .100% = 50%; %Vc Hg = 100% - (37,5% + 50%) = 12,5% 0,4

c) 2 CH4 C2H2 + 3H2

(D)

C2H2 + H2 C2H4

(A)C2H4 + H Cl---- > C2H5CI

(E)

C2H5CI + 2Na + CH3CI y CgHs + 2NaCl

(F)

C3H8 C3H6 + H2

(B)

54

Hoặc : 2C2H5CI + 2Na C4H10 + 2NaCl

(F)

C4H4J 10 xt, t° > C4H8 + H2

(B)

2.8. CO2 + Ba(OH) 2 ---- > BaCOsl + H2O1,15 4 - 1,15

m dd giảm = m ị - ( m c 0 2 )hấp thụ

nHaO = 1.55 mol > nco2 = 1.15 mol

X gồm 3 ankan -> nx = 1,55 - 1,15 = 0,4 mol

H = ^ = Ì H = 2.8760,4

Bài toán có hai nghiệm phù hợp ;CH4 : a (mol)

(I)C3H8 : c (mol)

b) Ta có : a + b + c = 0,4

• Nghiệm I : a + 2b + 3c = 1,15

• Nghiệm II : 2a + 3b + 4c = 1,15

Xét 3 trường hợp sau :

C2H6 a (mol)

(II)' C3H8 b (mol)

C4H10 : c (mol)

(1)

(2)

(3)

+ Nếu a = b : Từ (1), (2)

%Vch4 - -

Từ (1), (3)

2a + c = 0,4 3a + 3c = 1,15

1.100%

a = b = -— 60

c = •1130

%Y,

60.0,4

2a + c = 0,45a + 4c = 1,15 |c = 0,1

0,15.100%

->

= 4,16%; %Vc3Hg = 91,68%

a = b = 0,15

C2H6 = = ■ 0,4 = 37,5%; %Vc^Hio = 25%

, Í2a + b = 0,4 , .+ Nếu a = c : Từ (1), ( 2 ) Vô nghiệm

4a + 2c = 1,15

Từ (1), (3)2a + b = 0,4 6 c + 3b = 1,15

-> Vô nghiệm

55

+ Nếu b = c : Từ (1), (2) Vô nghiệma + 5b = 1,15

Từ(l), ( 3 ) â + 2b = 0,4 2a + 7b = 1,15

1a = —

6

b = ị60

%v,C2H61.100%

6.0,4 = 41,67%; %Vc3H3 ='%Vc^Hio =29,165%

2,9. a) Va = 7,84 - 4,48 = 3,36cm^CnH2n + H2---- > CnIỈ2n+2

X X X

-> Vsau = Vtrước - X = 7,84 - X -> ^ = = — -----> X = l,568cm®Pg 7,84 - X 0,8

^ H2 < ^H2 phản ứng tính theo thể tích của anken

H = ^ ^ ^ .1 0 0 % = 46,67%.3,36

b) Mx = = 2.12,57 -> n = 4 -> A là là C4H8 .7,84

2 .1 0 . a) CO2 + Ba(OH) 2 ---- > BaCOsi + H2O0,75 ^ 0,75 ^ 0,752 CO2 + Ba(OH) 2 ----)• BaíHCOala

0,4 <- 0,2

X “ C02 = + 0,4 = 1,15 mol mddgiảm = niBacOa “ “ C02 + “ H20)

nH2O147,75-44.1,15-71,95

18= 1,4 mol

Hankan = Hh o - » 0 0 2 = - 1,15 = 0,25 mol

Đặt công thức tổng quát của anken c là Cn,H2m (m ^ 2)Cm^2in BT2 > CniH2inBr2

0,1 < - 0,1Khôi lượng bình đựng brom tăng là khôi lượng của anken bị hấp thụ :

nianken = 5,6 gam 14m.0,l = 5,6 ^ m = 4 (CdHg)Đặt công thức chung của hai ankan là CjjH2i5+2

C' tr . Oư 1 /-» '^5^25+2 + '^ 2 -> nCOo + (n + DHoO

0,25 ^ 0,25n

Cdỉlg + 6 O2 ---- k 4 CO2 + 4 H2O0,1 ^ 0

56

^ cOq ~ 0,25n + 0,4 — 1,15 —> 11 — 3 —> 1 ^ 11 < n — 3 < ĩig ^ 4

-> Công thức phân tử của A, B là CH4 và C4H10 hoặc C2ỈỈ6 và C4ỈỈ10.

b) m =: mankan + nianken = (14.3 + 2).0,25 + 56.0,1 = 16,6 gam 56.0,1-> %m,C4H8 16,6

-.100% = 33,73%

Cặp nghiệm CH4 và C4H10 :a -I- b = 0,25 a -k 4b = 0,75

a = — 12

b = l 6

f 1 ^16.

%m.CH4v l 2 y

16,6.100% = 8,03% ^ %mc H = 58,24%

n u Ja + b = 0,25 ía = 0,125• Cặp nghiệm CọHe và C4H10 : ^Ì 2 a + 4b = 0,75 Ịb = 0,125

% m r30.0,125

. 1 0 0 % = 2 2 ,5 9 % % m c H = 4 3 , 6 8 % .16,6

2.11. CO2 -k N aO H---- > NaHCOgX -k X -> X

CO2 -H 2NaOH---- k NaaCOs -k H2O

X ^ 2x -> X

lĩimuối = 8 4 x + 106x = 19 -> X = 0,1 mol -> ^ n ^ o = 0,2 mol

12,4 - 44.0,2nidd tăng - a i c 0 2 + ^ H 2 ơ ^ H 20

Do nco2 = « « 2 0 ^ A là anken.

1 8= 0 , 2 mol

0 1 0 \ TU -t- 2 26.22 .1 2 , a) My = Mx= 32,67 g/mol

2 3

^ Mi = 28 (C2H4) < Mx = 32,67 < M2 = 42 (CgHe).

RT 0,082.(273 -k 0)

^2 _ ^ 2 n 2 =ni

i Í Ị Ì . M M i = 0 , 3 3 m o l4 , 8

«H2 Pứ= “ 0,33 = 0,27 mol

2.13. n = ^ = 0,085 mol; nô = = 0,198 mol; n« o = = 0,227 mol22,4 44 18

57

Vì hàm lượng của c, H trong A và B là như nhau nên để đcfn giản khi tính toán ta thay vì đốt B bằng đốt A.

CnH25 + - y 0 2 ---- > HCO2 +HH2O

X nx nx

2 H2 + O2 ---- 2 H2O

y y

y ~ ÎỈ2 0 “ ^C0 2 ~ 0,227 — 0,198 = 0,029 mol

> X = 0,085 - 0,029 - 0,056 mol

^ = 3,53 ^ ni = 3 (CgHg) < n = 3,53 < na = 4 (C4H8).0,056

2.14. Ha = = 0,25 mol22,4

2,24Khí không bi hấp thu là ankan (A2) (CnH2n+2, n > 1 ) : —— = 0 , 1 mol

22,4

Sô" mol của hiđrocacbon còn lại (Ai) là : 0,25 - 0,1 = 0,15 mol 24- — n I hì mnl —V n . •n = ----- = 0,15 mol -> nAj : ngrg = 1 : 1 ^ Ai là anken (CniHam, m > 2)

- > M a . = 14m =6,30,15

: 42 m = 3 (CgHg)

42.0,15+ M a „ .0,1Mặt khác : -----------------------= 18,6.2 = 37,2 ^ Ma„ = 30 (CaHg).

0,25 ^

2.15. Sô" mol hỗn hợp : 0,075 mol.Sô mol hiđrocacbon no (không phản ứng với nước brom); 0,05 mol.Sô" mol hiđrocacbon không no (đó phản ứng với nước brom); 0,025 mol

Đặt công thức chung của hiđrocacbon không no là CnH2n+2-2k (k là sô" liên kết đôi hay liên kết ba).

CnH2n+2-2k + kBra ---- > CnH2n+2-2kBr2k0,025 0,025k

Sô" mol hiđrocacbon không no là : 4 : 160 = 0,025k ^ k = 1

Vậy hiđrocacbon không no là CnĩỈ2n

Viết phương trình hoá học của phản ứng cháy của Cn,H2m+2 và CnỉỈ2n

Cn,H2™^2 + - ^ ^ ^ 0 2 ---- > mC0 2 + (m - DH2O

0,05 mol 0,05m mol

58

-> nC0 2 + nH2Ơ

0,025n moi

—> CaC0 3 >l' + H2O

C„H2„ + ^ Ơ 2

0,025 mol

CO2 + Ca(OH)2

Số mol CaCOa : 0,125 mol -> Tổng sô' mol C0 2 là 0,125 mol

-> 0,05m + 0,025m = 0,125 2m + n = 5

Với m, n nguyên dưcmg và n > 2. Lập bảng ta được : n = 3 và m = 2

Vậy 2 hiđrocacbon là C3H6 và CH4 .

2.16. Coi 2 olefin Cn,H2m và Cn,+iH2m+2 tương đương 1 olefin trung bình. Vậy hỗn hợp A gồm ; CnỉÌ2n+2 (a mol); (b mol); H2 (c mol)

Sô' mol A là 0,025 mol -> a + b + c = 0,025 (1)

Vì phản ứng hoàn toàn, hỗn hợp Ai còn tác dụng với dung dịch brom còn olefin -> H2 bị tác dụng hết.

CnỉỈ2n+2 ---- > CnIỈ2n+2

a mol a mol

Cin^2ĩn + ^ 2 ---- > Cj5H2Ị5+2

c mol c mol c mol

Theo dầu bài phản ứng xảy ra hoàn toàn mà oleíĩn còn dư trong Ai. Vậy H2

đă hết nên có phương trình sau :

Sô' mol Ai : 0,02 mol -> a + b + c - c = 0,02

-> a + b = 0,02 -> c = 0,05 (2)

CsHgs + Br2

b - c

^ddBr^tăng ^ 2olefintd 14m(b c) 0,343

Hỗn hợp Ả 2 : C„H2n+2 ( a mol); Ci5H2m+2 (c mol)

Sô' mol Ả 2 là 0,013 mol -> a + c = 0,013

Từ (1), (2), (3), (4) ta có :

b = 0,025 - 0,013 = 0,012; a = 0,013 - 0,05 = 0,08

* Tính tỉ lệ sô' mol 2 olefin trong hỗn hợp 2 olefin

Sô' mol olefin phản ứng với dung dịch brom :

= 0,02 - 0,013 = 0,007

(3)

(4)

7 7 0,043M2 olefm = —----- = 490,07

14m = 49 -> C3H6 và C4H8 -> X : y = 1 : 1

59

Theo đầu bài tỉ lệ moi tham gia phản ứng bằng tỉ lệ mol có trong hỗn hợp. Vậy sô" mol mỗi olefin trong hỗn hợp đầu là 0,006 mol.

* Tìm công thức parafm đầu : CnH2n+2

Paraíĩn mới sinh do 2 olefin phản ứng cộng H2 : Cj5 H2i5 + 2

Số mol A2 = 0,013 khôi lượng A2 = 0,013 X (1,313 X 29) = 0,495 gam Số mol CnH2n+2 = 0,495 - (0,005 X 51) = 0,24

20,4M,CnH2n+230 14n + 2 = 30 ^ n = 2 (CaHe)

0,008

Bạn đọc tự tính % của các chất trong hỗn hợp.

2.17. a) Ma < 32 có 8 nguyên tử trong phân tử :Vậy A phải có nguyên tô" H trong phân tử và nguyên tô" R nào đó. Nếu chỉ có 1 nguyên tử R trong phân tử thì có tới 7 nguyên tử H. Không có hợp chất nào như vậy. Vậy A phải có sô' R > 2.Gọi công thức A : RnHm

n + m = 8 —>m = 8 - n mà nR + m < 3nR + 8 - n < 32 ^ n(R - 1) < 32 - 8 -> n(R - 1) = 24

n 2 3 4

R < 13 < 9 < 7TT 42Ml ngt < --- = 4

8

Chỉ có c thỏa mãn. Hợp chất A có công thức C2H6 . b) 1 mol hỗn hợp Mi có : a mol C2H6; a mol B (CnH2n-2); (1 - 2a) mol O2

Md = 36 = 30a + (14n - 2)a + (1 - 2a)32 -> 14na - 36a = 4-> a(14n - 36) = 4

4a < 0,5 vậy < 0,5 —> 4 < 7n - 18 —> 7n > 22 -> n > 3,1.14n - 36

Thay n = 4 vào phưcmg trình tính Md : a(14n - 36) = 4 a x 2 0 = 4 - > a = 0,2 mol C2H6

0,4 mol Dj có X = 0,2 X 0,4 = 0,08 mol Sô" mol C4H6 Cũng bằng 0,08 mol; O2 = 0,4 - 0,16 = 0,24 mol

C2H6 + 3 ,5 0 2 ---- 2CO2 + 3H2O0,08 0,28

C4H6 + 5 ,5ơ2 ---- > 4CƠ2 + 3H2O

0,08 0,44Sô' mol O2 cần : 0,44 + 0,28 = 0,72 mol. Vậy O2 thiếu và dư hiđrocacbon

C2H6 + 3 ,5 ơ 2 ---- > 2CO2 + 3H2OX mol 3,5x mol 2x mol

60

C4ỈỈ6 5,502---- 4 CO2 + 3 H2Oy moi 5,5y mol 4y mol

C2H6 dư : 0,08 — X có khối lượng m = 30(0,08 - x)

C4ỈỈ6 dư : 0,08 - y có khôi lượng m = 54(0,08 - y)

CO2 mới sinh 2x + 4y có khôi lượng m = 44(2x + 4y)

Md2 =30(0,08 - x) + 54(0,08 - y) + 44(2x + 4y)

(0,08 - x) + (0,08 - y) + (2x + 4y)

^ 16,067x - 6,799 = 0,149 (1)

3,5x + 5,5y = 0,24 (2)

Giải (1), (2) được X = 0,03 và y = 0,02

A có số mol C2ĨỈ6 ; 0,08 - 0,0,2 = 0,06

C4H6 : 0,08 - 0,03 = 0,05

CO2 : (2 X 0,02) + (4 X 0,03) = 0,16

Vậy sô' mol D2 : 0,06 + 0,06 + 0,16 = 0,27

= 42,933

V = nRT22 4

0,27 x ^ ^ x 273 273 = 2,016 lít.

p 3

2.18. ng0 2 = 0,75 mol; = 0,75 mol — > 1 1 QO2 = ^H2 Ơ

Theo đầu bài hai hiđrocacbon tác dụng với nước brom vậy phải chứa hiđrocacbon không no (anken, ankin). Do đó có các trường hợp sau :

* Cả hai hiđrocacbon là anken.

Gọi công thức chung của hai anken này là CịịHgn

CịịHgn + O2----> nC02 + ĨĨH2O

0,3 mol 0,3n mol

Ta có : 0,3n = 0,75 -> ĩĩ = 2,5. Vậy có C2H4 -> M = 28; C3H6 -> M = 42. Tỉ lệ 2

M là — (loại vì trái với đề bài).3

* Một hiđrocacbon là ankan và một hiđrocacbon là ankin với số mol bằng nhau.

Đặt công thức của hai hiđrocacbon là CxHy (0,15 mol); CxHy' (0,15 mol)

CxHy+ ^ ^ 0 2

CxHy+ ^ ^ ^ Ơ 2

^ XC0 2 + - H 2 0 2

X CO2+ — H2O 2

số mol H2O : 0,75 mol - > 0,15x + 0,15x' = 0,75 -> X + y = 5

61

Ta có : X và x' nguyên, dương nếu Cx'Hy là ankin thì x' > 2

X 1 2 3 4 5 6

x ’ 4 3 2 1 0 < 0

X = 1 CH4 (M = 16); x' = 1 C4H6 (M = 54)

Tỉ lệ M là (loại vì trái với đề bài).27

X = 2 ^ CaHg (M = 30); x’ = 1 ^ CaHe (M = 40)3Tỉ lệ M là — (loai vì trái với đề bài).4

X = 3 ^ C3H8 (M = 44); x' = 1 C2H2 (M = 26)

hai hiđrocacbon là C3IỈ8 và C2H2.9 9

Tỉ lệ M là — 13

2.19. - Sô' mol A : 0,06 mol

- Sô' mol O2 đưa vào bình : 0,692 mol

- Sô' mol O2 dư : 0,142 mol

Sô' moi O2 đó tham gia phản ứng : 0,992 - 0,142 = 0,55 mol

CaC2 + 2 H2O ——> C2H2 + Ca(OH)2

a mol 2 a mol a mol a mol

C2ỈỈ2 + 2,502 — > 2 C O 2 + H2Oa mol 2,5a mol 2 a mol a mol

2 CO2 + Ca(OH)2 -> C a (H C 03)2

2 a mol a mol a mol

Lượng CO2 do C2H2 sinh ra khi cháy vừa đủ tác dụng với Ca(0 H )2 do CaC2

tạo ra. Vậy nÔg do C2H2 sinh ra khi cháy sẽ làm tan bớt CaCOs. Gọi sô' mol

CaCOs là c mol.

CxHy

0,06 mol

x + ỵ

4

O2 XCO2 + 4 -H 2O 2

0,06 mol 0,06x mol

CO2 + H2O + CaCOa ---- > Ca(HC0 3 ) 2

0,06x mol 0,06x mol 0,06x mol

Sô' mol Ca(HC0 3 ) 2 : 0,28 mol -> a + 0,06x = 0,28

Sô' mol CaCOs thu được : 0 , 0 2 mol -> c - 0,06x = 0,02

Từ (1), (2) rút ra : a + c = 0,3

( 1)

(2)

(3)

62

Theo đầu bài : 64a + lOOc = 26,4 (4)Giải (3), (4) được : a = 0,1 và c = 0,2 (5)

Thay (5) vào (1) được X = 3. Số mol O2 đốt C2H2 : 0,25a = 0,25 mol. số mol O2 đốt CxHy : 0,55 - 0,25 = 0,3 mol

Mà ta có : X + —4

0,06 = 0,3. Thay X = 3 vào ta được y = 8 CsHg.

2.20. a) Theo đầu bài :

- Đô't cháy hoàn toàn hỗn hợp A cho số mol CO2 = số mol H2O.

- Tách z khỏi hỗn hợp được B (X, Y) và đốt cháy hoàn toàn B cho số mol H2O > số mol CO2 là 0,25 mol.

- Tách X khỏi hỗn hợp được c (Y, Z) và đốt cháy hoàn toàn c cho số mol CO2 > số mol H2O là 0,25 mol.

Theo dữ kiện 1 thì hỗn hợp A gồm :(a) X, Y, z đều là 3 anken.

(b) Trong hỗn hợp A có 1 ankan và 2 ankin với tỉ lệ số mol ankan và tổng số mol 2 ankin là 1 : 1 .

(c) Trong hỗn hợp A có 2 ankan và 1 ankin với tỉ lệ tổng số mol 2 ankan và sô' mol ankin là 1 : 1 .

(d) Trong hỗn hợp A có 1 ankan, 1 anken và 1 ankin với tỉ lệ tổng sô' mol ankan và sô mol ankin là 1 ; 1 .

b) Sô' mol hỗn hợp : 1 mol.

Theo dữ kiện 2 ta loại trường hợp (a) vì hỗn hợp B phải có 1 ankan thì sô' mol H2O > sô mol CO2 là 0,25 mol.

b) Trường hợp (b) cũng bị loại vì trong A gồm 1 ankan và 2 ankin với sô' mol ankan bằng tổng sô' mol ankin và bằng 0,5 mol.

Nếu tách 1 ankin thu được hỗn hợp B gồm 1 ankan và 1 ankin. Đốt cháy B sô' mol H2O > sô' mol CO2 thỏa mãn (2 ), nhưng nếu tách 1 ankan thu được c gồm 2 ankin và khi đô't cháy không thỏa măn (3).

Sô' mol CO2 > sô' mol H2O là 0,5 mol vì :

Sô mol 2 ankin : 0,5 mol

CnH2n-2+ ^ ^ 0 2 ^ nC0 2 + (n - 1 )H2 0

0,5 mol 0,5n mol 0,5(n - 1) mol

Sô' mol CO2 - sô' mol H2O = 0,5 mol. Vậy trường hợp này bị loại. Lí luận tưcmg tự trường hợp (c) cũng bị loại.

Trường hợp thỏa mãn là (d). Phô'i hợp (2) và (3)

63

Đốt cháy X, Y cho số mol CO2 > số moi H2O là 0,25 mol.Đô't cháy Y, z cho số mol H2O > sô' mol CO2 là 0,25 moi.

Cộng kết quả đốt thì được số mol CO2 = sô' mol H2O

Mà theo đầu bài đốt X, Y, z thì được số mol CO2 = sô' mol H2O. Vậy tách Y ra khỏi X, Y, z đốt cũng được sô' mol CO2 = sô' mol H2O. Vậy Y là anken.

Theo (2) trong B có 1 ankan mà Y là anken thì X là ankan. Vậy z là ankin thì thỏa mãn 3 dữ kiện trên và tỉ lệ số mol ankan và ankin là 1 : 1.

Khi đốt cháy hoàn toàn B :

CnH2n+2

X mol

CmH2in

y mol

3n + lO2

3mO2

---- > nCƠ2

nx mol

-> mC0 2 +

+ (n + 1 )H2 0

(n + l)x mol

m ỉỈ2 0

my molmy mol

Theo dữ kiện 2 ta có : (n + l)x + my - (nx + my) = 0,25

^ X = 0,25 mol (X : ankan)

Như trên ta lập luận sô' mol ankan = sô' mol ankin = 0,25

Khối lượng X : (14n + 2)0,25; Y : (14m)0,25; z : (14p - 2)0,25

■(14n + 2)0,25 + (14m)0,25 + (14p - 2)0,25 = 42 ■ (14n + 2)0,25 + (14m)0,25 = 47,33 X 0,75 (14m)0,25 + (14p - 2)0,25 = 33,66 X 0,75

Giải hệ ta được : n = 4 (C4H10); m = 3 (CsHe); p = 2 (C2H2).


2.21A 2.22D 2.23A 2.24D 2.25A 2.26A 2.27A 2.28B 2.29A 2.30B

2.31C 2.32A 2.33B 2.34C 2.35A 2.36C 2.37B 2.38B 2.39D 2.40B

2.41C 2.42B 2.43D 2.44D

2 .2 1 . Khi đốt cháy X với lượng vừa đủ O2 thì sản phẩm cháy bao gồm CO2 và hơi H2O, qua hệ thông làm lạnh, hơi nước bị ngưng tụ. Do đó theo bài ra Vgiẳn, =

njjô > nco2 X thuộc dãy đồng đẳng ankan.VH2O > ^C02

2 .2 2 . n, 6,72C O 2 = 0,3 mol; n.

8,9622,4 ' ' 22,4 nc02

X thuộc dãy đồng đẳng ankin hoặc ankađien

nx = 2 (l,5 nc0 2 “ >0 2 ) = 2(0,45 - 0,4) = 0,1 mol

= 0,4 moln,O 2 = M < i ,5

0,3

64

n = = M = 3 ^ CTPT của X là C3H4. X 0,1

2.23. nc0 2 “

n

20,16 14,4

'C 3 H 4

= 0,9 mol; i I ti r> = = 0,8 mol;22,4 18

= 0,1 mol; H a = = 0,2 mol22,4 22,4

C3H4 + 4O 2---- )• 3 CƠ2 + 2H2O

0,1 0,3 0,2

^ nco2 (A) = 0,9 - 0,3 = 0,6 mol; (A) = 0,8 - 0,2 = 0,6 mol

- > n c o (A) = njj o (A) - > A thuộc dãy đồng đẳng anken hoặc xicloankan

^ n = = M = 3 ^ CTPT của A là CsHg.n . 0,2

2.24, nô, = -r— = 0,3 mol; nỊỊô - - 0.4 moi nHô >2i ZẠ l o

-> Hai hidrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankan

Hhh -- 11H2O “ ^CƠ2 ~ 0,4 - 0,3 = 0,1 mol

- I CƠ2 0,3 _-> n = — ^ = 3 - > m < n < n 2 = ni + 2Hhh 0 , 1

^ ni = 2 (C2H6) và n 2 = 4 (C4H10).

2.25. nc0 2 = -ỆỆị = 0,25 mol; nnô = “ H2O > ncog

-> Hai hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankan

Hhh — iihoO ~ '^cOo' 0,35 - 0,25 = 0,1 moi

-> n_ 11CO2 0,25 _n = = —— = 2,5 ^ ni < n < n2 = ni + 10,1hh

—> ni = 2 (C2H6 ) và n 2 — 3 (CsHg).

2.26. neo = - 0,15 mol; nx = = 0,1 mol22,4 22,4

—> n =_ 0,15 - ^n = ——f- = —:— = 1,5 -> nj < n < n 2 = ni + 10,1n-v

ni = 1 (CH4) và n2 = 2 (C2H6). 6,3 18

2.27. njỊô = = 0,35 mol —> Hoo, - njj20 “ I ankan - 0,35 0,1 - 0,25 mol

65

CO2 + Ba(0 H )2 — BaC034- + H2O 0,25 -> 0,25

-> niBacoa = 197.0,25 = 49,25 gam.

4 142.28. miH o = nibinh 1 = 4,14 gam ^ iih o = = 0>23 mol

™C0 2 “ rQbình 2 - 6,16 gam —> 11(3026,16

2.29. n,

2 4 4

Hankan = » „ 2 0 - »C0 2 = 0,23 - 0,14 = 0,09 mol

45

= 0,14 mol

CaCOs 100= 0,45 mol

CO2 + Ca(OH)2 ^ CaCOgị + H2O 0,45 0,45

»l<ld giảm = I»C aC 03 “ (*» ỈỈ2 0 + ^ C 0 2 ^

^ H g O = ™ C a C 0 3 ~ »^dd giảm “ ®^CƠ2 = 45 - (14,4 + 44.0,45) = 10,8 gam

10,8nH2O 18= 0,6 mol > ncog

-> Các hiđrocacbon trong X thuộc dãy đồng đẳng ankan

-> nx = n „ 2 0 “ »C0 2 = 0,6 - 0,45 = 0,15 moi ^ V = 0,15.22,4 = 3,36 lít.

2.30. n^ = »ỈỈ2 0 ~ »CƠ2 “ 0,2 — 0,15 — 0,05 mol

2.31. n, 11.2 17,92 „ „ ,- 0,5 mol; no = = 0,8 mol “ 0 2 _ 0 , 8

22,4 22,4 nc02 0,5

X thuộc dãy đồng đẳng ankan

^ nx = 2(n02 - l,5nc02) = 2(0,8 - 0,75) = 0,1 mol

-> n = = . ^ = 5 ^ CTPT của X là C5H 12.»x 0,1

= ^ > 1,5

2.32. n

X thuộc dãy đồng đẳng ankan

^ nx = 2(n02 - l,5n(302) = 2(0,425 - 0,375) = 0,1 mol

- “ co, 0,25-> n = = 2,5 -> m = (14.2,5 + 2).0,1 = 3,7 gam.

“ x 0,1

2.33. n.CaCOs25

100= 0,25 mol

66

CƠ2 + Ca(0H)2---- > CaCOsi- + H2O0,25 <- 0,25

- > nidd giảm = n^CaCOs “ (™H 2Ơ + ™ C 0 2 )

™ H 2 ơ = ™ C a C 0 3 ~ ™ d d giảm ~ ™ C 0 2 = 25 - (7,7 + 44.0,25) = 6,3 gam

^HoO “ ' 0,35 mol > nô.18

-> Hai hiđrocacbon trong X thuộc dãy đồng đẳng ankan —> nx — ~ ^CƠ2 0,35 — 0,25 = 0,1 moi

0,25nx 6,3

= 2,5 -> ni = 2 (C2H6) và n 2 = 3 (CsHg).0,1

2.34. Hjj20 “ —’— ~ 0,35 mol —> ^C02 “ ^H20 ~ ~ 0,35 — 0,1 — 0,25 mol18

CO2 + Ba(OH>2---- > BaCOai + H2O0,25 -> 0,25

“ BaCOg = 197.0,25 = 49,25 gam.

2.35. ứng với CTPT C5H12 có các đồng phân cấu tạo :CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 (pentan)CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 (isopentan)CH3-C(CH3)2-CH3 (neopentan)

Khi monoclo hoá A chỉ thu được một dẫn xuất duy nhất -> các vị trí thế trong A phải như nhau -> A là neopentan.B cho 4 dẫn xuất monoclo ^ B là isopentan.

2.36. CnH2„,2 + CI2 CnH2n.lCl + HCl35,5 38,38 A ír< u \-> ----- =----------------------> n = 4 (C4H 10).

14n + 36,5 100

2.37. nc02 = ^ CaCOs “ 9,2 mol ™H20 19>4 - 44.0,2 = 3,6 gam

-> nj| 0 = 9,2 mol mx - 12.0,2 + 2.0,2 = 2,8 gam

Mx = =28 gam/mol ^ d(x/H2) = ^ = 14U, J. ìu

2.38. CnH2n.2 + ^ ^ Ơ 2 ---- )• nC02 + (n + DH2O

nx (n + l)x3m

Cn,H2m + O2---- > mC02 + mH202

my my

67

-p ^ b nx + my + X â nx + my nx + my

^ 1 < T < 1 + — — < 1 + — - — = 2x + 2y X + 2.0

2.39. nCO21 792 1 62

= 0,08 mol; Hh o = = 0,09 mol ^ Hh o > Hcoa22,4 18

Hai hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankan

nx = 0,09 - 0,08 - 0,01 mol

n = = 8 CTPT của X là CgHnx 0,01

18

X tạo một dẫn xuất monoclo hoá khi các vị trí th ế đều giống nhau. Vậy X là2,2,3,3-tetrametylbutan.

CH, CH,CH3 -Ò----Ò-CH3 + CI2 -5 ^ (CH3)3C-C(CH3)2CH2C1 + HCl

CH3 CH3

2.40. Theo bảo toàn nguyên tô ':

mc = 12nc02 = 12.0,8 = 9,6g; mu = 2nH20 = 2.1,4 = 2,8g

mx = mc + mii = 9,6 + 2,8 = 12,4g.

2.41. 13,2 gam —> 8,4 lít; 8,8 gam —> 5,6 lít —> 0,25 mol

Trong X đều có 4 nguyên tử hiđro nn = 4nx = 1 mol

mc = 7,8g; nca(OH>2 = 0,4 mol

n i = 2nca(OH)2 - ncOa = 2- 0,4 - 0,25 = 0,15 mol m ị = 15g.

4 48 5 42.42. nÔg = = 0,2 mol; n Ịô =

^ X là ankan (CnH2n+2) ^ nx = nyô = 0,3 - 0,2 = 0,1 mol

np/ 0 2^ n = = ^ = 2 -> CTPT của X là C2H6 .

nx 0,1

39 44 0 02 .4 3 . Ta có : nÔg = 0,6 mol < npỊô = ~ — ’ = 0,7 mol nên A là ankan

Sô c của ankan =0,6

18

= 6. Vậy A có công thức CgH h .0,7 - 0,6

2.44. Do nNaOH = 0,7 > 2nj.ja2CƠ3 = 2ng3COg = 2.0,2 => 0,4 nên có thể tạo ra muối axit

NaHCOg hoặc không tạo NaHCOg. Biện luận trường hợp :

68

Không tạo NaHCOs NaOH có dư = 0,3 mol

CO2 + 2NaOH---- > NaaCOs + H2O0,2 0,4 0,2

NaaCOg + BaCla---- > BaCOai + 2 NaClCO 1' — = — là không tồn tại, vì tỉ số nhỏ HoO 3

Trong khi đó njỊ, 0 =0,6 moi -> tỉ số

n hất là — ở CH4 cháy.

Vậy trường hợp có tạo NaHCOa do NaOH không dư -> phần còn lại sẽ phản ứng

CO2 + N aO H ---- > NaHCOg

0,3 0,3

Khi đó nô = 0,2 + 0,3 = 0,5

3n +1,CnỉỈ2n+2 + -0 , nCƠ2 + (n + 1 )IỈ2 0

Thấy ngay — -> n = 5 -> Công thức C5IỈ12. n + 1 0 , 6

m ư ư ttạ 3 . H IĐ RO CA CBO N K H Ô N G NO

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨCI. ANKEN

1. A nken là gì ?Anken là những hiđrocacbon không no, mạch hở có một liên kết đôi trong phân tử. Công thức chung C„H2n với n > 2.

2. T ính c h ấ t ho á học

a) P hản ứng cộng• Với H2 ; Khi có mặt chất xúc tác (Ni, Pt, Pd) ở nhiệt độ thích hợp, anken cộng

H2 cho ankan tưcmg ứng, phản ứng tỏa nhiệt.

Với X2 : CnỉỈQn + Xo Ni > CnIl2nX2 (X : halogen)

Brom dễ cộng vào nối đôi của anken thành dẫn xuất đihalogen không màu.

Với H2O : C„H2n + H2O CnH2n.lOHìíoU lJ

• Với Axit :

+ Cộng HCl : CnHan + HX ^ C„H2„.iX

Từ C3H6 trở đi phản ứng cộng theo quy tắc Maccopnhicop

69

5+ /^ 5—Ví dụ : CH3 ^ CH=CH2 + HCl —

- > CHg-CH-CHg (sản phẩm chính) C1

CH3-CH2-CH2CI (sản phẩm phụ)

+ Cộng H2SO4 đậm đặc (HOSO3H)Ví dụ : CH2=CH2 + HOSO3H---- > CH3-CH2OSO3H.

b) Phản ứng oxi hoá

• Đốt cháy : CnHan + í— ì O2 nC02 + nHaOV 2 j

• Tác dụng với dung dịch KMnƠ4 (thuốc tím)

CnH2„ + [0 ] + H2O C„H2n(OH)2

3CnH2n + 2KMnƠ4 + 4H2O---- ). 3 CnH2n(OH)2 + 2MnƠ2 + 2K0 HR-CH=CH2 + 2 KMn0 4 + 3 H2SO4 ---- > RCOOH + COat + 2MnSƠ4 +

+ K2SO4 + 4H2O

• Tác dụng với oxi có xúc tác (PbCl2, CUCI2) -> Anđehit

CH2=CH2 + O2 CH3CHO

c) Phản ứng trùng hỢpTrùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome), giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rấ t lớn (polime).Sơ đồ chung : n A ---- > (A)nLưu ý : Riêng etilen có phản ứng

CH2=CH2 + CI2 + H2O -> CHo-CHo + HCl 1 1 ^C1 ÒH

CH2 -CH 2 + KOH---- > CH2 -CH 2 + KCl + H2OC1 ÒH x r

(etilen oxit)CeHe + CH2=CH2 ---- > CgHsCHa-CHg

C6H5CH=CH2C6H5CH2-CH3

3. Đ iều ch ế anken aj Đ eh iđra t hoá ancol no đơn chức

Ví dụ

C„H2n.lOH C„H2„ + H2O

CH3-CH2-CH2-OH CH3-CH=CH2 + H2O180 c

CH,-CH-CH,-CHoIÒH

180“ c

-^CHg-CH^CH-CHg

(sản phẩm chính)

-4 CH2=CH-CH2-CHg

(sản phẩm phụ)70

b) Tách h iđrohalogenua từ các dẫn xuất monohalogenCH, 1

CH,R-C-CH , R-C=CHo + HXỴ Ỵ 2 2

X HHoặc : CnHanîX + KOH C„H2„ + KX + H2O

c) Từ dẫn xu ấ t đihalogenR-CH-CH-R' + Z n ---- > R-CH=CH-R' + ZnX2

ĩ ĩX XC2H4Br2 + Z n ---- > C2H4 + Zn.Br2

d) Phản ứng tách ankan

CnH2„.2 C„H2™.2 + C,H2qe) Ankin hợp H2

CnH2n-2 + H2 > CnH2ng) Đ ehỉđro hoá ankan

C„H2n.2 C„H2n + H2TII. ANKAĐIEN1. Ankađien là gì ?

Hiđrocacbon mà trong phân tử có hai liên kết đôi cách nhau một liên kết đcfn được gọi là ankađien liên hợp.Butađien (buta-l,3-đien) và isopren (2-metylbuta-l,3-đien) là hai ankađien liên hợp đặc biệt quan trọng.

2. Tmh chất hoá họca) Phản ứng cộng

• Với H2 : CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2 CH2-C H 2-C H 2-C H 3

CH2 =C-CH=CH2 + 2 H2 CH3 -CH-CH 2 -CH 3

CH,

Với X2 :

CH3

p> CH2-CH=CH-CH2 Br6 r Br

CH2=CH-CH=CH2 + Bt2 ^ 2 0 % ở _80°C)

Với HX :

CH2 -CH-CH=CH2Ỵ 2 Ỵ 2

Br Br(20% ở ểO^C; 80% ở -80“C)

CH2 -CH=CH-CH2Ỵ 2 Ỵ 2

H BrCH2 CH CH CH2 + HBr^g^ị^^^^^„^_20%ở_80‘’C)

CHg CH-CH=CH2H Èr

(20% ở 40°C; 80% ở -80“C)

71

Lưu ý : - ớ nhiệt độ thấp thì ưu tiên tạo thành sản phẩm cộng 1,2. - ơ nhiệt độ cao thì ưu tiên tạo ra sản phẩm cộng 1,4.

b) P hản ứng trù n g hỢp

nCH2=CH-CH=CH2 -(CH2 -CH=CH-CH2 >„

CH2 -C-CH=CH2 \1CH, /n

nCH2=C-CH=CH2 CHg

3. Đ iều ch ếa) Diều ch ế huta-l,3-dien

• Đehiđro hoá butan hoặc buten ở nhiệt độ cao và có mặt xúc tác

CH3CH2CH2CH3 CH2-CH-CH=CH2 + 2H2

CH2=CH-CH2-C H 3 600°c, Cr203,p CH2=CH-CH=CH2 + H2

• Từ ancol etylic

2CH3CH2OH CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O

• Từ axetilen2CH=CH CụCi/NH ci, 450°c CH2=CH-C=CH

CH2=CH-C=CH2 > CH2=CH-CH=CH2• Từ muối natri acrylat (phưcmg pháp Konbe, Đức)

2 CH2=CH-COONa + 2H2O CH2=CH-CH=CH2 + 2CO2T ++ 2NaOH + H2

b) Đ iều chê' isopren• Đehiđro hoá isopentan hoặc isopenten

CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 CH2=C(CH3)-CH=CH2 + 2H2

CH3 -C=CH-CHo CH2 =C-CH=CH2 + H2ÒH3

Đi từ propen

ICH,

2CH=CH-CH3 CH,-CH,-C=CH, CH,=CH-C=CH,, - ^ 2ÒH3 ÒH3

• Đi từ axeton và axetilen

CH^CH + CH3-CO -CH 3 CH=C-C-CH, ” 2’ ->CH,

ÒHCH3

-> CH2 =CH-C-CH3 > CH2 =CH-C=CH2

OH CH,

72

III. ANKIN1. A nkin là gì ?

Ankin là hiđrocacbon không no, mạch hở có một liên kết 3 trong phân tử. Công thức tổng quát CnH2n-2 (n > 2).

2. T ính c h ấ t hoá học a) P hản ứng cộng

Với H2 : CnH2n-2 + H2

CnH2n-2 + 2H2

Với X2 : CnH2n-2 + X2

CnH2„_2 + 2X2 -

Với H " ; (HCli, H CN

Pd/PdCO;^ CnH,Ni > CnH2n+2

-> CnIỈ2n-2X2

--> CnIĨ2n-2X4

CnH2n-2 + HCl ---- > CnH2n-lClCH^CH + HCN CH2=CH-CN (vinyl xianua) CH3COOH + CH^CH---- > CH3C0 0 CH=CH2 (vinyl axetat)

Với H2O : CHs^CH + H2O > CH3CHO

C„H2„_2 + H2O

eo -so^c>Cn_iH2„_iCHO (n = 2)

xt, t“

xt, t° R -C -R 'ĩ0

(S nguyên tử c trong R và R'; n > 3)

• Với ROH : CH^CH + HOC2H5---- > CH2=CHOC2H5 (ete etylvinyl)

b) P hản ứng trù n g hỢp• Nhị hợp : 2CH=CH CuCig, NH4CI CH2=CH-C=CH

• Tam hợp : 3 CH=CH - 60 CgHs

• Đa hợp : nCH^CH---- > (CH)2n (cupren)

c) P hản ứng th ế với ion k im loại• Với kim loại : Kim loại kiềm, kiềm thổ

CH^CH + 2N a ---- > Na-C=C-Na + H2• Với AgNOg/NHs :

C„H2n-2 + AgNOa + NH3---- > CnH2„^3Agi + NH4NO3

Hoặc CnH2n-2 + x[Ag(NH3)2]OH ---- > CnH2„_2_xAg. + 2xNHs + XH2O

R-C=C-H + [Ag(NH3)2]OH---- > R-C=CAgị + H2O + 2NH3(màu vàng nhạt)

CH^CH + 2[Ag(NH3)2]OH---- > AgC^C-Agị + 2H2O + 4NH3

73

(AgNOs + 3NH3 + H2O---- > [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3)

CH=CH + 2 AgNƠ3 + 2 NH3 ---- > AgC=CAgị + 2 NH4NO3

RC^CH + AgNOg + NH3

CH^CH + 2CuCl + 2 NH3

RC^CH + CuCl + NH3 ---- > RC^CCuị + NH4CI

> RCsCAgị + NH4NO3

CuC=CCui + 2 NH4CI

CH^CH + 2[Cu(NH3)2]OH

d) P hản ứng oxi hoá

• Với O2 kk : CnỉỈ2n-2 + O2

CuC^CCui + 2 H2O + 4 NH3

nCƠ2 + (n - 1)IỈ20

• Với dung dịch KMnƠ4 ;

3 CnH2 „ -2 + 8 KMnƠ4 + 4H2O---- > 3 CnH2n- 2 0 4 + 8 Mn0 2 + 8KOH

3 C2H2 + 8 KMn0 4 ---- > 3KOOC-COOK + 8 MnƠ2 + 2KOH + 2 H2O

C2H2 + 2KMnƠ4 + 3H2SO4---- )■ 2 C0 2 t + 2 MnSƠ4 + K2SO4 + 4H2O

5R-C^CH + 8 KMnƠ4 + I 2 H2SO4 ---- > 5R-COOH + 5 CO2T + 8 MnSƠ4 +

+ 4 K 2S O 4 + I 2 H 2O

3. Đ iều c h ế

a) Đ iều c h ế dãy đồng đ ẳ n g của axetilen

• Từ axetilen

CH^CH + Na -> CH^CNa + - Ha 2

CH^CNa + RX---- > CH=CR + NaX

Ví dụ : CHgBr + NaC=CH---- k CHg-C^CH + NaBr

Từ dẫn xuất đihalogen

R-CH-CH-R' R-C^C-R' + 2HXI I A ncoi

X X

2 RCH2CHX2 > 2 R-C=CH + 4HX

Ví dụ CHo-CH-CH, 3 y Ỵ 2Br Br

A ncol

2K O HA ncol

> CHa-C^CH + 2HBr

• Từ dẫn xuất tetrahalogen

X X 1 1

R -ẹ-Ố -R ’ + 2Znĩ JX X

-> RC=CR 4- 2ZnXa

74

b) Đ iều c h ế axetilen

• Từ metan : 2 CH41500“c

làm lạnh nhanh > CoHo + 3H2

. Từ dá vôi : CaCOg---- > CaO CaC2 > CaHat

Từ dẫn xuất halogen :

C2lỈ 2Br4 + 2 Z n ---- > C2H2t + 2 ZnBr2

C2H4Br2 + 2KOH C2H2T + 2KBr + 2 H 2O

Từ bạc axetilua : AgCa + 2HC1---- > C2H2T + 2AgCli

• Tổng hợp trực tiếp : 2C + H2


3000“c > C2H2

Dạng 1. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đổ chuyển hoá

Ví dụ 1. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :

CH4 Ạ _1 H2^ B D* xt xt

+NaOH > E + B


CH4 C2H2 CH3CHO CH3COOH >xt, t

CH3C0 0 CH=CH2 +NaOH > CHgCOONa + CH3CHO.

Ví dụ 2. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :xt, t cao > B +Mn 2+

» c > En*.t°

Hưởng dẫn giải2+

CH-CH,----1 ^ÒH2 0 C0 CH3 j

CH=CH CH3CHO CH3COOH +CH2=CH-CHaOH

---- > CH3C00CH2-CH=CH2---- > f CH-CH2ĩ

^ÒHaOCOCHgy

Ví dụ 3. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :^ c E ---- > F điaxetat

AI4C3 ^ A ^ B —

^ D - í52i í4 G H (polime)

Hướng dẫn giải1 . AI4C3 + I 2 H2O ----> 4 A1(0 H)3^ + 3 CH4

(A)

75

2- 2CH4 C.H. . 3H.

(B)3. CH^CH + CI2 ---- > C1-CH=CH-C1

(C)

4. C1-CH=CHC1 + H2 ---- > CI-CH2-C H 2-CI(E)

5. CI-CH2-C H 2-CI + 2NaOH---- > HO-CH2-C H 2-O H + 2NaCl(F)

6. HO-CH2CH2-OH + 2CH3COOH---- > CH3COOCH2 + 2H2OCH3COOCH2

(etilen điaxetat)

7. 2CH=CH CH2=CH-C=CH(D)

8 . CH2=CH-C^CH + Ha CH2-CH-CH=CH 2

(G)

9. nCH2-CH-CH=CH 2 4 CH2 -CH=CH-CH2 )-„


a) C3H6 B i > Ba >• glixerol

b) CgHg C i > C2 > CH3COCH3.

H ướng d ẫn giả ia) CH2=CH-CH3 > CH2=CH-CH2C1 CH2 -CH -CH 2450 c +H2U 1 ' 1 ^

+NaOH .

C1 ÕH C1^ CHo-CH-CH,

1 1 1 ÒH ÒH ÒH

b) CHa^CH-CHg CH 2-C H -C H 3 CH 2-C H -C H 3

Ò1 Ò1 ÒH ÒH-----> CH0-C-CH33 Y 3

0

Ví d ụ 5. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau (các chất hữu cơ viết dưới dạng công thức cấu tạo) :

_ vinyl ciorua nhựa PVC (2ỵi •Metan axetilen<y

vinyl axetilen buta-l,3-đien - ^ c a o su Buna

(Trích dề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2004)

(6 )

76


(1) 2 CH4 4 - v - ú—u-> CH^CH + 3 H2T làm lạnh nhanh ^

(2) CH^CH + HCl ^ CH2=CHC1

(3) nCH2=CHCl /CHa-CH^-

V C1 ^V /n(4) 2CH=CH C CI.NH CI CH2=CH-C=CH

(5) CH2=CH-C=CH + H2 CH2=CH-CH=CH2

(6 ) nCH2=CH-CH=CH2 -(CH2 -CH=CH-CH2 )-„

Ví dụ 6 . Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ phản ứng sau :

C„H2n-2

> X2 (CH3)2-CH0-CH=CH2

^ X4 Xs ^ Xe(5) + Cl2

Biết X] và X5 là hai đồng phân của CsHeO; X2 và Xe là hai đồng phân của CsHeO.


Sơ đồ chuyển hoá :

CH3-C-CH3 CH3-CH-CH3 (c H3)2-C H -0 -CH=CH2

0 OH

CH3-C=CH (X,) (X2)

CH3-CH=CH2 — C1CH2-CH=CH2 +NaOH ‘oãng500°c t°

(X3) (X.)

H0 -C H 2-CH=CH2- ^ ^ C H 3CH2-C H 2- 0 H

(Xe) (Xe)

Ví dụ 7. Cho sơ đồ chuyển hoá sau :^ B ---> E ----- > G (CaHgO)

V-, D > F > K (C2H6O)

Biết rằng mỗi chất có số nguyên tử c không quá 3 và không chứa halogen.


Sơ đồ chuyển hoá :

7-7

CH.> C2H2

HCHO

-> CH3CHO

CH3OH

^ C2H5OH

CH3OCH3

Ví dụ 8 . Viết các phưcfng trình hoá học của các phản ứng xảy ra theo sơ đồ chuyển hoá sau :

C2H4 ^ C2H4Br2 ^ C2H6O2 ^ C2H2O2 ^ C2H2O4( 2 ) (3), (4), (5),

C4H6O4 C5H8O4

Các chất hữu cơ viết dưới dạng công thức thu gọn.


H ướng d ẫn giải

(1) CH2=CH2 + Br2 ----> Br-CH 2-C H 2-B r

(2) Br-CH 2-C H 2-B r + 2NaOH

(3) HO-CH2-C H 2-OH + 2CuO

(4) 0=CH-CH 0 + 2Ag2Ơ NHq, t“ .

> HOCH2CH2OH + 2 N aBr

> 0=CH-CH=0 + 2Cu + 2 H2O

HOOC-COOH + 4Agị

(5 ) HOOC-COOH + C2H5OH < " > HOOC-COOC2H5 + H2O

(6) HOOC-COOC2H5 + CH3OH CH3OOC-COOC2H5 + H2O

Ví dụ 9. Cho dãy chuyển hoá sau :

CaC2 > X > Y - HạO -> zPd/PbCOg H2SO4, t°

Tên gọi của X và z lần lượt là

A. Axetilen và ancol etylic B. Axetilen và etylen glicol

c. Etan và etanol D. Etilen và ancol etylic



CaC2 + 2 H2O ---- > C2H2 + Ca(OH)2

C2H2 + H2 C2H4

C2H4 + H2O C2H5OH

Đáp án A.

Ví d ụ 10. Cho sơ đồ chuyển hoá sau :

NaOOCCH=CH-COONa ^ Xxt I

Các chất X, Y lần lượt là

-> Y ---- > etylen glicol____________________

78

A. C2H6 và C2H4CI2

c. C2H4 và C2H4Br2

B. C2H2 và C2H4Br2 D. C2H4 và C2H5CI


NaOOCCH=CH-COONa + 2NaOH -

C2ĨỈ4 + Bt2 ---- > C2ĨỈ4Br2

C2H4Br2 + 2NaOH C2H4(OH)2 + 2NaBr

C2H4 + [0] + H2O C2H4(0 H )2

Đáp án c.

C2H4 + 2Na2C03

Dạng 2. Nhận b iết các hiđrocacbon không no

Chất cần nhận biết Thuôc thử Hiện tượng Phương trình hoá học của phản ứng

Anken(CnH2n)

AnkađienAnkin

Nước brom (màu da cam) Mất màu

C2H4 + Br2 —> C2H4Br2

CH2=CH-CH=CH2 + 2 Br2 ^-> CHaBr-CHBr-CHBr-CHsBr

C2H2 + 2 Br2 —> C2H2Br4

Dung dịch KMnƠ4

(thuôc tím)Mất màu

3 C2H4 + 2 KMnƠ4 + 4 H2O ^3C2H4(0H)2 + 2Mn02Ì + 2K0H

(màu đen)3 CH2=CH-CH=CH2 + 4 KMnƠ4 + 8 H2O ^ 3CH20H(CH0H)2-CH20H + 4K0H + 4Mn023 C2H2 + 8 KMnƠ4 3K 00C -C 00K + 8 MnƠ2 + 2K0H + 2 H2O

Axetilenvà

ank-l-in

Dung dịch AgNOg/NHa

Kết tủa màu vàng nhạt

CH=CH + 2[Ag(NH3)2]OH-> AgC^CAgị + 4 NH3 + 2 H2O

Hoặc :

CH^CH + 2 AgNƠ3 + 2 NH3

AgC=CAg + 2 NH4NO3

RC^CH + [Ag(NH3)2]OH ^^ RC=CAgị + 2 NH3 + H2O

Dung dịch CuCl trong

NH3

Kết tủa màu nâu đỏ

CH=CH + 2CuCl + 2 NH3 ^^ Cu-C=C-Cuị + 2 NH4CI

RC^CH + CuCl + NH3

-> RC^CCuị + NH4CI

79

Ví dụ 1. Bằng phương pháp hoá học hăy nhận biết các chất khí đựng trong các bình mất nhãn như sau : CH4, C2H4, C2ĨỈ2 và C2H8 .

Hướng dẫn giảiCho dung dịch AgNOa/NHs vào các mẫu thử trên, mẫu thử nào cho kết tủa màu vàng nhạt là C2H2 :

CH=CH + 2 [Ag(NHs)2]OH AgC^CAgị + 4 NH3 + 2 H2O(màu vàng nhạt)

Cho nước brom vào ba mẫu thử còn lại, mẫu thử nào làm mất màu nước brom là C2H4 :

C2ỈỈ4 + B r2---- > C2H4Br2Muốn nhận biết CH4 và C3H8, ta lấy cùng một lượng hai chất rồi đốt cháy, cho sản phẩm cháy đi qua Ca(OH)2 dư, mẫu thử nào cho kết tủa nhiều CaCOs hơn là C3H8, còn lại là CH4.

Ví dụ 2. Có các bình khí (bị mất nhãn) CH4, C2H4, C2H2 và CsHe- Dùng phương pháp hoá học để nhận biết các bình mất nhãn trên.

Hướng dẫn giảiCho dung dịch AgNOs/NHs vào bô'n mẫu thử chứa các chất trên, mẫu thử nào cho kết tủa màu vàng là C2H2 :

CH^CH + 2AgNƠ3 + 2NH3---- AgC^CAgị + 2NH4NO3Cho nước brom vào ở mẫu thử còn lại, mẫu thử không làm mất màu nước brom là CH4, hai mẫu thử làm mất màu nước brom là C2H4 và C3H6. Để nhận biết C2H4 và C3H6, ta đem đốt cùng một lượng hai khí này, sản phẩm cháy cho qua Ca(OH)2 dư, khí nào cho kết tủa nhiều là C3H8, còn lại là C2H4 (Học sinh viết các phương trình phản ứng).

Ví dụ 3. Trình bày phương pháp hoá học để nhận biết các khí riêng biệt trong các lọ mất nhãn sau : but-2-in, but-l-in và but-l-en.

Hướng dẫn giảiCho dung địch AgNOs/NHs vào ba mẫu thử chứa các hoá chất trên, mẫu thử nào cho kết tủa màu vàng là but-l-in, hai mẫu thử but-2-in và but-l-en không phản ứng :

CH3CH2-C=CH + [Ag(NH3)2 0 H] CH3CH2-C=CAgị + 2 NH3 + H2O Cho dung dịch KMnƠ4 trong môi trường H2SO4 loãng vào hai mẫu thử còn lại, mẫu thử nào có sủi bọt khí thoát ra là but-l-en, còn lại but-2 -in không có khí thoát ra :C2H5CH=CH2 + 2 KMnƠ4 + 3 H2SO4 ---- > C2H 5COOH + COat + 2 MnSƠ4 +

+ K2SO4 + 4H2OVí dụ 4. Cho dãy các chất ; metan, axetilen, vinyl axetilen, etilen. Sô' chất trong

dãy làm mất màu nước brom làA. 3 B. 2 c. 3 D. 4.

80

H ướng d ẫ n g iả iCho cùng một thể tích 4 khí qua 4 thể tích bằng nhau của nước brom có cùng nồng độ đã tính để đủ phản ứng (những điều kiện khác như nhau), ông nghiệm brom không bị nhạt màu là metan, nhạt màu ít nhất là etilen, nhạt màu ít là axetilen, nhạt màu nhiều hcm cả là vinyl axetilen. (Học sinh viết các phương trình phản ứng để minh họa).Đáp án D.

Ví dụ 5. Cho dãy các chất : but-2-in, but-2-en, but-l-in, but-l-en. số chất trong dãy phản ứng với dung dịch thuốc tím (H2SO4 loãng) và dung dịch AgNOa trong NH3 làA. 2 B. 3 c . 1 D. 4.

H ướng d ẫn giảiDung dịch AgNOa trong NH3 làm thuốc thử nhận ra but-l-in vì có kết tủa vàng xuất hiện, còn but-2-in, but-2-en, but-l-en không có hiện tượng Dung dịch thuôc tím (KMn0 4 ) trong môi trường H2SO4 loãng, nếu có bọt khí thoát ra là but-l-en, còn but-2-en và but-2-in không có khí CO2 thoát ra. (Học sinh viết các phương trình phản ứng).Đáp án A.

D ạng 3. B ài tậ p về p h ả n ứng oxi hoá h iđ ro cacb o n khô n g no

1. P h ả n ứng đ ô t cháy

nco, - X Sô' c ; n^ô - “ pứ= n„., X Số2

Khi đốt cháy hiđrocacbon, nếu sô mol H2O = số mol CO2, hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng của anken.

C2H2n + ị — j O 2 -----> nC Ơ 2 + nH aO

Khi đốt cháy hiđrocacbon, nếu sô' mol H2O < sô' mol CO2, hiđrocacbon có thể thuộc dãy đồng đẳng của : ankin, ankađien hoặc aren.

'3 n - l ^CnH2n- 2 + O2 -> nCƠ2 + (n - 1 )H2ơ

• Nếu đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon vào cho toàn bộ sản phẩm vào nước vôi trong hoặc Ba(OH)2 thu được :

- Kết tủa và dung dịch có khối lượng táng so với ban đầu, ta có phương trình :

ưidd tăng -- ( n ic 0 2 ^ H 2 Ũ ) ~ ^ C Ơ 2 ™ H 2 ơ - tàng

- Kết tủa và dung dịch có khô'i lượng giảm so với ban đầu, ta có phương trình :giảm - m ị (mc0 2 +™H2ơ ) + ™H2 0 - “ ™dd giảm

81

Xét Anidd tăng hay giảm, áp dụng công thức ;

= (j^C0 2 + ™H2ơ ) “

• Nếu Am > 0 —> khỗì lượng dung dịch tàng.• Nếu Am < 0 -> khối lượng dung dịch giảm.• Nếu Am = 0 -> khối lượng dung dịch không đổi.• Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tô ':

= 2 nog - 2 nc0 2 = nog - nc0 2

• Công thức tính sô' mol (a) và sô' nguyên tử cacbon (n) của hiđrocacbon.

- Nếu nco, < nnô hoặc ‘ 0 2

l>5nc02 < H0 2

n>1,5 thì hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankan

CO2

a = niHgO “ ^CƠ2 - '^02 ~ 2 n c 02 - - 2 ( n 02 - l , 5 n c 02 ^

n = ‘ CO2

2 (n0 j - l.Snpoo)C0 2 >

Nếu nc0 2 = nH2 0 hoặcn,O2

n,1,5 thì hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng anken

CO2

hoặc monoxicloankan (CnH2n).

Nếu nco, > nH,o hoặc < 1,5 thì hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankin,

hoặc ankađien hoặc aren -> no^ < l,5nco • Nếu hiđrocacbon là ankin hoặc

ankađien thì :

^ = 1^002 ~ ^HaO = ^C0 2 “ “ 2 nco2 ) = 2(l,5nc02 - ^ 0 2 )

11CO2 ^^002n = ^ ^ 2 _ ______ ^ ^ 2 _____a 2 (l,5 nc0 2 - »0 2 )

• Đô't cháy hỗn hợp hiđrocacbon.- Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hiđrocacbon gồm ankan X (CnH2n+2, a mol) và

anken Y (CniHan,) thì nH2 0 > »C0 2 í

» = »H20 “ »CƠ2 = 2(^02 ~ h5nco2)

- Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hiđrocacbon gồm anken X (CmH2m, b mol) và ankin Y (CnH2n-2) thì nc0 2 > »H2 0 ;

h = »C0 2 “ = 2(l,5noo2 ~ ^ 0 2 )

- Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm ankan X (CnH2n+2, a mol) và ankin Y (Cn,H2m-2, b mol) thì xảy ra các trường hợp :

82

+ Với tỉ lệ mol 1 : 1aC n H 2n + 2 + b C jn H 2m -2 C(an+bm)H(2an+2bm+2a-2b)

a = b -> CÓ dạng C;tH2x và nco2 =

+ Với tỉ lệ mol a > b > >C0 2 •

a “ b = Hịị o “ I C0 2 “ ^^^c>2 ~ 1>5^co2

+ Với tỉ lệ mol a < b ^ Hh o < >^002 thì : b - a = 2 (l,5 nQ0 2 - nog )•

2. P h ả n ứ ng oxi ho á

Phản ứng oxi hoá hữu hạn (với dung dịch KMn0 4 ).

• Anken hoặc ankađien.' q_P KMnOa / “

QQ nj.vin04 ^ y-C —c —

T__ LOH OH

3 C„H2n + 2 KMnƠ4 + 4 H2O ---- > 3CnH2„(OH)2 + 2Mn02>l + 2K0HDung dịch KMnƠ4 đậm đặc ở nhiệt độ cao, nô'i đôi c=c bị bẻ gãy cho xeton, axit hay CO2 tùy theo công thức cấu tạo của anken.

R-C=CH-R' + 3[0]ĩR

^ R-C=0 + RCOOH; R

R-CH=CH2 RCOOH + C02t

CH.,-CH=C-CHo + 3[0] CH3COOH + CH3 -C-CH 3 ;ICH„ Ổ

RCH=CHR' RCOOH + R'COOH.

Ankin3CH=CH + 8 KMnƠ4 ---- > 3K 00C -C 00K + SMnOa + 2K0H + 2 H2OCHs-C^CH + 2 KMnƠ4 ---- > CH3COCOOK + 2 MnƠ2 + 2K0H

Trong môi trường axit, tác dụng oxi hoá của KMnƠ4 mãnh liệt hơn tạo axit và CO2 .CH3-CH=CH2 + 2 KMnƠ4 + 3 H2SO4 ---- > CH3COOH + COat + 2 MnS0 4 +

+ K2SO4 + 4H2O

CH3-CH=C(CH3)2 + 2 KMnƠ4 + 3 H2SO4 ---- > CH3COOH + CH3COCH3 ++ 2 MnS0 4 , K2SO4 + 4H2O

C2H2 + 2 KMnƠ4 + 3 H 2SO4 ---- > 2 CƠ2 + 2 MnS0 4 + K2SO4 + 4 H2OõCHs-C^CH + 8 KMnƠ4 + I 2 H2SO4 ---- > 5 CH3COOH + 5 C0 2 t +

+ 8 MnS0 4 + 4K2SO4 + I 2 H2O

83

Ví d ụ 1. Đốt cháy một số mol như nhau của 3 hiđrocacbon X, Y, z ta thu được lượng CO2 như nhau và tỉ lệ số mol H2O và CO2 dôl với X, Y, z tương ứng là 0,5; 1 và 1,5. Xác định công thức phân tử của X, Y, z.


Đặt công thức tổng quát của 3 hiđrocacbon là CnH2n+2-2k trong đó k là sô' liên kết 71 (k > 0).

CnỉỈ2n+2-k +(^3n + 1 - k

0 2 -> nC0 2 + (n + 1 - k)ỈỈ2 0

(mol) X nx (n + 1 - k)xTheo đề bài, 3 hiđrocacbon có cùng số mol và lượng CO2 như nhau nghĩa là cả 3 hiđrocacbon có cùng số nguyên tử c (cùng n).

(n + 1 - k)Theo đề bài cho : nfjô • ^^002

n

n + 1 - kn

n + 1 - k ''

= 1,5 ^ k = 0 ^ n = 2 ^ > Z : C2H6

n

n + 1 - k n

= 1 n = 2 v à k = l -> Y : C2IỈ4

= 0,5 -> n = 2 -> 3 - k = 0,5 k = 2 ^ X : C2H2 .

Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon mạch hở cùng dãy đồng đẳng hấp thụ hoàn toàn sản phẩm vào 1,8 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M thu được kết tủa và khôi lượng dung dịch táng 3,78g. Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được kết tủa và khôi lượng tổng cộng cả hai lần là 18,85g. Tỉ khôi hơi của X so với H2 là 40. Xác định dãy đồng đẳng của hai hiđrocacbon.


Ca(OH)2 + CO2 ---- > CaCOsị + H2Oa a

Ca(OH)2 + 2 CO2

b 2b

(mol)

(mol)

(mol)

Ịl00(a + b) + 197b = 18,85 ^ |b = 0,05 mol

Đề bài cho khi hấp thụ sản phẩm vào 1,8 lít dung dịch 0,05M thu được kết tủa và khôi lượng dung dịch tăng 3,78g có nghĩa là :

m c 0 2 + ™ H 2 0 - n i ị = nidd tăng

> Ca(HC0 3 ) 2

bCa(HC0 3 ) 2 + Ba(OH) 2 ---- > BaCOgị + CaCOgị + H 2O

b b b bí a + b = 1,8 X 0,05 = 0,09 ía = 0,04 mol

84

m,CO2 + nijj o = niị + nijd tăng = 3,78 + (100 X 0,04) = 7,78

‘HaO

= a + 2b = 0,14 mol

7,78 - (0,14 X 44) 18

= 0,09 mol

^co > o hiđrocacbon có thể là ankin, ankađien và aren, nhưng đề bài cho

hai hiđrocacbon mạch hở nên chỉ có thể là ankin hoặc ankađien.

Ví dụ 3, Đốt cháy 6,72 lít khí (đktc) hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng thu được 39,6g CO2 và 10,8g H2O. Tìm công thức phân tử hai hiđrocacbon.

H ướng d ẫn giả iĐặt công thức chung của hai hiđrocacbon là CgH2 5 +2 - 2k (trong đó k là số liên kết 7t, k > 0).

CsH2s . 2 - 2k + ---- > 5 CO2 + (5 + 1 - k)H2Ơ

(mol) a na (n + 1 - k)a

a = 0,3 mol; (ĩĩ + 1 - k)a = npỊô = f

na = 39,6 : 44 - 0,9 mol

Từ phương trình ; (ĩĩ + 1 - k)a = 0,6 ; thay ĩĩa = 0,9 ; a = 0,3 vào phương trình này ta có k = 2. Vậy công thức của hai hiđrocacbon là CnH2n-2 và Cn,H2m-2; — 0 9n = = 3 - > n < m - > 2 < n < 3 ; m < 4 (đề bài cho ở thể khí). Hai

0,3hiđrocacbon có công thức phân tử là C2H2 và C4H6 .

Ví dụ 4. Một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử mỗi chất chứa không quá một liên kết ba hay hai liên kết đôi. Sô cacbon mỗi chất tối đa bằng7. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp thu được 0,25 mol CO2 và 0,23 mol H2O. Tìm công thức phân tử của hai hidrocacbon.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Quốc gia TP.HCM năm 1998)


Theo đề bài, vì nco2 > riH2 0 có ít nhất 1 hiđrocacbon có công thức CnH2n-2-

• Trường hợp 1 ; CnH2n-2 > nC0 2 + (n - 1 )H2Ơ

(mol) a na (n - l)a

n'C0 2 + n'H2 0

n'b n'b(mol)Cn’H2n’

b

npo - = a ^ a = 0,02 mol; b = 0,03 mol

n^Q na + n'b = 0,25 ^ 2n + 3n' = 25

85

Kẻ bảng : n 2 5 „ ÍC2H2 ,

n' 7 5Có 2 cặp : “ và

Trường hợp 2 : CnH2n-2 nC02 + (n - 1)H20

(mol) a na (n - l)a

Cn'H2n+2 +O2 J n'C02 + (n' + DH2O

(mol) b n’b (n' + l)b

CsHsC5H10

a + b = 0,05

ncoa “ “ H2O = a - b = 0 , 0 2

Từ (1) và (2) -> a = 0,035 mol; b = 0,015 mol

0,035n + 0,015n' = 0,25 -> 7n + 3n' = 50

( 1)

(2)

Kẻ bảng : n 5

n' 5

Trường hợp 3 : CnH2n-2

CnH2n'-

Có cặp 2 hiđrocacbon là C5ỈỈ8 và C5H 12.

+O0 > nCƠ2 + (n - DH2O

^ n'C02 + (n' - 1)H20

11CO2 “ ^H2ơ = ^ 0,05 mol hỗn hợp (loại).

Ví dụ 5. Có một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon A và B ở thể khí. Phân tử khôi của9

B lớn hơn phân tử khôi của A 24 đvC. Tỉ khôi hơi so với H2 của B bằng — tỉ5

khôi hơi so với H2 của A. Khi đốt cháy V lít hỗn hợp thu được 11,2 lít CO2

(đktc) và 8 ,lg H2O.

a) Hỏi A, B là những hiđrocacbon nào ?

b) Tính thể tích V của hỗn hợp.


a) Gọi phân tử khôi của chất A và B là Ma và Mb-

n/r n/r 0.4 9 Ma Ma + 24 9M aM b = M a + 24; hay ^ M a = 30.

2 5 2 2 5 2

A là hiđrocacbon có M = 30 -> Công thức phân tử của A là C2H6 và công thức phân tử của B là C4H6 .

b) Phản ứng đô't cháy của A và B :

C2H6 + 3,5ơ2---- > 2CƠ2 + 3H2O

(mol) X 2x 3x

C4H6 + 5,5ơ2---- > 4CƠ2 + 3H2O

(moi) y 4y 3y

86

2 x + 4y = 0,5 Jx = 0,05 mol3x + 3y = 0,45 |y = 0,10 mol

Vhh = (0,05 + 0,1)22,4 = 3,36 lít.

Ví d ụ 6 . Để khử hoàn toàn 200ml dung dịch KMnƠ4 0,2M tạo thành chất rắn màu nâu đen cần V lít khí C2ỈỈ4 (đktc). Giá trị tôl thiểu của V làA. 2,24 B. 1 , 1 2 c. 1,344 D. 2 ,6 8 8 .

H ướng d ẫn giả i3 C2H4 + 2 KMnƠ4 + 4 H2O ---- » 3 C2H4(0 H )2 + 2 MnƠ2Ì + 2KOH

(mol) 0,06 <- 0,04V = 0,06 X 22,4 = 1,344 lít.

Đáp án c.Ví dụ 7. Hỗn hcfp khí X gồm etilen, metan, propin và vinyl axetilen có tỉ khối hơi so

với H2 là 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hcfp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Giá trị của m làA. 7,3 B. 6,6 c. 3,39 D. 5,85.


H ướng d ẫn giả iHỗn hợp X gồm C2H4, C3H4, CH4, C4H4 nên ta có thể đặt công thức chung là

12x + 4 = 17 X 2 = 34 ^ X = 2,5C3ịH4 . Ta có

Áp dụng công thức npog = npứ X số c ; nnô = n Hpứ ^ sô ^

m - > ^ 0 0 2 + ™H2ơ (0,05 X 2,5 X 44) + 1 0,05 X - X 182

= 7,3g

Đáp án A.

Ví dụ 8 . Đốt cháy hoàn toàn 3 lít hỗn hợp X gồm 2 anken kế tiếp trong dây đồng đẳng cần vừa đủ 10,5 lít O2 (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Hiđrat hoá hoàn toàn X trong điều kiện thích hợp thu được hỗn

0hơp ancol Y trong đó khối lương ancol bậc 2 bằng — lần khôi lượng các ancol

13bậc 1. Phần tràm khối lượng của ancol bậc 1 (có số nguyên tử cacbon lớn hơn) trong Y làA. 46,43% B. 1 0 ,8 8 % c. 31,58% D. 7,89%.


H ướng d ẫn giả iĐặt công thức chung của 2 anken là CnHgn

87

C5 H 2S + ^ Ơ 2 ---- > 5 CO2 +HH2O

3n^ V0 2 2 10,5 ^ 10,5 7 „Ta có : —^ ------ > n = - — — = — = 2,33

Vhh 1 3 3 X 1,5 3

-> Hai anken là C2H4 và C3H6

C2H4 (x mol)(20 \ /

X _ 2y ~ 1

X = 2y

C3H6 (y mol)(3 0

4-6x 46 X 2v% m c H OH = ----— 100% = ---------- — ---- X 100% = 60,53%^ gQy 46 X 2y + 60y

Theo quy tắc cộng C3H6 với nước :

CHg-CH^CHa + HOH

|- CH3-CH-CHg (sản phẩm chính) OH

CH3-CH2-CH2-OH (sản phẩm phụ) Sản phẩm phụ có sô' mol nhỏ hơn sản phẩm chính.

Theo đề bài £mcol bậc 2 (C3H7OH) = X 100% = 31,58%6 + 13

Ancol bậc 1 (C3H7OH) = 100% - 60,53% - 31,58% = 7,89%. Đáp án D.

Dạng 4. Bài tập về axetilen và các ank-l-in tham gia phản ________ ứng th ế H ở cacbon nôi ba bằng kim loại

• Phản ứng th ế H ở cacbon nôl ba ;

CH^CH + 2 [Ag(NH3)2]OH---- > AgC^CAgị + 4 NH3T + 2 H2O

(màu vàng nhạt)

R-(C^CH), + x[Ag(NH3)]OH---- > R-(C=CAg),ị + 2 XNH3T + XH2O

CnH2n-2 + x[Ag(NH3)2]OH ---- > CnH2n-2-xAgx + 2 XNH3 + XH2OCH^CH + 2CuCl + 2 NH3 ---- > Cu-C=CCuị + 2 NH4CI

R-(C=CH), + xCuCl + xNHg---- > R-(C^Cu), + XNH4CI

• Nếu cho hỗn hợp hiđrocacbon qua dung dịch AgNOg/NHs khi :

V hh giám = V,ank-l-in

88

- Khôi lượng bình đựng dung dịch AgNOa/NHa tăng lên là khối lượng của axetilen hay ank-l-in tác dụng.

® kết tủa ~ ^ a n k - 1 - inn C2H2I"C2Ag2 ~ ” C2H2 .

> ânk-l-in —214 107

^ kết tùa “ ưimuôi Ag cua C2ĨỈ2 hay ank“l “in - R-C=C-R' không phản ứng với AgNOs/NHs.

Ví dụ 1. Hỗn hợp X gồm propin và đồng đẳng Y có cùng sô' mol. Cho 0,672 lít hỗn hợp X tác dụng vừa hết với 90ml dung dịch AgNOs 0,5M trong NH3. Xác định công thức cấu tạo của Y.

Hướng dẫn giải90 X 0,5

nc3H4 = n y = 0,015 mol; n AgNOg

AgNOg + 3NH3 + H2O -

0,045

= 0,045 mol1000

[Ag(NH3)2]OH + NH4NO3

0,045(mol)

Phưcmg trình phản ứng của CH3-C=CH với [Ag(NH3)2]OH.CH3-C=CH + [Ag(NH3)2]O H---- CHs-C^CAg + 2 NH3 + H2O

(mol) 0,015 0,015

[Ag(NH3)2 )OH = 0,045 — 0,015 = 0,03 mol

Như vậy 0,015 mol Y phản ứng với 0,03 mol [Ag(NH3)2 0 H nên Y là CH^CH vì theo tỉ lệ phản ứng là 1 : 2 .

Ví dụ 2 . Chất A có công thức phân tử là CvHg. Cho A tác dụng với Ag2Ơ (dư) trong dung dịch NH3 được chất B kết tủa. Khối lượng phân tử của B lớn hcfn A là 214 đvC. Viết các công thức cấu tạo có thể có của A.

(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i học, Can đ ẳ n g k h ố i B n ă m 2 0 0 3 )

Hướng dẫn giảiHợp chất A (C7H8) tác dụng với Ag2Ơ trong dung dịch NH3 (Ag(NH3)20H), đó là hiđrocacbon có liên kết ba ở đầu mạch có dạng R(C=CH)x

R(C=CH), + x[Ag(NH3)2lO H ---- > R(C=CAg),, + 2 xNH3t + XH2O

Hoặc 2R(C=CH), + xAgaO 2R(C^CAg), + XH2O

Mr + 25x Mr + 132x

M b - M a = (Mr + 132x) - (Mr + 25x) = 107x = 214 -> X = 2 Vậy A có dạng HC^C-CgHe-C^CH.Công thức cấu tạo có thể có của A :

HC=CH-CH2-C H 2-C=CH ; CH=C-CH-CH2 -C=CHCH,

89

CH,1 ^

CH=C-C-C=CHCHo

CH =C-CH -C^HLCH2-CH3

Ví d ụ 3. Cho hỗn hợp X gồm CH4, C2H4, C2H2. Cho 13,44 lít (dktc) hỗn hợp khí X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3, thu được 36g kết tủa. Mặt khác, nếu lấy 8 ,6 g X tác dụng hết với dung dịch brom (dư) thì khối lượng brom phản ứng là 48g. Tính sô mol mỗi khí trong hỗn hợp.

H ướng d ẫn giảiĐể giải bài này ta nên áp dụng định luật thành phần không đổi là cách giải nhanh nhất.Đặt a, b, c lần lượt là số mol CH4, C2H4 và C2H2 có trong 8 ,6 g hỗn hợp, sô' mol của CH4, C2H4, C2H2 trong 13,44 lít hỗn hợp X là ka, kb, kc.Theo đề bằd, ta có các hệ phương trình :

16a + 28b + 26c = 8 , 6

48b + 2c = — = 0,3 160

ka + kb + kc = 0 , 6

36 240

kc 0,15

(1)

(2)

(3)

(4)

Giải hệ phương trình trên, ta có :k(a + b + c) 0 , 6 u _ o u

kc 0,15

Thay vào (1) ta có : 16(3c - b) + 28b + 26c = 8 , 6 -> 12b + 74c = 8 , 6

Kết hợp với b + 2c = 0,3 suy ra : 50c - 5 ^ c - 0,1 mol, b = 0,1 mol Thay giá trị của c, b vào (1) ^ a = 0,2 mol

ncH4 = 0 , 2 mol; nc^H = 0 , 1 mol; nc^Ha = 0 , 1 mol.

Ví d ụ 4. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X mạch hở cho 4,48 lít CO2 (đktc) và l , 8 g nước. Mặt khác, nếu cho 0,2 mol X tác dụng với dung dịch AgNOa (dư) trong NH3 thì thu được 31,8g kết tủa. Xác định công thức cấu tạo của X.

H ướng d ẫn giảiĐặt công thức phân tử của X là CxHy.Ta có : nÔg = 0,2 mol; 0,1 mol

CxH.+ x + i 0: -> XC0 2 + —H2 0 2

Theo đề bài :x = 2 x ----->x = y -> X c ó dang CxHx2

90

X tác dụng với Ag(NíỈ3)2 0 H cho kết tủa nên tôl thiểu X phải có liên kết =CH.31,8Mkết tủa “ 0,2

= 159.

Trong kết tủa có Ag mà nguyên tử khôi của Ag là 108 nên trong chất kết tủa chỉ có 1 liên kết =CH.

R-C=H + AgíNHalaOH---- > R-C=Ag + 2 NH3 + H2O(mol) 0 , 2 0 , 2

0,2(R + 12 + 108) = 31,8 ^ R = 39 là CH2=CH-C=CH Công thức cấu tạo của X : CH2=CH-C=CH.

Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C2H2, C3H4 và C4H4 (sô' mol mỗi chất bằng nhau) thu được 0,09 mol CO2. Nếu lấy cùng một lượng X trên cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 thì khôi lượng kết tủa thu được lớn hơn 4g. Công thức câu tạo của C3H4 và C4H4 trong X lần lượt là A. CH=C-CH3 và CH2=CH-C=CH B. CH3-C=CH và CH2=C=C=CH2 c. CH2=C=CH2 và CH2=CH-C=CH D. CH2=C=CH2 và CH2=C=C=CH2.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2011) H ướng d ẫn giả i

Đặt số mol mỗi chất là a mol, ta có :nco = 2a + 3a + 4a = 0,09 -> a = 0,01 mol

Theo đề bài khối lượng kết tủa lớn hơn 4g, nên ngoài C2H2 và C3H4 tạo kết tủa với AgNOs/NHs thì C4H4 cũng tạo kết tủa vì :Tổng khô'i lượng kết tủa của AgC^CAg và CHs-C^CAg là :

0,01 X 240 + 0,01 X 147 = 3,87 < 4g nên C4H4 có công thức cấu tạo CH2=CH-C=CH.

Đáp án A.

D ạng 5. Bài tậ p về p h ản ứng cộng h iđ ro , ha lo g en X (X là B r2, CI2) củ a h iđ ro cacb o n không no______________

• Nếu cho hỗn hợp có chứa hiđrocacbon không no và H2 qua Ni, t° (hay Pt, t°)^ h h giảm — ^ H 2 tham gia

• Nếu cho một hoặc một hỗn hcfp hiđrocacbon mạch hở thuộc cùng dãy đồng đẳng tác dụng với H2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 thì đó anken hoặc dây đồng đẳng anken.

nv My• Khi hiđro hoá anken : mx = ms -> mx = my -> — = •=—.ơy Mx

Ví d ụ 1. Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch Br2 (dư) thì có m gam Br2 tham gia phản ứng. Khôi lượng m là bao nhiêu ?

91

ihy = nix; ny =My My

H ướng d ẫn giả imy _ nix _ 0,3 X 2 + 0,1 X 52

29x1= 0,2 mol

N i

(mol)

^Hapứ = (0,3 + 0,1) - 0,2 = 0,2 mol

CH2=CH-C=CH + 3Ha0^3

> C4H4J 10

0,2

CH2=CH-C=CH + 3Br2---- > C4H4Br6

(mol) V i - ¥ ' 0 , - M

m = 0,1 X 160 = 16g.Hoặc có thể giải

C4ĨĨ4 + 3 H2

Số mol ban đầu : 0,1 0,3Số mol phản ứng : X 3xSô' mol sau pứ : 0,1 - X 0 , 3 - 3x

ÍC4 H4 : 0,1 - X

Hỗn hợp Y gồm •H2 : 0,3 - 3xC4 H10 • X

C4H4-n.io

X

X

d . , . 2 = 1 ^ M = 29 -> M = (Ọ j^ x )5 2 .(0 ,3 -3 x ) .2 .5 8 x ^Y/K

- > X = ( m o l15

(0,1 - x) + (0,3 - 3x) + X

C4H4 + 3Br2---- > C4H4Bre1 3

----> 0,1 mol30mjjr2 = 0,1 X 160 = 16g.

Ví dụ 2. Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khôi hơi so với He là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khôi so với H2 là 10. Hãy tính hiệu suất của phản ứng hiđro hoá.


Dùng sơ đồ đường chéo : C2H4 (M = 28) 2^ 3 0 :^

H2 (M = 2) 2

nC2H4 -H h2

92

Khi hiđro hoá anken thì n iT = n i s m x = m y —> = ——Hy Mx

107,5

Nếu đặt nx = 10 mol; ny = 7,5 molnjj = 10 — 7,5 = 2,5 mol; njj ban đầu = 10 : 2 = 5 mol

2,5Hiệu suất phản ứng = X 100% = 50%.5

Ví dụ 3. Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 trong một bình kín (xúc tác Ni) thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y từ từ vào bình nước brom (dư), sau khi kết thúc phản ứng khối lượng bình brom tăng m gam và thoát ra 280ml hỗn hcfp khí z. Tỉ khối của z so với H2 là 10,08. Hãy tính m.

H ướng d ẫn giải- Hiđrocacbon không no tác dụng với H2 thì ms pứ = mx pứ

- Khôi lượng dung dịch sau phản ứng của hiđrocacbon không no với H2 cho qua dung dịch Br2 thì :

„ _ a™ „ ™ _ 280^^sau pứ ^^^bình Br2 tăng ưihhZ

rHhhx = lĩihhY = m + mhhz Ta có : 2 X 0,03 + 0,02 X 26 = m + 0,252 Hoặc có thể giải :

m = mx - mz = (2 X 0,03) + (26 X 0,02)

22400

m = 0,328g

280

X 10,08 X 2 = 0,252g

X 10,08 X 222400

Ví dụ 4. Dẫn 1,68 lít hỗn hcfp khí A gồm hai hiđrocacbon vào bình đựng dung dịch brom (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn có 4g brom phản ứng và còn lại 1 , 1 2 lít khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít A thì sinh ra 2 , 8 lít khí CO2 . Xác định công thức phân tử hai hiđrocacbon (các khí ở đktc).


^hh khí A 22,4— 0,075 molj Hhiđrocacbon no — 0,05 molj

nn,. = = 0,025 mol100

Hhidrocacbon phản ứng với brom = 0,075 - 0,05 = 0,025 mol nhiđrocacbon = H gr = 0,025 -> hiđrocacbon là anken

Theo đề bài, khi đốt cháy 0,075 mol A cho 0,125 mol CO2

0,125= 1,6

0,075Như vậy, có 1 hiđrocacbon có nguyên tử c bằng 1. Hiđrocacbon là CH4 có sô' mol là 0,05; nanken = 0,025 mol —> nô do anken sinh ra = 0,125 - 0,05 = 0,075 mol

0,075n =0,025

= 3. Công thức phân tử của anken là C3H6 .

93

Ví d ụ 5. Cho 2,24 lít hỗn hợp X (đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở, lội từ từ qua bình chứa 0,7 lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, sô" mol Br2 giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 3,35g. Xác định công thức phân tử hai hiđrocacbon.

H ướng d ẫn giải0 35

nx = 0,1 mol; ngr = 0.7 X 0,5 = 0,35 mol; ng^p,j = ’ = 0,175 mol2

0,1 mol hỗn hợp X phản ứng với 0,175 mol Br2 . Vậy có 1 hiđrocacbon thuộcdãy ankin và 1 thuộc dãy anken.

CnH2n-2 + 2Br2--- > C„H2n-2Br4(mol) a 2 a

CmH2m+ Br2--- > Cn,H2mBr2(mol) b b

a = 0,075 mol; b = 0,025 mol

Theo phương trình hoá học trên và dữ kiện đề bài, ta có : ía + b = 0 , 1

|2 a + b = 0,175

(14n - 2)0,075 + 14m X 0,025 = 3,35 ^ 3n + m = 10 Kẻ bảng, ta có n = 2 và m = 4 là hợp lí.Hai hiđrocacbon là C2H2 và C4Hg.

Ví d ụ 6 . Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 có cùng sô" mol. Lấy một lượng khí X cho qua xúc tác nung nóng thu được hỗn hợp Y gồm C2H4 , C2H6 , C2H2 và H2. Sục Y vào dung dịch Br2 (dư) thì khối lượng bình brom tăng 10,8 g và thoát ra 4,48 lít khí (dktc) có tỉ khô"i so với H2 là 8 . Thể tích O2 (đktc) cần để đô"t cháy hoàn toàn Y làA. 33,6 lít B. 22,4 lít c. 26,88 lít D. 44,8 lít.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2011) H ướng d ẫn giả i

mhh khí sau phản ứng =4,4822,4

X 8 X 2 = 3,2g

ơihhx = 10,8 + 3,2 = 26x + 2x -> X = 0,5 mol^đ ốt hỗn hợp Y ” kỗn hợp X

(mol)

(mol)

2C2H2 + — O2 25x

X - - - 2

2H2 + O2 >X

X —2

4CƠ2 + 2H2O

2HoO

94

V o , ' 2 2 . 4 ( ^ ^ + ] =33,6 lít.

Đáp án A.Ví d ụ 7. Hỗn hợp X gồm 0,15 mol vinylaxetilen và 0,6 mol H2 . Nung nóng hỗn hợp

X (xúc tác Ni) một thời gian, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 bằng10. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khôi lượng brom tham gia phản ứng là A. Og B. 24g c . 8 g D. 16g.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012) H ướng d ẫ n giả i

_ m Ỵ _ _ ^ (0,6 X 2) + (0,15 X 52) _ Q Jrux = my; ny = =

My

tL My 2 x 1 0

njj p,j = (0,15 + 0,6) - 0,45 = 0,3 mol

CH2=CH-C=CH + 3H2---- > C4H10(mol) 0,1 0,3

CH2=CH-C=CH + 3Br2---- > C4H4Brg(mol)

Đáp án B.

(0,15 - 0,1) dư (3 X 0,05)™ B r = (0,05 X 3) X 160 = 24g.


3.1. Đốt cháy 0,3 mol hỗn hợp 2 hiđrocacbon mạch hở (thuộc trong số22hiđrocacbon dã học) có tỉ lệ phân tử khôi là — rồi cho sản phẩm sinh ra vào

bình đựng Ba(OH)2 (dư) thấy bình nặng thêm 46,5g và có 147,75g kết tủa trắng. Tìm công thức phân tử 2 hiđrocacbon.

3.2. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp khí A gồm 2 ankin X, Y (Y nhiều hơn X một nguyên tử C) cần dùng 5,488 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 (dư) thấy có 35,46g kết tủa. Nếu cũng cho m gam hỗn hợp khí A trên lội từ từ qua bình đựng dung dịch dư AgNOs trong NH3

thấy có 2,94g kết tủa màu vàng. Tìm công thức cấu tạo của X, Y.3.3. Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau :

A C2H5O H -----> B -----> C2H5OH+NaOH

C2H2» F

> CH2=CH-0-C2H5

> CH2=CH0 C0 CH3A, B, D, F, G, H là kí hiệu chất hữu cơ chưa biết.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Bách khoa TP.HCM năm 1990)

95

3.4. Đốt cháy hoàn toàn một hidrocacbon A trong bình kín có thể tích 10 lít bằng lượng không khí gấp đôi lượng cần thiết. Sau phản ứng làm lạnh bình xuống 0°c thấy áp suất trong bình là 1,948 atm. Mặt khác khi hấp thụ lượng nước sinh ra bằng 25ml dung dịch H2SO4 98% (D = l,84g/ml) sẽ được dung dịch có nồng độ 95,75%. Xác định A, biết A không có đồng phân.

3.5. Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua dung dịch brom (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí z (đktc) có tỉ khôi so với O2

là 0,5. Tính khôi lượng bình brom tăng lên.3.6. Hỗn hợp khí X gồm một ankan và một anken. Tỉ khôi của X so với H2 bằng

11,25. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí X, thu được 6,72 lít CO2 (các thể tích khí đo ở đktc). Xác định công thức phân tử của ankan và anken.

3.7. Cho 3g hiđrocacbon X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOa trong NH3 thu được 15,84g kết tủa. Mặt khác nếu cho 3,36 lít khí X (đktc) có thể làm mất màu tôl đa V lít dung dịch Br2 IM. Hãy tính V.

3.8. Hỗn hợp A gồm axetilen và hai anken X, Y thuộc cùng dãy đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn một lượng A cần vừa đủ 1,568 lít O2 (đktc) sinh ra 1 , 1 2 lít CO2 (đktc). Mặt khác, cho toàn bộ lượng A trên phản ứng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3, xuất hiện m gam kết tủa. Hãy tính m.

3.9. Hỗn hợp X gồm C2H4 và hai hiđrocacbon X, Y kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. ĐôT cháy hoàn toàn 3,64 lít X cần dùng vừa đủ 9,8 lít O2, sinh ra 5,6 lít CO2, biết thể tích các khí ở đktc. Hãy xác định công thức phân tử của X, Y.

3.10. Đốt cháy hoàn toàn 2,32g một hiđrocacbon X ở thể khí, rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 - Sau các phản ứng thu được 19,7g kết tủa và khôi lượng dung dịch giảm 9,956g. Xác định công thức phân tử của X.


3.11. Cho hiđrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol 1 : 1 , thu được chất hữu cơ Y (chứa 74,08% Br về khôi lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu được hai sản phẩm hữu cơ khác nhau. Tên gọi của X làA. But-l-en B. Xiclopropan c. But-2-en D. Propilen.

3.12. Anken X hợp nước tạo thành 3-etylpentan-3-ol. Tên của X làA. 3-etylpent-3-en B. 2-etylpent-2-enc. 3-etylpent-2-en D. 3-etylpent-l-en.

3.13. Chất nào sau đây có đồng phân hình học ?A. 2-clopropen B. But-2-en c. 1,2-đicloetan D. But-2-in.

3.14. Số liên kết ơ (xích ma) có trong mỗi phân tử : etilen, axetilen, buta-l,3-đien lần lượt làA. 5; 3; 9 B. 4; 3; 6 c. 3; 5; 9 D. 3; 4; 6 .

96

3.15. Hiđro hoá hoàn toàn hiđrocacbon mạch hd X thu được isopentan. Số công thức cấu tạo có thể có của X là

A. 6 B. 7 c. 4 D. 5.3.16. Hiđrat hoá 2-metylbut-2-en (điều kiện nhiệt độ, xúc tác thích hợp) thu được

sản phẩm chính là

A. 2-metylbutan-2-ol B. 3-metylbutan-2-ol

c. 3-metylbutan-l-ol D. 2-metylbutan-3-ol.(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2012)

3.17. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm một ankan X và một ankin Y, thu được số mol CO2 bằng số mol H2O. Thành phần phần trăm số mol của X, Y trong hỗn hợp M là

A. 75% và 25% B. 20% và 80% c. 35% và 65% D. 50% và 50%.

3.18. Cho 3,12g một ankin X phản ứng với 0,1 mol H2 (xúc tác Pd/PbCOa, t°), thu được hỗn hợp Y chỉ có hai hiđrocacbon. Công thức phân tử của X là

A. C2H2 B. C4H6 c. CsHg D. C3H4 .

3.19. Cho buta-l,3-đien phản ứng cộng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 ; 1. Sô dẫn xuất đibrom (đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học) thu được là

A. 2 B. 4 c. 1 D. 3.

3.20. Cho 13,8g chất hữu cơ X có công thức phân tử CvHg tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOa trong NH3, thu được 45,9g kết tủa. X có bao nhiêu đồng phân cấu tạo thỏa mãn tính chất trên ?A. 5 B. 6 c. 4 D. 2 .

(Trích đề thi tuyền sinh Đại học khối A năm 2011) Số đồng phân cấu tạo của C5H 10 phản ứng được với dung dịch brom là A. 8 B. 7 c. 9 D. 5.Hiđrat hoá 5,2g axetilen với xúc tác HgS0 4 trong môi trường axit, đun nóng. Cho toàn bộ các chất hữu cơ sau phản ứng vào một lượng dư dung dịch AgNƠ3 trong NH3 thu được 44,16g kết tủa. Hiệu suất phản ứng hiđrat hoá axetilen làA. 60% B. 80% c. 92% D. 70%.


3.23. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X, cần dùng vừa đủ 6,16 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy hâp thụ hoàn toàn vào bình nước vôi trong (dư) thấy có 17,5g kết tủa và khôi lượng dung dịch giảm m gam. Công thức phân tử và giá trị của m làA. C7H 16 và 14,93 B. C7H 14 và 19,43c. C7H 16 và 12,4 D. C7H8 và 17,5.

3.21.

3.22.

97

3.24. Đô't cháy hoàn toàn 4,64g một hiđrocacbon X (chất khí ở điều kiện thường), rồi đem toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2- Sau phản ứng thu được 39,4g kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 19,912g. Công thức phân tử của X làA. CH4 B. C3H4 c. C4H10 D. C2H4.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2012)3.25. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon (tỉ lệ số mol là 1 ; 1) có

công thức đơn giản nhất khác nhau, thu được 2 ,2 g CO2 và 0,9g H2O. Các chất trong X làA. 1 ankan và 1 ankin B. 2 ankenc. 2 ankađien D. 1 anken và 1 ankin.

3.26. Hỗn hợp X gồm H2 và C2H4 có tỉ khôi so với H2 là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp Y có tỉ khôi so với H2 là 12,5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá làA. 70% B. 60% c. 80% D. 50%.

3.27. Nung một lượng butan trong bình kín (có xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp khí X gồm ankan và anken. Tỉ khối của X so với khí H2 là 21,75. Phần trăm thể tích của butan trong X làA. 33,33% B. 50% c. 66,67% D. 25%.

3.28. Cho các phát biểu sau :a) Khi đôt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X bất kì, nếu thu được số mol CO2

bằng số mol H2O thì X là anken.b) Trong thành phần hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có cacbon.c) Liên kết hoá học chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hoá trị.d) Những hợp chất hữu cơ khác nhau có cùng phân tử khôi là đồng phân của

nhau.e) Phản ứng hữu cơ thường xảy ra nhanh không theo một hướng nhất định, g) Hợp chất CgHHBrCl có vòng benzen trong phân tử.

Số phát biểu đúng là :A. 2 B. 5 c. 4 D. 3.

3.29. Hỗn hợp hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ mol tương ứng là 0,5 : 5. Đôl cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí z có tỉ khôi đối với heli bằng 9,5. Công thức phân tử của X làA. C3H8 B. C3H4 c. C4H8 D. C4H10.

3.30. Oxi hoá 2,24 lít C2H4 (đktc) bằng O2 (xúc tác PdCl2 , CUCI2) thu được chất Xđơn chức. Toàn bộ lượng X trên cho tác dụng với HCN (dư) thu được 3,55g CH3CH(CN)0 H. Hiệu suất quá trình tạo chất này từ C2H4 làA. 50% B. 60% c. 40% D. 70%.

98

L


3.1. n.'CO2147,75 „ _ 46,5 - (0,75 X 44) ,

0,75 moi; Hịị o = ----------—---------- = 0,75 mol197 18

Như vậy, hỗn hợp hai hiđrocacbon có thể là 2 anken hoặc 1 ankan và 1 ankin với tỉ lệ sô mol là 1 : 1 , nếu a và b lần lượt là sô mol của hiđrocacbon thứ nhất và hiđrocacbon thứ hai thì :

a = b = 0,3 = 0,15 mol.

Đặt công thức phân tử hiđrocacbon 1 và hiđrocacbon 2 lần lượt là CxHy và Cx Hy. Dựa vào phưcmg trình phản ứng đốt cháy, ta có :

y~'nco = 0,15x + 0,15x' = 0,75 X + x’ = 5

Biện luận X và x' (nguyên dương) :

X 1 2 3 4 5 6

x ' 4 3 2 1 0 < 0

CgHg M = 42M = 28] , 2

Tỉ lệ phân tử khối (loại) 3 ■

- Nếu hai hiđrocacbon là 2 anken thì X và x’ chỉ chấp nhận :

x = 2 -> C2 H4

x' = 3

- Nếu hai hiđrocacbon 1 ankan và 1 ankin thì X và x' chỉ có :X = 3 C3 H8

x’ = 2 ^ C2 H2

Vậy hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbon là CsHg và C2H2 .5,488

M = 44Ì 44 22 ,> Tỉ lệ phân tử khối = = —- (nhận)

M = 26 26 13

3.2. n,O2 22,4= 0,245 mol; ncoo = nj3aC0 , = 0,18 mol

Áp dụng công thức tính :nA = 2(l,5nco - ƠQ ) = 2(1,5 X 0,18 - 0,245) = 0,05 mol

Gọi công thức chung của hai ankin là C;ịH2 5 _ 2

npn_ 0,18- CO2 n = ^ = 3,6 -> nx = 3 (C3H4) < n = 3,6 < ny = 4 (C4H6)nx 0,5

Từ các phương trình phản ứng đốt cháy và dữ kiện đề bài, ta có : ínjih = a + b = 0,05 fa = 0,02 mol

*co. 3a + 4b = 0,18 b = 0,03 mol

A tác dụng với dung dịch AgNOs/NHg. X luôn luôn có phản ứng còn Y thì phụ thuộc vào có H ở cacbon nôl ba ở đầu mạch thì có phản ứng :

99

CH3-C=CH + [Ag(NH3)2]O H---- > CHg-C^CAgị + 2 NH3Í + H 2O

(mol) 0 , 0 2 0 , 0 2

m i = 147 X 0,02 = 2,94g

Như vậy Y không phản ứng với AgNOs/NHs nên Y có công thức cấu tạo là CH3-C=C-CH 3 .

3.3. C2H4 — „ > C2H5OH CH3CHO C2H5OH

CH3CHO CH3COOH C2H5OCOCH3

C2H2 ---- > CHgCOONa

CH2=CHC1 CH3CHO > C2H5OHN i, t “

-> CH2=CH-0 C2H5

CH3CHCI2 CH3CHO AgN03/NH3 CH3COOH

CH2=CH0 C0 CH3o . . . . 1,948x10 „ ,3.4. nkhí sau phản ứng = ---- —— = 0,87 mol

0,082 X 273

Gọi khối lượng nước là a gam.25 X 98 X 1,84

Ta có : --------> a = l,08g -> nu o = 0>06 mol(25 X 1,84) + a 100

CxHy + 1 X + — ] O2 ---- > XCO2 + — H2O

(moi)4

bx

2

by

Vì lượng không khí dùng gấp đôi nên sô" mol sau phản ứng là :

9b| X + — + xb = 0,87

yb = 0,06 mol -> yb = 0 , 1 2 mol1 2

(1)

(2)

0 )(2)

9b X + — + xb

yb^ — = -r -> (CH2)n chỉ có n = 2 thì chất A không

0 , 1 2 y 2 ' "có đồng phân. A có công thức C2H4.

0,4483-5- H i b ì n h B i ^ t ă n g = n i h h đ ầ u - m y = (0,06 X 26) + (0,04 X 2) - - ^ Ỷ X 32 X 0,5

= l,32g.

100

3.6. Mx = 11,25 X 2 = 22,5. Vậy ankan là CH4 .Gọi a, b lần lượt là sô' mol của CH4 và CnH2n, ta có :

a + b = 0 , 2 (1 )a + nb = 0,3 (2 )16a + 14nb = 22,5 X 0,2 (3)

Giải hệ (1 ), (2), (3) n = 3. Công thức phân tử anken là CsHe.3.7. R(C=CH)n + n[Ag(NH3)2]O H--- > R(C=CAg)n + 2nNHgT + nHaO

= — ------>R = O v à n = 2 (-C^CH )2R + 132n 15,84

X là HC^C-C^CHCH=C-C=CH + 4BT2---- > C4H2Br8

0,15 = - ^ 4x0 , 1522,4

V = — = 0,6 lít.1

3-8. nc^H2 “ 2(l,5nco^ - nog) - 2 1,5 X 0,05 -1,568 22,4 y

= 0 , 0 1 mol

nAgC=CAg = 0,01 m = 0,01 X 240 = 2,4g

(Vì hỗn hợp gồm C2H 2 và 2 anken nên nc0 2 > ^H2 0 )

3.9. nx = = 0,1625 mol; no„ = 0,4375 mol; nco„ = 0,25 mol22,4 ^

—^ = 1,75 > 1,5 nên X và Y là ankannc02 0,25

Đặt công thức chung của X và Y là CÌ5H 2 5 + 2

nco^(ankan) _______ 0^25_______2(no^ -l,5nc02) ^ 2(0,4375 -1 ,5 X 0,25)

= 2

Vậy có hai ankan là CH4 và C2H6.

3.10. n id d g i à m = mị - ,(mc0 2 + mnô) nic0 2 + mH2 0 = 19.7 - 9,956 = 9,744g

7,424m0 2 = 9,744 - 2,32 = 7,424g ^ no^ =

32= 0,232 mol

Gọi a, b lần lượt là sô' mol CO2 và H2O, ta có : J44a + 18b = 9,744 ía = 0,174 mol |a + 0,5b = 0,232 ^ |b = 0,116 mol

^CƠ2 ^ * H2 0 X là ankin (CnH2n-2)

101

n = ‘CO2 0,174

II.

^C0 2 “ ’ H2ơ 0,174 - 0,116

Bài tậ p trắ c ngh iệm

= 3 -> X là C3H4.

3.11A 3.12C 3.13B 3.14A 3.15B 3.16A 3.17D 3.18A 3.19D 3.20C3.21A 3.22B 3.23A 3.24B 3.25A 3.26C 3.27B 3.28A 3.29C 3.30A

3.13.

3.15.

3.11, Hiđrocacbon X phản ứng cộng với Br2 theo tỉ lệ 1 : 1. Vậy X là anken hoặc xiclo ankan CnH2n. Sản phẩm cộng Br2 có thành phần 74,08% Br về khôi lượng -> ta tính được Mx = 216 -> Mc H = 56 -> n = 4.

Khi X + HBr -> cho 2 sản phẩm, vậy X phải có nôl đôi đầu mạch : CH2=CH-CH2-CHg (but-l-en)

OH3.12. CH3 -CH 2 -C=CH-CH3 CH3 -CH 2 -C-CH 2 -CH 3

C2 H5 C2H5

3-etylpent-2-en 3-etylpentan-3-olBut-2-en có đồng phân hình học.

Hiđrocacbon mạch hở X isopentan CHgCHCCHslCHaCHg

Cấu tạo của X có thể là (7 chất)- Các anken : CHa^CÍCHalCHa-CHg; CH3-C(CH3)=CH-CH3 ;

CH3-CH(CH3)-CH=CH2- Các ankađien : CH2=CH(CH3)CH=CH2; CH3-C(CH 3)=C=CH2

- Ankin : CHg-CHlCHal-C^CH- Ankin và anken : CH2=C(CH3)-C=CH.

ỌH3.16. CH3 -C=CH-CH3 + H2O CH3 -Ò-CH 2 -CH3

CHg CHg

(2 -metylbutan-2 -ol)3.17. Khi đốt hỗn hợp ankan và ankin cho n p o = njỊ o thì nankan = n a n k in , do đó

chúng đều chiếm 50% về sô' mol hỗn hợp.3.18. Ankin + H2 với xúc tác Pb/PdCOg, t° thì sản phẩm là anken. Mặt khác Y chỉ

có hai hiđrocacbon nên H2 đă phản ứng hết và ankin X còn dư, nx > 0,13,12

Mx <■ 0,1

= 31,2. Chỉ có C2H2 mới có M < 31,2 ^ Vậy X là C2H2 .

3.19. Số dẫn xuất đibrom (đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học) thu được là : HgC—CH-CH=CH22 Ỵ 2

ồ r CH,

102

3.20. n

CH2 -CH=CH-CH2 (Có 2 đồng phân hình hoc cis và trans). Br Br

13,8CyHg 92

= 0,15 mol.

Giả sử CvHg có công thức R-(C=CH)x;R-(C=CH), ^ IAg(NH3)2 lOH R-(C^CAg),

(mol) 0,15 ^ 0,1545 9

Mj. = = 306; MjỊ(c.cAg) = 306. Kẻ bảng, ta chỉ có nghiệm phù hợp là X = 20,15

và R = C3H6 . X có công thức cấu tạo thu gọn C3H6 (C=CH)2 . Số đồng phân là ; HC^C-CaHg-C^CH; HC^C-CH2 -CH-C=CH ;

CH3

CH3 C^H

HC^C-Ò-C=H ; CHg -CHg -CHLÒH3 C^H

3.21. Các đồng phân của C5H10 phản ứng với dung dịch brom là :CH, CH2 CH2

- Xicloankan ; H2 C—CH-CHg-CH3 ; H 2C—C-CHg ; CHg-CH-CH-CHgCHg

- Anken : CH2=CH-CH2-C H 2-C H 3; CH3-CH=CH-CH 2-C H 3

CH2 =C-CH2 -CHg ; CHg-C=CH-CH3 ; CH2 =CH-CH-CHg.CHg CHg CHg

3.22. Để giải nhanh ta dùng sơ đồ :C2H2 (x mol) CHgCHO (x mol) AgNOg/NHg 2 Ag (2x mol)

C2H2 (y mol còn lại) +AgNOg/NH3 AgC=CAg (y mol)

Theo dữ kiện đề bài và sơ đồ trên, ta có :m, = 216x + 240y = 44,16 f „ 1 ’ Jx = 0,04 mol

= + = ịy = 0 ,1 6 mol

Hiệu suất phản ứng = ^ X 100% = 80%.5,2

3.23. n 0 2 = 0,275 mol; nco, = ncacOg = 0,175 mol

= ậ r ? = 1,57 > 1,5 ^ X là ankan CnH2n+2 ^C0 2 0,175

nx = 2 (n0 2 - l.Snco,) = 2(0,275 - 1,5 X 0,175) = 0,025 mol

103

L

2 n 0 2 - 2 ric0 2 = Hq, - rico, = 0,275 - 0,175 = 0,1 mol12^ ^ 2 ^ '- '2 ^^2 '-''^2

n id d g i ả m = m ị - ( m c o „ + m o o ) = 17,5 - (0,175 X 44 + 0,1 X 18) = 14,93g

n = _C0 2_ _ 0,175 _ ^ QgQg phân tử của X : C7H 16. 0,025n

3.24. Cách 1 : m c o , + m H „ o = m ị - n id dgiảm

m dd g iảm - m ị — ( m c 02 + ™ Ỉ Ỉ 2 0 )

Đặt công thức hiđrocacbon là CxHy (a mol) : 12ax + ay = 4,64 19,912 - 39,4 - (44ax + 9ay) 44ax + 9ay = 19,488

Từ (I) và (II) ta rút ra : ax = 0,348; ay = 0,464 X : y = 3 : 4. CTPT của X : C3H4.

(I)(II)

Coch 2 I n i d d g iảm — m ị + (m Q Q g + m ^ ^ ^ Q )

™C0 2 "*■ ™ÍỈ2 0 ~ 39,4 - 19,912 = 19,488

mg^ = 19,488 - 4,64 = 14,84g -> no = 0,464 mol

Gọi a và b lần lượt là sô' mol CO2 và H2O, ta có :44a + 18b = 19,488 ía = 0,348 a + 0,5b = 0,464 ^ ịb = 0,232

ncOo > nHoO ^ X là ankin (CnH2„_2)

n =

2'

^CO 0,348------ ^Ụ2----- ^ = 3; X c ó CTPT là C3H4 .*co2 ~°H 2 0 0,116

3.25. nc0 2 = 11H2O = 0,05; đồng thời hai hiđrocacbon có số mol bằng nhau thì hỗn

hợp chỉ có 1 ankan và 1 ankin mới phù hợp với đề bài, hcfn nữa công thức đcm giản nhất khác nhau.

3.26. Dùng sơ đồ đường chéo : C2H4 (M = 28) ^ 13

H2 (M = 2)

~ C2 H4

13

Khi hiđro hoá anken thì mx - ms; mx = my = lĩiẼ.ƠỴ M y 7 ,5

Nếu đặt nx = 12,5; ny = 7,5

n u a p ứ = 12,5 - 7,5 = 5 mol; b a n đ ầ u = 12,5 : 2 = 6,25 mol

Hiệu suất phản ứng :6,25

X 100% = 80%.

104

thể giải : C2H4 C2H6

I^b an đầu a a

^pứ X X X

^sau pứ a - X a - X X

'f^C2H 4 dư : a - X

dư ■ ^ “ X M 2 a - x) mol

nCaHg • X

28(a - x) + 2(a - x) + 30x2(2a - x)

= 12,5

X 20Giải ra, ta có 25x = 20a ^ — = — = 0,8 hay 80%.a 25

3.27. Cách 1 : Theo định luật bảo toàn khối lượng :

n b u ta n _ Mx _ 21,75 X 2 _ 43,5 _ ^ưibutan ưix — nv Mbu ta n 58 58

Nếu lấy nbutan = 3 mol; nx = 4 moiabutan pứ “ ^ 3 — 1 molj nbưtan còn lạ i — 3 1 — 2 moi

%Vbutan trong X = — X 100% = 50%.4

Cách 2 ; C4H10 > Ankan + Anken

X mol X mol X mol

Hỗn hợp Xn.s ả n p h ẩ m = 2x

^ C .H in d ư - a - X

• n,

-4 10

iIy “ nC4Hiopứ “ ^ X "

my = mx (Định luật bảo toàn khối lượng) Hiệu suất Cràckinh :

h =nv

n-Ị,nv

1 =

m-vMv

- 1 =mv

^C4Hio

Mx- 1

M,C4H10

^ X ^ ^ C 4 H io _ ^ 58 l = i43,5 3

a = 3xa Mhhx

Hhhx = a - X = 3x - X = 2x, nhhx = 2x Như vậy %Vc J4 trong X là 50%.

105

3.28. Trong các phát biểu chỉ có (b) và (c) là đúng.Lưu ý : Những hợp chất hữu cơ khác nhau có cùng phân tử khối không là đồng phân của nhau. Ví dụ ; HCHO có M = 30; C2IỈ6 có M = 30.Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử là những chất đồng phân.

3.29. Hỗn hợp z gồm CO2 và O2 dư.Gọi số mol CO2 và O2 dư trong z là a và b.

44a + 32ba + b

= 4 X 9,5 = 38 ^ a = b

CxHy + Ị X + ^ O2----> XCO2 + -H2O

(mol) X + —V 4

ax ay2

Uq h là 0,5a thì no^ = 5a hoặc nc H = ® thì no^ là lOa

n,O2 dư = lOa - X + ^ a

“ ^02 dư lOa x + — |a = x a - > y = 4 0 - 8 x

Kẻ bảng, ta có nghiệm phù hợp là X = 4 và y = 8 ^ X có CTPT : C4H8 .

3.30. Phương trình hoá học của phản ứng :

CH2=CH + ỉ O2 CH3CHO2

CH3CHO + H CN ---- > CH3-CH-OH

CN

CH2=CH2 + -O 2 + H CN ---- > CH3-CH-OH2 ^ 1

ÒN

0,1 mol 0,1 mol

^ x i a n o h id r i n th u được — 0,1 X 71 = 7,lg

H% = X 100% = 50%.7,1

106

&uitítig^4. H IĐ RO CA CB O N THƠMN G U Ồ N H IĐ RO CA CBO N T H IÊ N N H IÊ N

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨCI. HIĐROCACBON THƠM (BENZEN, ANKYLBENZEN)1. Hiđrocacbon thơm là gì ?

Hiđrocacbon trong phân tử có chứa nhân benzen.Công thức tổng quát CnH2n-6 (n > 6)Chất tiêu biểu ; CeHe (benzen); CeHsCHs (toluen); C6H5CH=CH2 (stiren)Các đồng đẳng của benzen thường được gọi tên như dẫn xuất của benzen, tức là tên của gốc ankyl + benzen.

2. Tính chất hoá họca) P hản ứng th ế

. Với Br2 : CnH2„_6 + Bra C„H2„_7Br + HBr

Lưu ý : Benzen phản ứng th ế với brom khan (brom nguyên chất).Quy luật thế ở vòng bemen :

- Nếu trong vòng benzen đã có sẵn một nhóm thế loại I (các nhóm ankyl, -OH, -N H 2 , -OCH 3 , -F , -Cl, -B r, -I , ...) thì nhóm này sẽ định hướng cho nhóm thế mới vào vị trí ortho và para. Ví dụ :

+ Phản ứng th ế ở nhân : bột Fe làm xúc tác

CH3

+ HBr

o-bromtoluen (41%)

CH3

^ [0] + H B r

Br

p-bromtoluen (59%)Phản ứng th ế ở nhánh : ánh sáng làm xúc tác

ễĨ3 CHaBr

+ Br2(khan) ^ + H B r

Nếu trong nhân benzen đã có sẵn một nhóm th ế loại II (-NO2 , -COOH, -CN, -COOR, ...) thì nhóm này sẽ định hướng cho nhóm th ế mới vào vị trí meta trong nhân benzen.

Lưu ý : Nhóm C6H5CH2 gọi là nhóm benzyl, nhóm CeHs gọi là nhóm phenyl.

107

. Với HNO3 : CnH2n-6 + HONO2 (dặc) ° > CnH2„_7N 0 2 + H2O

+ Benzen : CeHe + HONO2 (dâe) CeHsNOa + H2O

màu vàng, mùi hạnh nhân

+ Đồng đẳng của benzen :

• Với RX : CnH2n-6 + RX

Ví dụ : CeHg + CH3CI

b) Phản ứng cộng

• Với H2 : CeHg + 3H2

. Với CI2 : CeHg + 3CI2

AICI3> C„H 2n-7R + HX

^ C6H5CH3 + HCl

Ni> C6H 12

^ CfiHfiCL

+ B e m e n tư ơ n g đ ố i d ễ th a m g ia p h ả n ứ n g th ế , k h ó th a m g ia p h ả n ứ n g c ộ n g và b ề n v ữ n g vớ i các c h ấ t ox i hoá . Đ ó là t ín h c h ấ t h o á h ọc đ ặ c tr ư n g củ a h iđ ro c a c b o n th ơ m n ê n đư ợ c g ọ i là t ín h th ơ m .

+ B e n z e n v à a n k y lb e m e n k h ô n g là m m ấ t m à u d u n g d ịc h b ro m (k h ô n g c ộ n g với b ro m ) n h ư các h iđ ro c a c b o n kh á c .

c) Phản ứng oxi hoá• Benzen và các đồng đẳng của nó cháy trong không khí sinh ra CO2 và H2O

và nhiều muội than.

CnĩỈ2n-6 +3n - 3

O2 nCƠ2 + (n - 3 )IỈ2 0

• Tác dụng với dung dịch KMnOd

CeHsCHg + 2 KMnƠ4 ---- > CeHsCOOK + 2 MnƠ2 + KOH + H2O

Benzen không tác dụng với dung dịch KMnOd.

3. Đ iều ch ế

a) Chưng cấ t nhựa than đ á trong công nghiệpNguồn benzen, toluen, xilen ... chủ yếu trong công nghiệp là chưng cất từ nhựa than đá.

108

b) P hương p h á p đeh iđro hoá• Đehiđro hoá xicloankan

CnH2nPd, 300° c > Cnlỉan-e (n > 6 )

Ví dụ : C6H 12 > CgHe + 3 H2

• Đehiđro hoá ankan đồng thời khép vòng, nhờ xúc tác và nhiệt độ thích hợp

• Phương pháp tổng hợp (kí hiệu gôh hiđrocacbon thơm là Ar)+ Tổng hợp Wartz-Fiting

Ar-X + 2Na + X R---- > Ar-R + 2NaXVí dụ : CeHgBr + 2Na + B r-C H s---- > CeHgCHa + 2NaBr

+ Tổng hợp Friedel-Craft

Ar-H + XR > Ar-R + HXt°

Ví dụ : CgHg + CI2-C2H5 C6H5C2H5 + HCl

Riêng benzen : 3C2H2

t '

600° c

C6H5CH3 > CeHsCOOK + K O H > C«H,6í l 6

Lưu ý : Độ bất bão hoà được tính : k =

C aO , t°

(2x + 2 - sô' nguyên tử H)

(x là số nguyên tử cacbon, nếu trong công thức phân tử còn có thêm nguyên tô hoá trị I thì cũng tính như sô' nguyên tử H).Độ bất bão hoà của CeHe là 4.

II. STIREN (VINYLBENZEN, PHENYLETILEN)1, Tính chất hoá học

a) P hản ứng cộngC6H5CH=CH2 + 2Br C6H5 CH-CH2

Br Br

C6H5CH=CH2 + H C l---- > CgHsCH-CHgC1

Halogen (CI2 , Br2), hiđro halogenua (HCl, HBr) cộng vào nhóm vinyl ở stiren tương tự như cộng vào anken.

b) P hản ứng trù n g hợp và đồng trù n g hợp

^ /CH-CHgVnCH=CH2 1 CgHs vCeHs

109

nCH 2=CH -CH =CH 2 + nCeHsCHr^CHa xt, p ,

> fC H 2 -CH=CH-CH2 -CH-CH 2 \

CeHspoli (butađien-stiren)

c) P hản ứng oxi hoáGiông như etilen, stiren làm mất màu dung dịch KMn0 4 (ở nhiệt độ thấp) bị oxi hoá bởi nhóm vinyl, còn vòng benzen vẫn giữ nguyên.

2. Đ iều ch ế

C6H5CH2-CH3 C6H5CH=CH2 + H2.


Dạng 1. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyên hoá

Ví dụ 1. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau (các chất hữu cơ viết dưới dạng công thức cấu tạo) :

Br2, Fe

Toluen

dđ NaOH đặc, dư, t° cao, p cao Ao dd HCl ^ \ .> ilỊ •^2 ■^3

-V A. dd NaOH đặc, dư, cao, p cao ^ Ai. dd H C l, Ao•^5

-> A7 ■ dd NaOH, t “ » CuO, t° -------------------- > I\s -------- -----> A q

Ag2Ơ /N H 3 ^MO

Biết Ai, A4, A7 là các chất đồng phân có công thức CvHyBr.(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2004) H ướng d ẫn giả i

1. <g)-C H 3 + Br2 B r - ( ^ C H 3 + HBr

(Ai)

2 . B r ^ ( ^ C H 3 + 2NaOH N a O -^ )-C H 3 + NaBr + H2O

(A2)3. N a O - ( ^ C H 3 + H C l----> H O -^ ^-C H s + NaCl

(A3)

4. (g )-C H 3 + Br2 - ^ < ^ C H 3 + HBr

_ ____ ___________ 4.0cao ,pcao ____ _ _ _5. (0 )-C H 3 + 2 NaOH t >(0 )-CH 3 + NaBr + H2O

Br

6 .Nn

CH3 + HCl ONa (Ae)

(XÔNa

CH3OH

7. <g)^CH 3 + Br2 ^ 5 ^ ^ ỵ C H 2Br + HBr

(A7)

110

8 . < g )-C H 2Br + NaOH <Q)-CH2 0 H + NaBr

(As)

9. { ^ -C H aO H + CuO - ^ < ^ C H O + Cu + H2O

(Ag)

10. <g)-C H O + Ag2Ơ J Í ^ ^ ^ C O O H + 2Agị

(Aio)/^Z\ ___ __ ___ ___ —T T - X - / / ^ \ / ^ T T i ^ . O T A - - / X T T T \ 1 / - \ T T t , / r \ \H o ặ c < ^ C H O + 2[Ag(NH3)2]OH - ^ ^ ) - C O O N H 4 + 2Agị + 3 NH3 + H2O


CfiH +CoH, +CL( 2 )

Z2+NaOH

(3) > z,3 +CuO(4) > Ĩ14 +HCN

(5) (6)

OH1

CgHs-C-COOHCH,


(1) CeHe + C2H4----> C6H5CH2—CH3

(2) C6H5CH2-CH3 + CI2 - 5? ^ C6H5CHCI-CH3 + HCl

(3) CgHsCHCl-CHa + NaOH C6H5CH(OH)CH3 + NaCl

(4) C6H6CH(0H)-CH3 + CuO CgHsCO-CHa + H2O + Cu

(5) CgHgCO-CHa + HCN C6H5C(OH)(CN)CH3

(6) C6H5C(OH)(CN)-CHa + 2 H2O C6H5C(OH)CH3COOH + NH3

Ví dụ 3. Viết các phương trình phản ứng hoá học dưới dạng công thức cấu tạo thu gọn, theo dãy chuyển hoá sau :

Toluen B2 B3 B4 B5



CgHsCHs + CI2 CgHsCHaCl + HCl

(Bi)

CgHsCHaCl + NaOH ^ C6H5CH2OH + NaCl

(B2)

CgHgCHaOH + CuO CgHsCHO + Cu + H2O

(Bg)

111

CgHsCHO + Ag2Ơ CeHgCOOH + 2Agị

(B4)

CeHgCOOH + CH3OH CeHsCOOCHa + H2O

(B5)


CH4 -i n Xi -i n X2Ij4)^ X3 X4 ^ Xe (7) > Xe ( 8 ) > Phenol


(1) CH4 + CI2 CH3CI + HCl

(2) CHgCl + NaOH

(3) CH3OH + CuO -

(4) 2CH4 1500° c

(5) 3CH=CH

làm lạnh nhanh

600° c

^ CH3OH + NaCl

> HCHO + Cu + H2O

> CH^CH + 3 H2

(6)

(7)

(8 )

cFe ,

-> CgHe

< ^ B r + HBr+ Bt2

-Br + 2NaOH (đặc) t°,p, ^ -ONa + NaBr + H2O

;-O N a + H C l---- + NaClVí dụ 5. Cho sơ đồ : CgHe (benzen)---- > X---> Y---> z

Hai chất hữu cơ Y, z lần lượt là :A. CeHeíOHle, CgHeCle B. CeH4(OH)2, C6H4CI4

c. CeHgOH, CeHgCl D. CgHsONa, CeHsOH.(Trích dề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2007) Hướng dẫn giải

C1 ỌNa ỌHtCl2

bột Fe, t°

(X)

+NaOH đặc, t° ,t,p

(Y)

+HC1

(Z)

no.

Đáp án D.

Dạng 2. Nhận b iết hiđrocacbon thơm

Ví dụ 1. Có 3 lọ hoá chất mất nhãn chứa benzen, xiclohexan và xiclohexen. Hãy dùng phương pháp hoá học để phân biệt 3 lọ hoá chất trên.

Hướng dẫn giảiCho vào 3 mẫu thử chứa 3 hoá chất trên một lượng dung dịch brom trong CCI4 . Nếu mẫu thử nào nhạt màu dung dịch màu vàng của brom thì mẫu thử đó chứa xiclohexen.

112

o yBr>cx(không màu)

Br2 —(màu vàng)

Tiếp tục cho brom lỏng, thêm bột Fe vào 2 mẫu thử còn lại, đun nóng cả 2 mẫu thử, đưa vào miệng 2 mẫu thử một mẩu giấy quỳ tím ẩm, mẫu nào làm giấy quỳ tím hoá đỏ mẫu thử đó là CeHe (hoặc quan sát thấy màu nâu của brom lỏng bị nhạt màu).

( o ] + + HBr

Còn lại là xiclohexan.Ví dụ 2 . Hãy dùng phương pháp hoá học phân biệt các chất toluen, hept-l-en và

heptan đựng trong các lọ mất nhãn.Hướng dẫn giải

Dùng dung dịch KMn04.- Hept-l-en làm mất màu tím của dung dịch KMn04 ở điều kiện thường.- Toluen làm mất màu tím của dung dịch KMnƠ4 khi đun nóng.- Heptan không làm mất màu dung dịch KMnƠ4.

(Học sinh tự viết phương trình phản ứng (nếu có)).Ví dụ 3. Có 3 lọ mất nhãn chứa các hoá chất sau ; etylbenzen, vinylbenzen và

vinylaxetilen. Hãy dùng phương pháp hoá học phân biệt 3 lọ hoá chất trên.Hướng dẫn giải

- Dùng dung dịch KMn04-Vinylbenzen và vinylaxetilen làm mất màu dung dịch KMnƠ4 ồ điều kiện thường. Còn etylbenzen không làm mất màu dung dịch KMn04 ở điều kiện thưbng.

- Dùng dung dịch AgNOs/NHa để phân biệt vinylbenzen và vinylaxetilen, vinylaxetilen tạo kết tủa còn vinylbenzen không tạo kết tủa.(Học sinh tự viết phương trình hoá học (nếu có)).

Ví dụ 4. Có 3 lọ mất nhãn chứa các hoá chất sau : benzen, etylbenzen và stiren. Thuốc thử dùng để phân biệt 3 lọ hoá chất mất nhãn trên là :A. Brom khan B. Dung dịch bromc. Dung dịch KMn04 D. Khí CI2

Hướng dẫn giải Chọn dung dịch KMn04 vì :

- Stiren làm mất màu tím của dung dịch KMnƠ4 ngay ở nhiệt độ thường, tương tự như etilen.

C6H5CH=CH2 C6H5 CH-CH2

OH OH- Etilen benzen làm mất màu tím của dung dịch KMn04 khi đun nóng.

C6H5C2H5 > CgHsCOOK

- Benzen không làm mất màu tím của dung dịch KMnƠ4 ngay cả khi đun nóng. Đáp án c.

113

Dạng 3. Bài tập về tính chất hoá học của hiđrocacbon thơm

Ví dụ 1. Tìm công thức cấu tạo của CgHg (A), biết 3,12g chất này phản ứng hết với dung dịch chứa 4,8g Br2 hoặc tôl đa 2,688 lít H2 (đktc).Hiđro hoá CgHg theo tỉ lệ mol 1 : 1 được hiđrocacbon cùng loại X. Khi brom hoá một đồng phân Y của X với xúc tác bột Fe theo tỉ lệ mol 1 : 1 được một sản phẩm duy nhất. Xác định X, Y.

H ướng d ẫn g iả i- Công thức cấu tạo của CgHg

3,12''CgHg

A có

4 9= 0,03 mol; ngr = = 0,03 mol; njỊ = ’

160 ■’ ’ 22,4= 0 , 1 2 mol

104

1 mol A 1 mol Br2 4 mol H2

A có 4 liên kết 71, 3 liên kết 71 ở vòng benzen, 1 liên kết 7t ở ngoài vòng benzen. Tóm lại A là stiren C6H5CH=CH2 .

- Xác định X, Y;X cùng loại CgHg nên X là C6H5C2H5

C6H5CH=CH2 + H2 C6H5C2H5

Y là đồng phân của X nên Y có thể là :

^ 3 ỌH3

Ví dụ 2. Một hiđrocacbon A có công thức (CH)n. 1 mol A phản ứng vừa đủ với 4 mol H2 hoặc với 1 mol Br2 trong dung dịch Br2- Xác định công thức cấu tạo của A. Từ hiđrocacbon tương ứng và từ ancol tương ứng viết phương trình điều chế trực tiếp ra A.

H ướng d ẫn giả iMột mol A phản ứng vừa đủ với 4 mol H2 hoặc 1 mol Br2 từ A CgHs và n = 8

^ C6H5CH=CH2.

CgHsC^CH + H2Pd> A

CgHs-CH-CH, A + H2OB O , a lonoc' ^ÒH

CgHgCHa-CH A + H2O.OH

Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol X rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào 75ml dung dịch Ca(OH)2 IM sinh ra kết tủa và dung dịch Y, khôi lượng dung dịch Y tàng 0 ,6 6 g so với khối lượng nước vôi ban đầu.

114

Cho tiếp Ba(OH)2 tới dư vào dung dịch Y thì lại thu được kết tủa, tổng khôi lượng 2 lần kết tủa là 12,425g. X có chứa một nhóm thế, không làm mất màu dung dịch brom. Khi 1 mol X trong điều kiện chiếu sáng tác dụng với 1 mol CI2 và chỉ tạo ra 1 sản phẩm. Xác định công thức cấu tạo của X.

Hướng dẫn giảiPhương trình hoá học của phản ứng :

CO2 + Ca(OH) 2 ---- )• CaCOsi + H2Oa a a

2 CƠ2 + Ca(OH) 2 ---- > CalHCOsla

b t t2 2

Ca(HC0 3 ) 2 + Ba(OH) 2 ---- )■ CaCOgị + BaCƠ3>l + 2 H2O

b ^ ^2 ^ 2 2

Từ phương trình hoá học trên và dữ kiện đề bài, ta có :

(mol)

(mol)

(mol)

b 75x1a + .^ = — = 0,0752 1000

1 0 0 | a + - Ị + 197,- = 12,425

a = 0,05 mol b = 0,05 mol

nô = a + b = 0 , 1 mol; nH2O0,66 + 100 X 0,05 - 44 X 0,1

18= 0,07 mol

Nếu đặt công thức tổng quát của X là CxHy và nếu đốt cháy 0,01 mol X cho

0,01x mol CO2 và —.0,01 mol H2O, ta có ;2

X = = 10; = 0,07 - > y = 14. X có công thức C10H 140,01 2

X không làm mất màu dung dịch brom, 1 mol X + 1 mol CI2 cho một sản phẩm duyCH,1 ^

nhất, hơn nữa X có cấu trúc thơm nên công thức cấu tạo của X là C0 H5 -C-CH 3 .CHg

Ví dụ 4. Nitro hoá benzen bằng hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đậm đặc thu được hai chất hữu cơ X, Y. Đốt cháy hoàn toàn 14,55g hỗn hợp X, Y thu được CO2, H2O và 1,68 lít N2 (đktc). Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X và Y.

Hướng dẫn giảiGiả sử có X nhóm NO2 th ế H trong benzen (CeHe) tạo ra hai sản phẩm X và Y. Số mol X, Y là a mol.

CeHe + 3HỈNO3 (dặ.) C6 H6 _3,(N 0 2 ) +XH2 O

a mol a mol

115

C6 H6 _3,(N 0 2 )ì 6 CO2 + Í ^ ^ Ì h 2ơ + - N 2\ 2 J 2

a mol — moi

Theo đề bài và phưcmg trình trên, ta có ; xa ~2

1,68 „ , 0,15= 0,075 mol -> a = _22,4 X

— 14,55M(x,Y) = " = 97x

u,15

Ta có ; C6 H6 _j (N0 2 ) 5 có M = 97x ^ 78 + 45x = 97x X = 1,5

Như vậy công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là :NO2 ^Ơ2

X : [ à Y:(Ol

Ví dụ 5. Hiđrocacbon thơm X có nguyên tố cacbon chiếm 90%, không làm mất màu nước brom. X tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 hoặc khi chiếu sáng hoặc khi có bột Fe làm xúc tác đều cho một dẫn xuất duy nhất (có cùng công thức phân tử). Mx < 160. Hãy xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.

Hướng dẫn giảiĐặt công thức phân tử hiđrocacbon thơm là CxHy.

X : y = — : — = 7,5 : 10 = 3 : 4 12 1

Công thức của X có dạng (C3H4)n; M(CgH ) < 160 -> n < 4

X là hiđrocacbon thơm phải có vòng nhân benzen, nên sô" nguyên tử c > 6 - > 2 < n < 4n = 2 —> X : CeHg không có nhân benzen n = 3 -> X : C9H12 có nhân benzen.X tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 ; 1 hoặc khi chiếu sáng có bột Fe đều cho một sản phẩm duy nhất, vậy X có công thức cấu tạo thu gọn là :

)H3

:h 3

+ Bra F e . + HBr

116

[Q 1 -H g C ^ ^ H g


4.1. Cho sơ đồ chuyển hoá sau ;

C7H16t° .pxt

> Ai +Br2 > Ao Ag A4 CeHsCOOH

4.2, A là ankylbenzen có tỉ khôT hơi so với heli là 23. Từ A hãy viết các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :

KMn0 4 . 0 HCl,------- ^ ^ ----

A HNOg đặc (1 mol)

( 1 mol)H2SO4 đặc

CI2 (1 mol) 1

^ c

» D + E

4.3. Cho 6,9g ankylbenzen X tác dụng với brom khan có bột Fe làm xúc tác cho hai dẫn xuất monobrom có khối lượng 10,26g. Trong mỗi dẫn xuất đều có 46,784% brom trong phân tử. Tính hiệu suất chung của phản ứng.

4.4. Có 3 lọ mất nhãn chứa các hoá chất sau : phenyl axetilen, etylbenzen và vinylbenzen. Hãy dùng phương pháp hoá học phân biệt 3 lọ mất nhãn trên.

4.5. Công thức phân tử của X có dạng (C2H3)n. X không làm mất màu dung dịch brom, không tác dụng với CI2 khi có bột sắt xúc tác, đun nóng nhưng tác dụng với CI2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 khi chiếu sáng thì cho 1 sản phẩm hữu cơ duy nhất. Biết 150 < Mx <170. Xác định công thức cấu tạo của X.

4.6. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :

Xiclohexan CI2 (1;1) > X Y H2SO4 đặc 2 KMn0 4 +H2S0 4 ^t“ 180°c

4.7. Người ta điều chế anilin bằng sơ đồ sau :

Benzen > nitrobenzen anilinH2SO4 đặc t “

Biết hiệu suất giai đoạn tạo thành nitrobenzen đạt 60% và hiệu suất giai đoạn tạo thành anilin là 50%. Nếu từ 156g benzen thì khôi lượng anilin thu được là bao nhiêu ?


4.8. Cho sơ đồ phản ứng : Stiren > X > Y > z.

Trong đó X, Y, z đều là sản phẩm chính. Công thức của X, Y, z lần lượt là

A. CgHsCHOHCHg, CeHgCOCHg, CeHgCOCHaBr.

117

B. C6H5CH2CH2OH, C6H5CH2CHO, C6H5CH2COOH.

c . C6H5CH2CH2OH, C6H5CH2CHO, m-BrC6H4CH2COOH.

D. C6H5CHOHCH3 , CgHsCOCHs, m-BrC6H4COCH3 .


4.9. Cho dãy các chất : cumen, stiren, isopren, xiclohexan, axetilen, benzen. Số chất trong dăy làm mất màu dung dịch brom là

A. 5 B. 4 c . 2 D. 3.

4.10. Trong các chất : xiclopropan, benzen, stiren, metyl acrilat, vinylaxetat, đimetylete. Sô" chất có khả năng làm mất màu nước brom là

A. 5 B. 4 c . 6 D. 3.

4.11. Các đồng phân ứng với công thức phân tử CgHioO (đều là dẫn xuất của benzen) có tính chất tách nước thu được sản phẩm có thể trùng hợp tạo polime, không tác dụng với NaOH. Số lượng đồng phân ứng với công thức phân tử CgHioO, thỏa mãn tính chất trên là

A. 1 B. 4 c. 3 D. 2 .

4.12. Sô' đồng phân hiđrocacbon thcfm ứng với công thức phân tử CgHio là

A. 2 B. 4 c. 3 D. 5.4.13. Cho sơ đồ chuyển hoá sau :

T o l u e n +B*~2 (1:1 mol), Fe, t° ỵ +NaOH (dư), t° Y +HCldư 2

Trong đó X, Y, z đều là hỗn hợp các chất hữu cơ, z có thành phần chính gồm

A. m-metylphenol và o-metylphenolB. benzyl bromua và o-bromtoluen

c . o-bromtoluen và p-bromtoluen D. o-metylphenol và p-metylphenol.

4.14. Cho dãy chuyển hoá sau :Benzen X Y KOH/C2H5OH 2

xt, t tỉ lệ mol (1:1) t“

(trong đó X, Y, z là sản phẩm chính)Tên gọi của Y, z lần lượt là

A. 1-brom-l-phenyletan và stiren B. l-brom-2-phenyletan và stiren c. 2-brom-l-phenyletan và stiren D. Benzyl bromua và toluen.


4.15. Công thức phân tử của hiđrocacbon thơm X có dạng (C4H5)n, X không tác dụng với nước brom. Sô' đồng phân cấu tạo của X làA. 5 B. 4 c. 3 D. 2 .

118

4.16. Có 3 lọ hoá chất mất nhãn gồm benzen, toluen, stiren. Để phân biệt các lọ hoá chất trên, ta dùng thuốc thử làA. Dung dịch brom B. Dung dịch HNO3 đặc, H2SO4 đặcc. Dung dịch KMn0 4 D. Khí clo, ánh sáng.

4.17. Hiđrocacbon X có công thức phân tử là CgHio, không làm mất màu dung dịch brom. Khi đun nóng X với dung dịch KMn0 4 tạo thành C7H5KO2 (Y). Cho Y tác dụng với dung dịch HCl cho hợp chất C7H6O2. X có tên gọi làA. l,2-đimetylbenzen B. l,3-đimetylbenzenc. Etylbenzen D. l,4-đimetylbenzen.

4.18. Hiđrocacbon X có công thức đơn giản nhất là C3H4 và là đồng đẳng của benzen. X có công thức phân tử làA. C9H 12 B. CeHs c. C12H 16 D. C15H24.

4.19. Cho sơ đồ : CeHe X "NaOH <dặc dư) ^ Y z” P e .t” t“ cao,pcao

Hai chất hữu cơ Y, z lần lượt làA. CgHsONa, CgHsOH B. CeHelOHle, CeHeClec. C6H4(0 H)2 , C6H4CI2 D. CeHsOH, CeHgCl.

(Trích đề thi tuyền sinh Đại học khối A năm 2007)4.20. Có 3 chất lỏng benzen, anilin, stiren đựng riêng biệt trong 3 lọ mất nhãn.

Thuốc thử để phân biệt 3 chất lỏng trên làA. Dung dịch phenolphtalein B. Nước bromc. Dung dịch NaOH D. Giấy quỳ tím.

4.21. Khi phân tích thành phần nguyên tô' của hiđrocacbon X cho kết quả ; %H = 9,44; %c = 90,56. X chỉ tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1 ; 1, đun nóng với bột Fe làm xúc tác. X có công thức phân tử làA. CgHio B. C9H 12 c. CsHg D. C7H8 .

4.22. Có 3 chất lỏng etylbenzen, phenyletilen, metylbenzen đựng riêng biệt trong 3 lọ bị mất nhãn. Thuôc thử để phân biệt 3 chất lỏng trên làA. Dung dịch brom B. Khí Cloc. Dung dịch KMn0 4 D. Brom khan.

4.23. Khi đô't a gam hiđrocacbon X hoặc hiđrocacbon Y đều thu được CO2 và H2O có tỉ lệ khối lượng là 4,9 : 1. X tác dụng với brom khi có bột Fe xúc tác. M của Y

bằng —M của X. Công thức phân tử của X là 3

A. CgHe B. C6H 12 c. C2H2 D. C7H8 .4.24. Đô't cháy hoàn toàn hiđrocacbon X thu dược khí CO2 và hơi nước theo tỉ lệ

thể tích là 1,75 : 1 (đo ở cùng điều kiện). Biết Mx < 120 đvC. X có thể làm mất màu dung dịch KMn0 4 khi đun nóng. Tên gọi của X làA. Metylbenzen B. Phenyletilen c. Etylbenzen D. Propylbenzen.

119

4.25. Đốt l,3g hiđrocacbon X ở thể lỏng thu được 2,24 lít CO2 (dktc). X phản ứng với H2 (Ni xúc tác) theo tỉ lệ mol 1 : 4, với brom trong dung dịch theo tỉ lệ moi 1 : 1 . Công thức phân tử của X làA. C6H5CH=CHCH3 B. CeHgCHa

c. C6H5CH=CH2 D. C6H5CH2CH3.

4.26. Ba chất hữu cơ X, Y, z đều có thành phần khôi lượng 92,30% cacbon và 7,70% hiđro. Tỉ lệ khôi lượng mol phân tử của chúng là 1 : 2 : 3. Có thể chuyển hoá X thành Y hoặc z chỉ bằng một phản ứng. z không tác dụng với dung dịch brom. Tên gọi của z và Y làA. Benzen và buta-l,3-đien B. Benzen và isoprenc. Axetilen và anlen D. Benzen và phenyletilen.

4.27. Số đồng phân cấu tạo của chất có công thức phân tử CtHsO chứa vòng benzen làA. 4 B. 3 c. 5 D. 6.


CH2 CH2-CH34.1.

C H 2/C H 3

C6H5CH2Br + HBr

(A2)

CgHsCHaBr + HOH CgHsCHaOH + HBr

(A3)

C6H5CH2OH + - O2 2

x t > CeHgCHO + H2O

(A4 )

M n'2+> CeHsCOOH.CeHgCHO + - O2

2

4.2. A là toluen; B là CeHgCOOK; c là CgHsCOOH.

D và E là . [0] ; G và H là [o'NO2

(Học sinh viết các phương trìn h phản ứng).

120

4,3. C n t l2 n - 6 + (khan)

80

Fe > CnH2n-?Br + HBr

%Br =14n - 7 + 80

Vậy X là toluen CgHsCHa-

X 100% = 46,784 ^ n = 7.

CeHgCHa + Br2 (khan)

92g 6,9g

m,p = 12,825g

+ HBr

+ HBr

? m.■sp

92

Hiệu suất phản ứng : X 100% = 80%.12,825

4.4. Dùng dung dịch AgNOa/NHa cho vào 3 mẫu thử chứa các hoá chất trên mẫu thử nào cho kết tủa màu vàng là mẫu thử chứa phenylaxetilen (CeHsC^CH). Cho dung dịch brom vào hai mẫu thử còn lại, mẫu thử nào làm nhạt màu dung dịch brom là vinylbenzen (C6H5CH=CH2). Mẫu thử còn lại không làm mất màu dung dịch brom là C6H5CH2CH3 (etylbenzen).

4.5. Công thức phân tử của X có dạng (C2H3)n -> Mx = 27n.Theo đề bài 150 < 27n < 170 -> n = 6 -> X có công thức phân tử C12H 18.Theo đề bài, X không làm mất màu dung dịch brom, không tác dụng với clo khi có bột Fe làm xúc tác, nhưng lại tác dụng với clo khi chiếu sáng theo tỉ lệ mol 1 : 1 và cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất, vậy X có công thức cấu tạo là :

;H3

4,6.

+ NaCl

H2SO4 đặc ^180° c 0 + H 2O

121

0 Ị + 8 KMnƠ4 + 1 2 H2SO4 ---- > 5 HC0 0 C-[CH2]4-C 0 0 H + 8 MnS0 4 ++ 4K2SO4 + I2H2O

4.7. Hiệu suất cả quá trình là 60% X 50% = 0,3_ 156 „ _ ,

anilin ~ benzen “ ~ 2 moi

maniiin = 2 X 93 X 0,3 = 55,8g.


4.8A 4.9D 4.10B 4.11D 4.12B 4.13D 4.14A 4.15B 4.16C 4.17C

4.18A 4.19A 4.20B 4.21A 4.22C 4.23A 4.24A 4.25C 4.26A 4.27C

4.8. C6H5CH=CH2 + H2O C6H5CHOHCH3

(X)

CgHsCH-CHa + CuO CeHgCOCHa + Cu + H2OOH (Y)

CgHsCOCHg + Bra CgHgCOCHaBr + HBr

(Z)

4.9. Có 3 chất làm mất màu dung dịch brom là :stiren C6H5CH=CH2; isopren CHa^CCHg-CH^CHa và axetilen CH=CH.

4.10. 4 chất có khả năng làm mất màu nước brom là : xiclopropan, stiren, metylacrylat và vinylaxetat.

4.11. Sô' đồng phân ứng với công thức phân tử CgHioO có tính chất tách nước thu được sản phẩm có thể trùng hợp tạo polime, không tác dụng với NaOH là 2 :

C6H5CH2-CH2OH---- > C6H5CH=CH2 + H2O

CgHgCH-CHg---- > C6H5CH=CH2 + H2O.

OH

4.12. Sô' đồng phân hiđrocacbon thơm ứng với công thức phân tử CgHio là 4 :CH3 ỌHg

4.13.

C6H5CH2CH3 ; [Ò ; ; [ 0 1 ; [O jCH3

CH3

;H3( 0 ] ^ B r ^ ^ p-bromtoluen

o-bromtoluen Br CHg CH3

l ^ r B r + 2NaOH

122

CHs CHa

o + 2NaOH O + NaBr + H2O

Br ONa

rQ jO N a ^Ha

» +NaCl

p-metylphenol

4.14. Sơ đồ phản ứng :

+ CH2 =CH2

H2-C H 3 Br-CH-CHa ;H=CH2

+Bĩ2, astí lệ mol 1:1

(Y)(1 -brom-l-phenyletan)

H-KOH/CạHsOH ^

(Z)(stừen)

2 x 4 n + 2 - 5n4.15. A = --------- ---------- = 4 -> n = 2

Công thức phân tử của X là CsHio-X là hiđrocacbon thơm và không tác dụng với dung dịch brom. Vậy số đồng phân của X là :

CH2-CH3 CHa CHa CHa

0 (Q ì 0

CHa X t

4.16. Cho 3 mẫu thử có chứa các hoá chất trên vào dung dịch KMn0 4 , mẫu thử nào làm mất màu thuốc tím là C6H5CH=CH2

C6H5CH=CH2 C6H5CH(0H)CH20Ht thấp

Sau đó đun hai mẫu thử còn lại, mẫu thử nào tiếp tục làm mất màu thuốc tím là toluen.

CeHaCHa CeHaCOOK

Benzen không làm mất màu thuôh tím (dung dịch KMn0 4 ).4.18. Công thức phân tử của X có dạng (CaH4)n

2 X 3n + 2 - 4nA = = 4 -> n = 3. X có công thức phân tử là C9H12.

123

4.19. CeHe + CI2 CeHsCl + HCl

(X)CgHsCl + 2NaOH---- > CeHgONa + H2O + NaCl

(Y)CeHgONa + H C l---- ). CeHgOH + NaCl

(Z)4.20. Dùng nước brom ta có thể phân biệt 3 chất lỏng trên ;

- Benzen không tác dụng với nước brom.- Anilin tác dụng với nước brom cho kết tủa trắng.

NH2 NH2

^ + 3 Br2 ---- > + 3HBr

Br (màu trắng)

- Stiren làm mất màu vàng của nước brom ;C6H5CH=CH2 + Br2 ---- > CgHgCH-CHa

Br Br

4.21. Đặt công thức phân tử của X là CxHy.90,56 9,44 , „X ; y = — ^ — = 4 : 5

12 1Công thức đcfn giản nhất của X là C4H5. Công thức phân tử của X có dạng (C4H5)n. X tác dụng với brom có bột Fe làm xúc tác ^ X là đồng đẳng của benzen. Công thức tổng quát CxH2x-6

Ta có : i ~ -> n = 2 -> X là CgHio.[5n = 2x - 6

4.22. Dùng dung dịch thuốc tím (KMn0 4 ) có thể phân biệt được 3 chất lỏng benzen, phenyletilen (stiren), metylbenzen (toluen) vì :

- Stiren làm mất màu dung dịch KMn0 4 ở nhiệt độ thường.- Metylbenzen làm mất màu dung dịch KMn0 4 ở 80“ - 100“C.- Etylbenzen không làm mất màu dung dịch KMn0 4 .

(Học sinh viết các phương trình hoá học (nếu có)).4.25. nco2 = nc = 0,1 mol -> mc = l,2g; mH = 1,3 - 1,2 = 0,lg

Đặt công thức phân tử hiđrocacbon là CxHyX : y = 0,1 : 0,1 = 1 : 1

Công thức phân tử của X có dạng (CH)n -> 13n < 115 ^ n < 8,85. Theo đề bài X tác dụng với H2 theo tỉ lệ mol 1 : 4 -> X có 4 liên kết 7t. X tác dụng với dung dịch brom theo tỉ lệ mol 1 : 1 . Chứng tỏ X có 1 liên kết 71 tác dụng và 3 liên kết 71 không tác dụng. Phân tử X có vòng benzen và có 1 liên kết 71 mạch nhánh, kết hợp với n < 8,85 -> X là CgHg (C6H5CH=CH2).

124

= 7,70 : 7,70 = 1 :1

4 .26 . Đặt công thức phân tử của X là CxHy.92,30 7,70

X : y = — ^12 1

X có công thức đơn giản nhất là CH, Y, z cũng có công thức đơn giản nhất là CH. Công thức phân tử của X có dạng (CH)n, của Y (CH)2n, của z (CHlsn- z thuộc loại aren, vậy z là CeHe, suy ra X là C2H2 và Y là C4H4.

5. D Ẫ N X U Ấ T HA LO GEN - A N CO L - PH EN O L

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨCI. DẪN XUẤT HALOGEN

Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử hiđrocacbon bằng các nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hiđrocacbon, thường gọi tắ t là dẫn xuất halogen.

1. Đổng phânDẫn xuất halogen có đồng phân mạch cacbon như hiđrocacbon, đồng thời có đồng phân vị trí nhóm chức.

2 . Tính chất hoá họcPhản ứng th ế nguyên tử halogen bằng nhóm -OH.

• Dẫn xuất ankyl halogen không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi, nhưng bị thủy phân khi đun nóng với dung dịch kiềm tạo thành ancol ;

CH3CH2CH2CI + OH CH3CH2CH2OH + c r propyl clorua ancol propylic

(c r sinh ra được nhận biết bằng AgNOs dưới dạng AgCl kết tủa).

• Dẫn xuất anlyl halogenua bị thủy phân ngay khi đun sôi với nước :RCH=CHCH2-X + H2O---- > RCH=CHCH2-0H + HX

• Dần xuất loại phenyl halogenua (halogen đính trực tiếp vào vòng benzen không phản ứng với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi). Chúng chỉ phản ứng ở nhiệt độ và áp suất cao.Quy tắc Zai - xép : Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen, nguyên tử halogen (X) ưu tiên tách ra cùng với nguyên tử H ỏ nguyên tử c bên cạnh bậc cao hơn.

II. ANCOLAncol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử các bon no.

1. Công thức tổng quátR(OH)x ; X > 1, R là gốc hidrocacbon hoặc CnH2n+2-2a-x(OH)x : a là sô" liên kết 71 + số vòng.

125

Nếu a = 0, X = 1 Nếu a = 0, X > 1 Nếu a 5 0, X = 1 Nếu a ít 0, X > 1

ancol no, đơn chức CnH2n+iOH ancol no, đa chức CnH2n+2-x(OH)x ancol không no, đơn chức CnH2n+i-2aOH ancol không no, đa chức CnH2n+2-2a-x(OH)x

Có thể viết CTTQ của ancol : CxHyOj (y (chẵn) < 2x + 2).2. Bậc của ancoỉ

Bậc của ancol được tính bằng bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nhóm OH.3. Đồng phân

NgoỀũ đồng phân nhóm chức (ete), ancol còn có đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí nhóm chức.

4. Các ancol không bềnTrường hợp trên một cacbon mang 2 hoặc 3 nhóm -OH hoặc nhóm -OH gắn trên nguyên tử cacbon của nôl đôi thì ancol sẽ không bền và bị chuyển vị.

• Trường hợp 1. Tạo thành anđehitR-CH(OH)-OH---- > RCHO + H2OR -C H -C H -O H ---- > RCH2-CHO

• Trường hợp 2. Tạo thành xetonR-C(0 H)2- R '---- >■ R-CO-R' + H2OR-C(OH)=CH-R’---- > R-CO-R'

• Trường hợp 3. Tạo thành axit cacboxylicR-C(0 H)2- 0 H ---- > RCOOH + H2O

5. Tính chất hoá họcRÔ<-H

• Trong nhóm chức hiđroxyl (-OH), nguyên tử oxi có độ âm điện lớn nên hút electron mạch liên kết c ^ o và 0<-H bị phân cực về phía nguyên tửu oxi -> dễ bị đứt trong quá trình tham gia phản ứng hoá học (C->0<-H)

• Nếu R là gô'c đẩy electron càng mạnh thì :+ Liên kết C Ô càng phân cực, kém bền dễ bị đứt để tham gia các phản ứng

loại nước, phản ứng este hoá với axit vô cơ.+ Liên kết 0<-H càng kém phân cực, phản ứng với sự phân cắt liên kết 0 -H

xảy ra càng khó khàn hơn, bao gồm phản ứng với kim loại kiềm, oxi hoá không hoàn toàn, phản ứng este hoá với axit hữu cơ.

a) P hản ứng th ế H của nhóm OH ancol• Phản ứng chung của ancol : Tác dụng với kim loại kiềm -> ancolat + H2

2R(OH)x + 2 xN a---- > 2R(ONa)x + xíỈ2tAncolat là chất rắn bị thủy phân hoàn toàn

R(ONa)x + XH2O ---- )■ R(OH)x + xNaOH

126

+ Nếu dung dịch ancol cho tác dụng với kim loại kiềm thì ngoài phản ứng ancol tác dụng với nước còn có phản ứng kim loại kiềm tác dụng với nước. Hm phản ứng này xảy ra đồng thời.

+ Nếu một hợp chất có chứa oxi mà không chứa liên kết 71 (no) tác dụng với Na cho ra khí H2 thì hợp chất đó là ancol no đơn chức hay đa chức.

+ Nếu số mol H2 = Ạ sô" mol ancol -> ancol đơn chức.2

+ Để chứng minh một ancol là ancol đa chức ta cần chứng minh số mol H2 > sô' mol ancol.

+ Nếu cho một hỗn hợp X gồm hai ancol A, B để chứng minh một trong 2 ancol

là đa chức ta cần chứng minh sô' mol H2 > — sô' mol ancol.2

+ Nếu sô' mol H2 = sô' mol 2 ancol thì có thể cả hai ancol đều có chứa 2 nhóm OH hoặc một ancol có nhóm OH lớn hơn 2 còn ancol kia chỉ có 1 nhóm OH.

• Phản ứng riêng của ancol đa chức : Ancol đa chức có 2 nhóm OH caiứi nhau trở lên có thể hoà tan được Cu(OH)2 tạo thành phức chất tan, màu xanh da trời.Phản ứng trên dùng để nhận biết glixerol và các poliancol khác có 2 nhóm OH đính với 2 nguyên tử cacbon cạnh nhau trở lên, chẳng hạn như etylenglicol.

b) P hản ứng este hoá với a x it (xúc tác là dung dịch H2SO4 đặc và đun nóng)

mR(COOH)n + nR'(OH)ni ^ Rn(COO)nn,R'n + nmH2Ơ

Ví dụ : CH3COOH + C2H5OH ^ CH3COOC2H5 + H2O

Khả nàng phản ứng : Ancol bậc I > Ancol bậc II > Ancol bậc III.

c) P hản ứng tách nước• Tách nước liên phân tử (xúc tác là dung dịch H2SO4 đặc và đun nóng 140°C)

2ROH---- > ROR + H2O• Tách nước nội phân tử (xúc tác là dung dịch H2SO4 đặc và đun nóng 180“C)

C„H2„.iOH ---- > C„H2n + H2ONếu tách nước của ancol bậc II, III thường cho hỗn hợp 2 anken (không kể đồng phân hình học), sản phẩm chính tạo ra theo quy tắc Zai-xep : "Nhóm OH tách ra cùng với nguyên tử H ở cacbon bậc cao hơn".

CH3-CH=CH-CH3 + H2O

but-2 -en (sản phẩm chính)

CH2=CH-CH2-CH 3 + H 2O

but-l-en (sản phẩm phụ)

CH3-CH-CH2-CH3OH

H2SO4 đ

> 170“c

d) P hản ứ ng oxi hoá• Oxi hoá không hoàn toàn

127

+ Ancol bậc I anđehit —> axitRCH2OH---- > RCHO---- > RCOOH

+ Ancol bậc II xeton

R-CH(OH)-R' RCOR' + H2

+ Ancol bậc III bền với chất oxi hoá trong môi trường trung tính và môi trường kiềm, trong môi trường axit bị oxi hoá cắt mạch cacbon thành hỗn hợp axit cacboxylic và xeton.

+ Có thể oxi hoá bằng xúc tác menCH3CH2OH + O2---- > CH3COOH + H2O

• Oxi hoá hoàn toàn3n + 1 - k - x''CnH2n+2-2k-x’(OH), + o . -> nC02 + (n + 1 - k)ĩỈ20

Nếu đốt cháy hoàn toàn một ancol hay một hỗn hợp các ancol thu được :

nr đó là các ancol no đơn chức hoặc đa chức (k = 0)

Hancol = IÌ20 “ ^C02

+ no^ = l.õncog ^ đó là các ancol no, đơn chức (k = 0 , X = 1).

6. Đ iều ch ếa) Phương p h á p chu n g đ ể d iều c h ế các m ono ancol

• Hiđrat hoá anken (cộng H2O, xúc tác là và đun nóng)CnH2n + H2O---- > C„H2n.lOH

Phản ứng này tuân theo quy tắc Mac-cop-nhi-cop cho sản phẩm chính là ancol bậc cao hơn.

• Thủy phân dẫn xuất halogen trong môi trường kiềmRX + N aO H---- )■ ROH + NaX

• Hiđro hoá anđehit hoặc xeton (xúc tác Ni và đun nóng)RCHO + H2---- > RCH2OH (ancol bậc I)RCOR' + H2---- > RCH(OH)R' (ancol bậc II)

• Nguyên tắc để chuyển ancol bậc I -> II -> III+ Đêhiđrat hoá ancol anken (theo quy tắc Zai-xep)+ Cộng nước vào anken -> ancol (theo quy tắc Mac-cop-nhi-cop)

CH3-CH2-CH2OH---- > CHg-CH^CHa + H2O

CH3-CH=CH2 + H2O---- > CH3-CH(OH)-CH3

b) Phương p h á p riêng• Điều chế ancol metylic

128

+ Oxi hoá không hoàn metan2CH4 + O2---- > 2CH3OH

+ Từ cacbon oxit và khí hiđroCO + 2H2---- > CH3OH

• Điều chế ancol etylic + Lên men tinh bột

(CgHxoOsL + n ỉỈ2 0 ---- > nCeHj206

C6H12O6---- )• 2C2H5OH + 2C02t

+ Thủy phân xenlulozơ

(CeHioOsL + H2O ---- > nC6Hi206CeHiaOg---- 2C2H5OH + 2002!

• Điều chế etilenglicol + Từ etilen

3 CH 2=C H 2 + 2 KMnƠ4 + 4H 2O -----> 3CH2OH-CH2OH + 2 MnƠ2 + 2 KOH

+ Từ 1,2-đicloetan

CH2CI-CH2CI + 2N aO H---- > CH2OH-CH2OH + 2NaCl

III. PHENOL

1. Định nghĩa

• Phenol là loại hợp chất mà phân tử có chứa nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với vòng benzen.

Nếu nhóm -OH đính vào mạch nhánh của vòng benzen thì hợp chất đó không thuộc loại phenol mà thuộc loại ancol thơm. Ví dụ :

)H-CH.3

)H

O - C H s

OH

ùCH3

phenol o-crezol m-crezol p-crezol ancol benzylic

• Công thức tổng quát : CnH2n-70H (n > 6). Chất đầu tiên trong dãy đồng đẳng phenol (n = 6) cũng có tên gọi là phenol.

2. Phân loại

• Những phenol mà phân tử có chứa 1 nhóm -OH, phenol thuộc loại mono phenol.• Những phenol mà phân tử có nhiều nhóm -OH, phenol thuộc loại poli phenol.

OH OH ỌH

[ ^ O H ệÒH3

catechol zezoxinol hiđroquinon

129

3.a)

b)

c)

Tính chất hoá họcPhản ứng của nguyên tử H ở nhóm OHTác dụng với kim loại kiềm

2 C6H5OH + 2N a---- > 2C6H5ƠNa + Hgtnatri phenolat

Tác dụng với dung dịch kiềmCeHgOH + N aO H---- > CgHsONa + H2O

Phenol là axit mạnh hơn ancol (phản ứng được với NaOH), tuy nhiên nó vẫn chỉ là một axit yếu (Ka = 1,3.10“ °) nhỏ hơn Ki nhưng lớn hơn K2 của axit cacbonic (Ki = 4,5.10^ , K2 = 4,7.10“^ ) nên H2CO3 có thể đẩy phenol ra khỏi natriphenolat tạo muối NaHCOs (không tạo muối N3 2C0 3 ).

CeHgONa + CO2 + H2O ---- ). CgHsOHị + NaHCOg(vẩn đục)

Dung dịch phenol không làm quỳ tím đổi màu.Phản ứng của nhăn bem enPhenol tham gia phản ứng thế dễ hơn benzen và các hiđrocacbon thơm khác.Do mật độ electron trên nhân benzen của phenol tăng lên, đặc biệt tại các vỊ trí -0 , -p nên các vỊ trí đó được định hướng cho sản phẩm thế chính.Tác dụng ngay với dung dịch Br2 ở nhiệt độ thường

ễl OH+ 3 Br2 ---- > + 3HBr

BrTác dụng với HNO3 đặc

CeHgOH + 3HNO3----> C6H2(0H)(N02)s + 3H2O2,4,6-trinitro phenol (axit picric)

Phản ứng trùng ngưng với fomanđehit -> poli phenolfomanđehit.Ảnh hưởng qua lọi giữa các nhóm nguyên tử trong phân tử phenol Cặp electron chưa tham gia liên kết của nguyên tử oxi do ở cách các electron 71 của vòng benzen chỉ một liên kết ơ nên tham gia liên hợp với các electren 71 của vòng benzen làm cho mật độ electron dịch chuyển vào vòng benzen (mũi tên cong ở hình bên). L \_ .^ Điều đó dẫn tới hệ quả sau :Liên kết 0 -H trở nên phân cực hơn, làm cho nguyên tử H linh động hơn.Mật độ electron ở vòng benzen tăng lên, nhất là ở các vị trí octho và para, làm cho phản ứng th ế dễ dàng hơn.Liên kết C -0 trở nên bền vững hơn so với ở ancol, vì th ế nhóm OH phenol không bị th ế bởi gốc axit như nhóm OH của ancol.

130

4. Đ iều c h ế p h en o la) T ừ henzen

Phương pháp chủ yếu để sản xuất phenol trong công nghiệp hiện nay là sản xuất đồng thời phenol và axeton đi từ benzen theo sơ đồ :

CeHe----> CeHsCHlCHala---- )• CeHgOH + CH3COCH3h) T ừ n hự a th a n đ á (sản phẩm phụ của quá trình luyện than côc).

B. C Á C DẠNG BÀI TẬP c ơ BẢN

D ạng 1. B ài tậ p về p h ả n ứ ng củ a anco l với k im loạ i k iềm

Ví dụ 1. Cho 12,8 gam dung dịch ancol A (trong nước) có nồng độ 71,875% tác dụng với lượng dư natri thu được 5,6 lít khí (đktc). Tìm công thức cấu tạo của A. Biết tỉ khối hơi của A đôl với NO2 bằng 2 .

H ướng d ẫn giảiTa có : Mạ = 46 X 2 = 92 gam/mol; mA = 12,8.71,875% = 9,2 gam

^ nA = = 0 , 1 mol ^ nnô = = 0 ,2 mol92 18

Na + H2O ---- > NaOH + 20,2 ^

R(OH)x + xNa

0,1

Ị_20,1

R(ONa), + 4 Hat 2

|.o.0,1 + - .0,1 = 0,25 ^ X = 3 R + 3.17 - 92 -> R 41 (-C3H5)

2Công thức phân tử của A là CaHslOHlsCông thức cấu tao : CH2 -CH-CH 2 (Glixerol hay propan-l,2,3-triol)

(Í)H (3H OH

Ví dụ 2. Cho 10,1 gam hỗn hợp X gồm hai ancol đơn chức Xi, X2 thuộc cùng dãy đồng đẳng (A chiếm 80% về sô' mol và Mx < Mỵ ) tác dụng hết với 6,9 gam

Na kết thúc phản ứng thu được 16,75 gam chất rắn. Xác định công thức phân tử của Xi, X2 .

H ưởng d ẫn giả i

m^^ = (12,9 + 6,9) - 19,55 = 0,25 gam ^ njỊ = 0,125 mol

2ROH + 2N a---- > 2RONa + Hat

0,25 <- 0,125

131

R + 17 = 10,1 : 0,24 -)• R = 23,4 g/mol

Ri = 15 (CHg-) < R = 23,4 < R2

Mặt khác : R =- 4.15 + Ro = 23,4 ^ R2 = 57 (C4H9-)

CTPT của A là CH3OH và B là C4H9OH.

D ạng 2. Bài tậ p về p h ả n Ijfng tá c h nước củ a anco l

Ví dụ 1. Tách nước hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai ancol thu được hai anken, đồng dẳng liên tiếp. Đốt cháy hoàn toàn hai anken này rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy khối lượng dung dịch này giảm 22,8 gam. Mặt khác, nếu cho m gam X ở trên tác dụng với Na dư thì thu được 2,8 lít H2 (đktc). Xác định công thức phân tử của hai ancol.


Tách nước hoàn toàn hai ancol —> thu được hai anken, đồng đẳng liên tiếp hai ancol ban đầu là hai ancol no, đơn chức liên tiếp nhau trong dãy

dồng đẳng (C > 2).

2ChH25,iOH + 2Na ---- . + Hat

0,25

C5 H 2H.1OH

<-

-52^ ^ C5H2H + H2O>170“c n 2n

0,125

0,25

0,25

0,25

ĨĨCO2 + HH2 O

0,25n 0,25n

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOgị + H2O0,25n 0,25ĩĩ

IH d d g iảm = n ^ k ế t tủ a “ ( ™ C 0 2 ^ h ấ p th ụ

-> 22,8 = 100.0,255 - (44 + 18).0,25n 5 = 2,4

Qa - 2 (CaHgO) < n = 2,4 < nj3 = 3 (CsHgO)

CTPT là CaHgO và CgHgO.

Ví dụ 2, Hiđrat hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon thu được hai ancol no, đơn chức, mạch hở đồng đẳng liên tiếp. Đôt cháy hoàn toàn hai ancol này rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 (dư) thấy có 118,2 gam kết tủa xuất hiện. Giá tr ị của m là A. 5,4 B. 6 , 2 c. 7,3 D. 8,4

132


^CƠ2 ~ (anken) - nggcOg118,2197

= 0 , 6 (mol)

m = 12.0,6 + 2.0,6 = 8,4 (gam)

D ạng 3. Bài tập xác định công thức phân tử của ancol

Ví dụ 1. Một hỗn hcfp hai ancol đcfn chức là đồng đẳng kế tiếp nhau, mỗi ancol chiếm một nửa về khối lưcíng. Số mol hai ancol trong 27,6 gam hỗn hcrp khác nhau 0,07 mol.

a) Tìm công thức của hai ancol.b) Nếu cho hỗn hợp hai ancol đó đun nóng với H2SO4 đặc ỏ 140“C thì tôl đa thu

được bao nhiêu ete ?(T r íc h đ ề th i tu y ề n s in h Đ ạ i h ọ c N g o ạ i th ư ơ n g n ă m 2 0 0 1 )

Hướng dẫn giảia) Gọi M và M + 14 là khôi lượng phân tử của hai ancol tưcmg ứng với số mol là :

(a + 0,07) và a molDo khối lượng của hai ancol bằng nhau, ta có :

M(a + 0,07) - (M + 17)a -> M = 200a Ngoài ra khôi lượng của ancol có phân tử khôi lớn :

(M + 14)a = 27,6 : 2 ^ Ma + 14a = 13,8 Thay M = 200a vào : 200a^ + 14a - 13,8 = 0

a = 0,23 và a = -0,3 < (loại) -> M = 46 gam/mol Công thức phân tử của 2 ancol là C2H5OH và C3H7OH.

b) Đun nóng hỗn hợp trên thu được tối đa ba ete :2 C2H5OH H2S0 4 đ, 14Ọ°C C2H5OC2H5 + 2 H2O

2 C3H7OH H2S0 4 đ, 140° c ^ C3H7OC3H7 + 2 H2O

H2.S04<U10!C^ C2H5OC3H7 + H2OC2H50H + C3H70H

Ví dụ 2. Đun nóng hỗn hợp hai ancol, đơn chức, mạch hở với H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp gồm các ete. Lấy 7,2 gam một trong các ete đó đem đốt cháy hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí CO2 (đktc) và 7,2 gam H2O. Xác định công thức cấu tạo thu gọn 2 ancol.

Hướng dẫn giảiVì nô = 0 ‘ỉ®™ ^ốt là ete có chứa một nối đôi trong phân tử và

được tạo bởi hai gôh ancol khác nhau.Đặt công thức của ete là CnH2nO.

7,2nnco2 n.na„eoi ^ 0,4 = -> n = 4

Công thức của ete là CH3 0 CH2CH=CH2

—> Công thức của hai ancol là CH3OH và CH2=CHCH2 0 H.

133

Dạng 4. Bài tập về phản ứng oxỉ hoá ancolVí d ụ 1. Một hỗn hợp X gồm hai ancol no, đcfn chức mạch hở A và B. Đốt cháy m

gam X thu được CO2 và H2O với tổng khối lượng là 47 gam. Nếu đem oxi hoá m gam X cho hai axit tương ứng rồi đem trung hoà hai axit này bằng dung dịch NaOH IM thì cần 200ml dung dịch NaOH. Biết rằng một trong hai axit tạo ra có phân tử khôi bằng phân tử khối của một trong hai ancol. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của hai ancol.

H ướng d ẫn giả iHai ancol bị oxi hoá tạo ra axit đó là hai ancol bậc 1. Đặt công thức tổng quát của A là CnH2n+iCH2 OH có a mol và B là C„,H2m+iCH2 0 H có b mol.Một ancol khi bị oxi hoá cho axit tương ứng có Maxit > Mancoi chỉ có thể axit của ancol A có M bằng M của ancol B.M,CnH2n+l'COOH Mr -> 14n + 46 = 14m + 3 2 - > m = n + lCn,H2„,,lCH2 0 H

^ C5 H2h, iCOOH0,2 < - 0,2

CHHgHîCOOH + N aO H---- ). CHHaH+iCOONa + H2O0,2 0,2

C5 H 2H+1CH2OH (H + DCO2 + (h + 2 )H2 0

0 , 2 ^ (n + 1 )0 , 2 (5[ + 2 )0 , 2

-> 44.(n + 1)0,2 + (h + 2)0,2.18 = 47 - > n = 2 , 5 - > n = 2 < ĩ ĩ < m = 3 -> Công thức cấu tạo thu gọn của hai ancol lần lượt là :

CH3CH2CH2OH và CH3CH2CH2CH2OH.Ví d ụ 2, Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,

phân tử của chúng chỉ chứa một loại nhóm chức. Chia X làm hai phần bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn phần thứ nhất rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ có CO2 và hơi nước) vào dung dịch nước vôi trong dư kết quả khôi lượng bình đựng nước vôi trong tăng 5,24 gam và tạo ra 7 gam kết tủa. Cho phần hai tác dụng hết với Na dư sinh ra V lít khí hiđro ở 27,3°c và l,25atm.

a) Xác định công thức cấu tạo và tính thành phần phần trám theo khôi lượng của mỗi chất trong X.

b) TínhV.H ướng d ẫn giả i

CO2 + Ca(OH)2 — ^ CaCOsi + H2O 0,07 <- 0,07

5,24-44.0,07nH2O 18= 0,12 mol > npoo Hai chất hữu cơ trong X là

hợp chất no (không chứa liên kết 71 trong phân tử).Hai hợp chất hữu cơ này chỉ chứa 1 loại, tác dụng được với Na và không chứa liên kết n trong phân tử nên đó là hai ancol.

134

Hx — i^H2 0 ~ ^C0 2 ~ 0,12 — 0,07 — 0,05 mol

0,07n = — Hy 0,05

= 1,4 ni = 1 (CH3OH) < 1,4 < n2 = 2 (C2H5OH)

Công thức cấu tạo : CH3-OH (ancol metylic)CH3-CH2-OH (ancol etylic)

Đặt X , y lần lượt là sô' mol của CH3OH và C2H5OH. Ta có hệ : Jx+y = 0,05 íx = 0,03|x+ 2y = 1,4.0,05 ^ |y = 0,02

32.0,03.100%%nir = 51,06%

CH3OH 32 0,03 + 46.0,02

% m c H OH = 100% - 51,06% = 48,94%

b) Hịị = i n ỵ = 0,025 xnol 2

^ ^ ^ n ^ ^ 0,025.0,082(273.27,3) ^ ^p 1,25

Ví dụ 3. Khi đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai ancol no, đơn chức, mạch hở thu được V lít CO2 (đktc) và a gam H2O. Xác định biểu thức liên hệ giữa m, a và V.


H an co l - ^ H 2 ơ ~ ^ C Ơ 2 “

V

--------------- > m = 1 2 . - ^ + 2 ,— + 16.18 22,4 22,4 18

_ a _ _____v _

18 22,4

-> m = a - -5,6

Hoặc có thể giải theo phương pháp bảo toàn khôi lượng : 1,5V

^0 2 l,5n,CO2 22,40 0 I.5 V V _ Vm + 32.^-— = 44.—— + a m = a - ——.

22,4 22,4 5,6Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một ancol no, mạch hở X cần vừa đủ 17,92 lít

khí O2 (đktc). Mặt khác, nếu cho 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với m gam Cu(OH)2 thì tạo thành dung dịch có màu xanh lam. Xác định giá trị của m và tên gọi của X.


-> nCƠ2 + (n + DH2Op H o I ^ ^ o'-'níl2n+2 '-'x + ------r----- '- '2

3n +1 - X 0,8 „ r, ^ r, o------>3n = 7 + x ^ n = 3;x = 22 0,2

-> Công thức phân tử của X là C3H8O2 . Vì X hoà tan Cu(OH)2 nên có hai nhóm OH cạnh nhau. X là propan-l,2-điol.

n,C u(OH)2 —nỵ = 0,05 mol —> m = 4,9 gam.

135

Ví dụ 5. Cho hỗn hợp X gồm hai ancol da chức, mạch hở, thuộc cùng dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X, thu được CO2 và H2O có tỉ lệ mol tưcmg ứng là 3 : 4. Xác định công thức phân tử của hai ancol.

H ướng d ẫn giả i nô < riH o X gồm hai ancol no

11CO2 ĩĩ 3 _nH20 n +1 4

^ ni = 2 (C2H4(0 H)2) < 5 = 3 < n 2 = 4 (C4H8(OH)2).

c. BÀI TẬPI. Bài tậ p tự lu ậ n

5.1. Đốt cháy hoàn toàn 1 mol một ancol no, mạch hở X cần 3,5 mol oxi. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo thu gọn của X. Viết các phương trình phản ứng điều chế X từ C2H5OH (các chất vô cơ và xúc tác tự chọn).

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Y khoa Hà Nội năm 2001)5.2. Đốt cháy hoàn toàn 1,52 gam một ancol X thu được 1,344 lít CO2 (đktc) và

1,44 gam H2O.a) Xác định công thức phân tử của X.b) Viết công thức cấu tạo của X biết X hoà tan được Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường.c) Cho 2,28 gam ancol X ở trên tác dụng với 3 gam axit axetic có H2SO4 làm xúc

tác. Tính tổng khối lượng este tạo thành. Giả th iết hiệu suất phản ứng este hoá đạt 1 0 0 %.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Y Thái Bình)5.3. Một ancol đơn chức X mạch hở tác dụng với HBr dư thu được chất Y gồm các

nguyên tô" c, H, Br trong đó brom chiếm 69,56% khôi lượng. Phân tử lượng của Y nhỏ hơn 260 đvC. Nếu đun nóng X với H2SO4 đặc ở 180°c thu được hai hiđrocacbon các nôl đôi không kế cận nhau. Xác định công thức cấu tạo của X, Y và viết phương trình hoá học của phản ứng.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Quốc Gia TP.HCM đợt 1 năm 2001)5.4. a) Một ancol no X mạch hở có số cacbon bằng với số nhóm chức. Cho 9,3 gam

ancol X tác dụng với Na dư thu được 3,36 lít khí. Xác định công thức cấu tạo của ancol X.

b) Đun nóng hỗn hợp gồm 1 mol axit axetic và 2 mol ancol X với xúc tác H2SO4

đậm đặc thu được hỗn hợp gồm hai este A và B, trong đó B có khôi lượng phân tử lớn hơn A. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng của từng este có trong hỗn hợp, biết rằng chỉ có 60% axit chuyển hoá thành este và tỉ lệ số mol của A và B trong hỗn hợp thu được là 2 : 1.

(Trích đề thi tuyển sinh Học viện Ngân hàng năm 2001)

136

5.5. Hỗn hợp X gồm một sô' ancol cùng dăy đồng đẳng. Đốt cháy hàn toàn 0,25 mol X cần dùng hết 40,8 gam O2 và thu được 19,04 lít CO2 (đktc). Mặt khác nếu tách nước 32,8 gam hỗn hợp X ở 140"C với xúc tác H2SO4 đặc, sau một thời gian thu hỗn hợp Y. Cho Y tác dụng với Na (dư) thu được V lít H2 (đktc). Giả sử các ancol tham gia phản ứng tách nước với cùng một hiệu suất 40%. Tính giá trị của V.

5.6. Hai chất X, Y bền phân tử chứa c, H, o. Khi đô't cháy một lượng bất kì mỗi chất đều thu được CO2 và H2O với tỉ lệ khôi lượng :

mcơ2 : mH2 0 = 44 ; 27

a) Xác định công thức phân tử của X, Y.

b) Biết rằng X X’ > Y. Xác định công thức cấu tạo X, Y và viếtphương trình phản ứng.

5.7. Cho hỗn hợp A gồm hai ancol no, đơn chức là đồng đẳng liên tiếp. Chia hỗn hợp A ra làm hai phần bằng nhau. Đô't cháy hoàn toàn phần thứ nhất và cho toàn bộ sản phẩm cháy đi qua bình dựng CaO dư, kết thúc thí nghiệm thấy bình này tàng 47 gam so với ban đầu. Phần thứ hai cho tác dụng hết với Na thoát ra 0,224 lít khí H2 (đktc).

a) Viết công thức phân tử của các chất có trong hỗn hợp A.b) Tính thành phần % theo khôi lượng của từng chất có trong A.

(Trích đề thi tuyển sinh Học viện Kĩ thuật Quân sự năm 2001)5.8. Cho hỗn hợp X gồm 6,4 gam ancol metylic và b mol hỗn hợp hai ancol no,

đơn chức đồng đẳng liên tiếp nhau. Chia X thành hai phần bằng nhau.- Phần 1 : Cho tác dụng hết với Na thu được 4,48 lít khí H2 .- Phần 2 : Đốt cháy hoàn toàn rồi cho sản phẩm cháy lần lượt qua hai bình

kín là bình 1 đựng P2O5, bình 2 dựng dung dịch Ba(OH)2 dư. Phản ứng kết thúc nhận thấy bình 1 tăng thêm (a + 22,7) gam.

a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng.b) Xác định công thức phân tử của hai ancol. Viết công thức cấu tạo của các

đồng phân là ancol của hai ancol nói trên. Gọi tên.c) Tính phần tràm khối lượng các chất trong hỗn hợp X, biết các thể tích khí đo

ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng có hiệu suất 1 0 0 %.(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Thương mại năm 2001)

5.9. Một este mạch hở có tôl đa 3 chức este. Cho este này tác dụng với dung dịch NaOH có dư thì thu được một muối và 1,24 gam hỗn hợp hai ancol cùng đồng đẳng liên tiếp. Nếu lấy 1,24 gam ancol này đem hoá hơi hoàn toàn thì thu được lượng hơi có thể tích bằng thể tích của 0,96 gam oxi (đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tìm công thức phân tử của hai ancol.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Thủy lợi năm 2001)

137

5.10. Cho 5,6 lít hỗn hợp hai olefin là đồng đẳng kế tiếp nhau hợp nước (có xúc tác) được hỗn hợp 2 ancol. Thu hỗn hợp này ở dạng khan rồi chia làm 2 phần bằng nhau. Phần thứ nhất phản ứng hết với Na dư thu được 840ml khí. Đốt cháy hết phần thứ hai rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào bình đựng NaOH dư thì khôi lượng bình tăng 13,75 gam.

a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của 2 olefm.b) Tính % số mol mỗi olefin đó biến thành ancol. Biết rằng trong hỗn hợp ban

đầu oleíĩn có phân tử khối lớn hơn chiếm 60% thể tích. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

5.11. Hỗn hợp hai olefin (thể khí) liên tiếp trong cùng dãy đồng đẳng hợp nước tạo thành hai ancol ( 1 ancol mạch nhánh). Hiệu suất đều bằng 40%. Biết thể tích hỗn hợp là V lít (0“C, latm). Chia hỗn hợp hai ancol thành hai phần bằng nhau. Cho Na tác dụng với phần 1 thu được 2,464 lít H2 (27,3°c, latm). Đun nóng phần 2 với H2SO4 đặc tạo 3,852 gam hỗn hợp ba ete. 50% lượng ancol có số nguyên tử cacbon ít hơn và 40% lượng ancol có số nguyên tử cacbon nhiều hơn đó tạo thành ete. Xác định công thức phân tử 2 oleíĩn.

5.12. Cho 11,4 gam hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức (Y và Z) tác dụng với Na (dư) thu được 2,52 lít H2 (đktc). Còn khi oxi hoá 11,4 gam hỗn hợp X bởi CuO (dư), nung nóng thu được hỗn hợp T gồm hai sản phẩm hữu cơ tương ứng với Y và z. Cho T tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 thì thu được 64,8 gam bạc. Xác định công thức cấu tạo thu gọn hai ancol.

5.13. Chia hỗn hợp X gồm hai ancol Y, z đồng đẳng liên tiếp thành hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với Na (dư), kết thúc phản ứng thu được 2,24 lít khí (đktc). Đốt cháy hoàn toàn phần 2 cần dùng 16,8 lít O2 (đktc) và thu được 1 1 , 2

lít CO2 (đktc). Tính phần tràm số mol của ancol Y trong hỗn hợp X.5.14. Chia hỗn hợp X gồm ancol etylic và ancol Y (CnHmlOHla) thành hai phần bằng

nhau. Phần 1 tác dụng hết với Na thu được 15,68 lít H2 (đktc). Đốt cháy hoàn toàn phần 2 thu được 35,84 lít CO2 (đktc) và 39,6 gam H2O. Xác định công thức phân tử ancol Y.

II. Bài tập trắc nghiệm5.15. Đốt cháy hết 15,4 gam hỗn hợp hai ancol no, mạch hở, có cùng số nguyên tử

c thu được 13,44 lít CO2 (đktc). Công thức cấu tạo thu gọn của hai ancol làA. C2H5OH và C2H4(0 H )2 B. C3H7OH và C3H5OHc. C3H7OH và CaHglOHla D. C3H5OH và CsHglOHla

5.16. Đun nóng 27,6 gam hỗn hợp CH3COOH và 27,6 gam C2H5OH với H2SO4 đặc. Biết hiệu suất phản ứng đạt 50%, khôi lượng este thu được làA. 26,40 gam B. 27,60 gam c. 40,48 gam D. 20,24 gam

5.17. Cho các chât C2H4, C2H5CI, CH3COOC2H3, C0H42O6 (glucozơ), C2H5CHO, CH3COOH. Số chất chỉ dùng một phản ứng điều chế được ancol etylic làA. 3 B. 4 c. 5 D. 6

138

5.18. Hỗn hợp X gồm hai ancol A, B có cùng sô' nguyên tử c và có sô' nhóm -OH hơn kém nhau một đơn vị. Để đốt cháy hết 0,2 mol hỗn hợp X cần 19,04 lít O2

(đktc) và thu được 26,4 gam CO2. Biết rằng A bị oxi hoá cho ra một anđehit no, còn B cho phản ứng với Cu(OH)2 . A và B lần lượt làA. Propan-l-ol và propan-l,2-điolB. Propan-l-ol và propan-l,3-điolc. Propan-l,2-điol và propan-l,2,3-triol D. Etan-l-ol và etan-l,2-điol

5.19. Dung dịch ancol X trong nước nồng độ 94,01% có tỉ lệ mol X : H2O là 8 6 ; 14. Công thức cấu tạo thu gọn của ancol làA. CsHgCOHla B. C2H5OH c. CH3OH D. C2H4(OH)2

5.20. Một hỗn hợp X gồm hai ancol no, mạch hở A, B có cùng sô' nguyên tử c và hơn kém nhau một nhóm OH. Để đốt cháy hết 0,2 mol hỗn hợp X cần 16,8 lít O2 (đktc) và thu được 26,4 gam CO2 . Biết rằng X bị oxi hoá cho một anđehit đa chức. Công thức cấu tạo thu gọn của A và B lần lượt làA. CH3CH(0 H)CH2 0 H và CHaOHCHlOHlCHaOHB. CH2OHCH2CH2OH và CH2OH CHOHCH2OHc. CH2OHCH2CH2CH2OH và CH3CH(0 H)CH(0 H)CH2 0 H D. CH2OHCH2CH2OH và CHaOHCHíOHlCHaOH

5.21. Oxi hoá một anken trong dung dịch KMn0 4 loãng, lạnh thu được hợp chất hữu cơ X. Đô't cháy hoàn toàn X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tách ra 4,5 gam kết tủa và khô'i lượng bình đựng dung dịch Ca(OH)2 tăng 3,06 gam. Công thức phân tử của X làA C2H6O2 B. CgHsO c. C3H8O2 D. C4H10O2

5.22. Hỗn hợp X chứa glixerol và hai ancol no, đơn chức kê' tiếp nhau trong dây đồng đẳng. Cho 8,75 gam X tác dụng hết với Na (dư) thì thu được 2,52 lít H2

(dktc). Mặt khác 14 gam X có thể hoà tan vừa hết 0,98 gam Cu(OH)2 . Công thức của hai ancol trong X làA. C3H7OH và C4H9OH B. C4H9OH và CsHuOHc. C2H5OH và C3H7OH D. CH3OH và C2H5OH

5.23. Một ancol no, đa chức, mạch hở có n nguyên tử c và m nhóm OH. Cho 7,6 gam ancol này tác dụng với Na dư, thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc). Biểu thức liên hệ giữa n và m làA. 7n + 1 = l lm B. 7n + 2 12mc. 8 n + 1 = l lm D. 7n + 2 = l lm

5.24. Hoà tan m gam ancol etylic (D = 0,8 gam/cm^) vào 216ml nước (D = 1 gam/cm^) tạo thành dung dịch X. Cho X tác dụng với Na dư thu được 170,24 lít (đktc) khí H2. Dung dịch X có độ ancol làA. 8 " B. 41° c. 46° D. 92°

139

5.25.

5.26.

5.27,

Cho m gam một ancol, đơn chức X đi qua bình đựng CuO dư, nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khôi lượng chất rắn trong bình giảm 0,48 gam. Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối hơi đôl với hiđro là 15,5. Giá trị của m làA. 0,32 B. 1,38 c. 0,92 D. 0,64

X là một ancol no, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X cần 11,2 gam oxi, thu được hơi nước và 13,2 gam CO2 . Công thức của X làA. C2H4(0H)2 B. C3H7OH c. CsHsíOHla D. CgHelOHla

Cho 22 gam hỗn hợp hai ancol no đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với Na dư thu được 6,72 lít H2 (đktc). Hai ancol đó làA. C2H5OH và C3H7OH B. C3H7OH và C4H9OHc. C4H9OH và C5H11OH D. CH3OH và C2H5OH

5.28. Oxi hoá 4 gam ancol metylic bằng CuO, t“ thu được 5,6 gam hỗn hợp anđehit, nước và ancol dư. Hiệu suất phản ứng làA. 40% B. 60% c. 75% D. 80%

5.29. Lên men 1 lít ancol etylic 23° thu được giấm. Biết hiệu suất lên men là 100% và khôi lượng riêng của ancol etylic là 0,8 gam/ml. Khối lượng axit axetic trong giấm làA. 2,4 gam B. 256 gam c. 240 gam D. 2,56 gam

5.30. Đốt cháy hoàn toàn X mol hỗn hợp X gồm một số ancol thuộc cùng dãy đồngđẳng. Sản phẩm thu được cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2

dư thấy có 29,55 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch giảm 18,45 gam so với ban đầu. Giá trị của X làA. 0,05 B. 0 , 1 c. 0,15 D. 0 , 2

Đốt cháy hoàn toàn 7,6 gam hỗn hợp X gồm hai ancol đơn chức, liên tiếp trong cùng dãy đồng đẳng thu 7,84 lít CO2 (đktc) và 9 gam H2O. Công thức phân tử của 2 ancol làA. CH3OH và C2H5OH B. C2H5OH và C3H7OHc. C3H7OH và C4H9OH D. C4H9OH và CsHuOH

Biết khôi lượng riêng của C2H5OH là 0,8 gam/ml, khi đó khôi lượng glucozơ cần để điều chế 1 lít dung dịch ancol etylic 40° với hiệu suất 80% làA. 781,875 gam B. 626,09 gamc. 1563,75 gam D. 1565,22 gam

5.33. Cho 23,4 gam hỗn hợp hai ancol no, đơn chức kế tiếp nhau trong dăy đồng đẳng tác dụng hết với 13,8 gam Na, thu được 36,75 gam chất rắn. Công thức cấu tạo thu gọn hai ancol đó làA. C3H5OH và C4H9OH B. C2H5OH và C3H7OH

c. C3H7OH và C4H9OH D. CH3OH và C2H5OH

5.31.

5.32.

140

5.34. Cho hỗn hợp X gồm hai olefm hợp nước có mặt H2SO4 loãng thu được hỗn hợp Y gồm 3 ancol. Đun hỗn hợp Y trong H2SO4 đặc ở 140°c thu được hỗn hợp Y gồm 6 ete và 1 , 8 gam nước. Giả thiết các loại phản ứng đều đạt hiệu suất 100%. Tổng sô' mol ban dầu của hai olefin làA. 0,1 mol B. 0,15 mol c . 0,2 mol D. 0,25 mol

5.35. Trộn 0,05 mol mỗi ancol isopropylic, ancol propylic, ancol etylic với 150ml axit CH3COOH IM thêm vào hỗn hợp mới trộn vài giọt H2SO4 đặc và đun nóng. Biết hiệu suất chung của phản ứng đạt 60%. Khôi lượng este tạo thành làA. 8,76 gam B. 7,5 gam c. 5.85 gam D. 8,55 gam

5.36. Một hỗn hợp X gồm hai ancol C2H5OH và C3H7OH. Đem khử nước hoàn toàn m gam X ở 180°c với H2SO4 đặc làm xúc tác khí thu dược cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch brom thấy có 48 gam brom bị mất màu và khôi lượng bình tăng lên 9,8 gam. Giá trị của m làA. 21,5 B. 15,2 c. 12,5 D. 25,1

5.37. Đem khử nước hoàn toàn 0,3 mol C2H5OH và 0,15 mol C3H7OH ở 140“C cóH2SO4 đặc làm xúc tác. Tổng khối lượng của các ete trong hỗn hợp thu được là A. 18,75 gam B. 15,78 gam c. 17,85 gam D. 17,58 gam

5.38. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai ancol kế nhau trong dây đồng đẳng cần dùng 16,8 lít O2 (đktc) thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 12,6 gam H2O. Công thức phân tử thu gọn của hai ancol làA. CH3OH và C2H5OH B. C2H5OH và C3H7OHc. C2H4(0 H )2 và CaHglOHls D. C3H7OH và C4H9OH

5.39. Trộn 0,2 mol hỗn hợp hai ancol dcfn chức với 250ml CH3COOH IM thêm vào hỗn hợp một ít H2SO4 đặc và đun nóng sau một thời gian thu được 15,2 gam este. Biết rằng hai ancol phản ứng với cùng một hiệu suất và 13,25 gam hơi hai trên chiếm thể tích bằng thể tích của 6,4 gam O2 ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Hiệu suất phản ứng este hoá làA. 2 0 % B. 40% c . 60% D. 80%

5.40. Đun nóng 7,8 gam một hỗn hợp X gồm hai ancol no đơn chức với H2SO4 đặc ở 140°c thu được 6 gam hỗn hợp Y gồm 3 ete. Biết các ete có sô' mol bằng nhau và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Công thức phân tử của hai ancol làA. CH3OH và C2H5OH B. CH3OH và C3H7OHc . C2H5OH và C3H7OH D. C3H7OH và C4H9OH

5.41. Chia m gam hỗn hợp X gồm hai ancol A và B thuộc cùng dãy đồng đẳng thành hai phần bằng nhau :Phần 1 : Cho tác dụng với Na dư thu được V lít H2 (đktc).Phần 2 : Đốt cháy hoàn toàn thu được 9,9 gam CO2 và 6,75 gam H 2O.Giá trị của V làA. 1 , 6 8 B. 3,36 c. 4,48 D. 6,72

141

5.42. Hợp chất hữu cơ X chứa các nguyên tử c , H, o. Khi hoá hơi 0,93 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,48 gam O2 đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. C2H4(0H)2 B. C4Hg(OH)2, c. CgHglOHla D. CgHslOHlg

5.43. Hỗn hợp X gồm hai ancol no đơn chức A, B có tỉ khối hơi so với H2 bằng 26,5.Lấy 0,2 mol X trộn với 250ml dung dịch CH3COOH IM có thêm một ít H2SO4 đặc đun nóng, sau một thời gian thu được m gam este. Giả sử hiệu suất các phản ứng este hoá đều đạt 60%. Giá trị của m làA. 1 1 , 2 B. 11,4 c. 19,0 D. 38,0

5.44. Trộn 20ml cồn 92° với 300ml axit axetic IM thu được hỗn hợp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng sau một thời gian thu được 2 1 , 1 2 gam este. Hiệu suất phản ứng este hoá làA. 75% B. 80% c. 85% D. 90%

D. HƯỚNG DẨN GIẢI VÀ ĐÁP ÁNI. Bài tập tự luận

5.1. • Công thức phân tử của X :

CnỉỈ2n+2 0 x3n +1 - X ^ + ---- ------O2 nC0 2 + (n + 1 )H2 0

3n + 1 - Xn0 2 =■ 3,5 ^ 3n = 6 + a

Điều kiện : a < n - > 6 + a > 3 a - > a < 3a = 1 -> n = 2,3 (loại); a = 2 -> n = 2,6 (loại); a = 3 -> n = 3 (nhận) -> Công thức phân tử của X là CgHgOgCông thức cấu tạo : CgHslOHlg (glixerol hay propan-l,2,3-triol)Các phản ứng điều chế :

2 C2H5OH CH2=CH-CH=CH2 + H2 + H2O

CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2

C4H 10 CH4 + CgHe

Ni, t° > CH3-(CH2)2-CH3

CH3-CH=CH2 + CI2 - --- > CH2=CH-CH2C1 + HCl

CH2=CH-CH2C1 + H2O + CI2 ^ CH2C1-CH(0 H)-CH2C1 + HCl CH2C1-CH(0 H)-CH2C1 + 2NaOH---- > CHaOH-CHíOHl-CHaOH + 2NaCl

5.2. a) n,CO2 22,4

“ X = - nc0 2

1,344 _ 1,44= 0,06 mol < njj 0 = ■

180,08 mol ^ X là ancol no

0,08 - 0,06 = 0 , 0 2 mol —> Mx - 1,520,02

= 76

142

Đặt công thức phân tử của X là CnIỈ2n+20x

-> n = ^C02 0,06 = 3 14.3 + 2 + 16x = 76 -> X = 2nx 0,02

-> Công thức cấu tạo thu gọn của X là C3H6(OH)2

b) X hoà tan Cu(OH)2 nên X có 2 nhóm OH cạnh nhau.Bạn đọc tự viết phương trình hoá học của phản ứng C3H6(OH)2 tác dụng với Cu(OH)2.

' CHsCOOH = = 0,05 mol; nx = = 0,03 mol76

2 CH3COOH + C3H6(0 H )2

Ban đầu ; 0,05 0,03Phản ứng : 0,05 -> 0,025 ->Còn : 0 0,005

-> nieste = 160.0,025 = 4 gam.5.3. Gọi công thức tổng quát của X là CxHyOx.

„ _ sn?Ta có : %mBr =

(CHaCOOlaCaHe + 2 H2O

0,025

1 2 x + y + 80z

Mà Mỵ = 1 2 x + y + 80z < 260

X100% = 69,56%

80z

( 1)

X100 < 69,56 z < 2,56260

+ z = 1, từ (1) -> 12x + y = 35 ^ loại.+ z = 2, từ (1) 12x + y = 70 -> X = 5; y = 10

-> Công thức phân tử của Y là CgHioBr X phải là ancol đơn chức không no có một nôl đôi -> Công thức phân tử của X là C5H10O.Theo giả thiết, X > hai hiđrocacbon có các nôl đôi không kế cận

-> Công thức cấu tao của X là : CH2 =CH-CH-CH2 -CHgOH

Công thức cấu tạo của Y là :CH2 CH2 -CH-CH 2 -CH 3 hay CH3 -CH-CH-CH 2 -CH 3

BrBr Br Br

5.4, a) Đặt công thức tổng quát của X là ; CnH2n+2-n(OH)n2 CnH2n+2-n(OH)n + 2 nNa ---- > 2CnH2n+2-n(ONư)n + ỈỈ2t

M ^ 0,15n

-> Mx = 30n + 2 = .ẼlẼíi -> n = 2 0,3

-> Công thức cấu tạo thu gọn của X là C2H4(OH)2 .

143

b) Gọi 2a là số mol của este A. Sô' mol của este B là a mol.2 CH3COOH + C2H4(0 H )2 ---- > (CH3C0 0 )2C2H4 + 2 H2O

2 a a a

CH3COOH + C2H4(0H)2----> CH3COOC2H4OH + H2O

2 a 2 a 2 a60-> Sô' mol axit đã phản ứng : 4a = —— X 1 ^ a = 0,15 mol100

niA = 104.0,15.2 = 31,2 gam

40,8 , , 19,04 „5.5. nog = = 1,275 mol; ĨÍCO2 ~ ~

n,O2 1,27532 22,4 ‘CO2 0,85

= 1,5

X gồm các ancol no, đơn chức^ Qpr __

—> n = _i__ = 3 4 ^ Mx = 14.3,4 + 18 = 65,6 g/mol 0,25

Tách nước 32,865,6

0,5 mol hỗn hợp X

2 CsH2h, iOH + H2O

Ban đầu : 0,5Phản ứng : 0,5.0,4 Còn : 0,3

0,1

2 C ,H 2 ,,i OH H2

0,32 H2O H2

0,15

0,1 0,05Vh = (0,15 + 0,05).22,4 = 4,48 lít.

5.6. a) n cOo 4427 njỊ o 3

H2O

b)

ri2U n.2X, Y đều là hơp chất no (CmH2m+2 0 x)

C„,H2,„ 2 0 x mC0 2 + (m + DH2Om 2= — ^ m = 2. Do x < m = 2 ^ x = 1 hoặc X = 2

m +1 3Công thức phân tử của X, Y là C2H5OH và C2H4(OH)2 .

C2H5OH > C2H4 + H2OX X'

3 C2H4 + 2 KMn0 4 + 4 H2O ---- > 3 C2H4(0 H )2 + 2 Mn0 2 Ì + 2KOHY

144

0 2245.7. a) Iiancoi = 2 iijj2 = 2. _ = 0,02 mol22,4

CsH 2h. 2 ơ +

0,02 - >

-> 11CO2 + (n + 1 )ĨỈ2 0

0,02ĩĩ ^ (n + 1)0,02nico^ + niHgO = 44.0,02n + 18.(n + 1).0,02 = 47 -> n = 3,5

ni < rĩ = 3,5 < H2 = n.1 + 1 -> I i i = 3 (C3H7OH) và 112 = 4 (C4H9OH).

b) Gọi X , y lần lượt là số moi C3H7OH và C4H9OH.[x + y = 0 , 0 2 Jx = 0 , 0 1

[3x + 4y = 0,07 ^ ịy = 0,01

Phần trăm khôi lượng các chất trong A :60

Ta có :

^™C3H7 0H - 60 + 74.100% = 44,77%; %mc H 0 H = 55,23%.

5.8. a) n^ỊỊ 6,44OH 2 2

Phần 1. 2 CH3OH + 2Na

0,1

= 0 , 2 mol

^ CHgONa + H2T

0,05

2ROH + 2N a---- > RONa + Hat

0,3 <- (0,2 - 0,05)Phần 2. Đô't cháy : CH3OH + 2O2---- > CO2 + 2H2O

0,1 0,1 0,2

CHH2 5 . 2 O + ^ 0 2

0,3 ^

-> nCOg + (n + DHgO

0,3ĨĨ -> 0,3(n + 1)

b) Xác định công thức mỗi ancol :(0,1 + 0,35)44 - (0,2 + 0,35 + 0,3)18 = 22,7 + a - a = 22,7 -> 5 = 3,5

ni = 3 (C3H7OH) < 5 = 3,5 < na = 4 (C4H9OH)

Công thức cấu tạo của các đồng phân là ancol CH3-CH2-CH2OH (propan-l-ol)

CH3-CHOH-CH3 (propan-2-ol) CH3-CH2-CH2-CH2OH (butan-l-ol)

CH3-CH2-CHOH-CH3 (butan-2 -ol) CHg-CHlCHgl-CHaOH (2-metylpropan- l-ol) CHs-COHlCHsl-CHs (2-metylpropan-2-ol)

145

c) Gọi X, y lần lượt là số mol của C3H7OH và C4H9OH.

íx+ y = 0,3 fx = 0,15Ta có :

3x+ 4y = 3,5.0,3 [y = 0,15

0,1.32.100%%m,

%m.

CH3OH 32 + (14.3,5 + 18).0,3

0,15.60.100%

%m.

C3H7OH 0,1.32 +(14.3,5+ 18).0,3 0,15.74.100%

C4H9OH 3 2 (14 3 5 + i 8).0,3

= 13,7%

= 38,6%

= 47,7%.

5.9. Vì khi thủy phân phân tử este có 3 nhóm chức este với kiềm tạo ra hai ancc nên ancol đó chỉ có thể là ancol đcfn chức, trong đó số mol của một ancol gấ đôi số mol của ancol thứ hai.

nancoi = » 0 2 = ^ = 0,03 mol; Mancoi = = 41,33 (gam/mol)1,24

32 ' ' 0,03

—> M i < M ancol — 41,33 < M 2 = + 14

Mi = 32 (CH3OH) và M2 = 46 (C2H5OH)

5.10. noiefm = 0,25 mol; njj2 = 0,0375 mol

a) Đặt công thức phân tử và sô mol của hai oleíĩn lần lượt là :

CnH2n = X mol; C„,H2m = y mol

Ta có : X + y = 0,25

- Đặt a, b là sô" mol hai olefin đó hợp nước.

- Viết phương trình phản ứng hợp nước của olefin, ancol tác dụng với Na, đó

(1)

cháy ancol.

Ta có : 0,25(a + b) = 0,0375 ^ a + b = 0,15

44 X 0,5(na + mb) + 18[0,5a(n + 1) + 0,5b(m + 1)] = 13,75

Hay 31(na + mb) + 9(a + b) = 13,75 -+ na + mb = 0,4

na + mb

(2)

(3)

Từ (2), (3) -» n < ■a + b

< m -> n < 2 , 6 < m

Vậy theo đầu bài thì n = 2 (CH2=CH2) và m = 3 (CH2=CH-CH3)

Từ (2), (3) và n = 2, m = 3 suy ra a = 0,05 và b = 0,1.

b) Theo đề bài thì X : y = 0,4 : 0,6 -> y = l,5x

Từ( l ) ^ X = 0,1; y = 0,15

% n c H = X : a = 0,05 : 0,1 = 50%; % n c3H e = y : b = 0,1: 0,15 = 66,67%.

146

5,11, Hai olefin ở thể khí liên tiếp có thể là C2H4 và C3H6 hay C3H6 và C4H8 .Khi hợp nước tạo ra hai ancol kế tiếp là C2H5OH và C3H7OH hay C3H7OH và C4H9OH.

Gọi hai ancol kế tiếp là ROH (x moi) và R'OH (y mol). Giả sử R < R'.ROH + 2N a---- > 2RONa + HatX mol 0,5x molR'OH + 2 N a---- > 2R'ONa + Haty mol 0,5y molnjỊ2 = 0,1 mol -> 0,5(x + y) = 0,1 ^ X + y = 0,2 (1)

Vì có 50% lượng ROH và 40% lượng R'OH tức là có 0,5x mol ROH và 0,4y mol R’OH tạo thành ba ete. Đặt a, b, c là số mol ete tạo thành.

2ROH ---> R2O + HaO

2 a mol a mol a mol2R'OH — > R'aO + HaO

2 b mol b mol b molROH + R'OH---- > ROR'

c mol c mol c molHaO c mol

Ta có : 2a + c = 0,5x (2)2b + c = 0,4y (3)

Từ (2) và (3) rút ra : a + b + c = 0,25x + 0,2y Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng :

(R + 17)0,5x + (R' + 17)0,4y = 3,852 + 18(a + b + c)(0,5R + 4)x + (0,4R' + 3,2)y = 3,852 (4)

Giải (1) và (4) với R' = R + 14, rút ra : y =4 ,8 -0 ,lR

Nếu R = 29 (C2H5-) y = 0,08; R = 43 (C3H7-) -> y < 0 (loại)Vậy hai oleíĩn là C2H5OH : 0,12 mol (50%); C3H7OH : 0,08 mol (40%).

5.12. nAg = .ẼllẼ. = 0 , 6 mol; njỊ^ = = 0,1125 mol108 22,4

nx = nx = 0,225 mol < —n^g2 T có chứa một chất là HCHO

-> Ancol ban đầu là CH3OH (loại đáp án A)Đặt công thức tổng quát của ancol còn lại là RCHaOH.

CH3OH HCHO . AgNOg/NHg ^

a a 4a

147

Ta có hệ :

RCH2OH -LCyO RCHO AgNOg/NHa 2Ag

b b 2 b

Ịa + b = 0,225 ía = 0,075 [4a + 2b = 0,6 |b = 0,15

mx = 32.0,075 + (R + 31).0,15 = 11,4 ^ R = 29 (C2H5-)

-> Công thức của ancol còn lại là CH3CH2CH2OH.

5.13. no = = 0,75 mol; noo = = 0,5 mol —> — = 2ÍỈỀ . _ 1 522,4 ’ 22,4 nco, 0,5

-> A, B là hai ancol no, đơn chức mạch hở.Q q q q ^

nx = 2njỊ = 0,2 mol -> ĩĩ = _ _ L = -21- = 2,5 ->nA = 2 < n <ne = 3n^ 0,2

— 2 + 3 „Vì n = —- — = 2,5 -> ancol A có số mol bằng ancol B = 0,1 mol 2

-> % số mol A trong X = 50%.

, 15,68 „ „ , 35,84 , ^ . 39,6 „ „5.14. nu„ = —T— = 0,7 mol; nnn„ = —ri— = 1.6 mol; nu n = — = 2,2 molH2 22,4 22,4 “ 2° 18

C2H5OH + N a ---- > C2H5 0 Na + - H a t2

a 0,5a

CnH,„(OH)3 + N a ---- > C„HJONa )3 + - H a t

njỊ = 0,5a + l,5b = 0,7 -> a + 3b = 1,4

l,5b

( 1)

Do a > 0 -> b <3

CaHgO + 3 O2 ---- 2 CO2 + 3 H2O

a 2a 3a

2C„H J 0H)3 + 1-- - ? — - 0,

^cOa = 2 a + 2 nb = 1 , 6

2 ---- > 2 nCƠ2 + (m + 3 )H2ơ

2nb (m + 3)b

(2)

Từ (1), (2) b = ^ n < 3,46 - n 3

L148

Vì có 3 nhóm OH nên n > 3. Vậy n = 3 —> b = 0,4 mol và a = 0,2 mol.

njj o = 3a + (m + 3)b = 2,2 -> 3.0,2 + (m + 3).0,4 = 2,2 -> m = 5.

Công thức phân tử của X là C3H8O3 .


5.15A 5.16D 5.17B 5.18A 5.19B 5.20A 5.21B 5.22C 5.23A 5.24C

5.25B 5.26C 5.27D 5.28D 5.29C 5.30B 5.31B 5.32A 5.33B 5.34C

5.35A 5.36B 5.37A 5.38B 5.39D 5.40A 5.41A 5.42A 5.43B 5.44A

5.15. Loại D vì C3H5OH là ancol không no.

Đặt công thức chung của hai ancol là CnH2n+2^ ỉ+ O0

^ n ^ 2n + 2 0 x0,6n

nC0 2

0,6

14n + 2 + 16x = 25,67n —> X = —?.16

Từ các đáp án ta suy ra n = 2 hoặc 3.

Nếu n = 3 -> X - 2,06 -> loại B và c.

Công thức cấu tạo thu gọn của hai ancol là C2H5OH và C2H4(OH)2.

27,6 „ __, _ 27,65.16. n^H qooh - ' = 0,46 mol < n,60 ' C2H5OH

-> Tính khôi lượng este theo sô' mol axit phản ứng.

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

0,46.0,5 ^ 0,23-> n i e s t e = 88.0,23 = 20,24 gam.

hL5.17, C2H4 + H2O

C2H5CI + NaOH

> C2H5OH

> C2H5OH + NaCl

C6H 12O6 + H2O 2 C2H5OH + 2 CO2T

CH3COOH + 2 LÌAIH4 ---- > CH3CH2OH + LÌ2O + 2 AIH3

5.18. no = = 0,85 mol ; nr-Oo = ẼẼiỀ. = 0,6 mol -> n = = 3O2 2 2 , 4 4 4 0 , 2

-> B là ancol đa chức, no có hai nhóm OH cạnh nhau trở lên.

Oxi hoá A tạo ra anđehit no -> A là ancol no, chứa nhóm -OH liên kết với cacbon bậc I.

149

0,2

5 - -V 2 y

6 - ĩ '

O2 ---- > 3 CO2 + 4 H2O

0,2 = 0,85

-> X = 1,5 ^ A, B lần lượt là :

propan-l-ol (CH3CH2CH2OH) và propan-l,2-điol (CHgCHlOHlCHaOH).

5.19. nidd = Mx.8 6 a + 18.14a = (8 6 Mx + 252)a gam 86.a.Mx.l00%->(8 6 Mx + 252)a

= 94,01 ^ Mx = 46 gam/mol (C2H5OH).

5.20. nco, = = 0,6 mol ^ n = — = 30,2-2 44

^3^^8-5ĩOx +

0,2 ^

n =

fK 35co

V T ”,(K 3 TD

4 .

o. 3 C0 2 + 4 - f | H 2 0

X = 2,67 -> Công thức cấu tạo thu gọn của A, B lần lượt là :

CHgCHlOHlCHaOH và CHaOHCHíOHlCHaOH.

5.21. 3C„H2n + 2 KMnƠ4 + 4 H2O ---> 3C„H2n(OH)2 + 2 MnƠ2Ì + 2KOH

CnH2n+ 2 0 2 + ----------O2 ----- nC0 2 + (n + 1 )H2 0

X nx (n + l)x

CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOal + H2O0,045 0,045

nco, = nx = 0,045; njỊ 0 = (n + l)x = — (3,06 - 44.0,045) = 0,06 mol18

X = 0,015 mol ^ n = = 3 -> Công thức phân tử của là C3H8O2 .0,015

5.22. n^^ = ^ = 0,1125 mol; ncu(OH)2 = " g g = 0,04 mol

n glixerol — ^Cu(OH)2 ~ 0,08 moi

Hgiixeroi chứa trong 8,75 gam X là — = 0,05 mol14

2 C3H5(0 H )3 + 6 N a ---- > 2 C3H5(ONa)g + SHgt0,05 ^ 0,075

150

5.23.

2R0H + 2 N a---- > 2R0Na + ỈỈ2t

0,075 0,0375

mROH = 8,75 - 92.0,05 = (R + 17).0,075

^ R = 38,3 ^ Ri = 29 (C2H5-) và R2 = 43 (C3H7-)

Công thức của hai ancol trong X là C2H5OH và C3H7OH.

2 CnH2n+2-m(OH)„, + 2Na ---- > 2 CnH2n+2-m(ONa),n + mHat

14n + 16m + 2 gam 0,5m mol

7,6 gam 0,1 mol-> (14n + 16m + 2)0,1 = 7,6.0,5m ^ 7n + 1 = llm .

2165.24. niỊỊ Q — 216.1 — 216 gam —>

170,24

18= 12 mol;

“ H2 = = 7,6 moi22,4

2 H2O + 2 N a---- > 2NaOH + H2T

12 ^ 6

n^ còn lại = 7,6 - 6 = 1,6 mol

2 C2H5OH + 2N a---- > 2 C2H5 0 Na + H2T

3,2 <- 1,6

■ c HsOH - 3,2.46 = 147,2 gam -> - 184ml0,8

184-> VjdA = 184 + 216 = 400ml -> Độ ancol = - — .100 = 46°.

400

5.25. RCH2OH + CuO RCHO + Cu + H2O

X X X X X

Ami = mcuo pư - nicu = 16x = 0,48 -> X = 0,03 mol

Hhh hơi = 2x = 0,06 mol


m + 80.0,03 = 15,5.2.0,06 + 64.0,03 -> m = 1,38 gam.

5.26. no = = 0,35 mol; non = = 0,3 molO2 32 ’ CO2

-> njd 0 = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol

Đặt công thức phân tử của X là CnH2n+2-x(OH)x : 0,1 mol n = ^C0 2

nx= 3

151

Theo định luật bảo toàn nguyên tố :no(x) + 2hq - no (CO2) + noCHaO) 0 ,lx + 2.0,35 = 2.0,3 + 0,4

^ X = 3-> Công thức phân tử của X là CsHslOHls.

- 6 , 7 25.27. nu„ = -rr— = 0,3 moi22,4

2ROH + 2 N a---- > 2RONa + H2T

0,6 <- 0,3

^ R = — - 17 = 19,67 ^ Ri = 15 (-CH3) < R = 19,67 < R2 = 29 (C2H5-)0,6

-> Công thức phân tử là CH3OH và C2H5OH.4

5.28. npỊỊgOH = ~ = 0,125 mol

CH3OH + CuO - A HCHO + Cu + H2O

Ban đầu : 0,125

Phản ứng : X X X

Còn : 0,125 - X

-> 32(0,125 - x) + 30x + 18x = 5,6 X = 0,1 mol0,1H =

5.29. nc HgOH -

.1 0 0 % = 80%.

= 4 mol

0,125

1000.0,8.23

5.30. n

46.100

C2H5OH + O2----> CH3COOH + H2O

4 4

mgiấin = 60.4 = 240 gam.29,55

BaCOs 197 = 0,15 mol ^ n c o „ = nBacO g = 0.15 mol

lĩlddgiàm - niBaCOg “ (nicOg +IIIH2 0 )

™H2 0 = niBaCOg ~ ™dd giảm) = 4,5 gam

4 5QHaO = - ^ = 0,25 mol; nco, = 0,15 mol

l o

-> X gồm các ancol no đơn chức hoặc đa chức

^ nx = nnô - ncoa = 0,25 - 0,15 = 0,1 mol.

152

5.3Ỉ. n,CO27 84 9' = 0,35 raol; nH„n = _ = 0,5 mol2 2 , 4 ” 20

Ỗ.32. n,

-> X gồm 2 ancol no, đcfn chức, liên tiếp trong dãy đồng đẳng

-> nx = 0,5 - 0,35 = 0,25 mol -> ĩĩ = = 2,330,15

^ n = 2 < n = 2,33 < m = n + l = 3

Công thức phân tử của hai ancol là C2H50Hvà C3H7OH.

1000.0,8.40C2H5OH 46.100

C6H 12O6

6,952 .0,8

= 6,95 mol

^ 2 C2H5OH + 2 CO2T

<- 6,95

-> mceHiaOe = 180.4,34375 = 781,875 gam.

0,45 = 0,225 mol5.33. mH, = (23,4 + 13,8) - 36,75 = 0,45 gam -> n„

2ROH + 2N a---- )■ 2RONa + H2T

0,45 <- 0,225

R = - 17 = 35 ^ Ri = 29 (-C2H5) < R = 35 < R2 = 43 (C3H7-)0,45

Công thức phân tử là C2H5OH và C3H7OH.

5.34. nx = ny = 2njj o = 2 .^ ^ = 0,2 mol 18

Trong phản ứng ete hoá, ta luôn có :

* âncol “ ^nước ^nước — (hao toan khoi lương)

_ âncol ~2ơete ^ H 20 „ ^ a n co l pư 18

5 .3 5 . R = = 38,33

CH3COOH + ROH ----> CH2COOR + H2O

Ban đầu : 0,15 0,15

Phản ứng : 0,15.0,6 0,15.0,6 0,15.0,6

Còn : 0,06 0,06

n i e s t e = (59 + 38,33).0,09 = 8,76 gam.

153

5.36. njỊ o - í anken - Br248160

= 0,3 moi

âncol “ Il anken ^ ĨỈ2 0 “ 0,8 + 18.0,3 — 15,2 ểmn

5.37. nỊỊô = ~iâncol pư = ~ 0,225 mol

niete = nihh ancoi - ninước = (46.0,3 + 0,15.60) - 18.0,225 = 18,75 gam.

5.38. nQ02 = 22 4 ~ moi; njỊô = = 0>7 mol Jic02 ^

X gồm hai ancolno đcfn chức hay đa chức

^ nx = Hh o - ncoa = 0.'7 - 0.5 = 0 , 2 mol

Đặt công thức chung của hai ancol là CgHgn+i.xlOH),^: 0,2 mol

Phản ứng cháy :

CnH2n.l-.(O H ), + ^ ^ 1 ^ 0 2 ---- > HCO2 + (h + DH2 O (*)

0,2 3n + 1 - X0,2 0,25

(*) -> npoo = 0,2n = 0,5 ^ n = 2,5 1 < n < n = 2,5 < m = n + 1

^ n = 2 v à m = 3 35 + 1 - X

n0 2 = 0,2 = = 0,75 -> X = 12 22,4

Công thức phân tử của hai ancol trong X là C2H5OH và C3H7OH.

5.39. ncH3COOH ■ 0,25 mol; ngncoi ~ ^ 0 2 ~ 0'^ • 02 — 0,2 mol

Phản ứng este hoá :

ROH + CH3COOH---- > CH3COOR + H2O

Ban đầu ; 0,2 0,25Phản ứng : 0,2h 0,2h 0,2hCòn : 0,2(1 - h) 0,25 - 0,2h

-> meste = (14.2,5 + 46).0,2h = 15,2 ^ h = 0,8 (80%).

5.40. nx = 2njj o = 2 . ' ’ ~ ^ = 0,2 mol ^ M = = 39 gam/mol18 0 , 2

-> Mi < 39 < M2 (1 )Ba ete có số mol bằng nhau —> Hai ancol có sô" mol bằng nhau -> Mi + M2 = 2M = 78 (2 )Từ (1), (2) ^ Mi = 32 (CH3OH) và M2 = 46 (C2H5OH).

154

5.41. n c o , = - ^ = 0,225 mol ; n n ^ o = = 0,375 mol ^ n c 02 < Hh o44 lo

-> X gồm hai ancol no, đcín chức hay đa chức

nx = 0,375 - 0,225 = 0,15 mol ^ rĩ = = 1,50,15

Trong X phải chứa hai ancol đơn chức trong đó có một ancol là CH3OH 1

2 ’-> = —ơx ■ 0,075 mol -> = 1,68 lít.

5.42. nx = no„ = = 0,015 mol ^ Mx = = 6232 ’ 0,015

^ X là C2H4(0H)2 (M = 62).

5.43. mx = 2.26,5.0,2 = 10,6 gam; ncHgCOOH = 0,25 mol

Vì nx < n ^ H COOH Tính hiệu suất theo X

nix pư = 10,6.0,6 = 6,36 gam;

^ ch3COOH pư “ ^H2ơ = I xpư = 0 ,2 .0 , 6 = 0 , 1 2 mol

Theo định luật bảo toàn khôi lượng :

6,36 + 60.0,12 = n i e s t e + 18.0,12 -> r r ie s te = 11,4 gam.20.0,8.925.44. n, 0,32 mol; ncỊỊgQooH - 0,3 molC2H5OH 40.100

Vì nx > n^H COOH Tính hiệu suất theo axit axetic

21,12n c a H g O H pư - ncH g C O O C aH s gg

0 24h = -^^ .1 0 0 % = 75%.

0,32

= 0,24 mol

155

m ư đ n ạ 6. A N Đ E H IT - X ETO N - A X IT CACBOXY LIC

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨCI. ANĐEHIT VÀ XETON

Anđehit là những hợp chất cacbonyl mà phân tử có chứa nhóm -CHO liên kết với gốc hiđrocacbon hoặc nguyên tử H. Nhóm -CHO là nhóm định chức của anđehit được gọi là nhóm cacbonđehit.Xeton là những hợp chất cacbonyl mà phân tử có nhóm ^ c = 0 liên kết với 2 gốc hiđrocacbon.

1. Cấu tạoAnđehit và xeton đều là hợp chất chứa nhóm cacbonyl ( ^ = 0 ) trong đó nguyên tử c ở trạng thái lai hoá sp^ với góc hoá trị ~ 120“. Liên kết đôi bao gồm 1 liên kết ơ bền và 1 liên kết n kém bền (tưcmg tự như trong phân tử etilen), ngoài T£ nguyên tử o còn có hai cặp electron n chiếm 2 obitan lai hoá sp .Do độ âm điện của nguyên tử 0 lớn hcm nguyên tử c nên lên kết đôi (chủ yếi là liên kết n) bị phân cực về phía nguyên tử o.Sự phân cực của nhóm !X!=0 trong phân tử xeton phần nào mạnh hơn so với anđehit do nguyên tử c của nhóm !!^c= 0 trong phân tử xeton bị che chắr nhiều hcm nên điện tích dưctng (5 ) cũng bị giảm nhiều hcm bởi 2 gốc hiđrocacbon.

2. Phân loại

Dựa theo cấu tạo của gô'c hiđrocacbon, người ta phân biệt ba loại hợp châì cacbonyl : no, không no và thơm.

Công thức tổng quát của anđehit : R(CHO)x (x > 1 ) và xeton : RCOR'Ankanal (anđehit no đơn chức) :

CnH2n+iCHO (n > 0) hay Cn,H2mO (m > 1; với m = n + 1).


a) P hản ứng cộng• Cộng H2

+ Anđehit ancol bậc I

RCHO + H2---- > RCH2OH

+ Xeton -> ancol bậc II

R-CO-R’ + H2---- > R-CH(OH)-R’

+ Ankenal —> ankanal hoặc ancol

R-CH=CH-CHO + 2H2---- > R-CH2-CH2-CH2OH

Liên kết c=c dễ bị khử hơn liên kết c=0R-CH^CH-CHO + H2 ---- > R-CH2-CH 2-CH 2OH

156

• Cộng H2O (hiđrat hoá)CH2 - 0 + H-OH ^ CH2(0 H )2

Dung dịch fomandehit 37 - 40% trong nước gọi là fomalin chứa chủ yếu là dạng hiđrat CỈỈ2(OH)2 (99,9%), có khả năng làm đông tụ protein nên được dùng để ngâm bảo quản xác ướp động vật, thuộc da, tẩy uế, ...Xeton không có phản ứng cộng H2O và ancol. Song có thể cộng được với etilenglicol hoặc các thioancol như C2H5SH để tạo ra các sản phẩm tưcmg tự như anđehit.

• Cộng C2ỈỈ2 (axetilen)HCHO + CH=CH---- > CH20H-C=C-CH20H

h) P hản ứng oxi hoá[0 ]> RCOOHRCHO

anđehit axit cacboxylic Với dung dịch AgNOa trong NH3

R(C0 0 NH4),< + 2xAgị + 3XNH3T + XH2O

R(C00NH4). + 2 A gị + SNHst + H2O

R(CHO), + 2 x[Ag(NH3)2JOH

Tl lọ mol I ĩlanđehit • Âg “ 1 • 2x Với anđehit đơn chức (x = 1)

RCHO + 2[Ag(NH3)2]OH Tỉ lệ mol : nanđehit : nAg = 1 : 2 Riêng với HCHO theo tỉ lệ mol n n c H O • ơ A g = 1 : 4

HCHO + 4 [Ag(NH3)2]OH (NH4)2C0 3 + 4Agị + 6 NH3 + 2 H2OKết tủa với Cu(0 H )2 (keo, xanh lam) trong dung dịch NaOH

R(CHO), + 2 xCu(OH)2 + N aO H---- > R(COONa)„ + xCuaOị + SxHaOTỉ lệ mol : nanđehit : HcugO = l : x k h i x = l ^ nanđehit : = 1 : 1-

Riêng HCHO theo tỉ lệ mol 1 : 2HCHO + 4 Cu(OH)2 + 2 N aO H---- )• Na2C0 3 + 2 Cu2Ơ ị + 6 H2O

Xeton có tính khử yếu hơn anđehit nên không phản ứng được với AgNOs/NHs và Cu(OH)2/NaOH. Tuy nhiên xeton có thể bị oxi hoá cắt mạch cacbon ngay sát nhóm cacbonyl để chuyển thành hm axit khi phản ứng với chất oxi hoá m ạnh như KMnƠ4 + H2SO4 hoặc K2Cr2Ơ7 + H2SO4.Ví dụ : 5CH3COCH2CH3 + 8 KMn0 4 + I2H2SO4---- >

— ^ 5 CƠ2 + 5CH3CH2COOH + 8 MnS0 4 + 4K2SO4 + 27H2O5CH3COCH2CH3 + 6 KMn0 4 + 9H2SO4---- >

---- > 2 CH3COOH + 6 MnSƠ4 + 3K2SO4 + 2 5 H2OPhản ứng ở gốc hiđrocacbonNguyên tử hiđro ở bên cạnh nhóm cacbonyl dễ tham gia phản ứng. Ví dụ ; CH3COCH3 + B ra---- )• CHaBrCOCHg + HBr

157

• Phản ứng trùng hợp anđehit fomic+ Nhị hợp : 2H C H 0---- > OH-CH2-CHO (2-hiđroxyletanol)+ Lục hợp : 6H C H 0---- > C6H 12O6 (glucozơ)

4. Đ iều c h ếa) Đ iều c h ế anđeh it

• Oxi hoá ancol bậc I tương ứng2 RCH2OH + O2 ---- > 2RCHO + 2 H2O

Pomanđehit được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hoá metanol nhờ oxi không khí 600 - 700“C với xúc tác là Cu hoặc Ag.

2 CH3-O H ---- > 2HCHO + 2 H2O• Thủy phân dẫn xuất đi halogen

RCHX2 + 2NaOH RCHO + 2NaX + H2O• Điều chế fomanđehit

Oxi hoá không hoàn toàn metan là phương pháp mới sản xuất íomanđehit CH4----> HCHO + H2O

• Điều chế axetanđehit + Hiđrat hoá axetilen

HC^CH + H2O---- > CH3CHO+ Oxi hoá etilen là phương pháp hiện đại để sản xuất anđehit axetic

2CH2=CH2 + O2---- )• 2CH3CHO• Điều chế benzanđehit+ Đi từ benzen, cacbon oxit, hiđroclorua có mặt AICI3 khan

CO + H C l---- > H -CO -Cl---- ). CgHsCHO + HClbenzanđehit

+ Đi từ toluen qua các giai đoạn clo hoá và thủy phânCeHẼCHs---- > CgHs-CHCla---- > CeHsCHOtoluen benzyliđenclorua benzanđehit

b) Điều c h ế xeton

2R-CO-R’ + 2 H2OOxi hoá ancol bậc II

2R-CH(OH)-R' + O2

Hiđrat hoá đồng đẳng của axetilenR-C^C-R' + HOH---- )• R-CO-CH2-R'

Nhiệt phân muôi Na" và Ca^^ của axit cacboxylic

2RCOONa R-CO-R + NaaCOa

(RCOOlaCa R-CO-R' + CaCOg Từ cumen

(CHglaCH-CgHs----> (CHalaCH-O-O-CeHs----> CH3-CO-CH3 + CeHgOH

158

• Nhiệt phân axit axetic

CH3COOH---- > CH3-CO-CH3 + H2O

II. AXIT CACBOXYLICAxit cacboxylic là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.Công thức phân tử dạng tổng quát của axit cacboxylic :

R(COOH)x hay C„H2„ư-2k-x(COOH)* (n > k > 0, X > 1).

1. Cấu trúc phân tửDo hiệu ứng liên hợp n - 71 giữa cặp electron n tự do trên nguyên tử o của nhóm -OH với electron 7t của nối dôi c= 0 nên liên kết O ^H đã phân cực lại càng phân cực hơn, dễ phân li để tạo ra proton nên thể hiện tính axit rõ rệt.

2. Tính châ't hoá họca) Tính axit

Trong dung dịch nước, axit cacboxylic phân li ra ion H*. Tính axit phụ thuộc vào sự phân cực liên kết 0 -H và do đó phụ thuộc vào gô"c R.

• Nếu R chứa nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử đẩy electron sẽ làm giảm điện tích dương (8+) trên nguyên tử c của nhóm COOH nên sự phân cực của liên kết 0-H giảm và tính axit giảm.Ví dụ : HCOOH > CH3COOH > CH3CH2CH2COOH > CHaíCHglaCOOH

• Nếu gô'c R chứa nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử hút electron sẽ làm tăng điện tích dương (5+) trên nguyên tử c của nhóm -COOH và do đó liên kết -0 -H càng phân cực và tính axit tăng.Ví dụ : CCI3-COOH > CI2CH-COOH > CICH2-COOHCH2F-C0 0 H > CICH2-COOH > BrCH2-COOH > ICH2-COOH > CHs-CCXIH

• Các axit không no thường có tính axit manh hơn axit no tương ứng vì c 2sp

và Csp có độ âm điện lớn hơn c 3 .Ví dụ : CH3C=C-C0 0 H > CHa^CH-COOH > trans-CH 3-C=C-COOH

> CH3CH2CH2COOH• Các axit thơm có tính axit mạnh hơn axit no

P-NO2C6H4COOH > CeHgCOOH > P-CH3C6H4COOH > xiclo-CeHiiCOOH

• Các phản ứng thể hiện tính axit : Dung dịch axit làm đổi màu quỳ tím thành đỏ, phản ứng với bazơ, oxit bazơ, kim loại hoạt động mạnh hơn H, phản ứng với muối của axit yếu hơn.

• Axit hữu cơ cũng có thể đóng vai trò tác nhân cộng trong phản ứng kết hợp với hiđrocacbon chưa no.

CH3COOH + CH^CH---- > CH3C00CH=CH2vinyl axetat

159

• Trong phản ứng trung hoà :R(COOH), + xNaOH---- > R(COONa)x + xHaO

Nếu một hỗn hợp hai axit tác dụng với NaOH mà nNaOH > H 2 a x it -> ít nhất một trong hai axit là đa chức. Khôi lượng 1 mol muối nặng hcfn 1 mol axit là: 23 - 1 - 22 gam.

b) Phản ứng tạo thành dẫn xuất ax it cacboxylic• Phản ứng với ancol (phản ứng este hoá)

R-COOH + H-OR' ^ RCOOR’ + H2O

Đặc điểm của phản ứng là thuận nghịch. Có thể tăng hiệu suất este bằng cách tăng thêm nồng độ của một trong 2 chất đầu, hoặc chưng cất lấy ngay este và nước ra khỏi hỗn hợp phản ứng.

• Phản ứng tạo thành clorua axit hay axyl cloruaRCO-OH + PCI5---- > RCOCl + HCl + POCI3

axyl cloruaRCO-OH + SOCI2---- > RCOCl + HCl + SO2

c) Phản ứng khử nhóm -COOHDo sự liên hợp n - 71 nên nôl đôi c=0 trong nhóm cacboxyl đã bị biến đổi nhiều so với anđehit và xeton, do đó không thể khử nhóm -COOH bằng hidro và các chất khử thông thường, nhưng có thể khử được bằng liti nhôm hiđrua (LÌAIH4) tạo thành ancol bậc một : RCOOH RCH2OH.

d) Phản ứng ở gốc hiđrocacbon• Phản ứng th ế ở gốc no

Gốc no của axit bị halogen hoá (clo, brom) ở vị trí a khi có mặt các chất xúc tác như p, I2 , ...

CH3CH2-COOH + Bt2 ---- > CHaCHBrCOOH + HBr

Trong điều kiện chiếu sáng, sản phẩm halogen thu được chỉ có lượng nhỏ đồng phân a.

• Phản ứng cộng vào gốc hiđroacbon không no

Axit không no tham gia phản ứng cộng Br2 , HBr, H2O, H2 , ...

CH2-C(CH3)-C0 0 H + Br2---- > CH2Br(CH3)-CBr-COOH + HBr

CH2=CH-C0 0 H + H B r---- > CHaBr-CHa-COOH

CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7C0 0 H + H2---- > CH3[CH2]i6COOHaxit oleic axit stearic

Một số axit không no tham gia phản ứng trùng hợp :nCH2 =CH

COOH/C H ,-C H -

LCOOH

160

• Phản ứng th ế ở gốc thơmCác axit thơm khi tham gia phản ứng thế ở vòng benzen sẽ định hướng cho nhóm th ế mới vào vỊ trí meta (xúc tác dung dịch H2SO4 đặc).

CgHsCOOH + HONO2---- > m-N02C6H4C0 0 H + H2Oaxit benzoic axit m-nitrobenzoic

CeHgCOOH + B ra---- > m-BrC6H4COOH + HBraxit m-brombenzoic

Nếu gốc hiđrocacbon là H(HCOOH) thì axit còn có phản ứng với dung dịch AgNOa/NHs, Cu(OH)2/NaOH do phân tử có chứa nhóm chức -CHO.

AgNOa + 3NHs + H2O ---- > [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3

HCOOH + 2 [Ag(NH3)2]OH ^ (NH4)2C0 3 + 2Agị + 2 NH3

HCOOH + 2Cu(OH)2 + 2NaOH NaaCOg + CuaOÌ + 4 H2O3. Đ iều ch ế• Oxi hoá ancol bậc I —> anđehit -> axit

RCH2O H ---- > RCHO---- > RCOOH• Thủy phân este

RCOOR' + H2O Thủy phân nitrin

R-X + K CN----R-CN + 2 H2O -

RCOOH + R'OH

R-CN + KX ^ RCOOH + NHg

Oxi hoá cắt mạch các ankan mạch dài (n > 4)

^ RCOOH + R'COOH + H2OR-CH2-CH2-R'+ -O 2

• Thủy phân dẫn xuất trihalogenRCHXg + 3NaOH ^ RCOOH + 3NaX + H2O

• Từ muôi tương ứngRCOONa + H C l---- RCOOH + NaCl

• Điều chế axit fomicCO + N aO H---- > HCOONa2 HCOONa + H2SO4 ---- > 2HCOOH + Na2S0 4

• Điều chế axit axetic + Lên mem giấm :

C2H5OH + O2---- > CHgCOOH + H2O+ Từ axetilen qua hai giai đoạn :

CH=CH + H2O — CHgCHO

CH3CHO + -O 2 CHgCOOH

+ Oxi hoá etilen :

CH2 = CHg + — O2 2

^ CH3CHO----> CHgCOOH

161

B. C Á C DẠNG BÀI TẬP c ơ BẢN

D ạng 1. B ải tậ p về p h ả n ứng trá n g bạc củ a a n đ e h ỉt

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit A, B cùng dãy đồng đẳng liên tiếp rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 49,25 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch này giảm 33,75 gam so với ban đầu. Mặt khác nếu cho m gam X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOa trong NH3 thì thu được 43,2 gam kết tủa bạc. Tính phần trám khôi lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X.


“ CO2 “ ^BaCOs 197= 0,25 mol

™H20 - ™BaC03 “ giầm + “k)02 ) “

^H2 0 - 0,25 - n.co. A, B là anđehit no, đơn chức.

Đặt công thức chung của A, B là CnHgn+iCHO

Giả sử A không phải là HCHO -> ĩĩ > 1CgHaH.iCHO + 2 [Ag(NH3)2]OH---- > C5 H2h iCOONH4 + 3 NH3

+ 2Ag'l' + H2O

0,2 < -

1080,4

4- Oo— ^ (n + DCOa

^ (n + 1 )0 , 2

C5 H2 5 . 1CHO

0,2

-> (n + 1)0,2 = 0,25 -> n = 0,25 < 1 (loại)

Vậy A là HCHO ^ B là CH3CHO

HCHO CO2

X X

CH3CHO 2 CO2

y 2 y-> X + 2y = 0,25

HCHO _ÂgN0 3 /NH3 ^

X 4xCH3CHO ÂgNOg/NHg 2Ag

y 2 y^ 4x + 2y = 0,4

( 1)

(2)

162

Giải hệ (1), (2) -> X = 0,05 mol và y = 0,1 mol30.0,05

%niHCHO = 30.0,05 + 44.0,1.100% = 25,42%

%mcH CHO = 100% - 25,42% = 74,58%.

Ví dụ 2. a) Cho 13,6 gam chất hữu cơ X (C, H, O) tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch AgNOa 2M trong dung dịch NH3 thu được 43,2 gam bạc. Tìm công thức cấu tạo của X, biết tỉ khôi hơi của X đôl với oxi bằng 2,125. Hiệu suất phản ứng 1 0 0 %. ,

b) Cho 0,435gam một anđehit thực hiện phản ứng tráng bạc hoàn toàn thì được3,24 gam Ag. Xác định công thức cấu tạo của anđehit.


a) Mx = 2,125.32 = 6 8 gam/mol nx =68

= 0 , 2 mol

43 2nA„ = ’ = 0,4 mol = 2n^"Ag 108

X là anđehit đơn chức RCHO (trừ HCHO)

^ AgNO pư= 0,6 mol > 0,4 mol -> Gô'c R là ank-l-in

R + 29 = 6 8 ^ R = 39 (C3H3-)Công thức cấu tạo của X : CH=C-CH2-CHO

CH=C-CH2-CH 0 + 3 [Ag(NH3)2]OH---- > CAg^C-CH2-COONH4 + 2Agị+ 5NH3 + 3H2O

b) R(CHO),< AgNOạ/NHạ^ 2xAg

(R + 29x) 2x

0,435 0,03(R + 29x).0,03 = 0,435.2x ^ R = 0 x chỉ có thể bằng 2 vì -CHO hoá trị I.

-> Công thức cấu tạo của X : HOC-CHO (anđehit oxalic).

Ví dụ 3. Hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Oxi hoá hoàn toàn 0,2 mol X có khối lượng m gam bằng CuO ở nhiệt độ thích hợp, thu được hỗn hợp sản phẩm hữu cơ Y. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 , thu được 54 gam Ag. Giá trị của m làA. 8,5 B. 4,2 c. 1 2 , 6 D. 16,8


H ướng d ẫn giả i 54

nAe = -1— = 0,5 mol > 2nv = 2nv = 0,4 mol ® 108

^ Y có chứa HCHO và CH3CHO

163

Ta có

CH3OH HCHO AgNOg/NHg ^

X X 4xCH3CH2OH CH3CHO AgNOg/NHg 2Ag

y y

X + y = 0,2 íx = 0,052 y

. o \ - n ^ = 32-0,05 + 46.0,15 = 8,5 gam.4x + 2y = 0,5 ly = 0,15

Ví dụ 4. Cho 0,25 mol một anđehit mạch hở X phản ứng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 , thu được 54 gam Ag. Mặt khác, khi cho X phản ứng với H2

dư (xúc tác Ni, t°) thì 0,125 mol X phản ứng hết với 0,25 mol H2. Viết công thức tổng quát của chất X.


Âg 0,5n-v 0,25

0,25

= 2 -> X chứa một chức anđehit (loại A)

= 2 -> X là anđehit đơn chức, mạch hở, không no chứa 1 liênnx 0,125

kết đôi trong phân tử

-> Công thức tổng quát : CnH2n-iCHO (n > 2 ).

D ạng 2. Bải tậ p về p h á n ứng cháy củ a a n đ e h ỉt

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng liên tiếp thu được 26,4 gam CO2 và 1 0 , 8 gam H2O. Mặt khác nếu cho m gam X tác dụng hết với H2 (xúc tác Ni) đốt nóng rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được tác dụng với Na dư thấy thoát ra 2,8 lít H2 (đktc). Xác định công thức phân tử của A và B.


‘ CO226,4 „ 10,8 „ ^

- 0 , 6 mol; nnô = = 0 , 6 mol = nc0 244 ' ' 18

-> A, B là hai anđehit no, đơn chức.

Đặt công thức chung của A, B là CịịHgn+iCHO : X mol

CgHas.iCHO CsH^s.iCHÔH ^

2,8nrj = 0,5x = - —■ = 0,125 -> X = 0,25 mol -> n =

^ 22,4

2

0,5x

“ CO2

líy0,6

0,25= 2,4

nA = 2 (CH3CHO) < 5 = 2,4 < ne = 3 (C2H5CHO)Công thức phân tử của A, B lần lưcrt là C2H4O và CsHeO.

164

Ví dụ 2. Từ một loại tinh dầu, người ta tách được chất hữu cơ A. Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam A cần vừa đủ 4,704 lít oxi (đktc) chỉ thu được CO2 và H2O với khôi lượng mc0 2 • ™H2Ơ = 11 :2 . Biết A có phân tử khối nhỏ hơn 150.

a) Tìm công thức phân tử của A.

b) Cho biết phân tử A có chứa vòng bezen, A có thể cho phản ứng tráng bạc. Viết công thức cấu tạo thu gọn của A.


a) m,CO2 + ™ H 2 ơ = m^ + mo„ = 2,64 +4,704,32

22,4= 9,36g

Theo giả th iết : mc0 2 : niHô = 1 1 :2

Từ (1) và (2) suy ra : mc0 2 = 7,92g; mnô = 0,08g.

Vậy trong A có : mc = 2,16g; mn = 0,16g; mo = 0,32g.

Đặt công thức tổng quát của A là CxHyOj.

= 9 :8 :1

( 1)

(2)

_ nipTa có : X : y : z = :

12 1mr16

Công thức nguyên của A : (CgHgOn; n là số nguyên dương

Mà M a = 132n < 150 -> n = 1 -> Công thức phân tử của (A) : CgHgO.

b) Công thức cấu tạo thu gọn của A ; C6H5-CH=CH(CHO).

Ví d ụ 3. Cho hỗn hợp khí X gồm HCHO và H2 đi qua ông sứ đựng bột Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y gồm hai chất hữu cơ. Đốt cháy hết Y thì thu được 11,7 gam H2O và 7,84 lít khí CO2

(đktc). Phần trăm theo thể tích của H2 trong X là

A. 42,05% B. 43,15% c. 40,20% D. 46,15%



"CO27,84 ^ , 11,7 „

= 0,35 mol; njjô = = 0,65 mol22,4 18

Đốt cháy Y cũng là đốt cháy X.

HCHO + O2 ---- > CO2 + H 2O

0,35 0,35 0,35

2 H2 + O2 ---- 2 H2O

0,3 (0,65 - 0,35) = 0,3

%V„„ = 0,30,65

.100% = 46,15%.

165

Ví d ụ 4. Hiđro hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dây đồng đẳng thu được (m + 1 ) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi đốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa đủ 17,92 lít khí O2 (đktc). Giá trị của m là

A. 14,8 B. 16,8 c . 17,8 D. 2 0 , 6



'ÎỈ2 ânđehitm + 1 - m = 0,5 mol

-> n = •2 no„ + n anđehit 2 .0 ,8 + 0 ,5

^ândehit 3.0,5

m = (14.1,4 + 16).0,5 = 17,8 gam.

= 1,4

D ạng 3. B ải tậ p về p h ả n ứng tru n g h oà củ a a x ít cacboxylíc

Ví dụ 1. Hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic A, B đơn chức, hơn kém nhau một nguyên tử cacbon. Cho 12,9 gam X tác dụng hết với 300ml dung dịch NaHCOa IM, cô cạn dung dịch thu được đến khối lượng không đổi còn lại21,05 gam chất rắn khan.

a) Viết công thức câu tạo thu gọn của A, B.

b) Cho 12,9 gam hỗn hợp X trên tác dụng với lượng dư dung dịch AgNƠ3 trong NH3 , kết thúc phản ứng thu được m gam kết tủa bạc. Tính giá trị của m.


a) RCOOH + NaHCOs---- )• RCOONa + COat + H2O

a a a a a

2 NaHC0 3 NaaCOs + C0 2 t + H2O

(0,3 - a) 0,5(0,3 - a) 0,5(0,3 - a)

(44 + 18).0,5(0,3 + a) = 12,9 + 0,3.84 - 21,05 a = 0,25 mol

-»• R = ^ - 4 5 = 6 , 6 0,25

Ri = 1 (H-) < R = 6 , 6 < R2 = 15 (CH3-)

^ CTCT thu gọn của A, B lần lượt là HCOOH và CH3COOH.

a + b = 0,25b) Ta có hệ : l.a + 15.b

R = ----- -------0,25

la = 0,15 6 , 6 |b = 0 , 1

X + dung dịch AgNOs/NHs : Chỉ có HCOOH phản ứng :

166

HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH 0,15

m = 108.0,3 = 32,4 gam.

(NH4 )2CƠ3 + 2 NH3 + 2Agị + H2O 0,3

Ví dụ 2. Một hỗn hợp gồm hai axit cacboxylic no, đcfn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của axit axetic. Lấy m gam hỗn hợp rồi thêm vào đó 75ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau đó phải dùng 25ml dung dịch HCl 0,2M để trung hoà NaOH dư. Sau khi đã trung hoà đem cô cạn dung dịch đến khô thu được 1,0425 gam hỗn hợp muối khan.

a) Viết công thức cấu tạo thu gọn của hai axit cacboxylic, giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

b) Tính giá trị của m.(Trích đề thi tuyển sinh Cao đẳng Sư phạm Huế năm 2001)


a) Đặt công thức chung của hai axit là RCOOH

RCOOH + N aO H---- ). RCOONa + H2O

X

HCl + 0,005

NaOH0,005

NaCl + H2O K 0,005

^ X + 0,005 = 0,015 -> X = 0,01 mol

mmuô-i = 58,5.0,005 + (R + 67).0,01 = 1,0425 ^ R = 8

^ Ri = 1 (HCOOH) < R < R2 = 15 (CH3COOH).

b) m = ( 8 +45).0,01 = 0,53 gam.Ví dụ 3. Cho hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic no, mạch không phân nhánh. Đốt

cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X, thu được 1 1 , 2 lít khí CO2 (ở dktc). Nếu trung hoà 0,3 mol X thì cần dùng 500ml dung dịch NaOH IM. Viết công thức cấu tạo thu gọn của hai axit.


0,5- °C0 2n = — nv 0,3

= 1,667 -> Trong X phải có 1 chất là HCOOH

l.a + mb

- _ ^NaOH ^nx

Từ (1), (2)

0,50,3

1,667

0,3

l.a + xb 0,3

= 1,667

= 1,667

( 1)

(2)

m = X ^ axit còn lại là HOOC-COOH.

167

D ạng 4. B ài tậ p về p h ả n ứ ng cháy củ a a x it cacboxylic

Ví dụ 1. Một hỗn hợp gồm hai axit hữu cơ no (mỗi axit không chứa quá hai nhóm -COOH) có khối lượng 16 gam tương ứng với 0,175 mol. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A rồi cho sản phẩm qua nước vôi trong dư, thu được 47,5 gam kết tủa. Mặt khác nếu cho hỗn hợp A tác dụng vừa đủ với dung dịch Na2CƠ3 thu được 22,6 gam muối. Viết công thức cấu tạo thu gọn và tính số gam mỗi axit trong hỗn hợp A.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Bách khoa Hà Nội năm 1999) H ướng d ẫ n giả i

Đặt công thức của hai axit là R(COOH)j

Phản ứng với NaaCOa : R(COOH)j - RíCOONa)^

0,175 -> 0,175Am = 22x.0,175 = 22,6 - 16 -> X = 1,71

Vì số nhóm chức -COOH < 2 - > l < X i < x = 1,71 < X2 < 2^ X i = 1 (CnH2n,iCOOH) và X2 - 2 (C,„H2„(COOH)2)Gọi a và b là số mol của CnH2„+iCOOH và Cn,H2m(COOH)2 .

T a c 6 h ị : h ' > = »-” [a = 0,05[a+ 2b = 0,175.1,71 Ịb = 0,125

CnH2„.iCOOH (n + DCO2

0,05 ^ (n + 1).0,05

C„,H2jC O O H )2 (m + 2 )C0 2

0,125 ^ (m + 2).0,125

^co2 “ ^CaC0 3 ~ 0,475 —> (n + 1).0,05 + (m + 2).0,125 = 0,475

^ 2n + 5m = 7 - > n = m = lCTPT thu gọn của hai axit là CH3COOH và CIỈ2(COOH)2 .

™ciỉ3COOH = 60.0,05 = 3gam; nicH2(COOH)2 “ 104.0,125 = 13 gam.

Ví d ụ 2. Hỗn hợp X gồm axit Y đơn chức và axit z hai chức (Y, z có cùng số nguyên tử cacbon). Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng hết với Na, sinh ra 4,48 lít khí H2 (đktc). Đốt cháy hoàn toàn phần 2, sinh ra 26,4 gam CO2 . Viết công thức cấu tạo thu gọn và tính phần tràm về khôi lượng của z trong hỗn hợp X.


= 6 , 2 mol -> n = —£2 2 . < nx 0 , 2

168

Y là CH3COOH và z là HOOC-COOH.

Ta có hệ :0,5y + z = 0,22y + 2z

%mz =

y = 0,20,6 Ịz = 0,1

90.0,1.100% = 42,86%.

90.0,1 + 60.0,2

c. BÀI TẬPI. Bài tâp tự luận

6.1, Một hợp chất hữu cơ Y chứa các nguyên tố c , H, o chỉ chứa một loại nhóm chức tham gia phản ứng tráng bạc. Khi 0,01 mol Y tác dụng với dung dịch AgNOs trong NH3 (hoặc với Ag2Ơ trong NH3) thì thu được 4,32g Ag. Xác định công thức phân tử của Y. Viết công thức cấu tạo của Y, biết Y có cấu tạo mạch không nhánh và chứa 37,21% oxi về khối lượng.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Xây dựng năm 2001)6.2. a) A là một hợp chất hữu cơ mạch hở, đơn chức có chứa oxi, đốt cháy hoàn

toàn 1 mol A cần 4 mol oxi thu được CO2 và hơi nước với thể tích bằng nhau (đo ở cùng điều kiện). Xác định công thức phân tử của A viết công thức cấu tạo có thể có của A và gọi tên các chất.b) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau ;

Ai + NaOH> Ao + 0 :^ A, + NaOH> A. + NaOH, CaO, t® ^ 2 ^ 63 ' ^ 4

Biết công thức phân tử của Ai là C4H8O2 .6.3. Cho 8,1 gam anđehit đơn chức X tác dụng vừa hết với 450ml dung dịch

AgNOa IM trong NH3 dư. Hãy biện luận để xác định công thức phân tử của X.6.4. Cho ba hợp chất hữu cơ X, Y, z. Biết X chứa ba nguyên tố c, H , C1 trong đó C1

chiếm 7 1 ,72% theo khối lượng. Y chứa ba nguyên tố c, H , o , trong đó oxi chiếm 5 5 ,17% theo khốĩ lượng. Xác định công thức đơn giản, công thức phân tử, công thức cấu tạo của X, Y, z. Biết khi thủy phân X trong môi trường kiềm và hiđro hoá Y đều thu được chất z. Viết phương trình phản ứng.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Kinh tế TPHCM năm 2001)6.5. Hai đồng phân mạch thẳng X và Y chỉ chứa c, H, o trong đó hiđro chiếm

2,349% về khôi lượng. Khi đôl cháy X hoặc Y đều thu được sô' mol nước bằng số mol mỗi chất đã cháy. Hợp chất hữu cơ mạch thẳng z có khối lượng phân tử bằng khối lượng phân tử của X và cũng chỉ chứa c, H, o. Biết rằng 1 mol X hoặc z phản ứng vừa hết với 1,5 mol Ag2Ơ trong dung dịch amoniac, 1 mol Y phản ứng vừa hết với 2 mol Ag2Ơ trong dung dịch amoniac.a) Xác định công thức cấu tạo của X, Y, z và viết phương trình phản ứng xảy ra.b) Hãy chọn một trong ba chất X, Y, z để điều chế cao su buna sao cho quy trình là đơn giản nhất. Viết phương trình phản ứng.

(Trích để thi tuyển sinh Đại học Sư phạm Hà Nội II năm 2001)

169

6 .6 . Oxi hoá 10,2 gam hỗn hợp hai anđehit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, người ta thu được hỗn hai axit no, đơn chức. Để trung hoà hỗn hợp hai axit này cần phải dung 200ml dung dịch NaOH IM.

a) Hãy xác định công thức cấu tạo của hai anđehit.b) Xác đinh thành phần phần trăm (theo khối lượng) của môi anđehit trong hỗn hợp.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Kinh tể Quốc dân Hà Nội năm 2001)

6.7. Đốt cháy hoàn toàn 0,44 gam một axit hữu cơ, sản phẩm cháy thu được hấp thụ hoàn toàn vào bình 1 đựng P2O5 và bình 2 đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm thấy khôi lượng bình 1 tăng 0,36 gam và bình 2 tăng 0,88 gam. Mặt khác để phản ứng hết với 0,05 mol axit cần dùng 250ml dung dịch NaOH 0,2M. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của axit.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Nông lâm TPHCM năm 2001)

6 .8 . A là hợp chất hữu cơ mạch hở chứa c, H, o phân tử A chỉ có hai nhóm chức cacboxyl (ngoài ra không có nhóm chức nào khác). Cứ 0,15 mol A làm mất màu vừa đủ 24 gam brom trong nước.

a) Lập luận để tìm công thức phân tử dạng tổng quát của A theo n (n là số nguyên tử cacbon có trong phân tử A).

b) Cho n = 4, viết công thức cấu tạo của A.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội năm 2001)

6.9. Đốt cháy hoàn toàn 4,38 gam một axit no, mạch thẳng E thu được 4,032 lít khí CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của chất E, gọi tên E.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Nông lâm TPHCM năm 2001)

6.10. Đốt cháy hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ A, chứa 1 loại nhóm chức, cho toàn bộ sản phẩm qua bình đựng H2SO4 đặc thấy khôi lượng bình tăng 1,8 gam. Dẫn sản phẩm còn lại qua bình nước vôi trong (dư) thu được 10 gam chất kết tủa.

a) Hãy cho biết công thức tổng quát của A. Khi cho A tác dụng hết với Na2CƠ3 thu được CO2 . Viết công thức cấu tạo thu gọn và gọi tên chất A.

b) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi điều chế A từ hiđrocacbon không no tương ứng.

6.11. Để đốt cháy hết lOml thể tích hơi một hợp chất hữu cơ A cần dùng 30ml O2

sản phẩm thu được chỉ gồm CO2 và hơi nước có thể tích bằng nhau và đều bằng thể tích O2 đã phản ứng.

a) Lập công thức phân tử của A viết công thức cấu tạo các đồng phân có thể tách dụng với NaOH của A. Biết rằng các thể tích khí và hơi đo cùng điều kiện nhiệt độ áp suất.

170

b) Trộn 2,7 gam A với 1,8 gam CH3COOH, thu được hỗn hợp B lấy — hỗn hợp3

B cho vào dung dịch K2CO3 sau một thời gian lượng CO2 thu được đã vượt quá

0,308 gam. Mặt khác lấy — hỗn hơp B cho tác dung với Na dư, thu đươc20,504 lít khí H2 (đktc) còn khi dẫn hcã A qua CuO nung nóng ở 300°C) sẽ được chất E. E không tác dụng với AgNOs trong dung dịch NH3 tạo ra Ag. Xác định cộng thức cấu tạo, gọi tên A. Viết phưcmg trình hoá học của phản ứng đã xảy ra.

(Trích dề thi tuyển sinh Đại học Mỏ - Địa chất năm 2001)

6.12. Hỗn hợp hai axit hữu cơ X và Y mạch hở (trong đó X đơn chức). Nếu lấy sô' mol X bằng sô' mol Y rồi lần lượt cho X tác dụng hết với NaHCOa và Y tác dụng hết với Na2C0 3 thì lượng CO2 thu được luôn bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn 1 1 , 2 gam hỗn hợp A được 15,4 gam CO2 . Mặt khác trung hoà 8,4 gam hỗn hợp A cần dùng 200ml dung dịch NaOH 0,75M.

a) Tim công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của X và Y biết chúng có mạch không nhánh.

b) Tính % về khối lượng của mỗi chất trong A.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Kiến trúc Hà Nội năm 2001)

6.13. Có p gam hỗn hợp X gồm một muô'i axit hữu cơ A có công thức tổng quát là CnH2n0 2 và một ancol B có công thức tổng quát CmH2in+2 0 . Biết A và B có

khối lượng phân tử bằng nhau. Lấy — hỗn hợp X cho tác dụng với lượng dư

kim loại Na thì thu được 168ml khí H2 (đktc). Đô't cháy — hỗn hợp X rồi

cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch NaOH dư, sau đó thêm tiếp dung dịch BaCl2 vào thì nhận được 7,88 gam kết tủa.

a) Viết và cân bằng phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

b) Xác định công thức phân tử của A và B.

c) Tính p.

d) Đun p gam hỗn hợp X với H2SO4 đặc (làm xúc tác). Tính khối lượng este thu được.

Giả th iết các phản ứng xảy ra với hiệu xuất 100%.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học H uế 1998-1999)

6.14. A là axit hữu cơ mạch không nhánh, B là ancol đơn chức bậc 1 có nhánh. Khi trung hoà hoàn toàn A thì sô' mol NaOH cần trung hoà gấp đôi sô' mol A. Khi đốt cháy B tạo ra CO2 và H2O có tỉ lệ mol tương ứng là 4 : 5. Khi cho 0,1 mol A tác dụng với B hiệu suất 73,5% thu được 14,847 gam chất hữu cơ E.

1 7 1

a)

b)

6.15.

6.16.

a)

b)

6.17.

II.6.18.

6.19.

6.20.

6.21.

Viết công thức cấu tạo thu gọn của A, B, E.Tính khôi lượng của A, B đã phản ứng để tạo ra lượng chất E như trên.

(Trích đề thỉ tuyển sinh Đại học Ngoại thương phía Nam năm 2001)Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm ba axit cacboxylic Xi, X2 , X3 liên tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng cần dùng 19,6 lít O2 (đktc) thu được 33 gam CO2 và 13,5 gam H2O. Tính phần trăm khối luợng của oxi và phần tràm số mol hiđro trong X.Một hợp chất hữu cơ D mạch hở có ba nguyên tô' c, H, o. Chất D chỉ chứa các nhóm chức có nguyên tử hiđro linh động. Cho D tác dụng với Na thu được H2 có sô' mol bằng sô' mol của D.Hỏi trong D có thể có loại nhóm chức nào ?D phản ứng với CuO nung nóng tạo ra anđehit. Lấy 13,5 gam D phản ứng vừa đủ với Na2COs thu được 16,8 gam muô'i E và có chất khí CO2 bay ra. Xác định công thức cấu tạo của D.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Quốc gia TPHCM 1999-2000) Oxi hoá 6,9 gam hỗn hcfp chứa cùng sô' mol của hai ancol đơn chức thành anđehit thì dùng hết 12 gam CuO. Cho toàn bộ lượng anđehit thu được phản ứng với dung dịch AgNOs trong amoniac thì thu được 48,6 gam bạc. Hãy xác định công thức cấu tạo của hai ancol đó, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn.Bài tập trắc nghiệmHỗn hợp X gồm hai ankanal đồng đẳng kê' tiếp, khi bị hiđro hoá hoàn toàn cho ra hỗn hợp hai ancol có khối lưcmg lớn hơn khô'i lượng của X là 1 gam. Đốt cháy X cho ra 7,7 gam CO2. Công thức phân tử của ankanal là A. HCHO và CH3CHO B . CH3CHO và C2H5CHOc. C2H5CHO và C3H7CHO D. C3H7CHO và C4H9CHOHợp chất hữu cơ X chứa các nguyên tô' c, H, o. Biết rằng X tác dụng với Na giải phóng H2, X tác dụng với Cu(OH)2 tạo ra dung dịch màu xanh lam, X có thể tham gia phản ứng tráng bạc. Khi đốt 0,1 mol X thu được không quá 7 lít sản phẩm khí ở 136,5®c, latm. Công thức phần tử của X làA. CH2O B. C2H4O2 c. C3H6O3 D. CH2O2Hiđrat hoá 0,448 lít propilen (đktc) với hiệu suất 75%, thu được hai ancol A vàB. Đem oxi hoá hết lượng ancol A bởi CuO, đốt nóng, thu được chất hữu cơ c. Cho toàn bộ c phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNOs trong NH3 dư, thu được 1,944 gam kết tủa Ag. Khối lượng của ancol B tạo ra sau phản ứng hiđrat hoá làA. 0,36 gam B. 0,60 gam c. 0,12 gam D. 0,66 gamTráng bạc hoàn toàn 4,4 gam một anđehit X no, đơn chức, mạch hở. Toàn bộlượng bạc thu được đem hoà tan hết vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, sau phảnứng khối lượng dung dịch thay đổi 12,4 gam (giả sử hơi nước bay hơi khôngđáng kể). Công thức cấu tạo thu gọn của X làA. HCHO B. CH3CHO c. C2H5CHO D. C3H7CHO

172

6.22. Hai hợp chất X, Y là đồng đẳng kế tiếp, đều tác dụng với Na và có phản ứng tráng bạc. Biết phần trăm khối lượng oxi trong X, Y lần lượt là 53,33% và 43,24%. Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y tương ứng làA. HO-CH2-CHO và HO-CH2-CH 2-CHOB. HO-CH2-CH 2-CHO và HO-CH2-CH 2-CH 2-CHO c. H0 -CH(CH3)-CH0 và HOOC-CH2-CHOD. HCOOCH3 và HCOOCH2-CH 3

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học năm 2009)6.23. Cho 8,64 gam hỗn hợp hai anđehit đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng

phản ứng hết với Ag2Ơ trong dung dịch NH3 (dư) đun nóng thu được 38,88 gam kết tủa. Công thức cấu tạo thu gọn của hai anđehit làA. HCHO và CH3CHO B. CH3CHO và C2H5CHO

c. C2H5CHO và C3H7CHO D. C3H7CHO và C4H9CHO

6.24. Cho 4,2 gam anđehit đơn chức, mạch hở phản ứng hết với Ag2 0 trong dung dịch NH3 dư. Toàn bộ lượng bạc thu được hoà tan hết trong dung dịch HNO3 đặc, nóng nhận được 3,792 lít NO2 ở 27°c và 740 mmHg. Công thức cấu tạo của X làA. CH^CCHO B. CH2=CHCH0c. CH3CH2CHO D. CH2=CHCH2CH0

6.25. Một hỗn hợp X gồm hai anđehit đơn chức A, B (Ma < Mb). Cho 0,5 mol hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNOs/NHs dư tạo ra 172,8 gam Ag. Công thức phân tử của A làA. HCHO B. CH3CHO c. C2H5CHO D. C2H3CHO

Cho một anđehit A có công thức CH2=CH-CH=CH-CHO tác dụng hoàn toàn với Br2 trong nước. Hỏi 1 mol A làm mất màu tôl đa bao nhiêu gam Br2 ?A. 480 B. 160 c. 322 D. 80

Chất X chứa các nguyên tô c, H, o trong đó hiđro chiếm 2,439% về khốilượng. Biết 1 mol X phản ứng vừa hết với 2 mol Ag2Ơ trong dung dịch NH3.Công thức cấu tạo của X làA. CH3CHO B. CH=C-CHO

c. HCHO D. HOC-C^C-CHO

6.28. Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp 2 anđehit no thu được V lít hơi nước ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Hỗn hợp hai anđehit làA. HCHO và CH3CHO B. (CH0)2 và CH2(CHO)2

c. HCHO và (CH0)2 D. CH3CHO và (CHO)2

6.29. Oxi hoá 2,5 mol CH3OH thành HCHO bằng CuO với hiệu suất h = 80%. Chotoàn bộ anđehit tan vào 100 gaun H2O. Nồng độ % của dung dịch formon là A. 35 B. 37,5 c. 38 D. 40

6.26.

6.27.

17 3

6.30.

6.31.

6.32.

6.33.

6.34.

6.35.

6.36.

6.37.

6.38.

Cho 14 gam hỗn hcfp X gồm etannal và etin phản ứng hoàn toàn với Ag2 0 /NỈỈ3

thấy tiêu tốn 92,8 gam Ag2Ơ. Khối lượng etanal trong hỗn hợp X làA. 2,6 gam B. 8 , 8 gam c. 4,6 gam D. 5,2 gam

Y là một anđehit không no mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 0,025 mol Y cần dùng vừa hết 3,08 lít (đktc) khí O2 . Mặt khác khi Y cộng hợp thì cần thể tích H2 gấp hai lần thể tích Y đã phản ứng ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Công thức phân tử của Y là

A. C4H6O B. C3H4O c. C4H4O D. CsHsO

Để trung hoà 14,4 gam hỗn hợp gồm axit axetic, ancol propylic và p-resol cần 150ml dung dịch NaOH IM. Hoà tan 28,8 gam hỗn hợp trên trong n-hexan rồi cho Na dư vào thì thu được 4,48 lít khí hiđro (đktc). Lượng axit axetic trong 14,4 gam hỗn hợp là

A. 0,1 mol B. 0,2 mol c. 0,3 mol D. 0,4 mol

Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol một axit cacboxylic đơn chức, cần vừa đủ V lít O2 (đktc), thu được 0,45 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Giá trị của V là

A. 8,96 B. 1 1 , 2 c . 6,72 D. 13,44

X là một axit hữu cơ đơn chức. Để đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X cần 6,72 lít O2 (đktc). X có tên gọi là

A. Axit propionic B. Axit axetic

c. Axit acrylic D. Axit butiric

Trộn 300ml dung dịch axit axetic IM và 50ml dung dịch ancol etylic 46° (D = 0,8 gam/ml) có cho thêm một ít H2SO4 đặc vào một bình cầu và đun nóng bình một thời gian, sau đó chưng cất thu được 19,8 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hoá là

A. 65% B. 75% c. 85% D. 90%

Cho 24,6 gam hỗn hợp ba axit là CH3COOH, HOOC-COOH, CeHsOH tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch KOH IM, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 37,8 B. 7,56 c. 36 D. 75,6

Điều chế 13,5 gam axit lactic từ tinh bột qua con đường lên men lactic. Biết hiệu suất thủy phân tinh bột và lên men lactic tương ứng là 85% và 80%. Khôi lượng tinh bột cần dùng là


Để trung hoà hoàn toàn 4,8 gam hỗn hợp X gồm hai axit hữu cơ A, B cần a mol NaOH thu được 6,78 gam muôi khan. Giá trị của a là

A. 0,05 B. 0,07 c. 0,09 D. 1 , 1

174

6.39. Hỗn hợp X gồm 2 axit no A và B. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X cần 2,24 lít O2 (đktc). Công thức cấu tạo thu gọn của hai axit A, B là

A. HCOOH và CH3COOH B. HCOOH và HOOC-COOH

c . CH3COOH và HOOC-COOH D. CH3COOH và HOOC-CH2-COOH

6.40. Đốt cháy hoàn toàn a mol hỗn hợp X gồm 2 muôi natri của hai axit no đơn chức là đồng đẳng liên tiếp cần 9,52 lít O2 (ở 0 °c, 2 atm), phần chất rắn còn lại sau khi đốt cân nặng 10,6 gam. Công thức phân tử của hai muôi là

A. HCOONa và CHgCOONa B. CHsCOONa và CaHgCOONa

c. CgHTCOONa và C4H9COONa D. CaHgCOONa và CsHvCOONa

6.41. Cho hỗn hợp X gồm ancol etylic và hỗn hợp 2 axit no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, tác dụng hết với Na giải phóng ra 4,48 lít H2 (đktc). Mặt khác nếu đun nóng hỗn hợp X (xt: H2S0 4 đặc) thì các chất trong hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với nhau và tạo thành 16,2 gam hỗn hợp este. Công thức cấu tạo thu gọn của 2 axit là

A. HCOOH và CH3COOH B. C3H7COOH và C4H9COOH

c. CH3COOH và C2H5COOH D. CeHisCOOH và C7H15COOH

6.42. Cho 15 gam formon chứa HCHO có nồng độ 37,5% và HCOOH có nồng độ 2,3%, tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs/NHs thấy có m gam kết tủa bạc xuất hiện. Giá trị của m là

A. 82,62 B. 81 c. 42,12 D. 1,62

6.43. Để đánh giá lượng axit béo tự do có trong chất béo người ta sử dụng chỉ số axit với định nghĩa : "Chỉ số axit bằng sô' miligam KOH cần để trung hoà axit béo tự do có trong 1 gam chất béo". Khôi lượng NaOH cần thiết để trung hoà 10 gam một chất béo (có chỉ số axit 5,6) là


6.44. Đốt cháy hoàn toàn 3,52 gam một axit hữu cơ X mạch thẳng thu được 3,584 lít khí CO2 (đktc) và 2,88 gam H2O. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. CH3CH2CH2COOH B. C2H5COOH

c. CH3CH = CHCOOH D. HOOCCH2COOH

6.45. Để trung hoà 8 , 8 gam một axit cacboxylic mạch thẳng thuộc dãy đồng đẳng của axit axetic cần lOOml dung dịch NaOH IM. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. CH3CH2CH2COOH B. CHgCHíCHalCOOH

c. CH3CH2CH2CH2COOH. D. CH3CH2COOH

6.46. Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol HCOOH và 0,3 mol HCHO tác dụng hết với dung dịch AgNOs/NHs dư thì khôi lượng Ag thu được làA. 10,8 gam B. 108 gam c. 162 gam D. 21,6 gam

17 5

6.47. Hỗn hợp X gồm HCOOH và CH3COOH trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1. Lấy 10,6 gam hỗn hợp X tác dụng với 11,5 gam C2H5OH có mặt H2SO4 đặc xúc tác thu được m gam este (hiệu suất 80%). Giá trị của m làA. 12,96 B. 13,86 c. 14,08 D. 16,2


6.1. Phân tử Y có một loại nhóm chức tham gia phản ứng tráng bạc nên Y là anđehit.

4,32“ Ag -• = 0,04 mol = 4ny -> Y là HCHO hoặc C„Hn,(CHO)2

108

Trường hợp 1. Y là HCHO

Phần trám (%) khôi lượng oxi : 16.100%

%mo =30

= 53,33% > 37,21% (loại)

• Trường hợp 2. Y là C„Hm(CHO)2

32.100%%mo = ----------------= 37,21%14n + m + 58

12n + m = 2 8 ^ n = 2 và m = 4 (C2H4(CHO)2)

Công thức cấu tạo của Y (mạch không nhánh) : OHC-CH2-CH2-CHO.

6.2. Gọi công thức phân tử của A là CxHyOz. Phương trình phản ứng cháy :

CxHyO, + yx + —--T 4 2O2 ---- XCO2 + —H 2 O

2

Theo đề bài : nc0 2 = nH2 0 ^ x = - | ^ y = 2x

no^ = (x + 0,25y - 0,5z).l = 4 - > z = 3 x - 8

Vì A là hợp chất đơn chức nên ta chỉ cần xét trường hợp z = 1 hoặc z = 2 .

• z = l - > x = 3 v à y = 6 (nhận) CTPT của A là CaHeO.

• z = 2 ^ x = 3,33 (loại)

CTPT có thể có của A :

CH3-CH 2-CHO (anđehit propionic); CH2=CH-CH2 0 H (ancol anlylic);

CH3-CO-CH 3 (axeton); CH2=CH-0 -CH 3 (metylvinyl ete).

b) Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ :

Ai là C4H8O2, CTCT : H-COO-C3H7

H-COO-C3H7 + NaOH---- > HCOONa + C3H7OH

176

C3H7OH + Oa C2H5COOH + H2O

C2H 5COOH + NaOH---- ). CaHgCOONa + H2O

CaHgCOONa + NaOH > CaHeT + NaaCOg

6.3. Xét 3 trường hợp :

• Trường hợp 1. X là HCHO

n n c H O - ^ n A g N O a = - ^ = 0’1125 < M = 0,27 (loại)4 4 oU

Trường hợp 2. X là anđehit đơn chức (khác HCHO) và không có nối ba ở đầu mạch.

^ iir c h o = ^ r iA g N O s = ^ = 0-225 R = - 29 = 7 (loại)

Trường hợp 3. X là anđehit đơn chức (khác HCHO) và có nối ba ở đầu mạch.

CH=C-R-CHO + 3 [Ag(NH3)2]OH---- > CAg=C-R-COONH4 + 5 NH3

+ 2Agị + 2 H2O

0,15 <- 0,45

8,125 + R + 29 =0,15

R = 0

^ CTCT thu gọn của X là CH=C-CHO CTPT của X là C3H2O.

6.4. Gọi công thức tổng quát của X là CxHyClj.

35,5z.l00%mci = = 71,72 -> 12x + y + 35,5z = 49,5z

12x + y + 35,5z

12x + y = 14z

Cho z = l - > x = l, y = 2 - > Công thức nguyên của X : (CHaCDn; n nguyên dương.

Điều kiện : 2 n < 2 n + 2 - n - > n < 2

-> n = 2 (C2H4CI2) hoặc n = 1 (CH2CI) (loại)

Gọi Y : CaHbOc- Từ % m o = 55,17% -> Công thức nguyên của Y : (CHO)x; X

nguyên dươngKhi thủy phân X trong môi trường kiềm và hiđro hoá Y được z nên công thức cấu tạo ;

X : CICH2 -CH2 CI; Y : HOC-CHO và z : HOCH2 -CH2 OHCICH2-CH 2CI + 2NaOH---- > HOCH2-CH 2OH + 2NaCl

X z

HOC-CHO + 2 H2 HOCH2-CH 2OH

Y z

17 7

6.5. Gọi công thức chung của X và Y là CxHyOj, theo đề bài cho :

CxHyO, + x + —4 2

0 . ^xC 0 2 + - H 2O 2

- > a = —a - > y = 2- > % n iH =2 . 100%

^ a2

= 2,349 12x + 16Z = 802 “ ” 1 2 x+ 2 + 16z

Theo đề ra ; 1 mol tác dụng với 2 mol Ag2Ơ —> Y chứa 2 nhóm -CHO -> z = 2 -> X = 4. Vậy công thức phân tử của X và Y là C4H2O2 .

Công thức cấu tạo của Y : HOC-C=C-CHO.

HOC-C^C-CHO + 2Ag2Ơ HOOC-C^C-COOH + 4Agị

1 mol X hoặc z tác dụng với 1,5 mol Ag2Ơ Trong phân tử có chứa 1 nhóm -CHO và 1 liên kết ba ở đầu mạch.

2 HOC-CO-C=CH + SAgaO 2HOOC-CO-C=CAg + 4Agị + H2O

Xz có cùng phân tử lượng với X nên công thức cấu tạo của z là :

H0 C-CH2-CH2-C=CH

2Z + 3Ag20 HOOC-CH2-CH 2-C=CAg + 4Agị + H2O

• Điều chế cao su buna :

OHC-C^C-CHO H0 -CH2-CH2-CH=CH2 h?S04.

---- > CH2=CH-CH=CH2 4CH2-CH=CH-CH2)ì

6.6, a) Vì oxi hoá thu được hai axit no, đơn chức -> hai anđehit ban đầu cũng là hai anđehit no, đơn chức, kế tiếp trong dãy đồng đẳng.Đặt công thức chung của hai anđehit là C5 H2 5 +1CHO

„2+C5 H2h, iCHO C5H25,iCOOH

Phương trình phản ứng trung hoà axit bằng NaOH :C5 H2 5 +1COOH + N aO H---- )■ CgHasîCOONa + H2O

Theo (1), (2) : Sô' mol axit bằng số mol anđehit = 1.0,2 = 0,2 mol

(1 )

(2 )

10 214n + 1 + 29 = = 51

_ _ 5 1 - 3 0 , _n = --------- = 1,50,2 14

^ ni = 1 (CH3CHO) < 1,5 < na = 2 (C2H5CHO).b) Gọi X, y là số mol của CH2-CHO và CH3-CH2-CHO trong 10,2 gam hỗn hợp.

íx+y = 0 , 2 íx = 0 , 1Ta có : ' '

44x+ 58y = 10,2 ^ |y = 0,1

178

Thành phần % về khôi lượng của mỗi anđehit trong hỗn hợp ; 44.100%%m,CH3CHO 44 + 58

= 43,14%

^™ ch3CH2CH0 “ 100% - 43,14% - 56,86%.

n n ÃR6.7. njỊ 0 = = 0 , 0 2 mol; nô, = = 0 , 0 2 mol

18

^C02 ~ ^HaO

2 44

Axit no, đcfn chức

+O0CnỉỈ2n0 2

0,44^ nCOa

0,44n-> = 0,0214n+32 14n+32

-> n = 4 ^ CTPT axit : C4H8O2

CTCT ; CH3-CH2-CH2-COOH (axit butyric);

CHa-CHlCHal-COOH (axit isobutyric).

6 .8 . a) Sô' mol brom tham gia phản ứng :24

Bi2 1600,15 mol 1 : 1

A chứa 1 liên kết đôi ở gốc hiđrocacbon.

Công thức phân tử tổng quát của A ; CnH2n-2(COOH)2.

b) Khi n = 4 [C4H6(COOH)2] ^ CTCT của A là :

H0 0 C-CH2-CH =CH -CH 2-C 0 0 H; H 0 0 C-CH=CH-CH2-C H 2-C 0 0 H;

H0 0 C-CH=C(CH3)-CH2-C 0 0 H.

6.9. Đặt công thức tổng quát của E là CnH2n+2-m(COOH)m

C„H2„42-m(COOH)„ + - ^ ^ 0 2 ---- > (n + m)C0 2 + (n + DH2O

a -> (n + m)a (n + l)a

ncOa = (“ + (1); nHgO = (n + l)a = 0,15

Từ (1), (2) ^ m = 0,2n + 1,2

(2 )

-> a = 4,38 ________4^38________14n+2 + 44m 14n+2 + 44(0,2n+1,2)

4,38(n+ 1)= 0,15 -> n = 4 - > m = 2

14n+ 2 + 44(0,2n+ 1,2)

CTPT của E là C4H8(COOH)2

^ CTCT : HOOC-CH2-CH 2-CH 2-CH 2-COOH (axit ađipic).

179

6.10. a) Ta có : Iicog = nỊỊgO = 0,1 mol -> lĩic = 1,2 gam; niH = 0,2 gam

-> mo = 3 - 0,2 - 1,2 = 1,6 gam

Đặt công thức tổng quát của A là CxHyOj.

Ta có: x : y : z = — ; — : — = 1 : 2 : 1 1 2 1 16

-> Công thức thực nghiệm của A là (CH2 0 )nA tác dụng với Na2CƠ3 giải phóng CO2 -> A chứa nhóm chức axit -COOH. Vì noog = 11H2O ^ chứa 1 liên kết n trong phân tử mà mỗi nhóm -COOH

chứa 1 liên kết n -> A chứa 1 hhóm chức -COOH^ CTPT của A là C2H4O2CTCT thu gọn : CH3COOH (axit axetic).

n = 2

b)

6.11. a) Ta có

CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH

2 CH3CH2OH + O2 2 CH3COOH + 2 H2O.

C,,HyO, + I x + - ^ - - X y * I 4 2

10 y zx+ —- — 4 2

O2 ---- XCO2 + “ H2O2

. 1 0 ^ l O x ^ ^ . l O 2

Vco,= 1 0 x = 30 X = 3: V,H2O - 2 ~ y - 0;

Vo, = yx+ —- — V 4 2.

.10 = 30

-> z = 3 ^ CTPT của A là C3H6O3 .Cấu tạo đồng phân tác dụng với NaOH :

HO-CH2-CH2-COOH (Ai); CH3-CHOH-COOH (A2);

CH3-O-CH2-COOH (A3); HO-CH2-COO-CH3 (A4);

H-COO-CH2-CH2OH (As). b) nẠ = 0,03 mol; noỊỊ^QooH “ 0,03 mol

^C0 2 > 0,07.3 = 0,21 mol và = 0,0225 mol

Theo giả th iết : Sô" mol H linh động trong B = 0,0225.2 = 0,045 mol A có phản ứng với CH3COOH -> A không thể là A3

Nếu A là Aj hay Aỹ thì số mol H linh động thuộc nhóm -COOH < 0,03 (trong B) -> ncog <0,015 mol (trái giả thiết)

Vậy A là Ai hay A2 . Theo tính chất của E theo giả thiết nên A là A2

CH3-CHOH-COOH (axita -hiđroxi-propionic).

180

6.12. a) Đặt CTPT của X là : CnHanOa hay R-COOH (n ^ 1)Y là ; CnH2n+2-2x0 2 x hay R-(COOH)x (x > 1 )

Các phương trình phản ứng :R-COOH + NaHCOg —^ R-COONa + CO2T + H2O (1)2 R -(C O O H )x + x N a ă c O s ------> 2 R -(C O O N a )x + xCOít + XH2O (2 )

Theo đầu bài : a = (a là số moi của X và Y) -> X = 2.2

Vậy Y là đi axit no : R'-(COOH)2 hay CnH2n+ 2 0 4

Phương trình phản ứng đốt cháy hỗn hợp A :

^ nCƠ2 + n ỉỈ2 0CnH2n0 2 +

CnH2n-204 +

2

3 n - 5 o . -> nC0 2 + (n - 1 )H2 0

Phương trình phản ứng trung hoà :R - C Ô o H + NaOH R-COONa + nHaOR-(C0 0 H )2 + 2NaOH---- > R-(COONa)2 + 2 H2O

Gọi p, q là số mol X, Y có trong 11,2 gam hỗn hợp A.Ta có : (14n + 32)p + (14n' + 62)q = 11,2

Theo (3), (4) ; nc02 = np + n'q =

Theo (5), (6 ) : nNaOH = p + 2q =

15,4 = 0,3544

0,2x0,75x11,28,4

(3)

(4)

(5)(6)

(I)

(II)

(III)

Giải hệ phương trình (I, II, III) ta thu được hai cặp nghiệm • Cặp thứ nhất : n = 1 ; n' = 5; p = 0,1; q = 0,05.

CTPT của X : CH2O2 , CTCT : H-COOHCTPT của Y : CsHgÕí, CTCT : HOOC-(CH2)3-COOHb) Thành phần % theo khôi lượng của X và Y :

0,1 X 46%mv =

11,2■X 100% = 41,07%; %my = 100% - 41,07% = 58,93%.

• Cặp thứ hai : n = 2; m = 3; p = 0,1; q = 0,05 CTPT của X ; C2H4O2, CTCT : CH3-COOH CTPT của Y : C3H4O4, CTCT : HOOC-CH2-COOH Thành phần % theo khối lượng của X và Y :

0,1 X 60%mỵ = ■11,2

•X 100% = 53,57%; %my = 100% - 53,57% = 46,43%.

6.13. Công thức axit A : CnH2n02 = Cn_iH2n-iCOOH

ancol B I Cmll 2m+ 2 0 ” (înIl2m+lOH

Đặt X, y là sô' mol của A, B trong — hỗn hợp X.

1 8 1

a) Các phản ứng :2 Cn!iH2„-iCOOH + 2Na

X2 C„H2^ , iOH + 2Na

y

> 2 Cn-iH2n-iCOONa + Hat 0,5x

> 2 Cn,H2ni+iONa + Hat y 0,5y

n 1Ta được : 0,5x + 0,5y = -> (x + y) = 0,015

22,4 (1)

CƠ2 + 2NaOH (nx + my) ->

—> NaaCOs + HaO (nx + my)

NaaCOa + BaCla---- > BaCOg + 2NaCl(nx + my) (nx + my)

7 8 8Vậy nx + my = ’ = 0,04197

(2 )

(3)Theo đề ra : 14n + 32 = 14m + 1 8 - > m = n + lb) Từ (1), (2), (3) : y = 0,04 - 0,015n ^ 0 < 0,04 - 0,015n < 0,015

-> 1,66 < n < 2,66 -> n = 2 v à m = 3-> Công thức phân tử của A là CH3COOH và B là C3H7OH.

c) y = 0,04 - 0,015.2 = 0,01 mol ^ X = 0,015 - 0,01 = 0,005 mol ^ p = 10(60.0,005 + 60.0,01) = 9 gam

d) CH3COOH + C3H7OH---- > CH3COOC3H7 + H2OBan đầu : 0,05 0,1Phản ứng : 0,05 -> 0,05 0,05Còn : 0 0,05-> niestc = 102.0,05 = 5,1 gam.

6.14. a) nNaOH = 2nA A chứa 2 nhóm chức -COOH. Khi đốt cháy ancol đơn chức B thu được ncog < i HaO -> B là ancol no, đơn chức.

Đặt công thức tổng quát của A là R(COOH)2 và B là CnHan+iOH

CnHan+ 2 0 nCƠ2 + (n + DH2O

= = - ^ n = 4 (C4H9OH)n + 1 5

“ COonH2O

Vì B có nhánh nên công thức cấu tạo của B là :CHs-CHíCHsl-CHa-OH (ancol isobutylic)

Phản ứng este hoá :R(C00H)2 + XC4H9OH---- ). R(COOH)2-x(COOC4H9), + XH2O0,1.0,735 ^ 0,0735x 0,0735mE = [R + 45(2-x)+101x].0,0735 = 14,847 -> R + 56x = 112

182

• X = 1 - > R = 56 (-C 4H8-) -> CTCT thu gọn của A : C4H8(COOH)2

• x = 2 ^ R = 0 -> CTCT thu gọn của A : (C0 0 H)2 . b) Tính khối lượng của A, B :

nA = 0,0735 mol -> niA = (R + 90).0,0735.

nB = 0,0735x moi -> ms = 74.0,0735x X = 1 và R = 56 -> mA = 10,731 gam và mB = 5,439 gam x = 2 v à R = 0- > mA = 6,615 gam và mB = 10,878 gam.

336.15. nc0 2 = = 0,75 mol; njjô

13,518

0,75 mol nc0 2 = 11H2O

-> Xi, X2 , X3 đều là axit no, đơn chức19,6

ơx - l)5nQQ ~ ^^02 -1>5.0,75-22,4

0 75= 0,25 mol ^ n = ’ = 3

0,25

32 0 25mx = (14.3 + 32).0,25 = 18,5g ^ %mo = t . .100% = 43,24%

18,5

nn(X) = 2.3.0,25 = 1,5 mol1,5

%mn = :.100% = 54,54%.1,5 + 3.0,25 + 2.0,25

6.16. a) Vì khi tác dụng với Na, sô' mol H2 = số mol D nên trong D phải có 2 nguyên tử hiđro linh động, do đó chất D có thể có ;

+ Hai nhóm ancol(OH);

+ Hai nhóm axit (COOH);

+ Một nhóm -OH + một nhóm -COOH.

b) Vì D tác dụng được với CuO tạo ra andehit nên trong D có nhóm -CH2OH và vì D tác dụng với Na2C0 3 —> CO2 nên trong D có nhóm —COOH, do đó :

HO-CH2-R-COOH + CuO OHC-R-COOH + Cu + H2O

2 HO-CH2-R-COOH + NaaCOa 2 HOCH2-R-COONa + CO2Í + H2O

X ^ X

Am - 22x - 1,68 - 1,35 —> X = 0,015 mol ^ (R + 76).0,015 = 1,35

^ R = 14 (-CH2-) ^ CTCT thu gọn của D : HO-CH2-CH 2-COOH.

6.17. ncuo = — = 0,15 mol; Hak = = 0,45 mol. Xét hai trường hợp :80 ® 108

• Trường hợp 1. Trong hai ancol không có ancol nào là CH3OH

Đặt công thức chung của hai ancol là RCHgOH

183

RCHaOH + CuO RCHO + Cu + H2O

0,15 ^ 0,15

RCHO + 2 [Ag(NH3)2]OH---- > RCOONH4 + SNHgt + 2 H2O + 2Agị

0,15 ^ 0,3

iiA g sinh ra = 0,3 mol < 0,45 mol (loại trường hợp này)

• Trường hợp 2. Trong hai ancol có một chất là CH3OH

CH3OH + CuO HCHO + Cu + H2O

X ^ X X

RCH2OH + CuO RCHO + Cu + H2O

X ^ X - > X

^ 2x = 0,15 ^ X = 0,075 mol

HCHO + 4 [Ag(NH3)2]O H---- > (NH4 )2C0 3 + 6 NH3T + 4Agị + 4 H2O

0,075 -> 0,3

RCHO + 2 [Ag(NH3)2]O H---- > RCOONH4 + 4 NH3T + 2 A gị + 2 H2O

0,075 0,15

-> nAg = 0,3 + 0,15 = 0,45 mol (phù hợp giả thiết).

Mà 32.0,075 + (R + 31).0,075 = 6,9 -> R = 29 (C2H5-)

Công thức cấu tạo của hai ancol là :

CH3-OH (ancol metylic); CH3-CH 2-CH 2-OH (ancol propylic).II. Bài tập trắc nghiệm

6.18C 6.19D 6.20A 6.21B 6.22A 6.23B 6.24B 6.25A 6.26A 6.27D6.28C 6.29B 6.30B 6.31A 6.32A 6.33A 6.34C 6.35B 6.36A 6.37B6.38C 6.39B 6.40D 6.41A 6.42A 6.43A 6.44A 6.45A 6.46C 6.47A

7 7 16.18. tiqq = = 0,175 mol; njj = — = 0,05 mol ^ nx = 0,05 mol44 ^ 2

- 0,1750,05

6.19. Hsp <

= 3,5 ^ n = 3 (C2H5CHO) < n < m = 4 (C3H7CHO).

1.70,082(273 +136,5)

= 0,208

C,HyO, xCƠ2 + - H 2O

0,1 0 ,lx ^ . 0 , 1 2

184

6.20. n,

^ 0,lx + — .0,1 < 0,208 -> 2x + y < 4,16 ^ x = l v à y = 2 2

-> Do X vừa tác dụng được với Na, vừa tác dụng được với Cu(OH)2 và dung dịch AgNOg/NHg ^ X là HCOOH.

0,448C3H6 22,4

- 0,02 mol n^ H p ư = 0,02.0,75 = 0,015 mol

CH3-CH=CH2 + H2O ---- > CH3-CHOH-CH3 (B)0,06 -> 0,06

CH3-CH=CH2 + H2O ---- > CH3-CH 2-CH 2OH (A)0,09 <- 0,09

CH3-CH2-CH2OH + CuO---- > CH3-CH2-CHO + Cu + H2O

0,09 <- 0,09CH3-CH 2-CHO + 2 [Ag(NH3)2]OH---- > CH3-CH 2-COONH4 + 3 NH3

+ 2Agị + H2O0,009 ^ 0,018

n iB = 60.0,06 = 0,36 gam.6.21. Ag + 2 HNO3 ---- > AgNOg + NO2T + H2O

X X

Am = 108x - 46x = 12,4 -> X = 0,2 mol Giả sử X không phải là HCHO

1 4 4nx = ^nAe = 0 , 1 mol -> Mx = = 44 gam/mol

2 ^ 0,1

-> Công thức cấu tạo thu gọn của X là CH3CHO.6.22. Loại đáp án D vì X, Y không tác dụng với Na. Loại đáp c vì X, Y không thuộc

cùng dãy đồng đẳng.X là HO-CH2-CHO (M = 60) hoặc HO-CH2-CH 2-CHO (M = 74)

%mo = - ^ ^ . 1 0 0 % = 53,33 -> Mx = 60 (gam/mol)Mx

-> X là HO-CH2-CHO.38,886.23. nẠg =108

= 0,36 mol. Giả sử hỗn hợp không chứa HCHO

RCHO + Ag2Ơ RCOOH + 2Agị0,18 <- 0,36

^ R = M í - 29 = 19 0,18

^ Ri = 15 (CH3-) < R = 19 < R2 = Ri + 14 = 28 (C2H5-)

CTPT của hai anđehit là CH3CHO và C2H5CHO.

185

6.24, n 740.3,792760.0,082(273 + 27)

= 0,15 mol

Ag + 2 HNO3 ---- > AgNOs + NO2T + H2O0,15 0,15

RCHO + Ag2Ơ r c o OH + 2Agị0,075 0,15

^ R = 4,2 29 = 27 (C2H3-)0,075

CTCT thu gọn của X là CH2=CHCHO.

6.25. nAg = 172,8108

= 1,6 mol. Giả sử hỗn hợp không chứa HCHO.

RCHO + Ag2Ơ r c o OH + 2Agị (*)0,5 -> 1

(*) nAg = 1 mol < 1 , 6 mol-> Hỗn hợp phải có chứa một chất là HCHO (A).

6.26. CH2=CH-CH=CH-CH0 + 3Br2 + H2O---- >1 3

-> CHaBr-CHBr-CHBr-CHBr-COOH + 2HBr-> mgrg = 160.3 = 480 gam.

6.27. Chỉ có C3H2O và C4H2O2 là hiđro chiếm 2,439% về khối lượng (loại A, C). Mặt khác 1 mol X phản ứng vừa hết với 2 mol Ag2Ơ trong dung dịch NH3 -> X là HOC-C=C-CHO

HOC-C^C-CHO + Ag2Ơ > NH400C-C^C-C00NH4 + 2 Agị1 moi 2 mol

6.28. Đặt CTTQ của anđehit no là CnH2nOx (1 < X < n)CnH2n+2-2xOx---- (n + 1 - x)H2 0

V (n + 1 - x)V-> (n + 1 - x)V = V -> n = X

CTPT của hai anđehit là HCHO và HOC-CHO.6.29. ncH3 0Hpư~ 2,5.0,8 = 2 mol

CH3OH + CuO HCHO + Cu + H2O2 2

2.30C%hcho -

6.30. n

100 + 30.292,8

-.100% = 37,5%.

‘AgaO 2320,4 mol

186

6 .31 .

CH aC H O + AgaO C H 3CO O H + 2 A g ị

X X

C H ^C H + Ag2Ơ > C A ^ C A g ị + H 2O

y y

Ta cõ hệ : Ị" 7 ' - í* ■ " “;1[44x + 26y = 14 Ịy = 0,2 m ol

^ ^CHsCHO - 0 ,2 .44 = 8,8 gam .

CnIỈ2n+2-2k-2xOx + (k + x)H 2 - ■ > C„H2n+20xV (k + x)V

(k + x) = 2 V - > k + x = 2. D o l < x < k - > k = x = l

C„H2nO + ----> 11CO2 + nHaO

“ 0 2 =

0,025

3 n - l

2

3 n - l.0,025

-.0 ,025 =3,08

n = 4 ^ C T PT của Y là C4H 6O.

6.32.

(1 )

2 22,4

C H 3C O O H + N a O H -----> C H sC O O N a + H 2O

X X

C H 3C6H 4O H + N a O H ----- > C H 3C6H 40N a + H 2O

y y

nNaOH = X + y = 0,15

2 C H 3C O O H + 2 N a -----> 2 C H 3C O O N a + H 2T

2x X

2 C H 3C6H 4O H + 2 N a O H -----> 2 C H 3C6H 4 0 N a + H 2T

2y y

2 C3H7OH + 2N a---- > 2 C3H7ƠNa + Hat

2 z z

4 48“ h , = z + (x + y) = = 0,2 -> z = 0,2 - 0 ,15 = 0 ,05 m ol

22,4

M ặt k h á c : 60x + 108y + 60 .0 ,05 = 14,4 60x + 108y = 11,4 (2)

G iả i (1), (2) t a được : X = 0,1 m ol và y = 0 ,05 mol.

6 .33 . T heo Đ LB T n g uyên tố t a có : = nQ^co^) + “ o(H20)

“ o(oxi) = “ 0(C02) + “ o(H20) - “ o(axit) = 2-0,45 -H 0,2 - 2 .0 ,15 = 0,8 m ol

n 02 = 0 ,4 m ol V02 = 8 ,96 lít.

187

6.34. CxHy0 2 +

0,1

y ^X + - - 1 o.

x + ỵ - 1

XC0 2 + - H2 0 2.0,1

y ^x + ^ - l .0,1 = 0,3 ->4x + y = 1 6 - > x = 3 v à y = 4

-> CTPT của X là C3IỈ4O2 hay C2H3COOH (axit acrylic).

6.35. nicH3C0 0 H= 0,3.1 = 0,3 mol; 11C2H5OH = = 0,4 mol > nicH gC O O H

Tính hiệu suất theo axit CH3COOH

CH3COOH + C2H5OH ^ CH3COOC2H5 + H2O

0,3h 0,3h^ meste = 88.0,3h = 19,8 ^ h = 0,75 (75%).

6.36. CH3COOH + K O H -----> CH3COOK + H2OHOOC-COOH + 2KOH---- > KOOC-COOK + 2 H2OCgHsOH + K O H -----> CeHgOK + H2O

nHaO = JiKOH = 0,3 mol

Theo ĐLBT khôi lượng : 26,4 + 56.0,3 = m + 18.0,3 ^ m = 37,8 gam. 13,56.37, m,CH3CH(0H)C00H 90

= 0,15 mol

a =

(CeHioOsln---- > nCeHiaOg---- > 2 nCH3CH(OH)COOHa ->■ 0,85an -> 2.0,85.0,8an

0,15 0,11 _ 0,11o n ả nan " ^ ------- bột = 162n. = 17,82 gam.2.0,8.0,85n n n

6.38. R(COOH)ị +3ENaOH ---- > R(COONa)ị +XH2 O

~ aax

ưimuối ~ iriax it - 22ax = 6,78 - 4,8 -> nNaOH = ưx 1,9822

= 0,09 mol.

2 246.39. nQ = ’ =0,1 mol

22,4

C5H2n.2-x(COOH), + Ẽ ĨL II0 0

0,22

3n + l

(n + xlCOgt + (n + llHoO

.0,2

3n +10 , 2 = 0 , 1 -> n = 0 ->ni = n2 = 0

CTCT thu gọn của hai axit A, B là HCOOH và HOOC-COOH.

188

9 52 26.40. nn_ = ’ = 0,85 mol^ « 2 22,4

2C5H2s+iCOONa + (3n + DO2 ---- > (2H + DCO2 + (2n + DHgO + NagCOg

'iNaaCOa - ®10,6

(3n + l)a ->

= 0,1 mol; Hq = (3ĨĨ +1)0,1 = 0,85106 ' '

-> ĩĩ = 2,5 - >ni = 2 < ĩ ĩ < m = n + l = 3CTPT của hai muôi là C2H5COONa và CsHvCOONa.

6.41. 2RCOOH + 2N a---- > 2HCOONa + H2T

2 C2H5OH + 2N a---- > 2 C2H5 0 Na + Hat

RCOOH + C2H5OH ^ RCOOC2 H5 + H2O

Vì các chất trong phản ứng (3) phản ứng vừa đủ với nhau nên naxit = Hancoi4,48

( 1)

(2)

(3)

Tlt (1 )> (2 ) naxit ancol ^ H2 22,4= 0 , 2 mol

Meste - R + 73 -16,20,2

81 -> R = 8 gam/mol.

-> Ri = 1(H) < R < R2 = 15 (CHg)

-> CTCT thu gọn của hai axit là HCOOH và CH3COOH.

6.42. nHCHO = TTrr";^ = 0,1875 mol; nH cooH = ’ = 0,0075 mol100.30 46.100

HCHO + 2 Ag2 0 ^^3’ > CO2 + H2O + 4Agị

0,1875 4.0,1875

HCOOH + Ag2Ơ CO2 + H2O + 2Agt

0,0075 2.0,0075

^ m = 108(4.0,1875 + 2.0,0075) = 82,62 gam.

6.43. nNaOH = nKOH = 10.5,6.10

56

-3= 0,001 mol -> mxaOH = 40.0,001 = 0,04 gam

6.44. nc0 2 = = 0,16 mol; nnô = = 0,16 mol = nc0 2

-> X là axit no, đcfn chức hoặc đa chức

CnHanOx +3n - X

0 , nCƠ2 + nHaO

3,5214n + 16x

-> 3,52n 14n + 16x

= 0,16

189

n = 2x (x > 2). Từ đáp án ta có X nhận hai giá trị ;• x = 2 ^ n = 4 ^ CTCT thu gọn của X là CH3CH2CH2COOH.• x = 4 ^ n = 8 (loại vì đáp án không có CTCT nào của X có 8 nguyên tử C).

8 86 .4 5 . nNaOH = 0,11 = 0,1 mol Mgxit = = 88 gam/mol

X mạch không nhánh -> X là CH3CH2CH2COOH (M = 88).

6.46. HCHO + 2 Ag2Ơ > CO2 + H 2O + 4Ag ị0,3 4.0,3

HCOOH + Ag2Ơ CO2 + H2O + 2Ag ị0,15 2.0^5

mAg = 1,5.108 = 162 gam.

6.47. nx = = 0,2 mol; nc„HrOH = = 0,25 mol > 0,2 mol46 + 60 C2H5OHTính hiệu suất phản ứng theo axit

HCOOH + C2H5OH — > HCOOC2H5 + H2O 0 ,1 .0 , 8 0 ,1 .0 , 8

CH3COOH + C2H5OH-----> CH3COOC2H5 + H2O0 ,1 .0 , 8 (),1 .0 , 8

-> nieste = (74 + 88).0,1.0,8 = 12,96 gam.

m ườîạ 7. E ST E - L IP IT

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨCI. ESTE1. E ste là gì ?

Este là sản phẩm của phản ứng giữa ancol và axit hữu cơ hoặc axit vô cơ RCq'ỘH+ìịOR’ ^ RCOOR’ + H2OHCl + HOR’---- > R’C1 + H2O

Este no, đơn chức có công thức tổng quát Cn,H2m0 2 .2. T ính c h ấ t h oá học củ a es tea) P hản ứng ở nhóm chức1. Phản ứng thủy phân- Trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch với phản ứng este hoá

RCOOR' + H2O RCOOH + R’OH

- Trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều (phản ứng xà phòng hoá)

RCOOR' + NaOH - RCOONa + R'OHLưu ý khi làm bài tập

190

Trong phản ứng xà phòng hoá :(1) Khi đề bài cho este tác dụng với dung dịch kiềm theo tỉ lệ mol 1 ; 1 hoặc 1 : 2

thì este có dạng (este của phenol) :

RCOOCgHs + N aO H---- > RCOONa + CeHgOH

RCOOCgHs + 2NaOH---- > RCOONa + CgHsONa + H2O

(2) Este tác dụng với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch thu được chất rắn, để tìm M của muối thì phải xét xem NaOH có dư hay không ? Nếu dư thì khôi lượng chất rắn có muôi và NaOH dư.

RCOOR'—I X mol

NaOH — y mol

y > X<

y Sx

RCOONa (x mol) NaOH (y - x) mol

> RCOONa y mol

(3) Este tác dụng với dung dịch kiềm cho một sản phẩm duy nhất thì este có dạng :

^ R-COONaR-C=0 + NaOH \ l I

0 ÒH

(4) Xác định số chức este: > Số chức este;este

Este đcfn chức

IlNaOH = 2Este phenol

n,este

Dấu "=" với este khi xà phòng hoá cho muối và ancol, anđehit, xeton.Dấu ">" với este của phenol hay dãy đồng đẳng của phenol tác dụng với kiềm cho 2 muối và nước.

(5) Xà phòng hoá este hữu cơ cho 3 muối và một ancol thì đó là este của 3 axit hữu cơ và glixerol.

(6 ) Este 2 chức tác dụng với dung dịch kiềm cho :• 1 muối + IROH + 1R'CH0 este có công thức cấu tạo :

R -0 -C-C,H ^ -C -0 -CH=CH211 M0 0

• 2 muối + IROH, este có công thức cấu tạo :R -0-C -C ,H y-0-C -R '

0 Ồ• 1 muối + 2ROH, este có công thức cấu tạo :

1 muôi + 1 ancol :

R-O-C-C^H -C-OR'11 M0 0

COORC,Hy<

COOR

1 9 1

(7) Khi đề bài cho hai chất hou cơ đơn chức mạch hở tác dụng với NaOH cho :• Hai muôi và một ancol, có những khả năng hai chất hữu cơ đó là :

ÍRCOOR' , ÍRCOOR'____ hoặc < _ _______

ỊR iCOOR' • [RiCOOH

• Một muôi và một ancol có những khả năng hai chất hữu cơ đó là ;+ Một este và một ancol có gốc hiđrocacbon giốhg ancol trong este.+ Một este và một axit có gốc hiđrocacbon giống axit trong este.+ Một axit và một ancol.• Một muôi và hai ancol, có những khả nàng 2 chất hữu cơ đó là :

RCOOR' ÍRCOOR'RCOORi [RiOH

(8 ) Khi biết công thức đơn giản nhất của este (do axit đơn chức và ancol đơn chức tạo thành) để xác định công thức phân tử thì chọn n = 2 vì RCOOR' có hai nguyên tử oxi.

(9) Khi đốt cháy một este cho ncog = ^H2 0 chức có công

thức tổng quát CnH2n0 2 .2. Phản ứng khử

r COOR' RCH2OH + R'OHb) Phản ứng ở gốc hiđrocacbon

Este có thể tham gia phản ứng thế, cộng, tách, trùng hợp, ... ta chỉ xét phản ứng cộng và trùng hợp.

1. Phản ứng cộng vào gốc không noCộng với H2 , Br2 , CI2 , ... giống như hiđrocacbon không no.

2. Phản ứng trùng hợpMột este đơn giản có liên kết c=c tham gia phản ứng trùng hợp như anken. Ví dụ :

nCH,=CH-COOCH, /CH o-CH ------COOCH3 /n

poli(metyl acrylat) (PMA)

nCHgCOOCH=CH2 /C H -C H aÎÒCOCH3 /n

polKvinyl axetat) (PVAC)3. Đ iều ch ếa) Este của ancol (phản ứng este hoá) và axit cacboxylic

RCOOH + R'OH RCOOR’ + H2O4.0

192

• Axit 1 lần, ancol n lần :

nRCOOH + R’(OH)„ (RCOO)nR' + nHaO

• Axit n lần, ancol 1 lần :

R(COOH)„ + nROH R(C00R')n + nHaO

• Axit n lần, ancol m lần :

nứl(COOH)„ + nRXOHL / 2 0 4 ^-S R^(COO)™„R'„ + innHaO

b) Este của ancol và an h iđ rit ax it

(RCO)2ơ + R'OH ^ r c o OR' + RCOOH

c) Este của ax it với ankin, etỉlenRCOOH + CH^CH > RC0 0 CH=CH2lÌ2k3 4 đ

RCOOH + R'-C=CR" RCOO-ẹ=CHR"1R'

RCOOH + CH2=CH2 ^ RCOOCH2-C H 3

d) Este của phenol(CH3C0)20 + CeHsOH-----). CHgCOOCsHs + CH3COOH

e) Phản ứng g iữ a muối na tri của axit và dẫn xu ấ t halogenRCOONa + R’X ---- > RCOOR’ + NaX

II. LIPIT1. Lipit là gì ?- Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sông, lipit gồm chất béo, sáp,

steroit, photpholipit, ...- Chất bềo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử

c (khoảng từ 12C đến 24C), gọi chung là triglixerit hay triaxylglixeron.2. Tính chất hoá học của chất béoa) Phản ứng thủy ph ân trong môi trường ax it tạo glixerol và các axit béo.

Axit béo no thường gặp : C15H31COOH : axit panmiticC17H35COOH : axit stearic

Axit béo không no thường gặp : C17H33COOH : axit oleic.b) Phản ứng xà phòng hoá

RiCOOCH,R2COOCH + 3 NaOH

R3COOÒH2

CHo-OH L

RiCOONaCH-OH + R,COONa ÒH2 -OH RgCOONa

Muối natri hoặc kali của các axit béo chính là xà phòng.

193

N i,t“ > chất béo (rắn) chứa

c) Phản ứng h idro hoá

Chất béo chứa gốc axit béo không no (lỏng) + H2 t'gốc axit béo no.

d) Phản ứng oxi hoá

Chất béo có axit không no, nối đôi c=c bị oxi hoá chậm của oxi không khí peoxit, chất này bị phân hủy cho sản phẩm có mùi khó chịu đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi.

B. C Á C DẠNG BÀI TẬP c ơ BẢND ạng 1. H oàn th à n h các p h ản ứng theo sơ đổ ch u y ển h oá

Trong một số phản ứng thủy phân hoặc xà phòng hoá có thể diễn ra phức tạp:C2H5C0 0 CH=CH2 + H OH---- > C2H5COOH + CH3CHOHCOOCgHs + N aO H---- > HCOONa + CeHgOHHCOOCeHs + 2NaOH---- > HCOONa + CgHsONa + H2OHC0 0 CH2C0 0 CH=CH2 + 2NaOH---- > HCOONa + HOCHaCOONa +

+ CH3CHORCOOC^CHa + H2O

R'^ RCOOH + R COCH3

RCOOCH2CHCI2 + 2H2O---- > RCOOH + HOCH2CHO + 2HC1

HOCH2(CH2)n-COONaCH2 )n-C= 0 1 ^ “ 1 + NaOHÒH2— 0

Este HCOOR' tác dụng với dung dịch NaOH sản phẩm sau phản ứng cho phản ứng tráng bạc ;

HCOOR' + N aO H---- HCOONa + R'OH

HCOONa + 2 [Ag(NH3)2]OH NHíNaCOg + 2Agị + SNHgt + H2O

Ví d ụ 1. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :

A - ^ í ^ B +HC1^ 0 +A8NO3/NH3 Q ___+HC1

+NaOH

E t (khí)

> F t (khí)

Biết rằng A chứa c, H, o có tỉ khối hơi so với hiđro là 36. A không phản ứng với Na kim loại, chứa 2 nguyên tử oxi trong phân tử.

H ướng d ẫn giả iĐặt công thức phân tử của A là CxHy0 2

12x + y + 32 = 36 x 2 - > x = 3; y = 4A không phản ứng với Na, nên A là este có công thức cấu tạo là HCOOCH=CH2

194

Sơ đồ phản ứng :HC0 0 CH=CH2 HCOONa HCOOH +AgNO,/NH3 ^-UHoL/HU

(B) (C)+HC1 .

->(NH4)2C03 —co,t

_+NaOH j jj t

HCOOH + 2AgNOa + 4 NH3 + H2O ---- > (NH4)2C0 3 + 2 NH4NO3 + 2AgịHoặc : HCOOH + 2 [Ag(NH3)2]OH---- > (NH4)2C0 3 + 2Agị + 2 NH3 + H2O.


— > G ----> cao su Buna

+NaOH

------>

------>-> c ---- > D ---- > E ---- > poli(metyl acrylat)

Hướng dẫn giảiPhương trình hoá học của phản ứng :

CH2=CHC0 0 C2H5 + N aO H---- ). CH2=CHCOONa + C2H5OH(A) (C) (B)

CH2 -CH-Íh’ h1 c Ho-CH 2 CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2O + H2

;h ÕHÌ :h õhì (G)

nCH2=CH-CH=CH2 -(CH2 -CH=CH-CH2\

(G)

CH2=CHCOONa + H C l---- > CH2=CHCOOH + NaCl

CH2=CH-C0 0 H + CH3OH ^»2 8 0 4 5% CH2=CH-C0 0 CH3 + H2O

nCH2 =CH-COOCH3 CH2 -CH L

/nCOOCH3


A + NaOH(đđ) B + c + D + H2O

D + NaOH > CH4t + NaaCOg

B + Cu(OH)2 + NaOH E + CuaOị + H2O

E + NaOH -C a O ^ ^ NaaCOs

c + HCldđ---> CgHsOH + NaClBiết tỉ lệ moi giữa A và NaOH tham gia phản ứng là 1 : 3, B là hợp chất đơn chức.

Hướng dẫn giảiA : CH2=CH-0 0 C-CH 2C0 0 C6H5; B : CH3CHO; c : CeHsONa;D : NaOOCCHaCOONa; E : CH3COOH.

195

Ví d ụ 4. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :C4H8O2 Ai A2 A3 -IN5OH

CaO, t ”

H ưdng d ẫn giả iSơ đồ phản ứng :HCOOC3H7 ^ ^ 5014 C3H7OH C2H5COOH -íNaOH^

> CaHsCOONa C.HCaO,

2 ^ 6


A + NaOH((iđ) — > Bđd1 + c + CgHõONa + H2O (1)B + NaOH CH4T + Na2C0 3 (2 )

t“ cao

c + [Ag(NH3)2]OH -> D + 2Agị + ... (3)D + N aO H---- > E + ... (4)E + NaOH

t“ caoCH4 + ... (5)

Biết tỉ lệ mol giữa chất B : NaOH ở phản ứng (2) là 1 : 2.H ướng d ẫn giả i

A : CgHsOCOCHaCOOCH-CHa; B : NaOCOCHaCOONa; c : CH3CHO;D : CH3COONH4; E : CHgCOONa.

Ví dụ 6. Xác định công thức cấu tạo có thể có của các đồng phân X, Y, z có cùng công thức phân tử C4H6CI2O2 :

X + NaOH dư---- > A + C2 H4 (OH) 2 + NaClY + KOH dư----> B + C2H5OH + KCl + H2Oz + NaOH dư---- > muối của axit hữu cơ + NaCl + H2O

H ướng d ẫn giả i X : CICH2COOCH2CH2CI; A : HOCHaCOONa

Y : Cl-CH-COOCoH. ; B : C-C1 ® / \Ò1 H ONa

z có thể là :C11• CH3COOÒ-CH3 ; Muôi của axit hữu cơ ; CHsCOONaC1

• Cl-CHg-CH-CHgCOOH ; Muôi của axit hữu cơ : HOCHg-CH-CHgCOONaÒ1 ÒH

196

• Cl-CHg-CHg-CH-COOH; Muối của axit hữu cơ : CH2 -CH 2 -CH-COONaC1 ÒH ÒH

C1LCH3 -C-CH 2COOH ; Muôi của axit hữu cơ : CH3 -C-CH 2COONa C1

C1

Ồ

• CH3CH2 -C-COOH ; Muối của axit hữu cơ : CHgCH2 -C-CH 2COONaC1 0

„ ..........................\• CI-ÒH-CH2 -CH 2 COOH; Muối của axit hữu cơ : ^-CHg-CHg-COONa

H

Ví dụ 7. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau ;

C6Hg0 4 (A) + N aO H---- )• X + Y + zX + H2SO4---- > E + Na2SƠ4

Y + H2SO4---- > F + Na2SƠ4

p HiiS0 4 đđ C3H4O2 (R : axit) + H2O 180“c

Cho biết E và z đều cho được phản ứng tráng bạc. Xác định công thức cấu tạo có thể có của A, Y và F.

Hướng dẫn giảiA i; HC0 0 -CH-C 0 0 -CH=CH2 ; X : HCOONa; z : CH3 CHO; E ; HCOOH

Ĩ h ,A2 :HC00CH2CH2C00CH=CH2

Yi:CH 3 -CH-COONa F i : CHg-CH-COOHY : • OH -> OH

Yg : HOCHgCHgCOONa Pg ; HOCH2 CH2COOH

R : CH2=CH-C00H.Ví d ụ s. Cho sơ đồ chuyển hoá sau :

C3H4O2 + N aO H---- > X + YX + H2SO4 loăng---- > z + T

Biết Y và z đều có phản ứng tráng gương. Hai chất Y và z tương ứng là A. HCHO và CH3CHO B. HCHO và HCOOHc. CH3CHO và HCOOH D. HCOONa và CH3CHO.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2008) Hướng dẫn giải

C3H4O2 có công thức cấu tạo thu gọn : HCOOH=CH2

197

HC00CH=CH2 + NaOH----> HCOONa + CH3CHO(X) (Y)

2HCOONa + H2SO4---- )■ 2HCOOH + Na2SƠ4(Z)

CH3CHO + 2 [Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + 2Agị + 3 NH3 + H2O(Y)

HCOOH + 2 AgN0 3 + H2O + 4 NH3 ---- > (NH4)2CƠ3 + 2Agị + 2 NH4NO3

(Z)

Hoặc HCOOH + 2 [Ag(NH3)2]OH (NH4)2COs + 2Agị + 2 NH3 + H2O Đáp án c.

Ví dụ 9. Hợp chất X có công thức C8H 14O4 . Từ X thực hiện các phản ứng (theo đúng tỉ lệ mol) :

a) X + 2NaOH > Xi + X2 + H2O b) Xx + H2SO4-----> X3 + Na2S04c) nXs + nX ( > nilon-6 , 6 + 2 nH2Ơ d) 2 X2 + X3 > X5 + 2 H2O.

Phân tử khôi của Xg làA. 174 B. 216 c. 2 0 2 D. 198.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2012) H ướng d ẫ n giả i

a) H 0 0 C(CH2)4C0 0 CH2CH3 + 2NaOH---- >----> NaOOC(CH2)4COONa + CH3CH2OH + H2O

(Xi) (X2)b) NaOOC(CH2)4COONa + H2SO4 ---- > HOOC(CH2)4COOH + Na2SƠ4

(Xi) (X3)

c) nHOOC(CH2)4COOH + nH 2N[CH2]6NH2

----> -(C0-(CH2)4C0NH(CH2)6-NH)-„ + 2nH2Ơ

d) 2CH3CH2OH + H00C(CH2)4C00H--- » CH3CH200C(CH2)4C00C2H5 +(X2) (X3) (X5) + 2H2O

Mx5(CioHig04) - 202.

Đáp án c .

D ạng 2. Bài tậ p xác đ ịn h công thức cấu tạ o củ a e s te đơn chức d ự a vào p h ả n ứ ng đ ố t ch áy và p h ả n ứ ng xà

________ p h ò n g hoá__________________________________________

Phương pháp giải nhanh :• Khi đề bài cho dữ kiện đốt cháy một este tìm thấy : nco = ƠỊỊ o thì este đó là

este no đơn chức có công thức tổng quát là CnH2n0 2 ; nếu nco > 0 thì este đó

là este không no.

198

Khi cho este tác dụng với kiềm, sau phản ứng xong, cô cạn dung dịch thu được chất rắn. Khi tính khối lượng muối của axit hữu cơ phải chú ý đến khối lượng kiềm có dư hay không.Với đề bài cho dữ kiện : este là đồng phân nhóm chức của axit no đơn chức, để tìm công thức phân tử của este ta nên dựa vào công thức tổng quát của axit đồng phân CnH2n0 2 -Khi đề bài cho este tác dụng với kiềm cho muôi và ancol. Đem nung muôi trên với vôi tôi xút cho ta ankan th ì muối đó là muối của axit no đơn chức. Khi đốt cháy một este có công thức tổng quát CnH2n- 2 0 2 (2 liên kết 7t, 2 nguyên tử oxi, hoặc CnH2n-4 0 4 .

™đô't cháy = ™ C 02 ■“ ^ ® ^ IÌ2 0

Khi đỗt cháy một hay một hỗn hợp este thuộc cùng dây đồng đẳng :

“ CO2ơhh - 1 .5 n c 02 ~ ^ 0 2 “ c = Qhh

• Phản ứng xà phòng hoá este đơn chức :

^NaOH pứ “ êste pử “ I^muốì “ Iâncol*

Ví dụ 1. A là một hợp chất hữu cơ đơn chức chứa c, H, o. Cho một lượng chất A tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịch KOH 2,4M rồi cô cạn dung dịch thu được 105g chất rắn B và m gam ancol c. Oxi hoá m gam ancol c bằng oxi (có xúc tác) được hỗn hợp X. Chia X thành 3 phần bằng nhau :

- Phần I tác dụng với lượng dư AgNOs trong dung dịch NH3 thu được 21,6 g Ag.- Phần II tác dụng với dung dịch NaHCOs (dư) thu được 2,24 lít khí (đktc).- Phần III tác dụng với Na vừa đủ, thu dược 4,48 lít khí (đktc) và 25,8g chất

rắn khan.1. Xác định công thức cấu tạo của ancol c, biết khi đun nóng rượu c với H2SO4

đặc thu được anken.2. Xác định công thức cấu tạo của A.

H ướng d ẫ n giả i1. Hợp chất hữu cơ đơn chức A chứa c, H, 0 tác dụng với KOH cho ancol c, suy

ra A là este đơn chức. Đun nóng ancol c với H2SO4 đặc cho anken, chứng tỏ ancol c là ancol no đơn chức mạch hở. Oxi hoá ancol c được sản phẩm tham gia phản ứng tráng bạc, suy ra ancol c là ancol bậc 1. Vậy A có công thức tổng quát là RCOOCH2R'.Phản ứng của A với KOH :

RCOOCH2R' + KOH---- > RCOOK + R CH2OHPhản ứng oxi hoá ancol c :

2 R’CH2 0 H + O2 2R'CH0 + 2 H2O R'CH2 0 H + O2 ---- > R COOH + H2O

( 1)

(2)

(3)

199

Hỗn hợp X sau phản ứng (2 ) và (3) gồm : R'CHO, R'COOH, H2O và R'CH2 0 H dư, được chia làm 3 phần bềmg nhau.

Đặt số mol ancol, anđehit, axit trong — X là X , y, z.3

Trong — hỗn hơp X có 3

Phần 1 Phần 2

R'CHO : y mol R'COOH : z mol H 2 O : y + zR'CH2 0 H dư = (x - y - z)mol

nAg = 2 y = 2,16 : 108 = 0 , 2 -> y = 0 , 1 mol 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

2R'COOH + 2 N a > 2R'COONa + Hatz z 0,5z

2 R’CH2 0 H + 2N a---- > 2 R'CH2 0 Na + H2T(x - y - z) (x - y - z) 0,5(x - y - z)2 H2O + 2 N a---- > 2NaOH + Hat(y + z) (y + z) (y + z)0,5

Phần 3 (mol)

(mol)

(mol)njj2 = 0,5z + 0,5(x - y - z) + 0,5(y + z) = 4,48 ; 22,4 = 0,2

-> X + z = 0,4 (I)Thay z = 0,1 vào (I) -> X = 0,3 mol Chất rắn khan thu được ở phần 3 gồm :

0,1 mol R'COONa; 0,1 mol R'CH2 0 Na và 0,2 mol NaOH n irắ n khan = (R' + 67) X 0,1 + (R’ + 53)0,1 + 40 X 0,2 = 25,8

-h R' là 29 -> R' là C2H5.Công thức cấu tạo thu gọn của ancol c : CH3CH2CH2OH.

2. Theo (1) t ỉ rượu — ưỊỊOH “ ^muối ” 6 x — 0,9 mol iiKOHdư - 0,5.24 — 0,9 = 0,3 mol

Chất rắn B gồm : 0,9 mol RCOOK và 0,3 mol KOH nirắn khan B = (R + 83) X 0,9 + 56 X 0,3 = 105 R = 15 ^ R là CHg-

Công thức cấu tạo thu gọn của este : CH3COOCH2-CH2-CH3.Ví dụ 2. Hỗn hợp E gồm một ancol đơn chức X, một axit cacboxylic đơn chức Y và

một este z tạo bởi X và Y.Lây 0,13 mol hỗn hợp E cho phản ứng vừa dủ với 50ml dung dịch KOH IM đun nóng, thu được p gam ancol X. Hoá hơi p gam X rồi dẫn vào ô'ng đựng CuO dư nung nóng, thu được anđehit F. Cho toàn bộ F tác dụng hết với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 , đun nóng thu được 43,2g Ag. Xác định công thức cấu tạo của z và tính giá trị của p. Biết rằng khi đốt cháy 0,13 mol E cho 0,25 mol CO2 và 0,33 mol H2O.


200

Hướng dẫn giảiĐặt công thức của ancol X là RCH2OH, của axit cacboxylic đơn chức Y là CnHmCOOH, công thức este z là CnHmCOOCH2R. Gọi X, y, z là số mol của X, Y, z trong 0,13 mol hỗn hợp, ta có :

C„H,„COOH + KOH---- > CnH^COOK + H2O

(moi) y y y

CnH^nCOOCHaR' + KOH---- > CnH,„COOK + R’CH20H(mol) z z z z

RCH2OH + CuO RCHO + Cu + H2O

(mol) (x + z) (x + z)

RCHO + 2[Ag(NH3)2]OH ^ RCOONH4 + 2Agị + 3NH3 + H2O43,2(mol) (x + z)108

= 0,4

Theo các phương trình phản ứng trên và dữ kiện đề bài, ta có :X + y + z = 0,13 (I)y + z = 0,05 X 1 = 0,05 (II)2x + 2z = 0,4 -> X + z = 0,2 (III)

Từ (I) và (III) ta thấy vô lí, vậy RCHO là HCHO. Vậy ancol là CH3OH.

HCHO + 4[Ag(NHg)2]OH (NH4)2C03 + 4A gị + 6NH3 + 2H2O

(x + z) 4(x + z)4(x + z) = 0,4 mol ^ X + z = 0,1 moi (Iir)

Từ (I), (II) và (Iir) -> X = 0,08 mol; y = 0,03 mol; z = 0,02 mol ^ C H g O H ~ 32(x + z) = 32 X 0,1 = 3,2g

Phản ứng cháy : CH3OH + - O2 CO2 + 2 H2O2

(mol) 2 x

C„H,nCOOH + 4n + m + 1

(mol)

CnH^nCOOCHa +

(mol)

4n + m + 7

O2 ---- (n + 1 )C0 2 +

(n + l)y

O2 ---- (n + 2 )C0 2 +

(n + 2 )z

m + 1

2

m + 1 ''

m + 3

H2O

2

m + S''

H2O

y

201

X + (n + l)y + (n + 2)z = 0,25

2 x + m + 1y +

m + 3 z = 0,33

(IV)

(V)

Thay X = 0,08; y = 0,03; z = 0,02 vào (IV), (V) -> n = 2, m = 5 z có công thức cấu tạo là CH3CH2COOCH3.

Ví d ụ 3. A là este đơn chức. Để thủy phân hoàn toàn 6 ,6 g chất A người ta dùng 34,10ml dung dịch NaOH 10% có D = l,lg/m l (lượng NaOH này dùng dư 25% so với lượng NaOH cần dùng cho phản ứng). Xác định công thức cấu tạo của este A.

H ướng d ẫn giả i34,1 X 1,1 X 10

ưiNaOH = 100= 3,751g

Vì lượng NaOH dư bằng 25% lượng NaOH đã phản ứng, nên ta có :3,751x100

n iN a O H đ ã phàn ứ n g - (1 0 0 ^ 2 5 )

H N aO H = 0,075 mol.

Vì este đơn chức nên nNaOH = Heste -> M este =

= 3g

6,6

Vậy : R + 44 + R' = 8 8 -Ta có : R = 1 - ^ R ’ = 4 3 -

R = 15 ^ R' = 29

0,075

R + R' = 44 A là HCOOC3H7

► A là CH3COOC2H5.

= 88.

Ví d ụ 4. Một este X đơn chức có thành phần khối lượng ; mc : mo = 9 :8 .a) Tìm công thức phân tử este. Viết công thức cấu tạo thu gọn của tấ t cả các

đồng phân este ứng với công thức phân tử trên.b) Cho este trên tác dụng với một lượng dung dịch NaOH vừa đủ, thu được một

41muối có khối lương bằng — khối lương este. Xác đinh công thức cấu tao của37

este X.H ướng d ẫn giả i

a) Gọi công thức phân tử của este là CxHyOj

12x : 16z = 9 : 8 ^ x ; z = — : — = 0,75 : 0,50 = 3 : 21 2 16

Este đơn chức, vậy z = 2 -> X = 3. Công thức phân tử của este là C3Hy0 2 - Điều kiện : y e N, y chẵn, y < 2x, y < 6

Vậy ; y = 2 -> C3H2O2 -> HCOOC^CH y = 4 ^ C3H4O2 HC0 0 CH=CH2

y = 6 -)• C3H6O2 HCOOCH2CH3 ; CH3COOCH3

202

b) 1 moi este tác dụng với xút cho 1 mol muôim,muối Mmuối

M.i ỉ37 muối

* es te “ -este

-> GỐC hiđrocacbon của ancol < 23 -> Chỉ có một trường hợp duy nhất thỏa mãn : CH3 = 15 < 23.

Công thức cấu tạo thu gọn của este CH3COOCH3 .Ví d ụ 5. Tỉ khôi hơi của este no đơn chức X với He là 22. Cho 17,6g este X tác

dụng với 2 lít dung dịch NaOH 0,2M được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 29,4g chất rắn khan Y. Xác định công thức cấu tạo của este X.

H ướng d ẫn giải M este X = 22 X 4 = 8 8

- Vì este no đơn chức là đồng phân nhóm chức của axit no đơn chức, nên ta có thể tính tổng sô nguyên tử cacbon trong este dựa vào công thức tổng quát của axit đồng phân CnH2n0 2 (este no đơn chức và axit no đơn chức có cùng công thức tổng quát)

M = 8 8 = 14n + 32 -> n = 4. Công thức phân tử C4H8O2 .17,6

ưeste “88

= 0 , 2 mol

Phương trình hoá học của este X tác dụng với NaOH :RCOOR' + N aO H---- > RCOONa + R'OH

0,2 0,2 0,2(mol)^NaOH ban dầu — ^>2 X 2 — 0,4 molHNaOH dư = 0.4 — 0,2 = 0,2 mol -> mNaOH dư = 0,2 X 40 = 8 g niRcooNa = 24,4 - 8 = 16,4g

16,4MRCOONa = 0,2 = 82g; R' + 12 + 32 + 23 = 82 -> R = 15

Công thức của muối là CHsCOONa. Vậy công thức cấu tạo thu gọn của este là CH3COOC2H5 .

Ví dụ 6 . Thủy phân este X mạch hở có công thức phân tử C4H6O2 , sản phẩm thu được có khả năng tráng bạc. Sô' este thỏa mãn tính chất trên là A. 4 B. 3 c. 6 D. 5.


Công thức phân tử X C4H6O2 thuộc loại CnH2n-2 có 2 liên kết 71 trong phân tử. Thủy phân X cho sản phẩm có khả năng tham gia phân tử tráng bạc nên có 2 khả năng sau :

- X là este fomiat : HCOOCH2-CH=CH2; HCOOCH=CH-CH3 (cis-trans)HC0 0 C(CH3)=CH2 (4 đồng phán)

- X là CH3C0 0 CH=CH2 (thủy phân cho anđehit).Đáp án D.

203

Ví dụ 7. Khi cho 0,15 mol este đơn chức X tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sau khi phản ứng kết thúc thì khôi lượng NaOH phản ứng là 12g và tổng khối lượng sản phẩm hữu cơ thu được là 29,7g. Sô' đồng phân cấu tạo thỏa mãn tính chất trên là

A. 5 B. 2

Este X đơn chức

I NaOH

c. 4


D. 6 .

^ e s t e p ứ

= 2 -> este phenol

(mol)

RCOOCgHs + 2 NaOH 0,15

RCOONa + CgHsONa + H2O0,15

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có :

rơeste + niNaOH pứ = ^ n ^ m u ố i

nies, = 29,7 - 18 X 0,15 - 12 = 20,4g 20,4

M,es te X - 136; MịịcooCrHr - 136g ^ R - 15 (CH3- )0,15

Công thức cấu tạo thu gọn của este X là CHsCOOCgHs và có 4 đồng phân :

CHgCOOCsHs; HCOO-@>-CH3 ; H C O O - ^ ; H C O O - ^

CH3 H3CĐáp án c.

Ví dụ 8 . Đốt cháy hoàn toàn 0,1 Ig một este X (tạo bởi từ một axit cacboxylic đơn chức và một ancol đơn chức) thu được 0 ,2 2 g CO2 và 0,09g H2O. Sô este đồng phân của X làA. 5 B. 4 c. 6 D. 2.



nô = 0,005 mol; njỊ o = 0,005 mol nÔg = ^ no đơn chức. Công

thức của este là CnH2n0 2 -

Ta đã biết nco, = số c X nx dốt cháy l 0,005 = n X — ------ > n = 4 14n + 32

Công thức phân tử của X : C4H8O2

Sô đồng phân của X : CH3COOC2H5; C2H5COOCH3;

HCOCCH2-CH2-CH3; HCOOCH-CH3.CH,

Đáp án B.

204

Ví dụ 9. Thủy phân este z trong môi trường axit thu được hai chất hữu cơ X và Y ( M x < M y ) . Bằng một phản ứng có thể chuyển hoá X thành Y. Chất z không thể làA. Metyl propionat B. Metyl axetatc . Etyl axetat D. Vinyl axetat.

H ướng d ẫn giả iTừ ancol CH3OH bằng một phản ứng hoá học không thể chuyển thành CH3CH2COOH được. Cac chất còn lại C2H5OH, CHsOHy CH3CHO bằng một phản ứng có thể chuyển thành CH3COOH.

C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O

2 CH3CHO + O2 ^ 2 CH3COOHx t, t°CH3OH + c o

Đáp án A.-> CH3COOH

Ví dụ 10. Khi thực hiện phản ứng este hoá 1 mol CH3COOH và 1 mol C2H5OH, lượng2 „ este lớn nhất thu được là -^mol. Để đạt hiệu suất cực đại là 90% (tính theo3 ■

axit) khi tiến hành este hoá 1 mol CH3COOH cần số mol C2H5OH là (biết các phản ứng este hoá thực hiện ở cùng nhiệt độ)A. 2,412 B. 0,342 c . 0,456 D. 2,925.

H ướng d ẫn giả iPhương trình hoá học của phản ứng :

CH3COOH + C2H5OH ^ CH3COOC2H5 + H2O

Ban đầu : 1 mol 1 mol

Phản ứng : 1 - ^3

1 - ^3

2

32

3(mol)

1 1 2 2Sau pứ : (mol)

3 3 3 32 2 4

Kch 3 ^ 3 ' 1 1

3 3 9Để hiệu suất 90% theo axit :

CH3COOH + C2H5OH

Ban đầu ; 1 mol X molSau pứ : 1 - 0,9 X - 0,9

0,9 X 0,9

CH3COOC2H5 + H2O

(l-0 ,9 )(x -0 ,9 )= 4

0,9

X = 2,925 mol.

0,9

Đáp án D.

205

Dạng 3. Bài tập xác định công thức cấu tạo hai este đchi chức mạch hở cùng có trong một hỗn hỢp

Phương pháp giải nhanh :Xà phòng hoá hỗn hợp hai este đcfn chức mạch hở cho hỗn hợp muối và ancol, để xác định công thức cấu tạo của axit, hoặc este, hoặc ancol ta nên giải như sau :

• Tính M a x it hoặc M m uối gốc hiđrocacbon trong axit (hoặc có thể tính sô' nguyên tử cacbon trung bình trong 2 muô'i).

• Tính M ancoi gốc hiđrocacbon trong ancol.

• Tính M e ste gốc hiđrocacbon trong axit và ancol.• Nếu đề bài không cho biết este là đơn chức hay đa chức, ta cần phải cô' định

loại este dựa vào dữ kiện của đề bài.• Đô't cháy hỗn hợp 2 este cho nc0 2 = nHgO thì 2 este là no đơn chức có công

thức tổng quát CnH2n0 2 -Ví dụ 1. X là hỗn hợp hai este đồng phân của nhau, ở cùng điều kiện nhiệt độ và

áp suất, 1 lít hơi X nặng gấp 2 lần 1 lít CO2 . Thủy phân 35,2g X bằng 4 lít dung dịch NaOH 0,2M được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 44,6g chất rắn khan. Biết hai este do ancol no đơn chức và axit no đơn chức tạo thành. Xác định công thức cấu tạo của este.

H ướng d ẫn giả iTrong cùng điều kiện tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ mol nên Meste = 2 X 44 = 88.

- Vì este là đồng phân nhóm chức của axit nên ta có thể tính sô' nguyên tử cacbon trong este dựa vào công thức của axit đồng phân CnH2n+iCOOH (vì ancol và axit đều là no, đơn chức)

M = 88 = 14n + 46 ^ n = 3 Do đó phân tử este có 4 nguyên tử cacbon.

- Biểu diễn công thức chung của 2 este là R1COOR2

R1COOR2 + NaOH---- )■ RiCOONa + R2 OHy ’Hggtg = 3 5 , 2 : 88 = 0,4 mol = Zn,muối

n N a O H b an đầu = 4 X 0,2 = 0,8 mol; n N a O H dư = 0,8 - 0,4 = 0,4 mol;™NaOH = 16g

- Ta có khối lượng muô'i RiCOONa = 44,6 - 16 = 28,6g

MãicooNa =.?Ẽ1Ẽ. - 7 1 , 5 ^ Rj = 7 1 , 5 - 67 = 4,5 6,4

- Như vậy phải có một este có gô'c Ri < 4,5 đó là H, este có công thức HCOOC3H7 (vì tổng sô' nguyên tử cacbon bằng 4). Este thứ 2 có công thức cấu tạo là CH3COOC2H5 hoặc C2H5COOCH3.

206

Ví dụ 2. Hỗn hợp A gồm hai chất hữu cơ mạch hở, chứa cùng loại nhóm chức hoá học. Khi đun nóng 47,2g hỗn hợp A với lượng dư dung dịch NaOH thì thu được một rượu đơn chức và 38,2g hỗn hợp muối của hai axit hữu cơ đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Mặt khác, nếu đốt cháy hết 9,44g A cần vừa đu 12,096 lít ì ^ í O2 , thu được 10,304 lít khí CO2 . Các thể tích l i í đo ở đktc. Xác định công thức cấu tạo của các chất có trong hỗn hợp A.



Hợp chất có cùng một loại nhóm chức + NaOH 1 rượu đơn chức + 2 muôi của 2 axit đơn chức, kế tiếp Hỗn hợp A gồm 2 este đơn chức tạo bởi cùng 1 rượu đơn chức và 2 axit đơn chức kế tiếp.

Gọi công thức chung của 2 este trên là CxHy0 2 với số mol bằng a.

CxHy0 2 +

(mol)

X + ^ - l | 0 2

y ^x + ^ - i

XCO2 + — H2O2

xa

^ 0 , =12,096

= 0,54 mol; nco, =

ạỵ_2

10,304= 0,46 mol

22,4 ’ 22,4

Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng :

n iA + U I0 2 = n i c 0 2 + ™ H 20

mHô = niA + m02 - nico^ = 9,44 + 0,54 X 32 - 0,46 X 44 = 6,48g

— ^H2ơ “ 0,36 mol

nc0 2 = ax = 0,46 (1)

* H2 0 ~ 0,5ay = 0,36 (2)

x + ^ - 1 =0,54

Theo phản ứng cháy, ta có :

n,O2 (3)

Từ (1), (2), (3) -> a = 0,1 mol

M a47 2

= 94,4g; n 2 este = = 0,5 mol0,1 94,4

Đặt công thức chung của hai este là RCOOR'RCOOR’ + N aO H---- > RCOONa + R’OH

(mol) 0,5 0,5

M m u ố i38,20,5

= 76,4g ^ R = 76,4 - 67 = 9,4

Gốc < 9,4 là H, gô'c kế tiếp là CH3

207

Hai muôi thỏa mãn là HCOONa và CHsCOONa

M 2 e s t e = 94,4 = 9,4 + 44 + R' ^ R' = 41 là C3H5 (-CH 2-CH=CH 2)

Công thức phân tử 2 este là C4H6O2 và C5H8O2 .Công thức cấu tạo tương ứng của 2 este :

HC0 0 CH2-CH=CH 2 và CH3C0 0 CH2-CH=CH2 .

Ví dụ 3. Hỗn hợp X gồm hai este no, đơn chức, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn một lượng X cần dùng vừa đủ 3,976 lít O2 (đktc), thu được 6,38g CO2 . Mặt khác, X tác dụng với dung dịch NaOH thu được một muôi và hai ancol đồng đẳng kế tiếp. Xác định công thức phân tử hai este.

H ưởng d ẫn giảiĐặt công thức chung của 2 este là CnH2n0 2 -

CnH2n0 2 +

3 n - 2

3 n - 2V 2 ,

0,1775 mol n

O2 ---- > nC0 2 + nH 2 0

0,145 mol

-> n = 2,3650,1775x2 0,145

Theo đề bài, X tác dụng với dung dịch NaOH thu được một muôi và hai ancol đồng đẳng kế tiếp. Vậy hai este, no đơn chức là đồng đẳng kế tiếp do đó công thức phân tử của chúng là C3H6O2 và C4H8O2 .

Ví d ụ 4. Xà phòng hoá hoàn toàn 6 6 ,6 g hỗn hợp hai este HCOOC2H5 và CH3COOCH3 bằng dung dịch NaOH thu được hỗn hợp X gồm hai ancol. Đun nóng hỗn hợp X với H2SO4 đặc ở 140“C, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam H2O. Xác định giá trị của m.


^ 2 ancol “ ^ 2 este “ 74= 0,9 mol

Hai este có cùng khôi lượng mol phân tử.

nj4 o = ■“ ancoi 2 ancol dơn chức tách ra 1 mol H2O để tao ete.2 2

0 9nHaO = 0 ™H20= 0,45 X 18 = 8 ,lg.Á

Ví d ụ 5. Có hai este no đơn chức là đồng phân của nhau, để xà phòng hoá 22,2g hỗn hợp hai este trên phải dùng hết 12g NaOH nguyên chất. Các muối sinh ra sau khi xà phòng hoá được sấy đến khan và cân được 2 1 ,8 g muôi khan (giả thiết hiệu suất phản ứng đạt 100%). Xác định công thức cấu tạo 2 este.

H ướng d ẫn giả iGọi công thức chung của 2 este là RCOOR'

208

RCOOR' + NaOH ^ RCOONa + R'OH

(mol) 0,3 — = 0,3 0,3 0,340

M e s te - ^ = 74 0,3

21,8 — ( 22,2 + 12) - 21,8Mmuối---------— 72,66j Mancol —-------------------------- — 41,33

0,3 0,3

R < 24 (CH3- )

R > 24 (C2H5- )

Như vậy : - M ột ancol có M < 41,33 - M ột ancol có M > 41,33

Mmuối = 72,66 Ị Mmuối = R + 67

R + 67 < 72,66 R < 5,66. Vậy R chỉ có th ể là H.Muốỉ có công thức cấu tạo HCOONa -> este có công thức cấu tạo thu gọn là HCOOR'; R' = 29. Công thức cấu tạo thu gọn của este là HCOOC2H5 (M = 74). Theo đề bài 2 este là đồng phân của nhau nên M của este thứ 2 cũng bằng 74. Vậy công thức cấu tạo thu gọn của este thứ 2 là CH3COOCH3.

Ví dụ 6 . Đô't cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp 2 este, cho sản phẩm phản ứng cháy qua bình đựng P2O5 dư, khối lượng bình tăng thêm 6,21g; sau đó cho tiếp qua dung dịch nước vôi trong dư, thu được 34,5g kết tủa.

a) Các este thuộc loại gì (đơn chức hay đa chức, no hay không no).

b) Nếu cho 6,825g hỗn hợp 2 este trên tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH thu được 7,7g hỗn hợp 2 muối và 4,0,25g ancol. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của mỗi este, biết rằng phân tử khối của 2 muối hơn kém nhau không quá 28 đơn vị cacbon.

H ướng d ẫn giả ia) Giả sử công thức phân tử 2 este là CnHmOt

CnH,„Ot+ ín + ^ - - î, 4 2,

O2 ---- > nC02 + — H2O2

P 2O5 + 3H 2O -----> 2H 3PO4

Ca(OH)2 + CO2 ---- > CaCOgị + H2O

nH2O = 0,345 mol; nc02 = = 0,345 mol18 100

nHaO = lỊcOa -> n = Y = 2 n

Do dó hai este đều no, đơn chức, cùng gốc ancol.

b) Đặt công thức phân tử este thứ nhất là CnH2n+iCOOCmH2m+i có số mol là X.

Đặt công thức phân tử este thứ hai là CnH2n+iCOOCn,H2m+i.

209

Theo đề bài, ta có :x(14n + 46 + 14m) + (14n' + 46 + 14m)y = 6,825 x(14n + 84) + (14n' + 84)y = 7,7 x(14m + 18) + (14m + 18)y = 4,025

Giải hệ phưcíng trình trên, ta có : X + y = 0,0875; m = 2 (C2H5OH)Đặt n là số nguyên tử cacbon trung bình trong hai muối tạo thành, ta có :

(145 + 84)(x + y) = 7,7 ^ 5 = 0,286

Như vậy 1 muôi có công thức HCOOK và este là HCOOC2H6 . Vì phân tử khôi hai muôi hơn kém nhau không quá 2 nhóm CH2 nên muôi còn lại là CH3COOK hoặc C2H5COOK.Vậy công thức cấu tạo thu gọn 2 este có thể là :

(I) (II)ÍHCOOC,HÍHCOOC2H5

ỊCH3 COOC2 H5 [C2H5 COOC2H5

Ví dụ 7. Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hoá hơi l,85g X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7g N2 (đo ở cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y làA. HCOOC2H5 và CH3COOCH3

B. C2H3COOC2H5 và C2H5COOC2H3

c. C2H5COOCH3 và HC0 0 CH(CH3)2

D. HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5.

H ướng d ẫn giả i0 7 1 8Õ

n e s te = nN, = - ^ = 0.025 mol; M e s te = 77 ^ = 7428 ' ' 0,025

Este có công thức RCOOR', mR + mR = 74 - 44 = 30. Gôc R và R' chứa 2 nguyên tử c. Hai nguyên tử c có thể phếìn bô' ở ancol 1 hoặc cả 2 vì axit có chất gô'c R chỉ có H mà không có c.Hai este là HCOOC2H5 và CH3COOCH3.Đáp án A.

Ví d ụ 8 . Hỗn hợp z gồm hai este X và Y tạo bởi cùng một ancol và hai axit cacboxylic kế tiếp nhau trong dây đồng dẳng (Mx < My). Đốt cháy hoàn toàn m gam z cần dùng 6,16 lít O2 (đktc), thu được 5,6 lít CO2 (đktc) và 4,5g H2O. Công thức este X và giá trị m tương ứng làA. (HC0 0 )2C2H4 và 6 , 6 B. HCOOCH3 và 6,7c. CH3COOCH3 và 6,7 D. HCOOC2H5 và 9,5.

H ướng d ẫn giả iÁp dụng định luật bảo toàn khôi lượng, ta có :

mz = mc0 2 +mH2 0 - m 0 2 = X 44 + 4,5 - X 32 = 6,7g22,4 22,4

210

n,CO2 nH2O Este đcfn chức 0 ^1 12x0 2

^ 3 x -2 o.

0,275 mol

xCOg + XH2 O

0,25 mol

0 ,2 5 1 O 2 = 0 .2 7 5 .X ^ X = 2 ,53 x -2

Vậy công thức phân tử của X là C2H4O2, công thức cấu tạo : HCOOCH3 ; Công thức phân tử của Y là C3H6O2; công thức cấu tạo : CH3COOCH3 .Đáp án B.

Ví dụ 9. Hỗn hợp X gồm vinyl axetat, metyl axetat và etyl fomat. Đốt cháy hoàn toàn 3,08g X thu được 2,16g H2O. Phần trăm số mol của vinyl axetat trong X là A. 75% B. 72,08% c. 27,92% D. 25%.


H ướng d ẫn giả iCông thức phân tử : Vinyl axetat CH3COOCH=CH2 : C4H6O2 : a mol

Metyl axetat CH3COOCH3 : C3H6O2 : b mol Etyl fomat HCOOC2H5 : C3H6O2 : c mol

Theo đề bài, ta có hệ phương trình :J8 6 a + 74(b + c) = 3,08 a = 0 , 0 1 molịs a + 3(b + c) = 0,12 b + c = 0,03 mol

0,01%n,C4Hg02 X 100% = 25%0,01 + 0,03

Đáp án D.

Ví dụ 10. Đốt cháy hoàn toàn 3,42g hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat và axit oleic, rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2

(dư). Sau phản ứng thu được 18g kết tủa và dung dịch X. Khối lượng dung dịch X so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu thay đổi như thế nào ?A. Giảm 7,74g B. Giảm 7,38g c. Tăng 2,70g D. Tăng 7,92g.

H ướng d ẫn giả iAxit acrylic (C3H4O2), vinyl axetat (C4H6O2), metyl acrylat (C4H6O2), axit oleic (C17H33COOH). Các hợp chất trên đều có công thức tổng quát CnH2n- 2 0 2

(đơn chức 1 nôl đôi hay 2 liên kết 7i)

C„H2 „ _ 2 0 2 nC0 2 + (n - DH2O(mol) a na (n - l)a

n,CO2 - = na - (n - l)a = a mol; nc0 2 = mol

211

nidất = 14na - 30na = 14na + 30(rico2 - nH2o)

= 14na + 3 O11CO2 ~

30na

= 44na - SOiih o = ™C0 2 “ 30njj20

„ ^ _ (44 X 0,18) - 3,42niđốt cháy h5n hợp - nic0 2 ~ ^ ^H2 0 “ ------------- ^ ------------- - 0,15 moloU

Am dung dịch = (mc0 2 + niHgo) - “ ị

= (44 X 0,18) + (18 X 0,15) - 18 = -7,38g Vậy khôi lượng dung dịch giảm 7,38g.Đáp án B.

Dạng 4. Bài tập xác định công thức cấu tạo este hai chức mạch hd và mạch vòng

Phương pháp giải nhanh :Khi cho một este hai chức phản ứng với dung dịch kiềm, đề bài có thể cho một trong các dữ kiện sau :

• Một muối và hai ancol axit trong công thức cấu tạo của este là axit hai chức.„ /C O O R

Ví du : RpC + 2NaOH^^COORi

/COONa-> RoC + RiOH + ROH

^^COONa

I I q ịị- — 2 nggt^ — X n 2 ancolỉ ư^ste — ^muốì*

Hai muối và một ancol -> ancol trong công thức cấu tạo của este là ancol hai chức.

Ví dụR C O O \1 / R , + 2NaOHRiCOO

— 2neste — Snm uôi! Ilancol — Qeste'

^ RCOONa + RiCOONa + R2(OH)2

Như vậy tùy theo dữ kiện đề bài mà ta giải theo hai cách trên.• Đặc biệt có este hai chức mạch vòng do axit hai chức và ancol hai chức tạo thành.

^ /C O O C H ,Ô O Ò H g

Ví dụ 1. Cho 0,1 mol một este X tác dụng vừa đủ với lOOml dung dịch NaOH 2M thu được hỗn hợp muối của hai axit hữu cơ mạch hở đều đơn chức và 6 ,2 g một ancol. Một axit hữu cơ no không tham gia phản ứng tráng gương. Một axit không no chứa một liên kết đôi c=c có mạch cacbon phân nhánh. Đốt cháy hỗn hợp hai muôi thu được ở trên tạo ra Na2CƠ3 , CO2 và H2O. Cho toàn bộ CO2 và hơi H2O sinh ra đi qua bình đựng Ca(OH)2 dư, thu được 50g kết tủa. Xác định công thức cấu tạo của ancol, hai axit và este X.

212

este X 2 chức của hai axit cacboxylic đơn

H ướng d ẫn giả i• Xác định công thức cấu tạo của ancol :

^NaOHdãdùng = 2 X 0,1 = 0,2 molỊnx = 0 , 1 ]chức nên ancol là 2 chức.Đặt công thức của axit thứ nhất là CnH2n+iCOOH, axit thứ hai không no là CmH2tn-iCOOH. Do đó este X có công thức cấu tạo :

.iC ốo

Phản ứng xà phòng hoá :

> R + 2NaOH R(OH)2 + C„H2n+iCOONa + C^Hím-iCOONa

0,2 0,1 0,1 0,1

C„H2„,iCOOC„H,„_,COO"

(mol) 0 , 1

Mancoi = — = 62 ^ R + 34 = 62 ^ R = 24 (C2H4)0,1

Công thức cấu tao của ancol là CHg -CH 2

OH OH

• Xác định công thức cấu tạo hai axit :2C„H2n+iCOONa + (3n + DO2----> (2n + DCO2 + (2n + DH2O + NaaCOg

(moi) 0,1 0,05(2n + 1) 0,05(2n + 1)2 Cn,H2„.-iCOONa + 3 mƠ2 ---- )• (2m + DCO2 + (2 m - DH2O + NaaCOs

(mol) 0,1 0,05(2m + 1) 0,05(2m - 1)

^ C0 2 “ ^CaCOa = 0>5 moly^nẹo = (2n + 1)0,05 + (2m + 1)0,05 = 0,5 ^ n + m = 4

Một axit no đơn chức không tham gia phản ứng tráng gương nên n > 1, một axit không no có 1 liên kết c=c nên m > 3. Vậy phương trình trên chỉ có nghiệm duy nhất n = 1 và m = 3.Công thức cấu tạo của hai axit là CH3COOH và CH2=C-COOH

CH3

Công thức cấu tao của este X : CH3COOCH2

CH2=C-COOèH2CH3

Ví d ụ 2. Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C8H 12O5 . Cho 0,01 mol X tác dụng hết với lượng dung dịch NaOH (vừa đủ), sau đó cô cạn dung dịch thu được một ancol 3 lần ancol và l,76g hỗn hợp chất rắn Y gồm 2 muôi của 2 axit hữu cơ đơn chức. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X (không cần triển khai gốc hiđrocacbon của axit).

213

Hướng dẫn giải- Theo giả th iết thì công thức cấu tạo thu gọn tổng quát của X phải là :

R-COO-R-OOC-Ri 1 ^ÒH

R-COO-R -OOC-Ri + 2NaOH---- > RCOONa + RiCOONa + R'(OH)3

OH

0 , 0 1 mol 0 , 0 2 mol 0 , 0 1 mol 0 , 0 1 mol

- Đặt công thức cấu tạo thu gọn tổng quát chung của 2 muôi là RCOONa

R + 67 = 8 8 ^ R = 2 17 7 1.76Imuối — — 8 8

0,02

Giả sử R < Ri -> R < 21 -> -R là H hoặc CHs 0,01(R + Ri)R = 21 =

0,02R + Rị — 42

Kẻ bảng, ta có : -R -H -CH3

R 1 15

R i 41 27

+ Trường hợp 1 : -R :

- R i

- R i

-H

: -C3H5

-C3H5 -C2H3

Thế vào công thức cấu tạo tổng quát của X : HCOO- R'OOC-CoH,1ÒH

Suy ra công thức tổng quát có thể có của X với gốc ancol là :CH2OOC-C3H5CHo-OOCH

1 ICH-OOC-C3H5 hoăc CHOOCH 1 ® 1 CH2-OH CH2-OH

(I) (II)

+ Trường hợp 2 : -R ; -CH3

-R i : -C2IỈ3

Công thức cấu tạo có thể có của X :CH2-OOC-CH3

CH-OOC-C2H3 hoặc CH-OOC-CH3

CHg-OH CH2-OH

(IV) (V)

CH2-OOCH

ÒH-OHCH2-OO-C3H5

(III)

CH2-OOC-C2H3 CH2-OOC-C2H3

CH-OH 1CH2-OOC-CH3

(VI)

214

Ví dụ 3. Đun nóng một lượng hợp chất hữu cơ X có chứa c, H, o mạch không phân nhánh với dung dịch chứa 8,96g KOH đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, ta thu được dung dịch B. Làm bay hơi dung dịch B người ta thu được 7,36g hỗn hợp 2 ancol đơn chức và 15,36g hỗn hợp 2 muối. Hãy xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.

H ưđng d ẫn g iả iTheo giả th iết :

- X + KOH -> muối + 2 ancol đơn chức. Điều này chứng tỏ X là este hai chức.- Gọi công thức cấu tạo thu gọn của X là RiOOC-R-COOR2

Phương trình hoá học của phản ứng :

R/COORi

COOR,+ 2K O H -----> R(C00K)2 + RiOH + R2OH (1)

(mol)8,96 = 0,16 0,16 0,16 0,1656 2

Gọi công thức chung của 2 ancol là : CjHỹOH

7,36McịHịOH =

" 0,08x2= 46

12x + y + 17 = 46 -> x = 2 ;y = 5

Vậy 2 ancol thu được là 2 ancol no đơn chức có công thức phân tử là CH3OH và C3H7OH.Công thức cấu tạo của C3H7OH có thể là :

CH3-CH2-CH2-OH hoặc CH3-CH-OH

CH3

- Gọi công thức phân tử của muối R-(COOK)2 là CaHb(COOK)215,36

M,muối ~ 0,08= 192 ^ 12a + b + 166 = 192

12a + b = 26. Cặp nghiệm thích hợp : a = 2; b = 2 Công thức phân tử của muôi là : C2H2(COOK)2

Công thức cấu tạo thu gọn của muôi : KOOC-CH=CH-COOK Công thức cấu tạo thu gọn của chất hũfu cơ X là :

CH3-00C-CH=CH-C00CH2-CH2-CH3 hoặc CH3 - 0 0 C-CH=CHC0 0 -CH-CH 3 .

CH3

Ví dụ 4. Cho hợp chất hữu cơ X (C, H, 0) mạch thẳng, chỉ chứa một loại nhóm chức, tác dụng với 151,5ml dung dịch NaOH 25% (D = l,28g/ml). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A chứa một muối của axit hữu cơ và 2 ancol đơn chức, no đồng đẳng liên tiếp. Để trung hoà hoàn toàn dung dịch A cần dùng 255ml dung dịch HCl 4M.

215

Cô cạn dung dịch sau khi trung hoà thu được hỗn hợp 2 ancol có tỉ khôi so với H2 là 26,5 và 78,67g hỗn hợp muôi khan.

a) X là hợp chất gì ? Có bao nhiêu nhóm chức ? Biết tỉ lệ sô' mol của X và 2 ancol là 1 : 1 : 1 .

b) Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.H ướng d ẫn giả i

a) X là este (do 1 điaxit và 2 ancol đcfn chức liên tiếp tạo thành).

b) Đặt công thức phân tử của X là R(COO)2 R.

Phưcmg trình hoá học của phản ứng :

R(C0 0 )2 ^ + 2NaOH ---- > R(COONa)2 + RÔH

a mol 2 a mol a mol a molHCl + NaOH ---- > NaCl + H2O

0,255 X 4 mol 1,02 mol 1,02 mol

- Tổng số mol NaOH = 2a + 1,02 = 152,5 X 1,28 X 25= 1 , 2 2 -> a = 0 , 1 mol

100 X 40- Khối lượng mol trung bình của 2 ancol :

R +17 = 26,5 X 2 = 53 ^ = 36.

29 (C2H5- ) < 36 < 43 (C3H7-)- Khối lượng muối : 0,1(R + 134) + 1,02 X 58,5 = 78,67

^ R = 56 ^ -C 4H8-X có công thức cấu tạo thu gọn là : C2H5-OOC-(C4H8)-COOC3H 7.

Ví d ụ 5. Một hợp chất hữu cơ A chỉ chứa c, H, o trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn l,60g A dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2

dư, thấy khối lượng bình tăng thêm 4,16g và có 13,79g kết tủa. Biết phân tử khối của A nhỏ hơn 200.

a) Xác định công thức phân tử của A.b) Biết A chỉ chứa một loại nhóm chức, khi cho 16g A tác dụng vừa đủ với 200g

dung dịch NaOH 4% thì thu được một ancol B và 17,80g hỗn hợp 2 muối. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của A.

H ướng d ẫn giả ia) - Vì dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua Ba(OH)2 dư nên chỉ có 1 phương trình

hoá học :CO2 + Ba(OH) 2 ---- > BaCOsi + H2O

13,790,07 mol197

= 0,07 mol

mHô = 4,16 - (0,07 X 44) = l,08g

m o = 1,6 - 0,84 - 0,12 = 0,64.

Hh = 0 , 1 2 mol

216

- Đặt công thức phân tử chất hữu cơ là CxHyO*

X : y : z = 0,07 : 0,12 : 0,6416

= 7 : 12 ; 4

M(C7Hi2 0 4 )„ - 160n < 2 0 0 -> n = 1

Công thức phân tử của A : C7Hi2 0 4 .b) nA = 0,1 mol; nNaOH = 0 , 2 mol ^ A là este 2 chức

RiCOO. RiCOONa^ ^ 2NaOH---- > ^

RgCOO

0 , 1 mol 0 , 2 mol

R2COONa+ R(0H>2

O.KRiCOONa) + O.KRaCOONa) = 17,80 ^ Ri + R2 = 44 ^ Ri = 15 (-CH3); R2 = 29 (-C2H5)

A có công thức cấu tao thu gon : CH3COOCH2

C2H5 COOCH2

Ví dụ 6 . Este X được tạo thành từ etylen glicol và hai axit cacboxylic đơn chức. Trong phân tử este số nguyên tử cacbon nhiều hơn sô' phân tử oxi là 1. Khi cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thì lượng NaOH đã phản ứng là lOg. Giá trị của m làA. 14,5 B. 17,5 c. 15,5 D. 16,5.


Este X có công thức cấu tao thu gon là : RCOOCHg

R'C00CH2

Theo đề bài, trong phân tử este sô' nguyên tử cacbon nhiều hơn sô' nguyên tử oxi là 1 , nên X có công thức cấu tao là : CH3 COOCH2

CH3COOCH2 + 2 NaOH HCOOCH,

1HCOOÒH2

-> CHaCOONa + HCOONa + CH2-OHCH2-OH

(moi) 0,125 <- 0,25mx = 0,125 X 132 = 16,5g.

Đáp án D.

Ví dụ 7. Hợp chất hữu cơ no da chức X có công thức phân tử C7H 12O4 . Cho 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với lOOg dung dịch NaOH 8% thu được chất hữu cơ Y và 17,8g hỗn hợp muối. Công thức cấu tạo thu gọn của X làA. CHgOOClCHalCOOCaHs B. CH3COO(CH2)2COOC2H5c. CHgCOO-lCHalaOOCCaHs D. CH3OOC-CH2-COOC3H7.

217


H o = í ^ lượng 16g

C7H12O4 + N aO H---- > Y + 17,8g hỗn hợp muôi

16 + 8 = my + 17,8g

my = 6,2g; 0,1 mol Y có khôi lượng 6,2g

1 mol Y có khôi lượng 62g

Este no đa chức, có 4 nguyên tử oxi -> este 2 chức có dang RCOOCH2

R'COOCH,

n = 2. Chất Y có côngChất Y có công thức CnH2n(OH)2; Mc__H2„(OH>2 =

thức cấu tạo C2lỈ 4(OH)2 .

Vậy C7H 12O4 có công thức cấu tạo ; CH3 COOCH2

C2 H5 COOCH2

Đáp án c.Ví dụ 8 . Chất hữu cơ X có công thức phân tử C4ỈỈ6O4 tác dụng với dung dịch NaOH

(đun nóng) theo phương trình phân tử :C4H6O4 + 2NaOH---- > 2Z + Y

Để oxi hoá hết a mol Y thì cần vừa đủ 2a mol CuO (đun nóng), sau phản ứng tạo thành a mol chất T (biết Y, z, T là hợp chất hữu cơ). Phân tử khối của T là

A. 44 đvC B. 58 đvC c . 82 đvC D. 118 đvC.


X tác dụng với 2NaOH, cho 2 chất hữu cơ z và Y. Vậy C4H6O4 là este. X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1 : 2 -> X là este 2 chức.

C4H6O2 + 2NaOH---- > 2Z + Y

Y là ancol 2 chức nên có công thức cấu tao là : CHg -OHCH2 -OH

+ 2Cu + 2 H2OCHoOH CHO1 + 2CuO 1 .ÒH2 OH CHO

(Y) (T)a mol 2 a mol a mol

^(CH0 )2 =

Đáp án B.

218

Dạng 5. Bài tập xác định công thức câu tạo este ba chức mạch hở

Phương pháp giải nhanh :Xà phòng hoá một este đề bài cho một trong các dữ kiện sau ;

• Ba muối và một ancol -> ancol trong công thức cấu tạo của este là ancol ba chức.RCOOCH,

1 ^Ví du : RiCOOCH + 3NaOH

R2COOCH2

RCOONa-> RiCOONa + Glixerol

R2 COONa

^ Q J J - ~ 3n e s t c — ^ ^ 1 1 3 m u ố i > ^ a n c o l — í^ e s te

• Một muối và 3 ancol -> axit trong công thức cấu tạo của este là axit ba chức.^COORi

Ví du : R-COOR, + 3NaOHCOORg

RiOH-> R(COONa)3 + RgOH

R3OH

“ 3êste ~ muôi > ^muôl — Qeste

Tùy theo dữ kiện đề bài mà ta giải theo (1) hoặc theo (2).

Nếu đề bài không cho đủ dữ kiện để giải, ta phải giải cả 2 trường hợp :

• Este của axit đơn chức và ancol ba chức

(RCOOlgR’ + 3NaOH---- > 3RCOONa + R'(OH)3

Dựa vào neste = — Hmuối để rút ra R, tìm gôh hiđrocacbon phù hơp.3

• Este của ancol đơn chức và axit ba chức

R(C0 0 R ')3 + 3NaOH---- > R(COONa)3 + 3R'OH

Dựa vào n e s t e = ơmuối để rút ra R, tìm gốc hiđrocacbon phù hợp.

Ví d ụ 1. Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol este E (chỉ chứa một loại nhóm chức) cần dùng vừa đủ lOOg dung dịch NaOH 12%, thu được 20,4g muôi của một axit hữu cơ và 9,2g một rượu.

a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên E, biết rằng một trong hai chất (rượu hoặc axit) tạo thành este là đơn chức.

b) Thủy phân este E bằng dung dịch axit vô cơ loãng, đun nóng. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và nhận biết các sản phẩm bằng phương pháp hoá học.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đãng khối B năm 2002)


a) He = 0,1 mol; nNaOH = 0,3 mol nE : nNaOH = 0,1 : 0,3 = 1 : 3

Do đó, theo đề bài có 2 trường hợp xảy ra :

219

Trường hợp 1 : E là este được tạo thành từ axit đơn chức RCOOH và rượu ba chức r;(0 H)3 .

(RCOOlgR' + 3NaOH

(mol) 0,1 0,3

Mníựu = 9,2 : 0,1 = 92

> 3RCOONa + R'(OH)a

0,3 0,1

R’ = 92 - (3 X 17) = 41 ^ R’ là C3H5

MRcooNa = 20,4 : 0,3 = 6 8 - Khi đó este là (HCOOlaCgHg.

R + 67 = 6 8 ^ R là H

Trường hợp 2 ; Este E được tạo thành từ axit ba chức R(COOH)3 và rượu đơn chức R'OH

R(C0 0 R ')3 + 3NaOH

0,1

-> R(COONa)s + 3R'OH

),1 0,3

-> R' = 204 - (3 X 67) = 3 (loại)

(mol)

M{RCOONa)3 = 20,4 : 0,1 = 204

Vậy E có công thức cấu tạo thu gọn là (HCOOlsCsHs : glixerol triíomiat.b) Thủy phân este E bằng lượng dư dung dịch kiềm, sau đó cho hỗn hợp sau

phản ứng tác dụng với Cu(OH)2, thấy Cu(OH)2 tan và dung dịch thu được có màu xanh lam là trong hỗn hợp có glixerol. (Học sinh tự viết phương trình hoá học).

Ví d ụ 2. Cho chất hữu cơ X chỉ chứa một loại nhóm chức tác dụng với 0,5 lít dung dịch NaOH 1,5M thu được 0,45 mol muôi và 0,15 mol ancol. Lượng NaOH dư được trung hoà bởi 0,3 lít dung dịch HCl IM. Xác định công thức tổng quát của X.

H ướng d ẫn giả inNaOH = 0,5 X 1,5 = 0,75 mol; nnci = 0,3 X 1 = 0,3 mol

HNaOH pứ = 0,75 - 0,3 = 0,45 mol Phương trình hoá học của phản ứng este hoá :

R„(C00)„„R;„ + nmNaOH---- > nR(COONa)„ + mR'(OH)„

(mol)

ơancol

0,45m

0,45n

0,45

= 0,45 —> m = 1

= 0,15 -> n = 3

0,45m

0,45n

Công thức tổng quát của este có dạng (RCOOlsR'.

Ví d ụ 3. Khi thủy phân 0,01 mol este của một ancol đa chức và một axit đơn chức phải dùng l,2g NaOH. Mặt khác khi thủy phân 6,35g este đó cần 3g NaOH và thu được 7,05g muối. Xác định công thức cấu tạo của este.

220

Hướng dẫn giảiKhi thủy phân 0,01 mol este cần l,2g NaOH.

Khi thủy phân 1 mol este cần 120g NaOH hay 3 mol NaOH.Điều đó có nghĩa là ancol 3 lần ancol và có 3 gốc axit.Phương trình hoá học của phản ứng thủy phân este :

(RCOOlaR' + 3NaOH---- > 3RCOONa + R'(OH)g(3 X 40)g 3(R + 67)g

3g 7,05gRút ra R = 27 ^ 12x + y = 27. Nghiệm phù hợp là X = 2 và y = 3. Xác định gốc R' có hai phương pháp :Dựa vào phân tử khôi este.

Cứ (71 X 3 + R')g este cần 120g NaOH 6,35g este thì cần 3g NaOH

Dựa vào phân tử khối của ancol.

( 1)

-> R' = 41

ưgncol tạo thành “ ^NaOHo 3x40J _40

Theo phản ứng (1) dựa vào định luật bảo toàn khôi lượng ta tìm được khôi lượng este.

6,35 + 3 - 7,05 = 2,3g. Vậy M = 2,3 : — = 92

Vậy gốc R' = 92 - (3 X 17) = 41. Vì R' là gốc hoá trị III và là gốc no nên công thức của este là :

CH2=C H -C 0 0 -C H 2

CH2=C H -C 0 0 -C H ^ 1

CH2=C H -C 0 0 -C H 2

Ví dụ 4. Để thủy phân 25,4g este (0,1 mol) A cần dùng 200g dung dịch NaOH 6 %. Mặt khác khi thủy phân 6,35g A bằng NaOH thì thu được 7,05g muôi duy nhất. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của este, biết rằng một trong hai chất (ancol hoặc axit) tạo thành este là đơn chức.

Hướng dẫn giảiM e s te - 25,4 X 0,1 = 254

Để thủy phân 0,1 mol este cần ^ ^ = 0,3 mol NaOH. Điều đó chứng tỏ100 X 40

este phải là đa chức : 3 lần este. Như vậy có thể có hai trường hợp ;• Este của axit đơn chức và ancol đa chức (ba chức)

(RC0 0 )3R' + 3NaOH---- > 3RCOONa + R'(OH)3 (1)

221

THgO (1 ) — I inuốio

6,35 1 7,05254 ~ 3 "" R + 67

R = 27

Nếu R là gốc hiđrocacbon no : CnH2n+i = 14n + 1 = 27 -> n g (loại)

Nếu R là gốc hiđrocacbon không no có 1 nối đô i: CnH2n-i = 14n - l = 2 7 -> n = 2 Vậy axit là : CH2=CH-COOH

M e s te = 254 = (71 X 3) + R' R' = 41. Nếu R' là gốc hiđrocacbon no, hoá trị III ta có : CnH2n-i = 14n - 1 = 41 -> n = 3, đó là gốc glixerol.Công thức cấu tạo thu gọn của este ;

CH2=CH-C00CH2CH2=C H -C 0 0 CH

CH2=CH-C00ÒH2

• Este của ancol đơn chức và axit đa chức (ba chức)R(C0 0 R ')3 + 3NaOH---- > R(COONa)3 + 3R'OH (2 )

Theo (2) sô' mol este bằng sô' moi muô'i :

~ ~ = I^út ra R = 81, ta thấy gô'c R không phù hợp với bất254 R + (3 X 67)

kì loại hiđrocacbon nào. Vậy loại trường hợp này.

Ví dụ 5. Hợp chất hữu cơ A chỉ chứa một loại nhóm chức; 0,1 mol A tác dụng hết với 12g NaOH. Sản phẩm thu được gồm 0,1 mol ancol B và hỗn hợp 2 muối. Xác định công thức phân tử ancol B.

H ướng d ẫn g iả i1 2 „ „ _ ,

nNaOH = — =0,3 moi 40

Theo đề bềd : 0,1 mol A tác dụng với 0,3 mol NaOH cho 0,1 mol ancol B + hỗn hợp 2 muôiHay 1 mol A tác dụng với 3 mol NaOH cho 1 mol ancol B + hỗn hợp 2 muối.Vậy A là este đa chức có 3 nhóm chức -COO-. Vì phản ứng chỉ cho 0,1 mol ancol B, nên ancol B là ancol đa chức có 3 nhóm -O H và axit là đơn chức.Đặt công thức phân tử este là (R'COO)3R.Phương trình hoá học của phản ứng :

(R'C0 0 )3R + 3NaOH---- > R(OH)3 + 3R'COONa0,1 mol 0,3 mol 0,1 mol 0,3 mol

9,2- ^ ( 0 H>3

R + 51 = 92

= 920,1R = 41

Đặt công thức gô'c R : C x H y - > 12x + y = 41 -> Nghiệm phù hợp X = 3; y = 5 gốc R là CsHs-. Vậy ancol B có công thức phân tử CsHslOHls-

222

Ví d ụ 6 . Cho 21,8 g chất hữu cơ A chỉ chứa một loại nhóm chức, tác dụng với 1 lít dung dịch NaOH 0,5M thu được 24,6g muối và 0,1 mol ancol B. Tìm công thức phân tử của A, B biết rằng lượng NaOH dư có thể trung hoà hết 200ml dung dịch HCl IM.

Hướng dẫn giảỉ- Chất hữu cơ A tác dụng với NaOH tạo ra muôi và ancol chỉ có một loại nhóm

chức, vậy A thuộc loại este.- Đặt công thức tổng quát của A : R„ (COO)„n

R, R' là gốc hiđrocacbon trong axit và trong ancol (tương ứng) n là sô' lần ancol; m là sô' lần axit ơNaOH dùng cho phản ứng : 0,5 - 0,2 = 0,3 mol Phương trình hoá học của phản ứng :

R„(COO)^„R'j„ + mnNaOH---- > nR(COONa)„, + mR'(OH)n ( 1)

Ta cómn0 3mn"03

m

mn mol 0,3 mol

-> n = 3

n(R + 67m)g 24,6g

m mol 0 , 1 mol

0,1n(R + 67m)

24^624,6m = 0,3R + 20,Im -> R = lõm

m = 1 -> R = 15 (CH3-); m = 2 R = 30 (loại)Vậy : m = 1 nên từ (1) có 0,1 mol phản ứng

0,1 mol (CHaCOOaR' tương ứng 21,8 g ^ R' = 41 (C3H5-)Công thức phân tử của A : (CH3COO)3C3H5; B : C3H5(OH)3 . »

Ví dụ 7. Cho 16,35g chất hữu cơ X chỉ chứa một loại nhóm chức tác dụng với 0,3 lít dung dịch NaOH 0,75M thu được 18,45g muôi và 0,075 mol ancol. Công thức cấu tạo của este làA. CH3COOCH3 B. (HCOOsCaHgc. (CH3C00)2C2H4 D. (CHaCOOaCgHs.

H ướng d ẫn giả i n N a O H = 0,3 X 0,75 = 0,225 mol

R„(COO)„,„R' + mnNaOH---- > nR(COONa)™ + mR'(OH)n

(mol)

ancol ~

0,225m.n

0,225 n

0,225 -> 0,225m

0,225n

= 0,075 -> n = 3

mmugi = (R + 6 7 m ) . - ^ ^ = 18,45 R = lõm -> m = l - > R = 1 5 (-CH 3)m

223

M este = 3 X 15 + 44 X 3 + R' = = 218 -> R' = 41 (-C 3H5).0,075

Công thức cấu tạo thu gọn của este là (CHsCOOaCsHs.Đáp án D.

Ví dụ 8. Xà phòng hoá một hợp chất có công thức phân tử CioHi406 trong dung dịch NaOH (dư), thu được glixerol và hỗn hợp gồm ba muối (không có đồng phân hình học). Công thức ba muôi đó làA. CH2=CH-COONa, CH3-C H 2-COONa và HCOONaB. HCOONa, CH=C-COONa và CHgCHaCOONa c. CH2=CH-COONa, HCOONa và CH=C-COONa D. CHaCOONa, HCOONa và CHg-CH^CH-COONa.


C,,HyCOOCH2

C,.H„.COOCH vớiX + x' + x" = 4y + y' + y" = 9

C^..Hy..COOCH2

Tìm cặp nghiệm thích hợp để xà phòng hoá tạo ra ba muôi khác nhau :

ly = 3 [y = 5 [y = 1

Ba muối là CH2=CHCOONa, CHgCHaCOONa và HCOONa.Đáp án A.

Ví dụ 9. Xà phòng hoá hoàn toàn 17,24g chất béo cần vừa đủ 0,06 mol NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khôi lượng xà phòng là •*A. 17,80g B. 18,24g c . 16,68g D. 18,83g.

Hướng dẫn giảiChất béo + 3NaOH---- > CgHslOHlg + Xà phòng17,24g + (0,06 X 40)g = (0,02 X 92)g + mxà phòng ^ m = 17,80g.

Đáp án A.Ví dụ 10. Thủy phân hoàn toàn 0,2 mol một este E cần dùng vừa đủ lOOg dung

dịch NaOH 24% thu được một ancol và 43,6 g hỗn hợp muôi của hai axit cacboxylic đcfn chức. Hai axit đó làA. HCOOH và C2H5COOH B. HCOOH và CH3COOHc . C2H5COOH và C3H7COOH D. CH3COOH và C3H5COOH.


DNaOH = —— = 0 , 6 mol 40

cacboxylic đơn chức.

Q N aO H = 3n e s t e -> este của glixerol và hai axit

224

Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng, ta có :n ix + I^NaOH — ^ h h muối ^glixerol

m x + 24g = 43,6 g + 0,2 X 92g n ix = 38g

X có công thức cấu tạo thu gọn : RiCOOCHgR2 COOCH

O Q

-> Mx = — = 190 0,2

7.1.

7.2.

R3COOCH2

Ri + R2 + R3 = 190 - 173 = 17. Vậy chỉ có hai axit cacboxylic.Ba gốc hiđrocacbon mà khối lượng mol là 17 -> chỉ có thể là hai gô'c H và một gốc CH3, vậy hai axit là HCOOH và một axit là CH3COOH.Đáp án B.


Hỗn hợp X gồm axit cacboxylic đcfn chức Y và este đơn chức z (phân tử các chất chỉ chứa c, H, O). Đun nóng m gam hỗn hợp X với 400ml dung dịch NaOH IM. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được p gam một ancol R và 24,4g hỗn hợp rắn khan E gồm hai chất có số mol bằng nhau. Cho p gam ancol R tác dụng với Na dư, thoát ra 5,6 lít khí. Xác định công thức cấu tạo của ancol R, Y, z và giá trị p, m. Biết rằng trong phân tử ancol R phần trăm khối lượng c, H tương ứng là 52,17% và 13,04%.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng khối B năm 2006) Cho 0,01 mol một este X phản ứng vừa hết với lOOml dung dịch NaOH 0,2M; sản phẩm tạo ra chỉ gồm một muôi và một ancol đều có sô' mol bằng sô' mol este, đều có cấu tạo mạch thẳng. Mặt khác khi xà phòng hoá hoàn toàn 2,58g este đó bằng lượng KOH vừa đủ, phải dùng 20ml dung dịch KOH 1,5M; thu được 3,3g muôi. Xác định công thức cấu tạo của este.Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai este no, đơn chức cần 3,976 lít oxi thu được 3,248 lít khí CO2 . Cho lượng este này tác dụng với dung dịch KOH dư thu được hỗn hợp hai ancol kê' tiếp và 3,92g muối của một axit hữu cơ. Xác định công thức cấu tạo của mỗi este, biết rằng các khí đo ở đktc.Cho X là este của axit cacboxylic đơn chức và glixerol. Đun nóng 7,9g X với dung dịch NaOH (dư), khi kết thúc phản ứng thu được 8 ,6 g hỗn hợp muôi. Cho hỗn hợp muối này tác dụng với H2SO4 dư thu được ba axit hữu cơ A, B, c trong đó A, B là hai chất đồng phân, c là đồng đẳng kê' tiếp của A. Xác định công thức cấu tạo của X. Biết c có mạch cacbon không phân nhánh.

7.5. Xà phòng hoá một este A đơn chức chưa no bằng một lượng vừa đủ dung dịch NaOH, chỉ thu được một sản phẩm duy nhất B không có sản phẩm thứ hai dù lượng nhỏ. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, nung chất B với vôi tôi trộn xút thu được ancol (Z) và một muối vô cơ. Đô't cháy hoàn toàn ancol (Z) thu được CO2 và hơi H 2O có tỉ lệ về thể tích lần lượt là 3 : 4.

7.3.

7.4.

225

a) Viết các phưcmg trình phản ứng tổng quát và xác định công thức cấu tạo có thể có của este (A) biết phân tử A có mạch cacbon không phân nhánh.

b) Hợp chất đcfn chức (Ai) là đồng phân khác chức của A; Ai có khả nàng phản ứng trùng hợp và có đồng phân hình học. Viết công thức cấu tạo của Ai và đồng phân cis-trans của Ai.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Y dược TPHCM năm 2000)7.6. Cho 0,01 mol một este của axit hữu cơ phản ứng vừa đủ với lOOml dung dịch

NaOH 0,2M; sản phẩm tạo thành chỉ gồm một ancol và một muối có số mol bằng nhau. Mặt khác, khi xà phòng hoá hoàn toàn l,29g este đó bằng một lượng vừa đủ là 60ml dung dịch KOH 0,25M, sau khi phản ứng kết thúc đem cô cạn dung dịch thu được l,665g muôi khan. Xác định công thức phân tử ancol và axit hữu cơ.

7.7. Hây tính chỉ sô' xà phòng hoá một chất béo, biết rằng khi xà phòng hoá hoàn toàn l,5g chất béo đó cần 50ml dung dịch KOH 0,1M.

7.8. Tính chỉ số axit của chất béo, biết rằng để trung hoà 7g chất béo cần 7,5ml dung dịch NaOH 0,1M.

7.9. Cho 1,5 mol axit axetic và 2,25 mol ancol etylic vào bình cầu và đun hồi lưu có H2SO4 đặc xúc tác. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng trong hỗn hợp có 0,9 mol este. Tính hằng sô' cân bằng của phản ứng este hoá ở nhiệt độ đó ?

7.10. Một hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ đơn chức. Cho X phản ứng vừa đủ với 500ml dung dịch KOH IM. Sau phản ứng thu được hỗn hợp Y gồm hai muôi của hai axit cacboxylic và một ancol. Cho toàn bộ lượng ancol thu được trên cho tác dụng với Na (dư) sinh ra 3,36 lít H2 (đktc). Xác định trong hỗn hợp X gồm những chất nào ?


7.11. Hợp chất hữu cơ mạch hở X có công thức phân tử C5H10O. Chất X không phản ứng với Na, thỏa mãn sơ đồ chuyển hoá sau :

X > Y — > este có mùi chuôi chín.Ni, t° H2SO4 đặc, t°

Tên của X làA. Pentanal B. 2-metyl butanalc. 2,2-đimetyl propanal D. 3-metyl butanal.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010)7.12. Cho các sơ đồ chuyển hoá sau ;

a) C3H4 0 2 + N a 0 H ---- >X + Yb) X + H2SO4 (loãng) ^ z + Tc) z + dd AgNOa/NHa (dư)----> E + Ag + NH4NO3d) Y + dd AgNOs/NHs (dư)--- > F + Ag + NH4NO3

226

Chất E và chất F theo thứ tự làA. HCOONH4 và CH3CHO B. (NH4)2C0 3 và CH3COONH4c. HCOONH4 và CH3COONH4 D. (NH4)2CƠ3 và CH3COOH.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2012) Đề thi này gần giống đề thi khôi A năm 2008.

7.13. Cho các sơ đồ phản ứng : a) C5H8O4+NaOH > B + c + H2O

b) B + NaOH CuO > CH4 + NaaCOs

c) c C2H4 + H2O

Tên gọi của B và c lần lượt làA. Sucxinat natri và ancol etylic B. Malonat natri và ancol etylic c. Malonat natri và ancol metylic D. Sucxinat natri và ancol metylic.

7.14. Cho các sơ đồ phản ứng : a) C3ỈỈ6O2 ---- > X + Yb) X -Ỉỉỉ2ễ9±^ Y + Na2SƠ4

Y ÂgNOg/NH dư z + Ag + NH4NO3

Các chất X, Y, z lần lượt làA. CHgCOONa, CH3CHO, CH3COONH4

B. HCOONa, HCOOH, (NH4)2C0 3

c. HCOONa, HCHO, (NH4)2COsD. HCOONa, HCOOH, HCOONH4 .

7.15. Cho sơ đồ chuyển hoá :+H2dư(Ni,t®) > X +NaOH dư, t° » Y +HC1 » zTriolein

Tên của z làA. Axit oleic B. Axit linoleic c. Axit stearic D. Axit panmitic.

(Trích để thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2010)7.16. Cho các sơ đồ chuyển hoá sau :

a) C5H6O4 + N aO H---- > X, Y, z

b) X + NaOH H2 + T

c) Y + NaOH CH3OH + T

d) z + AgNOg + NH3 + H2O E + Agị + NH4NO3

Các chất X, Y, E theo thứ tự làA. CHgCOONa, HOCHaCOONa, (NH4)2CƠ3

B. HCOONa, HOCHaCOONa, CH3COONH4 c. HCOONa, HOCHaCOONa, (NH4)2CƠ3D. HOCH2COONa, CHgCOONa, CH3COONH4.

227

7.17. Thủy phân hợp chất hữu cơ X trong dung dịch NaOH (dư), đun nóng, thu được sản phẩm gồm 2 muối và ancol etylic. Chất X làA. CH3COOCH2CH2CI c. CHgCOOCHĨcDCHs

7.18. Cho sơ đồ phản ứng :

B. CH3COOCH2CH3 D. CICH2COOC2H5.

Este X (C4H6O2) +NaOH » Y AgNOg/NHg 2 C2H3 0 2 Na.

Công thức của X thỏa mãn theo sơ đồ đã cho là A. CH2=CHC0 0 CH3 B. CH3COOCH2CH3

c. HC0 0 CH=CH2 D. CH3C0 0 CH=CH2 .7.19. Cho các phát biểu sau :

a) Chất béo được gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.b) Chất béo nhẹ hơn nước, không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung

môi hữu cơ.c) Phản ứng thủy phân chất béo trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch.d) Tristearin, triolein có công thức lần lượt là :

(CivHssCOOlsCsHs; (CivHssCOOlsCsHs.Số phát biểu đúng làA. 4 B. 1 c. 2 D. 3.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2012)7.20. Số trieste khi thủy phân đều cho sản phẩm gồm glixerol, CH3COOH và

C2H5COOH làA. 9 B. 4 c. 6 D. 2.

7.21. Este X là hợp chất thơm có công thức phân tử là C9H10O2. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH tạo ra hai muôi đều có phân tử khối lớn hơn 80. Công thứccấu tạo thu gọn của X là A. CH3COOCH2C6H5

c. C6H5COOC2H5B. HCOOC6H4C2H5

D. C2H5COOC6H5 .(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)

1.22. Cho các este : etyl fomat (1), vinyl axetat (2), triolein (3), metyl acrylat (4), phenyl axetat (5). Dãy gồm các este dều phản ứng được với dung dịch NaOH (đun nóng) sinh ra ancol làA. (1 ), (2 ), (3) B. (1 ), (3), (4) c. (2 ), (3), (5) D. (3), (4), (5).

7.23. Hợp chất hữu cơ mạch hở X có công thức phân tử C6H 10O4 . Thủy phân X tạo ra hai ancol đơn chức có số nguyên tử cacbon trong phân tử gấp đôi nhau. Công thức của X làA. CH3OCOCH2-COOC2H5 B. C2H5OCOCOOCH3

c. CH3OCO-COOC3H7 D. CH3OCOCH2CH2COOC2H5.

228

7.24. Tổng số hcfp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở, có cùng công thức phân tử C5H 10O2, phản ứng được với dung dịch NaOH nhưng không có phân tử tráng bạc làA. 4 B. 5 c. 8 D. 9.

7.25. Xà phòng hoá hoàn toàn l,99g hỗn hợp hai este bằng dung dịch NaOH thu được 2,05g muôi của một axit cacboxylic và 0,94g hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng kế tiếp nhau. Công thức của hai este đó làA. CH3COOCH3 và CH3COOC2H5 B. C2H3COOCH3 và C2H5COOCH3

c. CH3COOC2H5 và CH3COOC3H7 D. HCOOCH3 và HCOOC2H5.

7.26. Chất hữu cơ X có công thức phân tử C5H8O2 . Cho 5g X tác dụng hết với dung dịch NaOH thu được một chất hữu cơ không làm mất màu nước brom và 3,4g một muôi. Công thức cấu tạo của X làA. CH3C0 0 C(CH3)=CH2 B. HC0 0 C(CH3)=CHCH3

c. HC00CH2CH=CHCH3 D. HC00CH=CHCH2-CH3.(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2009)

7.27. Cho hỗn hợp X gồm hai hợp chất hữu cơ no, đơn chức tác dụng vừa đủ với lOOml dung dịch KOH 0,4M thu được một muôi và 336ml hơi một ancol (đktc). Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp X trên, sau đó hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng Ca(OH)2 (dư) thì khôi lượng bình tăng 6,82g. Công thức của hai hợp chất hữu cơ trong X làA. CH3COOH và CH3COOC2H5 B. C2H5COOH và C2H5COOCH3

c . HCOOH và HCOOC2H5 D. HCOOH và HCOOC3H7.

7.28. Hợp chất hữu cơ X tác dụng được với dung dịch NaOH đun nóng và với dung dịch AgNƠ3 trong NH3 . Thể tích 3,7g hơi chất X bằng thể tích của l , 6 g khí O2

(cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Khi đốt cháy hoàn toàn Ig X thì thể tích khí CO2 thu được vượt quá 0,7 lít (đktc). Công thức cấu tạo của X là

A. 0=CH-CH2-CH20H B. HOOC-CHOc . CH3COOCH3 D. HCOOC2H5 .

7.29. Este X (có phân tử khối bằng 103 đvC) được điều chế từ một ancol đơn chức (có tỉ khối hơi so với oxi lớn hơn 1) và một aminoaxit. Cho 25,75g X phản ứng hết với 300ml dung dịch NaOH IM, thu được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được m gam chất rắn. Giá trị của m làA. 27,75 B. 24,25 c. 26,25 D. 29,75.

7.30. Hỗn hợp M gồm ancol no, đơn chức và axit cacboxylic đơn chức Y, đều mạch hở và có cùng sô' nguyên tử c , tổng số mol 2 chất là 0,5 mol (số mol chất Y lớn hơn sô' mol chất X). Nếu đô't cháy hoàn toàn M thì thu được 33,6 lít khí CO2 (đktc) và 25,2g H2O. Mặt khác, nếu đun nóng M với H2SO4 đặc để thực hiện phản ứng este hoá (hiệu suất là 80%) thì sô' gam este thu được làA. 22,80 B. 34,20 c. 27,36 D. 18,24.


229

7.31. Đốt cháy hoàn toàn một este đcfn chức mạch hở X (phân tử có sô' liên kết 710

nhỏ hơn 3), thu được thể tích khí CO2 bằng — thể tích oxi đã phản ứng (các thể

tích đo ở cùng điều kiện). Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với 200ml dung dịch KOH 0,7M thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 12,88g chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 10,56 B. 7,20 c. 8 , 8 8 D. 6 ,6 6 .

7.32. Để trung hoà 15g một loại chất béo có chỉ số axit bằng 7, cần dùng dung dịch chứa a gam NaOH. Giá trị của a là

A. 0,150 B. 0 , 2 0 0 c . 0,280 D. 0,075.

7.33. Thủy phân este X có công thức C4H8O2 (với xúc tác axit) thu được hai sản phẩm hữu cơ X và Y. Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y. Vậy chất X làA. Metylic B. Etylaxetat c. Axit fomic D. Etylic.

7.34. Xà phòng hoá 8 ,8 g etyl axetat bằng 200ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan có khôi lượng làA. 8 ,2 g B. 8,56g c. 3,28g D. 1 0 ,4g.

7.35. X là este no đơn chức, có tỉ khôi hơi đối với CH4 là 5,5. Nếu đem 2,2g este X tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu được 2,05g muôi. Công thức cấu tạo thu gọn của X làA. HCOOCH2CH2CH3 B. CH3COOC2H5

c . C2H5COOCH3 D. HC00CH(CH3)2.

7.36. Thủy phân hoàn toàn 444g một lipit thu được 46g glixerol và hai loại axit béo. Hai loại axit béo đó làA. CnHggCOOH và C17H35COOH B. C17H31COOH và C17H33COOH c. C15H31COOH và C17H35COOH D. C17H33COOH và C15H31COOH.

7.37. Khi đốt cháy hoàn toàn một este no đơn chức thì sô' mol CO2 sinh ra bằng sô' mol O2 đã phản ứng. Tên gọi của este là

A. Etyl axetat B. Metyl fomiat c . Metyl axetat D. n-propyl axtat.

7.38. Este đơn chức X có tỉ khối hơi so với CH4 là 6,25. Cho 20g X tác dụng với 300ml dung dịch KOH IM (đun nóng). Cô cạn dung dịch X sau phản ứng thu được 28g chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là

A. CH2=CH-CH2C00CH3 B. CH2=CH-C00C2H5

c. CH3C0 0 CH=CH-CH3 D. CH3-C H 2C0 0 CH=CH2.

7.39. Este X không no, mạch hở, có tỉ khô'i hơi so với oxi bằng 3,125 và khi tham gia phản ứng xà phòng hoá tạo ra một anđehit và một muối của axit hữu cơ. Sô' công thức cấu tạo phù hợp với X làA. 2 B. 5 c. 4 D. 3.

230

7.40. Để trung hoà lượng axit tự do có trong 14g một mẫu chất béo cần 15ml dung dịch KOH 0,1M. Chỉ số axit của mẫu chất béo trên là

A. 6 , 0 B. 5,0 c . 7,2 D. 5,5.7.41. Cho chất X tác dụng với một lượng vừa đủ NaOH, sau đó cô cạn dung dịch

thu được chất rắn Y và chất hữu cơ z. Cho z tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 thu được chất hữu cơ T. Cho T tác dụng với dung dịch NaOH lại thu được chất Y. Chất X có thể làA. HC00CH=CH2 B. CH3C00CH=CH2c . HCOOCH3 D. CH3C0 0 CH=CH-CH3.

7.42. Khi đốt cháy hoàn toàn 4,4g chất hữu cơ X đơn chức thu được sản phẩm cháy chỉ gồm 4,48 lít CO2 (đktc) và 3,6g H2O. Nếu cho 4,4g hợp chất X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 4,8g muối của axit hữu cơ và chất hữu cơ z. Tên của X làA. Etyl propionat B. Metyl propionatc. Etyl axetat D. Isopropyl axetat.

7.43. Cho 20g một este X (có M = 100) tác dụng với 200ml dung dịch NaOH IM. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được 23,2g chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X làA. CH2=CHCH2C00CH3 B. CH3C00CH=CHCH3c . C2H5C0 0 CH=CH2 D. CH2=CHC00C2H5.

7.44. Cho m gam hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức, mạch hở tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 11,2g KOH thu được muối của axit cacboxylic và một ancol X. Cho toèm bộ X tác dụng hết với Na thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). Hai chất hữu cơ đó làA. 1 este và 1 axit B. 2 axitc . 2 este D. 1 este và 1 ancol.

7.45. Khử este no, đơn chức, mạch hở X bằng LÌAIH4 thu được ancol duy nhất Y. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 0,2 mol CO2 và 0,3 mol H2O. Đốt cháy hoèm toàn 0 , 1 mol X thu được tổng khối lượng CO2 và H2O làA. 24,8g B. 16,8g c. 18,6g D. 28,4g.



7,1, - Xác định công thức cấu tạo của ancol R :

Vì este đơn chức nên ancol đơn chức. Đặt công thức phân tử của ancol là CxHyO.

rnu . . . . . . . . . . 52,17 13,04 34,79 „ ^ ,Theo đề bài, ta có tỉ lệ :x : y : 1 = — ■— : — = 2 : 6 : 11 2 1 16

2 3 1

Công thức phân tử của R là C2H6O. Rượu R là C2H5 OH.

2 C2H5OH + 2N a---- > 2 C2H5 0 Na + H2

0,56(moi) 0,0522,4

= 0,025

p = 0,05 X 46 = 2,3g.

- Xác định công thức cấu tạo của Y, z và tính giá trị của m :

Gọi CTPT của axit Y là RiCOOH, của este là R2COOC2H5, sô mol Y và z trong m gam hỗn hợp X lần lượt là a và b, ta có :

RiCOOH + N aO H ---- ). RiCOONa + H2O

(mol) a a a

R2COOC2H5 + NaOH RaCOONa + C2H5OH

(mol) b b b

Nếu NaOH không dư thì hỗn hợp rắn khan E gồm hai muối RiCOONa và R2COONa.

^muối “ nNaOH = 0,4 X 1 = 0,4 mol

í RaCOONa = ’ C2H5 = 0,05 mol

^RiCOONa = 0,4 - 0,05 = 0,35 mol # 0,05 mol

(Theo đề bài chất rắn khan E gồm 2 chất có số mol bằng nhau) mâu thuẫn với đề bài. Vậy NaOH phải dư.

Trong hỗn hcíp rắn E gồm NaOH dư và RiCOONa (Ri = R2) có số mol bằng nhan

^C2HgOH = b = 0,05 mol

nNaOH dư = 0 , 4 - a - b = a + b ^ a + b = 0 , 2 - > a = 0,15

nirắn khan E = (Ri + 67)0,2 + 40 X 0,2 = 24,4 ^ Ri = 15 (-CH3)

CTCT của axit Y : CH3COOH và este z là : CH3COOC2H5

Giá trị của m = 60 X 0,15 + 8 8 X 0,05 = 13,4g.

7.2, nNaOH = 0,1 X 0,2 = 0,02 mol ; Heste = 0,01 mol

Vậy tỉ số mol este : sô' mol NaOH = ,2l£ì = Ạ0,02 2

Suy ra este có 2 nhóm este và có thể thuộc các loại sau :

R(C00R’)2; (RC00)2R'; R(C00)2R'Vì sau phản ứng tạo ra sô' mol este = sô' mol muôi = sô' mol ancol, nên chỉ có công thức R(C0 0 )2R' là thỏa mãn : nKOH = 0,02 X 1,5 = 0,03 mol

(mol)

R(C00)2R' + 2KOH

0,015 0,03R(C00K)2 + R'(0H)2

0,015 0,015(1)

232

7.3.

Theo phưctog trình (1) ta có số mol muối bằng — số mol KOH = 0,015 mol2

Mmuô'i = 3,33 : 0,015 = 222 mà Mmuôi = R + (44 + 39)2. Suy ra R = 56.Vậy muôi là C4Hg(COOK)2 . Axit tạo ra este là C4H8(COOH)2 .^ Mest« = 2,54 : 0,015 = 172 tức là C4H8(COO)2R' = 172 -> R’ = 28 ^ R' là C2H4 . Ancol là C2H4(OH)2

/C O O -C H 2Công thức cấu tạo este : C.H r I

• ® ^ 0 0 -ÒH 2

Cần nhớ : Khi đề bài cho xà phòng hoá một este, sản phẩm chỉ gồm một muối và một ancol đều có số mol bằng số mol của este. Xác định công thức

cấu tao của este, biết rằng số mol este bằng — sô' mol kiềm.2

Đôi với loại bài này ta nên giải :

Tỉ lệ sô' mol este bằng — sô' mol kiềm, suy ra este có hai nhóm este và có thể2

thuộc các công thức tổng quát sau :

R(C0 0 R')2; (RC0 0 )2R’; R(C0 0 )2R'

Nếu đề bài cho Ueste = nmuối = Hanco! thì chỉ có công thức tổng quát R(C0 0 )2R' thỏa mãn.

no^ = 0,1775 mol; nco2 = 0,145 mol

Khi đô't cháy một hỗn hợp nhiều este thuộc cùng dãy đồng đẳng ta áp dụng công thức :

Hhh = l,5nc02 ~ 1^02

neste = 1,5.0,145 - 0,1775 = 0,04 mol 0,145n?0,04

3,6

Vì hai este của cùng một axit và hai ancol kê' tiếp nên hcfn kém nhau một nhóm CH2 , vậy công thức phân tử của hai este là C3H6O2 và C4H8O2.Phản ứng xà phòng hoá :

RCOOR + KOH---- > RCOOK + ROH

(mol) 0,04 0,04(R + 83).0,04 = 3,92 -> R = 15 (CH3)

Suy ra hai este là CH3COOCH3 và CH3COOC2H5.

7.4. Đặt công thức chung của 3 axit A, B, c là RCOOH -> X là (RCOOlgCgHg

(RCOOlgCgHg + 3NaOH---- > 3RCOONa + CaHgíOHlg

233

2RC00Na + H2SO4 ---- > 2RC00H + Na2SƠ4

^RCOONa ^ ^ e s te

8,6 = 3 x ^ 1 17,9 R = 47,6

" A và B là hai chất đồng phân

(R + 67) 3R + 173và R : CsHanî ^ 14n + 1 = 47,6 H = 3,32 Do dó A, B, c là C3H7COOH, C3H7COOH và C4H9COOH CTCT của A : CHalCHalí-COOH ^

B : CH3-CH-COOH

ỎH3

c : CH3(CH2)3-C 0 0 HSuy ra công thức cấu tạo của X là :

CHaCCHala-COOCHaCH3-CH-COO— CH 3 Ỵ -

ÒH3

CHgíCHala-COOCHa

7.5. a) Theo giả thiết A phải là este no, đơn chức mạch vòng có công thức cấu tạotổng quát là

C„H2„-C = 0 + N aO H---- > HO-C„H2n-COONa

C j^ 2n;>C= 0

( 1)

o B

H0-CnH2n-C00Na + NaOH CnHan iOH + NaaCOa

(Z)3n

CnH2n+ 2 0 + I — I O2 ---- nC0 2 + (n + 1 )H2 0

yc02_ ^ Số mol CO2 ^ 3 ^ _ Ị Ị _ ^ ^ 3 c t CT của A ; Q ^ 6 ^ = 0Vjj o Sô" mol HgO 4 n + 1

Công thức cấu tạo thu gọn có thể có của A ;CH2-C=0 c h ,1 1 L

CHa c = 0 ; HgC-CH—0 ; ÓH2

■ ‘ ■ CH-C=0CH2 - 0

Vb) Công thức cấu tạo có thể có của Ai là CH3-CH=CH-C 0 0 H

nCH=CH 1 1CH3 Ó0 0 H

xt, t° , p , I^ỸH-CH— [cHgCOOH]^

234

V "Hai đồng phân hình học của Ai là :

H_ COOH

\)O O H

(trans) (cis)7.6. Lập luận để xác định công thức phân tử este và ancol :

^NaOH = 0 .0 2 Ìeste 0,01

este là este 2 chức, nhưng đề bài cho số mol muối bằng sô'

mol ancol nên công thức tổng quát của este là : R(COO)2R'RlCOOlaR’ + 2 K OH---- > R(COOK)2 + R'(OH)2

(mol) 0,0075 0,015 0,0075 0,0075Theo đề bài : 0,0075 mol este có khô'i lượng l,29g

1 mol este có khối lượng M gam

Meste = 172g0,0075 mol muối có khôi lượng l,665g 1 mol muôi có khối lượng M gam

—> Mmuôi = 222g; Mjị(Q0 0 K)2 “ 222g ^ R = C4H8

Vậy công thức phân tử axit hữu cơ là C4Hg(COOH)2

Meste = 172; Mc jỊg(QOO)2R’ ~ —> R = 28 (C2H4)

Vậy công thức phân tử ancol B là C2H4(OH>2 .

7.7. nKOH = 0,05 X 0,1 = 0,005 molưiKOH = 0,005 X 56 = 0,280g hay 280mg KOH

Chỉ sô' xà phòng hoá : = 186,67.1,5

7.8. nNaOH = 0,0075 X 0,1 = 0,00075 molVì NaOH là bazơ đơn chức như KOH, nên cần sô' mol bằng nhau trong phản ứng trung hoà.

niKOH cần dùng = 0,00075 X 56 = 0,0042g hay 42mg.42Chỉ sô axit của chất béo = — = 6 .7

Cần nhớ :

- Chỉ sô' axit của chất béo là sô' miligam KOH cần dùng để trung hoà axit béo tự do có trong Ig chất béo.

- Chỉ sô' xà phòng hoá là tổng sô' miligam KOH để xà phòng hoá chất béo nguyên chất (triglixerit) và trung hoà axit béo tự do trong Ig chất béo.

235

7.9. Phưcíng trình phản ứng hoá este :

CH3 COOH + HOC2H5 CH3 COOC2H5 + H2O

Sô' mol lúc đầu : 1,5 2,25 0 0

Sô' mol phản ứng : 0,9 0,9Sô' mol lúc cân bằng :: (1,5 - 0,9) (2,25 - 0,9) 0,9 0,9

Hằng sô' cân bằng K = ^ _ 0,75.0,6 X 1,35

7.10. Vì hai chất trong X đều đơn chức, đều tác dụng với KOH nên tỉ lệ mol phản ứng giữa mỗi chất với KOH đều là 1 : 1.

Hhhx = ơ k o h = 0,5 X 1 = 0,05 molRCOOR' + KOH---- > RCOOK + R'OH2R'OH + 2 N a---- > 2R'ONa + H2

3,360,3 mol22,4

= 0,15 mol

ƠROH = 0,3 mol; vậy sô' mol este cũng là 0,3 mol. Chất còn lại không thể là este. Khi tác dụng với KOH sinh ra muôi. Vậy chất thứ hed phải là axit. Hỗn hợp X gồm một axit, một este.

II. Bài tập trắc nghiệm7.11D 7.12B 7.13B 7.14B 7.15C 7.16B 7.17D 7.18D 7.19D 7.20B

7.21D 7.22B 7.23A 7.24D 7.25A 7.26B 7.27A 7.28D 7.29C 7.30D

7.31C 7.32D 7.33D 7.34C 7.35B 7.36A 7.37B 7.38D 7.39C 7.40A

7.41B 7.42B 7.43C 7.44D 7.45A

7.11. Este có mùi chuối chín : CH3COOCH2 -CH 2 -CH-CH 3

CH,

CH3 -CH-CH 2 -CHO + H2 ^ CHg-CH

CH3 CH;

(X) (Y)

CH3 COOH + CH3 -CH -CH 2 -CH 2 OH 4H5.MU4 dặc ^

CH3 CH3

7.12. HCOOCH^CHa + N aO H---). HCOONa + CH3CHO(X) (Y)

HCOONa + H2SO4 -----> HCOOH + NaHSO^(Z) (T)

HCOOH + 2 AgNƠ3 + 2 H2O + 4 NH3 ---- > (NH4)2C0 3 + 2Agị + 2 NH4NO3(E)

236

CHgCHO + 2AgNƠ3 + H2O + 3NH3---- > CH3COONH4 + 2A gị + 2NH4NO3(F)

CH2(COONa)2 + C2H5OH + H2O(B) (C)

7.13. CH3 -CH 2 O-C-CH 2 COOH + 2NaOH -0/C O O N a .0

C H 2< + 2NaOH CH4 + 2Na2C03 COONa cao

C2H5OH C2H4 + H2O.

7.14. a) HCOOC2H5 + N aO H---- > HCOONa + C2H5OHb) 2HCOONa + H2SO4 ---- > 2HCOOH + Na2SƠ4

c) HCOOH + 2AgNƠ3 + 2H2O + 4NH3 (NH4 )2COs + 2Ag + 2NH4NO3

7.15. (CnH33COO)3C3H5 + 3 H2 ---- > (CnH35COO)3C3H5 (X)3X + 3NaOH---- > C3H5(OH)3 + SCnHasCOONa (Y)Y + H C l---- > CivHasCOOH + NaCl

(Z) axit stearic

7.16. C5IỈ6O4 có công thức cấu tạo thu gọn là : HCOOCH2 -C Iu CH=CH2

a) C5H6O4 + 2NaOH---- > HCOONa + HOCH2COONa + CH3CHO(X) (Y) (Z)

b) HCOONa + NaOH H2 + NaaCOa

(T)

c) HOCHaCOONa + NaOH CH3OH + NaaCOg

(T)d) CH3CHO + 2 AgNƠ3 + 3 NH3 + H2O ---- > CH3COONH4 + 2Agị + 2 NH4NO3

(Z) (E)

7.17. Thủy phân CICH2COOC2H5 trong dung dịch NaOH (dư) cho C2H5OH và hai muôi là NaCl và HOCHaCOONa.

7.18. Với sơ đồ phản ứng :Este X (C4H6O2) Y +AgNO NH3 2 ^NaOH ^ c^HsOaNa

Công thức của X thỏa mãn theo sơ đồ đã cho là CH3COOCH=CH2 vì

CH3C0 0 CH=CH2 _tíỉ52ỉi> CH3CHO ddAgNOg/NHa CH3COONH4

CHaCOONa

7.19. Sô" phát biểu đúng là (a), (b), (c); phát biểu sai là (d).

237

7.20. Kí hiệu gốc CH3COO- là X và gốc C2H5COO- là Y.

Trieste tao từ hai gốc axit trên với glixerol CH2 -C H -C H 2 là :OH OH OH

----- 1 I----- 1----- 1 I------1----- 1I— \— I rX X Y X Y X Y X Y Y Y X

7.21. Este X (C9H 10O2) + NaOH Tạo 2 muối có M > 80 thì chỉ có este có công thức cấu tạo dơn giản là C2H5COOC6H5 vì

C2H5COOC6H5 + 2NaOH---- > C2H5COONạ + CeHsONa + H2O

M = 82 M = 116

7.22. Các chất (1), (3), (4) phản ứng với dung dịch NaOH cho ancol.

7.23. CH3OCOCH2COOC2H5 khi thủy phân tạo ra hai ancol khác nhau, ancol C2H5OH có sô' nguyên tử cacbon gấp đôi ancol CH3OH.

7.24. Có 9 đồng phân cấu tạo có cùng công thức phân tử C5H 10O2 tác dụng được với dung dịch NaOH, không tham gia phản ứng tráng bạc.

4 đồng phân axit : CH3(CH2)3-COOH; CH3CH2-CH-COOH

CH3

CH3-CH-CH2COOH ; (CHalaC-COOH

CH3

CH3COOCH2CH2CH3; CHaCOOCHíCHgla;

C2H5COOC2H5; CH3CH2CH2COOCH3;

(CHalaCHCOOCHa.

7.25. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta tính được khôi lượng NaOH, từ đó ta tính được khôi lượng NaOH, nNaOH = 0,025 mol

nmuối = ơNaOH = 0,025 mol (Đáp án toàn là este đơn chức)2,05

5 đồng phân este

Mmuối = = 82 -> muối là CHsCOONa

0,94

0,025

ơancol “ ƠỊvjaOH “ 0,025 moỉ Mancol = 37,60,025

Hai ancol có công thức phân tử là CH3OH và C2H5OH Vậy 2 este là CH3COOCH3 và CH3COOC2H5 .

7.26. nx = — = 0,05 mol 100

CsHgOa + NaOHA/r 3,4M;RCOONa 0,05

---- > RCOONa + Ancol (hoặc xeton)

= 6 8 ^ R = H.

Vậy CTCT thu gọn của este là HCOOC(CHg)=CHCH3 .

238

ơeste = nancoi = 0,015 mol -> Haxit = 0,1 X 0,4 - 0,015 = 0,025 mol Vì X gồm 2 chất hữu cơ no đơn chức (axit và este) có chung công thức tổng quát CnH2n0 2 nên sản phẩm cháy có :

6,82

7.27. Qua đáp án về đề bài X gồm một axit hữu cơ đơn chức và một este đơn chứccó cùng gốc với axit hữu cơ.

n,CO2 “ “ H2O (44 +18)= 0 , 1 1 mol

n = 0,11 0,11 ~ 0,04

= 2,75; n là số nguyên tử c trung bình trong hai hợp chấtnx

hữu cơ X.

Vậy công thức của axit là CH3COOH và este là CH3COOC2H5 .

7.28. Mx = -7 ^ = 74. — mol X dốt cháy vươt quá -r?— niol CO21^ 74 y ' ỉ H 22,432

0,0135 mol X đốt cháy vượt quá 0,03125 molVậy 1 mol X khi đốt cháy cho 3 mol khí CO2 (4 đáp án số mol CO2 đều bằng 3 hoặc 2 khi đốt cháy). X phản ứng với NaOH đun nóng phản ứng với AgNOa/NHg và có M = 74 ^ X có CTPT là HCOOC2H5 .

7.29. Theo đề bài, công thức phân tử của X có dạng :H2N-C,Hy-C0 0 C„H„ (n > 2; X > 1)

Mx = 1 2 x + y + 1 2 n + m + 16 + 44 = 103 -> 1 2 x + y + 1 2 n + m = 43 Vì n > 2 nên ta chọn n = 2 và gốc CnHm là C2H5.Vậy 12x + y = 14 và X = 1; y = 2 nên CxHy là CH2.

X có công thức cấu tạo thu gọn là H2NCH2-COOC2H5

UNaOH = 0,3 mol; nx = 0,25 mol

™ = ^HaNCHaCOONa + rơNaOH dư = 97 X 0,25 + 40 X 0,05 = 26,25g.

7.30. ncog = 1,5 mol; nnô = 1.4 mol

nn = ■co.

nM

hẼ.0,5

= 3 hhMX : CgHgO Y : C3HI02

H =2 nHgO _ 2 X 1,4

0,5= 5,6 ^ m = 2; 4. Nghiệm hợp lí là m = 4.

Vì theo đề bài ny > nx nên Y là C3H4O2 (CH2-CH-COOH)CgHsO

X

+ 0.^ 3 C0 2 + 4 H2 0

3x 4x

C3H4O2 3 CƠ2 + 2H2O

y 3y 2x

239

Ta có hệ phương trình :íx + y = 0,5 X = 0,2 mol[4x + 2y = 1,4 y = 0,3 mol

Este : CH2=CH-C0 0 C3H7

Tính số mol este sinh ra theo số mol ancol

H e s te = 0.8 X 0,2 = 0,16 mol; n i e s t e = 0,16 X 114 = 18,24g.7.31. Este đơn chức mạch hở có số liên kết n nhỏ hơn 3 nghĩa là sô' liên kết n bằng

1 hoặc bằng 2 .- Nếu 71 = 1 : nghĩa là mạch cacbon không có liên kết 71 (liên kết 77 nằm ở nhóm

chức axit), nên công thức phân tử este có dạng CxH2x0 2 -- Nếu 71 = 2 : có 1 liên kết 7t ở mạch cacbon, công thức phân tử có dạng CxH2x_2 0 2 .

Đặt công thức phân tử của X là CxHy0 2 , theo đề bài :

' XCO2 + — H2O 2

CxHyƠ2 + | x + ^ - l l 0 2

y 1X + — - 1 mol X mol, 4 J

X = — Ị x + — - l j > X - l,5y — 6

- Nếu y = 2x -> X = 3, CTPT của X : C3H6O2

- Nếu y = 2 x - 2 - > x = 4, 5 (loại nghiệm này)X có hai công thức cấu tạo thu gọn : HCOOC2H5 và CH3COOCH3

Đặt sô' mol X là a, theo đề bài, ta có :- Nếu X là HCOOC2H5 muối là HCOOK nên :

84a + (0,14 - a)56 = 12,88 ^ a = 0,18 > 0,14 (loại)- Nếu X là CH3COOCH3 ^ muối là CH3COOK nên ;

98a + (0,14 - a)56 = 12,88 a = 0,12 ^ m = 0,12 X 74 = 8 ,8 8 g.

7.32. Chỉ sô' axit là sô' miligam KOH cần để trung hoà axit tự do có trong Ig chất béo.

Vậy mKOH = 15 X 7 = 105mg; njỊOH = ^ 10“® = 1,875.10“ mol56

riNaOH - Hkoh = 1,875.10 ® mol a = mNaOH = 1,875.10“® X 40 = 0,075g.

7.34. nNaOH = 0,2 X 0,2 = 0,04 mol; Heste = 0,1 molCH3COOC2H5 + N aO H---- > CHaCOONa + C2H5OH

0,04 0,04 ^ 0,04

™CH3COONa = 0,04 X 82 = 3,28g.

240

7.35. Meste = 16 X 5,5 = 88; neste = 2,2 : 88 = 0,025 mol

R -C ^” , + N aO H---- > RCOONa + R'OH'OR

(mol) 0,025 2,05

0,025

0,025= 82; MRcooNa = 82 RCOO = 59 (CH3COO-)

Mrcoor' = 88 —> niR' = 88 — 59 = 29, R' là C2H5

Công thức câu tạo thu gọn của este là CH3COOC2H5.

7.36. ( ^ 0 0 ) 3 C3H5 + 3 H 2 O -----> 3^ 0 0 H +C3H 5(0H )3

(moi) 0,5 1,5 <- 1,5 <- 0,5

“ rcooh= - 46 = 425— 425Mrcooh = — = 283,33

1,5M r > 283,33 > M r.

Gốc R > 283,33 - 45 > Gốc R'

238,33CRH2 5 +1 : 14n + 1 > 238 ^ ĩĩ > 16,9

14n + 1 < 238 ^ n = 17,09 n = 17

Hai axit là C17H35COOH (M = 284); C17H33COOH (M = 282).7.37. Công thức tổng quát của este no đcfn chức : CnH2n0 2

Phương trình hoá học của phản ứng: CnH2n0 2 + Ị— - l j O2 ---- > nC0 2 + nH2Ơ

Theo đề b à i ------l = n —>n = 2 —> este là HCOOCH3 (metyl fomiat)2

7.38. M e s tc = 6,25 X 16 = 100; nRcooR' — ----- = 0,2 mol100

(mol)RCOOR' + K OH---- ). RCOOK + R’OH

0,2 0,2n im u ố i = 28 - (0,3 X 0,2 X 56) = 22,4g

22,4M,muối “

0 , 2= 1 1 2

M r = 1 1 2 - (39 + 44) = 29 ^ R là C2H5

^CaHgCOOR' = 100 ^ R' = 27

Este có công thức C2H5COOCH=CH2.

2 4 1

7.39. Meste = 3,125 X 32 = 100Este đcfn chức, không no mạch hở khi tác dụng với NaOH cho một muôi và một anđehit có công thức tổng quát CnH2n-2 0 2 .

Ta có : 14n - 2 + 32 = 100 -> n = 5

Este có công thức phân tử C5H8O2. Bốn đồng phân cấu tạo tác dụng với NaOH cho một muôi và một anđehit là :

1. CH3C00CH=CH-CH3 2. CH3CH2C00CH=CH2

3. HC00CH=CH-CH2-CH3 4. HCOOCH=C-CH3

CH3

7.40. Để đánh giá lượng axit béo tự do có trong chất béo người ta dùng chỉ số axit. Đó là sô" miligam KOH cần để trung hoà axit béo tự do có trong Ig chất béo)

nKOH = 0,015 X 0,1 = 0,0015 mol

niKOH = 0,0015 X 56 = 0,084g hay 84mg

Chỉ số axit của chất béo : 84 : 14 = 6 .

7.41. Chất X là CH3C0 0 CH=CH2

CHsCOOCH^CHí + N aO H---- > CHgCOONa + CH3CHO

(X) (Y) (Z)

CH3CHO + 2 [Ag(NH3)2]OH---- > CH3COONH4 + 2 A gị + 3 NH3 + H2O

(Z) (T)

CH3COONH4 + N aO H---- > CHgCOONa + NH3 + H2O

(T) (Y)

7.42. Từ dữ kiện đề bài, ta tìm được công thức chất hữu cơ có dạng (C2H4 0 )2 . X tác dụng với NaOH cho 1 muôi và chất hữu cơ -> X là este đơn chức hên có 2 nguyên tử oxi. Công thức phân tử của X : C4H8O2

Heste = ơniuối = = 0,05 —> Mmuếi = 96 —> R = 29 (C2H5)0 8

Công thức cấu tạo este là C2H5COOCH3 ; metyl propionat.

7.43. M = 100 nên este X là đơn chức.

ơeste “ 0,2 molj nf4aOH — 0,3 molj njsjaOH dư 0,1 mol

niRcooNa = 23,2 - 0,1 X 40 = 19,2g

R = 96 - 67 = 29 (C2H5)M r c o o n b = — = 9 60,2

M r c o o r ' “ 1 0 0 —> R = 1 0 0 — 4 4 — 2 9 = 2 7

X là C2H5C00CH=CH2.

R’ là C2H3

242

7,44. Hai hợp chất hữu cơ đơn chức mạch hở tác dụng vừa đủ với 0,2 mol KOH.

ch ấ t mol; nancoi thu được trong X = 2 x3,3622,4

= 0,3 mol

Vậy trong X phải có 1 chất là ancol và 1 chất là este của axit cacboxylic và ancol đó.

7.45. Khử este no đơn chức : RCOOR' - RCHgOH + R'OHTheo đề bài, do thu được ancol duy nhất nên gốc R ít hơn R' một nguyên tử cacbon. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được nc0 2 < Ancol Y phải no và có sô'

*C0 2 n,CO2 0,2^H2 0 “ ^CƠ2 0,3 - 0,2

Este X có CTCT thu gọn CH3COOC2H5.

CH3COOC2H5 2 C2H5OH

Y có CTPT là C2H5OH.

(mol)C4H8O2 4CƠ2 + 4H2O

0,1 0,4 0,4^"^(COa+HaO) = 0,4(18 + 44) = 24,8g.

m uiưnạS. CA CB O H IĐ R A T

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC• Cacbohiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức, đa số có công thức chung là

Cn(H20)„.• Có 3 loại cacbohiđrat quan trọng :

I. GLUCOZƠ (CgHiaOe) (M = ISOđvC)1. Công thức cấu tạo• Phân tử glucozơ có cấu tạo dạng mạch hở thu gọn là :

CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO hoặc CH2 0 H-(CH 0 H)4-C H 0

• Trong dung dịch glucozơ tồn tại chủ yếu ở dạng mạch vòng 6 canh (a và P). Hai dạng này luôn chuyển hoá lẫn nhau theo một cân bằng qua dạng mạch hở.

243

2. Tính chất hoá họca) Tính ch ất của glucoxơ ở dạng mạch hở

Công thức cấu tạo của glucozơ cho thấy glucozơ thuộc loại ancol đa chức và anđehit.1. Tính chất của ancol đa chức• Tác dụng với Cu(OH)2 : Glucozơ hoà tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường cho dung

dịch phức đồng - glucozơ màu xanh lam.2 C6H12Ơ6 + Cu(OH) 2 ---- )■ (CsHnOelaCu + 2 H2O

• Phản ứng tạo este : Khi tác dụng với axit axetic hoặc anhiđrit axetic (CH3COOCOCH3), glucozơ có thể tạo este chứa 5 gốc axetat trong phân tử CeHTOCOCOCHgls.

2. Tính chất của nhóm anđehit• Oxi hoá glucozơ+ Phản ứng với phức bạc amoniac

AgNOs + 3NH3 + H2O---- > [AglNHalalOH + NH4NO3

CH20H[CH0 H]4CH0 + 2[Ag(NH3)2]OH CH20H[CH0 H]4C0 0 NH4 +

amoni gluconat+ 2A gị + 3NH3 + H2O

+ Tác dụng với nước brom tạo thành axit gluconicCH20H[CH0H]4CH0 + Bt2 + H2O ---- > CH20H[CH0H]4C00H + 2HBr

+ Phản ứng với Cu(OH)2/NaOH khi đun nóng

CH2 0 H[CH0 H]4CH0 + 2 Cu(OH)2 + NaOH ^

Glucozơ là chất khử, khử Cu(II) trong Cu(OH)2

• Khử glucozơ

CHaOHÍCHOHlíCHO + H2

CH20H[CH0H]4C00Na +

+ Cu20'i + 3 H2O -> Cu(I) dưới dạng CU2O.

CHaOHÍCHOHhCHaOHsobitol

30°-35“C men lactic

> 2 C2H5OH + 2 CƠ2

3. Phản ứng lên men

C6H 12O6

C6H 12O6

b) Tinh ch ấ t của glưcoxơ ở dạng mạch vòng

> 2CH3CH(0H)C00H (axit lactic)

+ CH3OH + H ,0

244

3. Đ iều ch ếThủy phân tinh bột hoặc xenlulozơ

(C6Hio05)n + nIỈ2 0HC140% > nC6Hi2 0 6

6 HCHO > CeHiaOeII. FRUCTOZƠ (ĐỒNG PHÂN CỦA GLUCOZƠ)1. Công thức cấu tạo• Mạch hở : Fructozơ C6H 12O6 là một polihiđroxi xeton có công thức cấu tạo thu

gọn là CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH.• Mạch vòng : Trong dung dịch fructozơ tồn tại chủ yếu ở dạng (3, vòng 5 cạnh

hoặc 6 cạnh, ở trạng thái tinh thể, fructozơ ở dạng (3, vòng 5 cạnh.2. Tính chất hoá học• Tương tự như glucozơ, fructozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch trong suốt

màu xanh lam, cộng với hidro cho sobitol.• Trong môi trường bazơ (NH3 , NaOH, KOH), fructozơ chuyển thành glucozơ nên

fructozơ cũng cho phản ứng tráng bạc (AgNOa/NHa) và hoà tan Cu(OH)2 trong môi trường NaOH đun nóng cho kết tủa CU2O (màu đỏ gạch).

OH'Fructozơ ± Glucozơ

Lưu ý : Không phân biệt glucozơ và fructozơ bằng phản ứng tráng bạc hay phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm khi đun nóng.

III. SACCAROZƠ (Ci2H220ii) (M = 342đvC)1. Công thức cấu tạo

Nhận xét : Saccaroxơ là poliol có nhiều nhóm OH kề nhau nên dung dịch saccarozơ hoà tan Cu(OH)2, không có phản ứng tráng bạc, không bị oxi hoá bởi nước brom vi trong công thUc cấu tạo không có nhóm CHO.

2. Tính chất hoá họca) Phản ứng với Cu(OH)2

2 C12H22O11 + Cu(OH) 2 ---- > (Ci2H2iOn)2Cu + 2 H2Ob) Phản ứng thủy phân

Dung dịch saccaroxơ không có tính khử nhưng khi đun nóng trong H* thì tạo thành dung dịch có tinh khử do nó bị thủy phân thành glucozơ và fructozơ.

C12H22O11 + H2O ---- '■— > C6H 12O6 + C6H12O6

Glucozơ Fructozơ

245

IV.1.

2.a)

MANTOZƠ (ĐỒNG PHÂN CỦA SACCAROZƠ)Công thức cấu tạoTrong sô" các đồng phân của saccarozơ, quan trọng nhất là mantozơ (đường mạch nha).Trong dung dịch, gốc a-glucozơ của mantozơ có thể mở vòng tạo ra nhóm CHO.

HgOH

HO

HO

2.

tráng bạc. nAg = 2 • X n mantozơ ; h là hiệu suất phản ứng.

V.1.

a)

b)

H ÒHDạng anđehit của mantozơ trong dung dịch

Tính chất hoá họcTác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch xanh lam (phức đồng mantozơ) trong suốt và khi đun nóng cho kết tủa CU2O màu đỏ gạch.Mantozơ thuộc loại đisaccarit có tính khử tương tự glucozơ tham gia phản ứng

r ioo + hl 100

Thủy phân : C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 (glucozơ)

TINH BỘT (CeHioOsln (M = 1 6 2 nđvC)Cấu tạo phân tử

Tinh bột là hỗn hợp của hai polisaccarit : amilozơ và amilopectin.AmiloxơAmilozơ chiếm khoảng 20 - 3 0 % khối lượng tinh bột. Trong phân tử amilozơ có các gô"c a-glucozơ nôl với nhau -> một chuỗi dài không phân nhánh.Phân tử amilozơ không duỗi thẳng mà xoắn lại thành lò xo.Am ilopectinAmilopectin chiếm khoảng 70 - 8 0 % khôi lượng tinh bột.

Amilopectin có cấu tạo phân nhánh, các phân tử a-glucozơ nối với nhau tạo thành một chuỗi.

Tính chất hoá học

Phản ứng thủy p h ân trong H*

(CeHioOsln + nH20 nC6Hi206 (các a-glucozơ)

Dung dịch tinh bột không có phản ứng tráng bạc nhưng khi đun nóng với axit vô cơ loãng được dung dịch tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch trong suốt màu xanh lam, nếu cho thêm NaOH và đun nóng cho kết tủa CU2O màu đỏ gạch, đồng thời dung dịch này còn làm mất màu nước brom, tham gia phản ứng tráng bạc.

246

h) Phản ứng với dung dịch io tCho dung dịch iot vào dung dịch hồ tinh bột hoặc vào mặt cắt của củ khoai lang đều nhuộm màu xanh tím.

3. Sự chuyển hoá tỉnh bột trong ctf thể

Tinh bôt , , > đextrin - > mantozơ* (a-amiloza) (B-aimloza)(fỉ-aỉnỉỉoza)

^»20 , mantoza ‘

-> glucozơ--[01 -> CO2 + HgO + năng lượng

-> glicozen

4. Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh

6 nCƠ2 + õnHaO > (CeHioOsln + dnOaT

VI. XENLULOZƠ (CeHioOsln (M = 162nđvC)1. Công thức cấu tạo• Xenlulozơ là một polime hợp thành từ các mắt xích P-glucozơ kết hợp với

nhau. Phân tử xenlulozơ không phân nhánh, không xoắn.• Mỗi mắt xích CeHioOs có 3 nhóm OH tự do, nên có thể viết công thức cấu tạo

của xenlulozơ là [C6Hv0 2 (0 H)3]n. Xenlulozơ không có tính khử.2. Tính chất hoá họca) Phản ứng thủy ph ân (phản ứng của po lisaccarit)

(CsHioOsln + nỉỈ20 —^ —> nC6Hx206 (các P-glucozơ)Phản ứng thủy phân cũng xảy ra trong dạ dày động vật nhai lại (trâu, bò...) nhờ enzim xenluloza.

b) Phản ứng của ancol đ a chức (phản ứng este hoá)• Phản ứng với HNO3 đặc (xúc tác H2SO4 đặc)

[C6Hv0 2 (0 H)3]n + nHNOa [C6H7 0 2 (0 H)2 0 N 0 2 ]„ + nHaO

[C6H7 0 2 (0 H)3]n + 2 nHNƠ3 [C6H7 0 2 0 H(0 N 0 2 )2]„ + 2 nH 2Ơ

[C6H7 0 2 (0 H)3 l„ + 3 nHNƠ3 [C6H7 0 2 (0 N 0 2 )a]n + 3 nH 2Ơxenlulozơ trin itrat

• Phản ứng với anhiđrit axetic

[C6H7 0 2 (0 H)3]„ + 3 n(CH3CO)2CO [C6H7 0 2 (0 C0 CH3)3]n +xenlulozơ triaxetat

+ SnCHsCOOHXenlulozơ triaxetat là chất dẻo có thể kéo thành sợi (tơ bán tổng hợp).

c) Phản ứng vời dung dịch NaOH và CS2

[C6H7 0 2 (0 H)3l„ + nNaOH ^ [C6H7 0 2 (0 H)2 0 Na]n + nHaOxenlulozơ kiềm

247

[C6H7 0 2 (0 H)2 0 Na]n + nCS2 ---- > [C6H7 0 2 (0 H )2 0]„c=s1SNa

xenlulozơ xantogenatXenlulozơ xantogenat có độ nhớt cao. Khi bơm dung dịch nhớt này qua những lỗ rấ t nhỏ ngâm trong dung dịch axit H2SO4 loăng, xenlulozơ được giải phóng ra dưới những sợi dài và mảnh óng mượt như tơ gọi là tơ visco. 2 [C6 H7 0 2 (0 H )2 0]„ + nH 2SƠ4 — ^ 2 [C6H7 0 2 (0 H)3]n + 2 nCS2 + nNa2SƠ4

ẹ=s1SNa

d) Phản ứng với [Cu(NH3)4J(OH)2 (nước Schweỉtzer)Phản ứng tạo ra dung dịch phức dùng để sản xuất tơ đồng amoniac.

3. ứ n g dụng• Các vật liệu chứa nhiều xenlulozơ như tre, gỗ, nứa... thường dùng làm vật liệu

xây dựng, đồ dùng gia đình.• Xenlulozơ được chế tạo thành sợi, tơ, giấy viết, bao bì; xenlulozơ trin itrat làm

thuôh súng; là nguyên liệu điều chế etanol.Bảng tóm tắt tính chất hoá học của cacbohiđrat

G lucozơ F ru c to zơ S accaro zơ M a n to zơ (dd) T in h b ộ t X en lu lozơ

+ [Ag(NH3)2]OH A g ị A g ị - A g ị - -

+ CH 3O H /H C I M e ty lg ly c o z it - - M ety lg ly co z it - -

+ C u(O H )2/O H “

D u n g d ịch m à u x a n h

(t°, m àu đỏ g ạch )

D u n g d ịch m à u x a n h (t°, m àu đỏ

g ạch )

D ung d ịch m 'ầu x a n h

D u n g d ịch m àu x a n h - -

+ (C H 3C 0 ) 2 0 + + + + +X enlu lozơt r ia x e ta t

+ HNO3/H2SO4 + + + + +X enlu lozơt r in i t r a t

+ H2O/H* - -G lucozơ + fructozơ

G lucozơ a-g lu co zơ P-glucozơ

+ H2/NÌ+

(so b ito l)+ - + - -

(+) có phản ứng; (-) không có phản ứng


Dạng 1. Hoàn thành sơ đồ phản ứng và đ iều ch ế các chất từ cacbohiđrat

Cần nhớ các phản ứng ;

Tinh bột + H2Ohoặc men ^ các a-glucozơ

248

H+hoặc men > các P-glucozơXenlulozơ + H2O

Saccarozơ + H2O

Mantozơ + H2O ' > 2 glucozơ

> glucozơ + fructozơ

Ví d ụ 1. Từ X, xenlulozơ, các chất vô cơ, xúc tác cần thiết hãy hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau ;

Xenlulozơ Dj D2 D3 —,

X HCl(tỉ lệ mol 1:1)

NaOH,t^ H2 T~v> D4 ---------- > D5 —. > DrN i,t® “

H2S04.t\ M

Cho biết D4 là một trong các sản phẩm của phản ứng cộng HCl vào các nguyên tử cacbon ở vỊ trí 1,4 của X. De là 3-metylbutanol-l. Xác định công thức cấu tạo các chất hữu cơ Di, D2, D3, D4, D5, De và viết các phương trình hoá học xảy ra.



(CeHioOsln + nH2Ơ nCeHi206(Di)

CeHi206 2C2H5OH + 2CƠ2(D2)


(D3)

CH 2=C-CH =CH 2 + H C l-----> CH3-C = C H -C H 2C1CH, CH,

(X) (D4)

CH3 -C=CH-CH,C1 + NaOH CH,-C=CH-CH,OH + NaClCH, CH,

(Ds)

Ni, t“ ,CH3 -C=CH-CH2 0 H + H2 CH3 -CH-CH 2 -CH 2OHICH, C H ,

(De)

CH3COOH + CH3-CH-CH2-CH2OH CH3COOCH2CH2-CH-CH3 + H2OCH,CH,

(M)

249

Ví dụ 2. Từ xenlulozơ viết các phưctog trình phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có) để điều chế etyl axetat, xenlulozơ trinitrat.

H ướng d ẫn giảiNi, t" ,(C6Hio05)„ + nH 2Ơ nC6Hi2 0 6

CeHiaOg 2 CO2 + 2 C2H5OH


CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

[C6H7 0 2 (0 H)3]n + 3nHONƠ2 < > [C6H7 0 2 (0 N 0 2 )3]n + 3nH2Ơ

Ví dụ 3, Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ tạo thành và chuyển hoá tinh bột sau đây :CO2 —> (C6Hio0 5 )n -> C12H22O11 —> C6H 12O6 —> C2H5OH < I

u axit lactic ^ CHgCHOHCOONa


6nC02 + 5nH2Ơ (C6Hio0 5 )n + GnOat

2(C6Hio05)n + nH2 0

clorophin

amiIozathủy phăn

» nCi2H2 2 0 ii

C12H22O11 + H2O ---- ’■— > CeHi206 + C6H12O6glucozơ fructozơ

C6H 12O6 > 2 C2H5OH + 2 CO2ToU -0 0 u

C6H 12O6men lactic > 2 CH3CHOHCOOH

CHsCHOHCOONa + NaOH > CH3CH2OH + NaaCOg

Ví dụ 4. Viết các phương trình phản ứng điều chế xenlulozơ điaxetat và xenlulozơ triaxetat từ xenlulozơ và anhiđrit axetic (CH3C0 ) 2 0 có mặt H2SO4 , biết rằng phản ứng sinh ra axit axetic.


- Điều chế xenlulozơ điaxetat :

[C6H 7 0 2 (0 H)3]n + 2 n(CH3C0 ) 2 0 [C6H7 0 2 (0 C0 CH3)2(0 H)]„ +

+ 2 nCH3COOH

- Điều chế xenlulozơ triaxetat :

[C6H7 0 2 (0 H)3]n + 3 n(CH3C0 ) 2 0 [C6H7 0 2 (0 C0 CH3)3]n ++ 3nCHaCOOH

250

Ví dụ 5. Từ tinh bột, các chất vô cơ khác và các điều kiện kĩ thuật cần thiết, hây viết các phương trình phản ứng điều chế : poli(vinyl-axetat), para-crezolat natri.


Sơ đồ phương trình hoá học điều chế :a) Poli(vinyl-axetat) từ tinh bột

(CeHioOs)^ C6H 12O6 C2H5OH ----CH3COOH1 + NaOH

CH3C0 0 CH=CH2 <^c»3COOH < 1500° CH4 < ° CHgCOONaxtịt-

/C H 2 -CH----- V2 Ỵ“ÒOOCH,V Jxí

b) Para-crezolat natri : Lấy C2H2 điều chế được ở trên từ tinh bộtc ĩ OH

C2H2 — ^ CsHe CeHgCl N aO H dặc.dư ^600°c Fe,t" P .A lC lg p,t"

Hii íĩ P.Vm crf ítn nViản lỸnơ • CH3 CH3Ví dụ 6 . Cho sơ đồ phản ứng :

a) X + H2O Y

b) Y + AgNOa + NH3 + H2O

c) Y ^ E + z

amoni gluconat + Ag + NH4NO3

x + Gd) z + H2O , , chât diệp lục

X, Y, z lần lượt làA. Xenlulozơ, fructozơ, cacbon đioxitB. Xenlulozơ, saccarozơ, cacbon đioxit c. Tinh bột, glucozơ, etanolD. Tinh bột, glucozơ, cacbon đioxit.


a) (CgHioOsln + nH 2Ơ nC6Hi2 0 6

tinh bột glucozơb) H0 CH2[CH0 H]4CH0 + 2 AgNƠ3 + 3 NH3 + H2O ---- >

---- ). HOCH2ÍCHOH14COONH4 + 2Agị + 2NH4NO3

c) CgHiaOg ^ 6 CO2 + 6 H2O

6 nCƠ2 + 5]

Đáp án D.

d) 6 nCƠ2 + 5 nH 2Ơ > (CgHioOsln + 6 nCƠ2

2 5 1

V í dụ 7. Cho sơ đồ phản ứng :

CO2 + H2O xt . X + M

Y + H2O ^ z + T X, Y, T lần lượt là A. Tinh bột, mantozơ, fructozơ c. Xenlulozơ, saccarozơ, glucozơ

X + H2O ^ Y

T axit lactic

B. Tinh bột, saccarozơ, fructozơ D. Xenlulozơ, saccarozơ, glicogen.

H ướng d ẫn giả i6 nCƠ2 + 5 nH2 0 > (CeHioOsln + 6 nC0 2

(M)clorofin

(X)2(C6Hio05)n + nHaO ÊỊ1ĩĩL> nCi2H2 2 0 n

saccarozơ

C12H22O11 + H2O ---- > C6H 12O6 + C6H 12O6

glucozơ fructozơ(T) (Z)

CeHiaOe 2CH3CH(OH)COOHaxit lactic

Dạng 2. Nhận b iết cacbohiđrat

Ví d ụ 1. Nhận biết dung dịch các hợp chất trong mỗi dãy sau bằng phương pháp hoá học :

a) Saccarozơ, glucozơ, axit lactic.b) Saccarozơ, axit fomic, mantozơ, glixerol.

H ướng d ẫn giả ia) Cho dung dịch AgNOs trong NH3 vào 3 mẫu thử chứa các hợp chất trên và

đun nhẹ, mẫu thử nào cho phản ứng tráng bạc là glucozơ.

CH20H[CH0 H]4CH0 + 2[Ag(NH3)2]OH---- > CH2 0 H[CH0 H]4C0 0 NH4 + 2Agị + 3 NH3 + H2O

Cho dung dịch H2SO4 loãng vào mẫu thử còn lại và đun nhẹ, lại thấy một mẫu thử cho phản ứng tráng bạc là saccarozơ, còn mẫu thử kia không có hiện tượng gì xảy ra là axit lactic.

H+,t° ,C12H22O11 + H2O C6H 12O6 + C6H 12O6

glucozơ fructozơb) Cho dung dịch AgNOs trong NH3 vào 4 mẫu thử chứa các hợp chất trên và

đun nhẹ, hai mẫu thử cho phản ứng tráng bạc là mantozơ và axit fomic. Hai mẫu thử không có hiện tượng gì là glixerol và saccarozơ, để phân biệt 2 mẫu thử này ta tiếp tục cho một ít H2SO4 loãng vào 2 mẫu thử và đun nhẹ, mẫu thử nào cho phản ứng tráng bạc là saccarozơ, mẫu thử còn lại là glixerol.

252

Để phân biệt hai mẫu thử cho phản ứng tráng bạc ở trên, ta cho một mẫu Na kim loại vào mẫu thử nào có bọt khí bay ra là axit fomic, còn mẫu thử không có bọt khí bay ra là saccarozơ.(Viết các phương trình hoá học, nếu có).

Ví dụ 2. Có 4 lọ mất nhăn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch fructozơ, etylen, ancol etylic, glixerol. Trình bày phương pháp hoá học để nhận biết các chất có trong lọ.

H ướng d ẫn giả iCho dung dịch AgNOs trong NH3 vào 4 mẫu thử chứa các chất trên và đun nhẹ, mẫu thử nào cho phản ứng tráng bạc là fructozơ. Sau đó cho 3 mẫu thử còn lại vào 3 ô'ng nghiệm chứa Cu(OH)2 , lắc nhẹ, mẫu thử nào cho dung dịch xanh lam thì mẫu thử đó chứa glixerol. Cho Na kim loại vào 2 mẫu thử còn lại, mẫu thử nào có khí bay ra thì chất trong mẫu thử là ancol etylic, còn mẫu thử không phản ứng là etylen.(Viết các phương trình hoá học, nếu có).

Ví d ụ 3. Trình bày cách nhận biết các chất trong mỗi dãy sau đây bằng phương pháp hoá học :

a) Propan-l,3-điol, fructozơ, íomanđehit.b) Axetanđehit, propan-l,2,3-triol, axit benzoic, glucozơ.

H ướng d ẫn giả ia) Cho nước brom (hoặc dung dịch KMnƠ4) vào các mẫu thử chứa các chất trên,

mẫu thử nào làm mất màu nước brom thì chất trong mẫu thử là fomanđehit.HCHO + Br2 + H2O ---- ). HCOOH + 2HBr

Cho hai mẫu thử còn lại vào hai ống nghiệm có Cu(OH)2 lắc nhẹ hai ống nghiệm, ống nghiệm nào cho dung dịch xanh lam thì chất trong ống nghiệm là fructozơ, ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì xảy ra là propan-l,3-điol.(Viết các phương trình hoá học, nếu có).

b) Cho giấy quỳ tím vào các mẫu thử chứa các dung dịch trên, mẫu thử nào làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ là axit benzoic. Cho ba mẫu thử còn lại vào ba ông nghiệm chứa Cu(OH)2 , lắc nhẹ ba ông nghiệm, ống nghiệm nào cho dung dịch màu xanh lam là glucozơ và propan-l,2,3-triol, ống nghiệm không có hiện tượng gì là axetanđehit. Dùng dung dịch AgNOs trong NH3 để nhận ra glucozơ (tham gia phản ứng tráng bạc), còn propan-l,2,3-triol không có phản ứng này.(Viết các phương trình hoá học, nếu có).

Ví d ụ 4. Fructozơ k h ông cho phản ứng nào sau dây ?A. Dung dịch AgNOs trong NH3 B. Tác dụng với nước bromc. Tác dụng với Cu(OH)2 D. Phản ứng cộng với H2 (xúc tác Ni, t“).

H ướng d ẫn giả iFructozơ không có nhóm CHO nên không tác dụng với nước brom (fructozơ chuyển thành glucozơ trong môi trường NH3 hay OH“).Đáp án B.

253

Ví d ụ 5. Saccarozơ có thể tác dụng được với dãy chất nào sau đây ?

A. Dung dịch AgNOa/NHa và Cu(OH)2 B. H2 và nước brom

c. Cu(OH)2 và CH3COOH D. Dung dịch KMn0 4 và Cu(OH)2 .


- Dung dịch saccarozơ hoà tan được Cu(OH)2 và tác dụng với CH3COOH vì là một poliol có nhiều nhóm OH kề nhau.

2C12ỈỈ22O11 + Cu(OH)2 ---- > (Ci2H2 iOii)2Cu + 2H2O

- Dung dịch saccarozơ không có phản ứng tráng bạc, nó không bị oxi hoá bởi nước brom chứng tỏ trong phân tử saccarozơ không có nhóm CHO.

Đáp án c.

Ví d ụ 6 . Có ba lọ mất nhãn chứa các dung dịch riêng biệt là : hồ tinh bột, saccarozơ và glucozơ. Để phân biệt 3 lọ dung dịch trên ta dùng thuốc thử là

A. Vôi sữa B. lot c. Cu(OH)2/OH' D. AgNOs/NHs.


Cho ba mẫu thử chứa các chất trên vào Cu(OH)2 , một mẫu thử không có hiện tượng xảy ra là hồ tinh bột, còn lại mẫu thử cho dung dịch xanh lam là saccarozơ và glucozơ, để phân biệt các chất trong hai mẫu thử này ta cho thêm dung dịch NaOH và đun nhẹ, một mẫu thử cho màu đỏ gạch (CU2O). Chất trong mẫu thử là glucozơ, còn lại là saccarozơ.

Đáp án B.

Ví dụ 7.-Dùng thuôc thử dung dịch AgNOs/NHs đun nóng ta có thể phân biệt được các cặp chất nào sau đây ?

A. Glucozơ, fructozơ B. Saccarozơ, glixerol

c. Glucozơ, glixerol D. Glucozơ, mantozơ.


Dùng thuốc thử dung dịch AgNOs/NHs có thể phân biệt dược các cặp chất glucozơ và glixerol vì glucozơ cho phản ứng tráng bạc còn glixerol thì không phản ứng. Còn các cặp glucozơ và fructozơ, cặp glucozơ và mantozơ thì cả hai chất trong các cặp đều phản ứng. Cặp saccarozơ và glixerol đều cùng không phản ứng nên không thể phân biệt được.

Đáp án c.

Ví dụ 8 . Chỉ dùng Cu(OH)2 có thể phân biệt được tấ t cả các dung dịch riêng biệt sau :A. Glucozơ, mantozơ, glixerol, anđehit axetic

B. Lòng trắng trứng, glucozơ, fructozơ, glixerol

c. Saccarozơ, glixerol, anđehit axetic, ancol etylic

D. Glucozơ, lòng trắng trứng, glixerol, ancol etylic.

254

H ướng d ẫn giả iDùng Cu(0 H )2 có thể phân biệt được : glucozơ, lòng trắng trứng, glixerol, ancol etylic vì :

- Ancol etylic không tác dụng với Cu(OH)2 .

- Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam.

2 C6H 12O6 + Cu(OH)2 ---- > (C6ÍĩiiO 0)2Cu + 2H2O- Lòng trắng trứng phản ứng với Cu(OH)2 cho sản phẩm màu tím, Cu(OH)2 đã

phản ứng với nhóm peptit (CO-NH) cho sản phẩm màu tím.

- Glixerol hoà tan được Cu(OH)2 tạo thành phức chất tan, màu xanh da trời.Đáp án D.

Ví d ụ 9. Cho dãy các chất : anđehit axetic, axetilen, glucozơ, axit axetic, metyl axetat. Sô' chất trong dãy có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc là

A. 4 B. 5 c . 2 D. 3.

H ưđng d ẫn giả iChất có phản ứng tráng bạc là : anđehit axetic, glucozơ, mantozơ.Đáp án D.

Ví d ụ 10. Dãy gồm các dung dịch đều tham gia phản ứng tráng bạc là

A. Glucozơ, mantozơ, axit fomic, anđehit axetic.

B. Fructozơ, mantozơ, glixerol, anđehit axetic.

c . Glucozơ, glixerol, mantozơ, axit fomic.

D. Glucozơ, fructozơ, mantozơ, saccarozơ.



Glucozơ, mantozơ, axit fomic, anđehit axetic đều tham gia phản ứng tráng bạc. Đáp án A.

Cần nhớ : Dung dịch saccarozơ không có phản ứng tráng bạc, không bị oxi hoá bởi nước brom vì trong phân tử không có nhóm CHO.

D ạng 3. T ính khô'i lượng, th ể tích các sả n p h ẩm được đ iề u c h ế từ c a c b o h iđ ra t và k hố i lượng cac b o h iđ ra t cần d ù n g

Ví dụ 1 . Lên men m gan glucozơ, cho toàn bộ lượng CO2 sinh ra hấp thụ vào nước vôi trong (dư) tạo thành lOg kết tủa. Khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm l,2g so với ban đầu. Với quá trình lên men có hiệu suất 90%. Hãy xác định giá trị của m.

H ướng d ẫn giả im,co. = mị - mdd giảm = 1 0 - 1 , 2 = 8 ,8 g ^ nc02 = 0 , 2 mol

255

Phương trình hoá học của phản ứng :C6H12O6 C2H5OH + 2CO2

(mol) 0 , 1 0 , 2

= 2 0 g.m =

30°-35°C

0,10,1 X 180 X 100

90Ví dụ 2. Tính thể tích dung dịch HNO3 99,67% (D = l,52g/ml) cần để sản xuất

59,4kg xenlulozơ trin itra t với hiệu suất phản ứng là 90%.H ướng d ẫ n giả i

[CgHTOalOHlsln + 3 nHONƠ2 ^ [CeHTOaíONOalaln + SnHaO162n kg (3 X 63n)kg 297n kg

X kg <- 59,4kgX = 37,8kg

37,8 X 100^ H N Ơ 3 cần dùng 0 0 0 y = 37,925kg dung dịch

Vì hiệu suất 90% nên : = 27,723 lít.ddHNUg 90x1,52

Ví dụ 3. Khối lượng ancol etylic thu được từ 2 tấn ngô chứa 65% tinh bột, hiệu suất quá trình lên men là 80%.


PChôl lượng tinh bột : 2x65100

= 1,3 tấn = 1300kg

(CgHioOsln + nH20 > nC6Hi206162n kg 180n kg

180n X13001300kg

C6H 12O6

162n 2C2H5OH + 2CO2

= 1444,44kg

30"-32°c

ISOkg 92kg1444,44kg 738,26kg

Vì quá trình lên men chỉ đạt 80% nên khối lượng ancol thực tế thu được là : 738,26x80

100= 590,6kg.

Ví d ụ ' 4. Tính khôi lượng xenlulozơ cần dùng để sản xuất 445,5kg xenlulozơ trinitrat, biết hiệu suất đạt 80%.


[CeHvOalOHlaln + 3 nH0 N0 2 ---- > [C6H702(0 N0 2 )3]n + SnHaO162n kg 297n kgxenlulozơ 455,5kg

256

xenluIozơ VỚI H — 80%

xenlulozơ “100 445,5 X 162 = 303,75kg.80 297

Ví dụ 5. Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetic (có H2SO4 đặc làm xúc tác) thu được 11,Ig hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat, xenlulozơ điaxetat và 6 ,6 g CH3COOH. Tính % về khối lượng các chất có trong hỗn hợp X.


[CgHvOaCOHlaln + SníCHgCOaO -ÌÌ2§2lÌ^

-> [CeHTOaíOCOCHglaln + SnCHgCOOH(m o l) X 3nx

[C6H7 0 2 (0 H)3 ln + 2 n(CH3C0 ) 2 0

---- > [C6H7 0 2 (0 C0 CH3)2 0 H]n + 2 nCH3COOH(mol) y

Í288nx + 246ny = 1 1 , 1 Jx = 0,03 mol[60 X 3nx + 60 X 2ny = 6 , 6 |y = 0,01 mol

2ny

Ta có :

Trong X có : %mxeniuiozfl triaxetat = ^ X 100% = 77,84%1 1 , ±

%’ưixenlulozơ điaxetat “ 22 , 16% .

Ví dụ 6 . Thủy phỂm hỗn hợp gồm 0,03 mol saccarozơ và 0,02 mol mantozơ trong môi trường axit, với hiệu suất đều là 75% theo mỗi chất, thu được dung dịch X. Trung hoà dung dịch X, thu được dung dịch Y, sau đó cho toàn bộ Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3, thu được m gam Ag. Giá trị của m là A. 12,3 B. 17,28 c. 15,2 D. 7,9.

H ưdng d ẫn giả i

Saccarozơ + H2O Glucozơ + Fructozơ(0,03 X 0,75) (0,03 X 0,75) mol

Glucozơ AgNOg/NHg ^ 2(0,03 X 0,75) = 0,045 mol

Fructozơ AgNOg/NH3 ^ 2(0,03 X 0,75) = 0,045 mol

Mantozơ + H2O > 2 glucozơ -> nAg = 2 X (0,02 X 0,75) = 0,06 mol Ngoài 2 phân tử glucozơ, trong dung dịch mantozơ có gô'c a-glucozơ có thể mở vòng tạo nhóm CHO, tiếp tục tham gia phản ứng tráng bạc.Sô mol mantozơ tham gia tráng bạc = 0,02 - 0,015 = 0,005 mol

-> nAg = 0,005 X 2 = 0,01 molmAg = 108(0,045 + 0,045 + 0,06 + 0,01) = 17,28g.

Đáp án B.

257

Ví d ụ 7. Thủy phân hoàn toàn 3,42g saccarozơ trong môi trường axit thu được dung dịch X. Cho toàn bộ dung dịch X phản ứng với lượng dư dung dịch AgNOa trong NH3 đun nóng, thu được m gam Ag. Giá trị của m là A. 21,60 B. 2,16 c . 4,32 D. 43,20.

H ướng d ẫ n giả i

^ > C6H 12O6 + C6H 12O6C12H22O11 + H2Oglucozơ fructozơ

Cả glucozơ và fructozơ đều tham gia phản ứng tráng bạc.

C6H 12O6 + 2 [Ag(NH3)2]OH — >---- > C5H11O5COONH4 + 2Agị + 3 NH3 + H2O

( 1)

(2)

Từ (1) và (2) ta tính được :

nAg = 2 ncgHj206 = ‘ ^Ci2H220n = 0,01 X 4 = 0,04 mol

ưiA g = 0,04 X 108 = 4,32g Đáp án c.

Ví dụ 8 . Xenlulozơ trin itra t được điều chế từ phản ứng giữa axit nitric với xenlulozơ (hiệu suất phản ứng 60% tính theo xenlulozơ). Nếu dùng 2 tấn xenlulozơ thì khối lượng xenlulozơ trin itra t điều chế được là A. 3,67 tấn B. 2,97 tâm c. 1,10 tấn D. 2,20 tấn.


[CeHTOaíOHlsln + 3 nH 0 N 0 2 [C6H7 0 2 (0 N 0 2 )3]n + 3 nH 2Ơ162n 297n

297n X 22 tấn

162n, 297n X 2 60 n n '

Ỉ Ỉ1 6 U SU 3.t 60% Ĩl6 n nixenlulozơ trinitrat “ - 1 tân.162n 1 0 0

Đáp án D.

Ví dụ 9, Từ 180g glucozơ, bằng phưcmg pháp lên men rượu, thu được a gam ancol etylic (hiệu suất 80%). Oxi hoá 0 ,la gam ancol etylic bằng phưcmg pháp lên men giấm thu được hỗn hợp X. Để trung hoà hỗn hợp X cần 720ml dung dịch NaOH 0,2M. Hiệu suất quá trình lên men giấm là

A. 90% B. 1 0 % c. 80% D. 2 0 %.(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2010)


C6Hi2 0 g

1 mol

> 2 C2H5OH + 2 CO23 0 °-3 2 °C ^ ^

2 mol

258

Hiệu suất 80% nên nancoi thu được = 0,8 X 2 X 1 = 1,6 mol

^Hancol = 0,16 mol

C2H5 0 H + 0 2 — > CH3COOH + H2 0

CH3COOH + N a O H -----> CHaCOONa + H2O

(moi) 0,144 0,72 X 0,2, , 0144

Hiệu suất lên men giấm = X 100% = 90%.0,16

Đáp án A.Ví dụ 10. Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81%. Toàn

bộ lượng CO2 sinh ra được hấp thu hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 , thu được 550g kết tủa và dung dịch X. Đun kĩ dung dịch X thu thêm được lOOg kết tủa. Giá trị của m làA. 550 B. 810 c. 750 D. 650.

H ướng d ẫn giảiCO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOsi + H2O

5505,5 mol <-100

= 5,5 mol

2 CƠ2 + Ca(OH) 2 ---- > Ca(HC0 3 ) 2

2 mol 1 mol

Ca(HC0 3 ) 2 CaCOgi + H2O + COat

1 mol <r- = 1 mol100

= 5,5 + 2 = 7,5 mol

(CeHioOsln + nH2Ơ3,75 mol

> 2 nC2H5 0 H + 2 nC0 2

7,5 molmtinh bột tính theo lí thuyết • 162 X 3,75 — 607,5g

607,5ư itin h bột thực tế cần dùng

Đáp án c.81

X 100% = 750g.

c. BÀI TẬP

I. Bài tập tự luận

8.1. Từ 0,5 tấn khoai mì chứa 20% tinh bột, bằng phương pháp hoá học lên men điều chế được 50 lít ancol etylic nguyên chất có D = 0,8g/ml. Tính hiệu suất quá trình lên men.

259

8.2.

8.3.

8.4.a)b)

8.5.

8.6.

8.7.

a)b)

II.

8.8.

8.9.

8 . 10.

Từ 1 tấn mùn cưa chứa 50% xenlulozơ, bằng phưcmg pháp hoá học lên men điều chế ancol etylic. Tính thể tích ancol etylic thu được, biết rằng hiệu suất của mỗi quá trình thủy phân xenlulozơ và lên men glucozơ thành ancol chỉ đạt 70% (Dancoi = 0 ,8 g/ml).Từ lOkg gạo nếp (chứa 80% tinh bột), khi lên men sẽ thu được bao nhiêu lít cồn 96“ ? Biết hiệu suất của quá trình lên men đạt 80% và cồn 96“ có khối lượng riêng D = 0,807g/ml.

Tính khôi lượng ancol etylic thu được từ :Một tấn ngô chứa 65% tinh bột, hiệu suất phản ứng lên men đạt 80%.Một tấn mùn cưa chứa 50% xenlulozơ, hiệu suất của cả quá trình thủy phân xenlulozơ và lên men glucozơ thành ancol đạt 70%.

Cho lên men Im^ rỉ đường glucozơ, sau đó chưng cất thu được 60 lít cồn 96“. Tính khôi lượng glucozơ có trong nước rĩ đường glucozơ trên. Biết rằng

= 0,8g/ml ở 20“C và hiệu suất quá trình lên men đạt 80%.

Cho m gam hỗn hợp gồm glucozơ và fructozơ tác dụng với nước brom (dư) thấy có 4,8g brom phản ứng. Mặt khác, nếu cho m gam khôi lượng trên tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOa trong NH3 thu được 8,64g bạc kết tủa. Hãy tính m.

Cho 200ml dung dịch mantozơ tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOa trong NH3 thu được 10,8 g Ag.Tính nồng độ mol của dung dịch mantozơ.Thủy phân dung dịch mantozơ trên bằng H2SO4 loãng, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được dung dịch X. Dung dịch X làm mất màu bao nhiêu gam brom ?

B ài tậ p tr ắ c ngh iệm

Cho sơ đồ chuyển hoá (mỗi mũi tên là một phương trình phản ứng)Tinh bột -> X -> Y -> z -> metyl axetat

Các chất Y, z trong sơ đồ trên lần lượt là

A. C2H5OH, CH3COOH B. CH3COOH, CH3OH

c. CH3COOH, C2H5OH D. C2H4, CH3COOH.

Để chứng minh trong phân tử glucozơ có nhiều nhóm hiđroxyl liền kề nhau, người ta cho dung dịch glucozơ phản ứng vớiA. Kim loại NaB. AgNOs trong dung dịch NH3 , đun nóng

c. Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng

D. Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường.Thủy phân chất nào sau đây chỉ cho glucozơ ?A. Saccarozơ B. Mantozơ c. Fructozơ D. Glicozen.

260

8.11. Phát biểu k h ô n g đúng làA. Dung dịch fructozơ hoà tan được Cu(OH)2 .B. Thủy phân (xúc tác H^, t“) saccarozơ cũng như mantozơ đều cho cùng một

monosaccarit.c. Sản phẩm thủy phân xenlulozơ (xúc tác t“) có thể tham gia phản ứng

tráng gương.D. Dung dịch mantozơ tác dụng với Cu(OH)2 khi đun nóng cho kết tủa CU2O.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2007)8.12. Gluxit (cacbohiđrat) chỉ chứa 2 gốc glucozơ trong phân tử là

A. Saccarozơ B. Tinh bột c. Mantozơ D. Xenlulozơ.8.13. Cho các chất ancol etylic, glixerol, glucozơ, đimetyl ete và axit íomic. Số chất

tác dụng được với Cu(OH)2 làA. 1 B. 3 c . 4 D. 2.

8.14. Tinh bột, xenlulozơ, saccarozơ, mantozơ đều có khả năng tham gia phản ứngA. Hoà tan Cu(OH)2 B. Trùng ngưngc. Tráng gương D. Thủy phân.

8.15. Một phân tử saccarozơ cóA. 1 gô'c p-glucozơ và 1 gốc P-fructozơB. 1 gốc p-glucozơ và 1 gốc a-fructozơ c. 2 gốc a-glucozơD. 1 gốc a-glucozơ và 1 gốc p-fructozơ.


8.16. Cho các chất : mantozơ, axetilen, HCHO, HCOOH, CH3CHO, (CH3)2CO. Sô' chất trong dãy tham gia phản ứng tráng bạc làA. 3 B. 6 c. 5 D. 4.

8.17. Cho dây các chất : glucozơ, xenlulozơ, saccarozơ, tinh bột, mantozơ. Sô' chất trong dãy tham gia phản ứng tráng bạc làA. 3 B. 4 c. 2 D. 5.

8.18. Cacbohiđrat nhất th iết phải có nhóm chức củaA. Ancol B. Xeton c . Amin D. Anđehit.

8.19. Phát biểu nào sau đây khô n g đúng ?A. Glucozơ tác dụng được với nước brom.B. Khi glucozơ ở dạng vòng thì tấ t cả các nhóm OH đều tạo ete với CH3OH. c. Glucozơ tồn tại ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng.D. ở dạng mạch hở, glucozơ có 5 nhóm OH kề nhau.

(Trích đề thi tuyền sinh Đại học khối B năm 2009)

261

8.20. Phát biểu nào sau đây đúng ?A. Saccarozơ làm mất màu nước brom.B. Xenlulozơ có cấu trúc mạch phân nhánh, c. Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh.D. Glucozơ bị khử bởi dung dịch AgNƠ3 trong NH3 .

8.21. Cho một SỔ" tính chất : có dạng sợi (1); tan trong nước (2); tan trong nước Svayde (3); phản ứng với nitric đặc (xúc tác axit sunfuri đặc) (4); tham gia phản ứng tráng bạc (5); bị thủy phân trong dung dịch axit đun nóng (6 ). Các tính chất của xenlulozơ làA. (2), (3), (4) và (5) B. (3), (4), (5) và (6 )c. (1), (2), (3) và (4) D. (1), (3), (4) và (6 ).

8 .2 2 . Các dung dịch phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường làA. Glixerol, axit axetic, glucozơB. Fructozơ, lòng trắng trứng, axetonc. Anđehit axetic, saccarozơ, axit axetic D. Fructozơ, axit acrylic, ancol etylic.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học năm khối B 2010) Chất nào sau đây khô n g phải là đồng phân của nhau ?A. Ancol etylic và đimetyl ete B. Saccarozơ và xenlulozơ c. Glucozơ và fructozơ D. 2-metylpropan-l-ol và butan-2-ol.Thủy phân hoàn toàn tinh bột trong dung dịch axit vô cơ loãng, thu được chất hữu cơ X. Cho X phản ứng với H2 (xúc tác Ni, i°) thu được chất hữu cơ Y. Các chất X, Y lần lượt làA. Glucozơ, sobitol B. Glucozơ, saccarozơc. Glucozơ, etanol D. Glucozơ, fructozơ.

8.25. Cho các phát biểu sau về cacbohiđrat :a) Glucozơ và saccarozơ đều là chất rắn có vị ngọt, dễ tan trong nước.b) Tinh bột và xenlulozơ đều là polisaccarit.c) Trong dung dịch, glucozơ và saccarozơ đều hoà tan Cu(OH)2 , tạo phức màu

xanh lam.d) Khi thủy phân hoàn toàn hỗn hợp gồm tinh bột và saccarozơ trong môi

trường axit, chỉ thu được một loại monosaccarit duy nhất.e) Khi đun nóng glucozơ (hoặc fructozơ) với dung dịch AgNOs trong NH3 thu

được Ag.g) Glucozơ và saccarozơ đều tác dụng với H2 (xúc tác Ni, đun nóng) tạo sobitol.

Sô' phát biểu đúng làA. 5 B. 6 c. 4 D. 3.


8.23.

8.24.

262

8.26. Trong quả gấc chín rấ t giàu hàm lượngA. Vitamin A B. Ete của vitamin Ac. p-caroten D. Este của vitamin A.

8.27. Cho các phát biểu sau :a) Có thể dùng nước brom để phân biệt glucozơ và fructozơ.b) Trong môi trường axit, glucozơ và fructozơ có thể chuyển hoá lẫn nhau.c) Có thể phân biệt glucozơ và fructozơ bằng phản ứng với dung dịch AgNOs

trong NH3.

d) Trong dung dịch, glucozơ và fructozơ đều hoà tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường cho dung dịch màu xanh lam.

e) Trong dung dịch, fructozơ tồn tại chủ yếu ở dạng mạch hở.g) Trong dung dịch, glucozơ tồn tại chủ yếu ở dạng vòng 6 cạnh (dạng a và p).

Số phát biểu đúng làA. 4 B. 5 c. 3 D. 2 .

8.28. Cho các phát biểu sau :a) Đốt cháy hoàn toàn este no, đcfn chức, mạch hở luôn thu được số mol CO2

bằng số mol H2O.b) Trong hợp chất hữu cơ có nhất thiết phải có cacbon và hiđro.c) Những hợp chất hữu cơ có thành phần nguyên tô' giốhg nhau, thành phần

phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 là đồng đẳng của nhau.d) Dung dịch glucozơ bị khử bởi AgNOs trong NH3 tạo Ag.e) Saccarozơ chỉ có cấu tạo mạch vòng.

Sô' phát biểu đúng làA. 5 B. 3 c . 4 D. 2.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2012)8.29. Cho các phát biểu sau về cacbohiđrat :

a) Tất cả các cacbohiđrat có phản ứng thủy phân.b) Thủy phân hoàn toàn tinh bột thu được glucozơ.c) Glucozơ, fructozơ và mantozơ đều có phản ứng tráng bạc.d) Glucozơ làm mất màu nước brom.

Sô' phát biểu đúng làA. 1 B. 2 c. 3 D. 4.

8.30. Thí nghiệm nào sau đây chứng tỏ trong phân tử glucozơ có 5 nhóm hiđoxyl ?A. Khử hoàn toỀm glucozơ thành hexan.B. Cho glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 .c. Tiến hành phản ứng tạo este của glucozơ với anhiđrit axetic.D. Thực hiện phản ứng tráng bạc.

263

8.35.

8.36.

8.31. Xenlulozơ trin itra t được điều chế từ xenlulozơ và axit nitric đặc có xúc tác axit sunfuric đặc, nóng. Để có 29,7kg xenlulozơ trin itrat, cần dùng dung dịch chứa m kg axit nitric (hiệu suất phản ứng đạt 90%). Giá trị của m làA. 42kg B. lOkg c. 30kg D. 2 1 kg.

8.32. Lượng glucozơ cần dùng để tạo ra l,82g sobitol hiệu suất 80% làA. 2,25g B. l,82g c. l,80g D. l,144g.

8.33. Khốỉ lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít ancol 46° là (biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0 ,8 g/ml)A. 5,4kg B. 5,0kg c. 6 ,0 kg D. 4,5kg.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2008)8.34. Thể tích dung dịch HNO3 67,5% (khôi lượng riêng là l,5g/ml) cần dùng để

tác dụng với xenlulozơ tạo thành 89,lkg xenlulozơ trin itra t là (biết khôi lượng HNO3 bị hao hụt 20%)A. 55 lít B. 81 lít c . 49 lít D. 70 lít.Từ 16,20 tấh xenlulozơ người ta sản xuất được m tấn xenlulozơ trin itrat (biết hiệu suất phản ứng tính theo xenlulozơ là 90%). Giá trị của m là A. 26,73 B. 33,00 c. 25,46 D. 29,70.Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, lưcmg CO2 sinh ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong thu được lOg kết tủa. Khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 3,4g so với khối lượng nước vôi trong ban đầu. Giá trị của m là A. 20,0 B. 30,0 c . 13,5 D. 15,0.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2009)8.37. Lên men hoàn toàn m gam glucozơ thành ancol etylic. Toàn bộ khí CO2 sinh

ra trong quá trình này hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 (dư) tạo ra 40g kết tủa. Nếu hiệu suất quá trình lên men là 75% thì giá trị của m làA. 60 B. 58 c. 30 D. 48.

8.38. Thủy phân hỗn hợp gồm 0,02 mol saccarozơ và 0,01 mol mantozơ một thời gian thu được dung dịch X (hiệu suất phản ứng thủy phân mỗi chất đạt 75%). Khi cho toàn bộ X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 thì lượng Ag thu được làA. 0,090 mol B. 0,12 mol c. 0,095 mol D. 0,06 mol.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2011)8.39. Thủy phân hỗn hợp gồm 0,01 mol saccarozơ và 0,02 mol mantozơ trong môi

trường axit, với hiệu suất đều là 60% theo mỗi chất thu được dung dịch X. Trung hoà dung dịch X, thu được dung dịch Y, sau đó cho toàn bộ Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3 thu được m gam Ag. Giá trị của m làA. 6,480 B. 9,504 c. 8,208 D. 7,776.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012) (Đề thi này tương tự như đề thi tuyển sinh Đại học khôi B năm 2011)

264

8.40. Để điều chế 53,46kg xenlulozơ trin itra t (hiệu suất 60%) cần dùng ít nhất V lít axit nitric 94,5% (D = l,5g/ml) phản ứng với xenlulozơ. Giá trị của V làA. 60 B. 24 c. 36 D. 40.

8.41. Lên men 90kg xenlulozơ thu được V lít ancol etylic (D = 0,8g/ml) với hiệu suất của quá trình lên men là 80%. Giá trị của V làA. 71,9 B. 46,0 c. 23,0 D. 57,5.

8.42. Tiến hành các thí nghiệm sau :(a) Sục khí etilen vào dung dịch KMnƠ4 loăng.(b) Cho hơi ancol etylic đi qua bột CuO nung nóng.(c) Sục khí etilen vào dung dịch Brg trong CCI4.

(d) Cho dung dịch glucozơ vào dung dịch AgNOa trong NH3 dư, đun nóng.(e) Cho Fe2 0 s vào dung dịch H2SO4 đặc nóng.Trong các thí nghiệm trên, số thí nghiệm xảy ra phản ứng oxi hoá - khử là A. 3 B. 4 c. 2 D. 5.

(Trích đề thi tuyền sinh Đại học khối A năm 2013)8.43. Các chất trong dây nào sau đây đều tạo kết tủa khi cho tác dụng với dung

dịch AgNOa trong NH3 dư, đun nóng ?A. Vinyl axetilen, glucozơ, axit propionic.B. Vinyl axetilen, glucozơ, anđehit axetic. c. Glucozơ, đimetyl axetilen, anđehit axetic.D. Vinyl axetilen, glucozơ, đimetyl axetilen.

(Trích đề thỉ tuyển sinh Đại học khối A năm 2013)8.44. Lên men m gam glucozơ để tạo thành ancol etylic (hiệu suất phản ứng bằng

90%). Hấp thụ hoàn toàn lượng khí CO2 sinh ra vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 15g kết tủa. Giá trị của m làA. 7,5 B. 15,0 c. 18,5 D. 45,0.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2013)8.45. Dãy gồm các chất có khả năng tham gia phản ứng thủy phân trong dung dịch

H2SO4 đun nóng làA. Glucozơ, tinh bột và xenlulozơ. B. Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ. c. Glucozơ, saccarozơ và fructozơ. D. Fructozơ, saccarozơ và tinh bột.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2013)8.46. Cho các phát biểu sau :

(a) Glucozơ có khả nàng tham gia phản ứng tráng bạc.(b) Sự chuyển hoá tinh bột trong cơ thể người có sinh ra mantozơ.(c) Mantozơ có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.(d) Saccarozơ được cấu tạo từ hai gốc Ị3-glucozơ và a-fructozơ.

265

Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng làA. 4 B. 2 c . 3 D. 1 .

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2013)8.47. Cacbohiđrat nào sau đây thuộc loại đisaccarit ?

A. Amilozơ B. Saccarozơ c. Glucozơ D. Xenlulozơ.(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2013)

8.48. Cho các phát biểu sau :(a) H iđrat hoá hoàn toàn glucozơ tạo ra axit gluconic.(b) ớ điều kiện thường, glucozơ và saccarozơ là những chất rắn, dễ tan trong nước.(c) Xenlulozơ trin itra t là nguyên liệu dễ sản xuất tơ nhân tạo và chế tạo thuôc súng.(d) Amilopectic trong tinh bột chỉ có các liên kết a-l,4-glicozit.(e) Saccarozơ bị hoá đen trong H2SO4 đặc.(f) Trong công nghiệp dược phẩm, saccarozơ được dùng để pha chế thuốc. Trong các phát biểu trên, sô' phát biểu đúng làA. 2 B. 3 c. 5 D. 4.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2013)8.49. Chất nào dưới đây khi cho vào dung dịch AgNOs trong NH3 dư, đun nóng,

k h ông xảy ra phản ứng tráng bạc ?A. Mantozơ B. Fructozơ c. Saccarozơ D. Glucozơ.



8,1. Phương trình hoá học của phản ứng :

(CgHioOsln + nHaO - 5 ^ nCeHiaOg162kg 180kg

C6H 12O6 > 2 C2H5OH + 2 CO230“ -32°C

Sơ đồ quá trình lên men :

(CeH,.0.) . C .H ,0, > 2C2H5OH

162kg õOOkg X 20 = lOOkg

92kg 100 X 92

(1)

(2)

1 0 0 162 mc HgOH thực tế thu được : 50 X 0,8 = 40kg

= 56,79kg

Hiệu suất =40

56,79X 100% = 70,43%.

266

8b2* rĩlxenlulozơ — 0,õ 13.11 — SOOkg'

(C6Hio05)n + nỉỈ20 ^ > 11C6H 12O6

162n kg 180n kg500 X 180n500kg

162n= 555,5kg

555 5 X 70nigiucoĩơ thực tế thu được : -----— — = 388,88kg

^ 2 C2H5OH + 2 CO2Cgíli20)6 —“ ® 30®-32“C

180kg 92kg92 X 388,8388,8kg

180= 198,76kg

niancoi thực tế thu được : - ^ = 139,13kg

V,ancol etylic ~

8.3. m,

139,130,8

10x80(CgHioOgìn 100

100

= 173,91 lít.

= 8 kg = 8000g

(CgHioOgln + nIỈ20 — > Ĩ1C6H12O6

180n8000 X 180n

162n

8000g

C TJ enzim6X1 1 2 ^ 6

180g

8889g

162n

„ ^ 2 C2H5OH + 2 CO230“ -3 2 “ C

= 8889g

92g8889 X 92

180= 4543,2g

Vì hiệu suất quá trình lên men đạt 80% nên :“ CaHgOH thực tế thu được = 4543,2 X 0,8 = 3634,56g

... ___ . 3634,56 ,VC2H5OH nguyên chất = = 4503,80ml

0,8074503,80 X 100

8.4. a) mtinh

dd C2H 5OH 96°

1x6596

= 4691,5ml * 4,7 lít.

bột1 0 0

= 0,65 tấn = 650kg

(CgHioOsln + nỉỈ20 ^ > nC6Hi206162n kg 180n kg

267

650kg 180n X 650Ĩ62n

= 722,22kg

2 C2H5OH + 2 CO2

180kg

722,22kg

92kg722,22 X 92

Ĩ8Õ= 369,13kg

Hiệu suất lên men chỉ đạt 80% nên khôi lượng ancol thực tế thu được là : 369,13 X 0,8 = 295,3kg.

b) mxenlulozơ “ 500kgmQgỊỊ Og thu được khi thủy phân xenlulozơ = 555,55kg

mp JJ 0 thực tế thu được : 555,55 X 0,7 = 388,9kg

mCaHgOH thu được : 198,76kg

thực tế thu được : 198,76 X 0,7 = 132,8kg.

60x968.5. V,C2H5OH 100= 57,6 lít; m c ,H .0 H = 57,6 X 0 , 8 = 46,88kg

2 C2H5OH + 2 CO2

180kgX

92kg 46,88kg X = 91,72kg

__ _____ ^ 91,72x100™C6Hi2 0 e “ trong nước rỉ đường = ------—----- = 114,65kg.

80

8.6. CH20H[CH0H]4CH0 + Bra + H2O ---- > CH20H[CH0H]4C00H + 2HBr(mol) 0,03 <- 0,03

Glucozơ AgNOs/NHa oA g

(mol) 0,03 0,06

Fructozơ AgN03/NH3j

a 2 a

nAg = 2 a + 0,06 = 8,64108

= 0,08 a = 0 , 0 1 mol

8.7. a)

(mol)

(mol)

m = 180(0,03 + 0,01) = 7,2g.

Mantozơ + H2O ^

0,025

Glucozơ 2Ag

0,05 0,1

ị 2 glucozơ

0,05

268

-'M mantozơ0,025

0,2= 0,125M.

b) CH20H[CH0 H]4CH0 + B i2 + H2O

(mol) 0,05 0,05

niBr2 = X 160 = 8 g.


CH2 0 H[CH0 H]4C0 0 H + 2HBr

8 .8 A 8.9D 8.10B 8.11B 8.12C 8.13B 8.14D 8.15D 8.16D 8.17C

8.18A 8.19B 8.20C 8.21D 8.22A 8.23B 8.24A 8.25C 8.26C 8.27C

8.28D 8.29C 8.30C 8.31D 8.32A 8.33D 8.34D 8.35A 8.36D 8.37D

8.38C 8.39B 8.40D 8.41B 8.42B 8.43B 8.44B 8.45B 8.46C 8.47B

8.48B 8.49C

8.8. Các chất Y, z là C2H5OH và CH3COOH

(CeHioOsln + nH 2Ơ nC6Hi206(X)

CfiH,20fi > 2 C2HSOH + 2C02t30“ -3 2 “ C

8.9.

8 .10.

8.11.

8.12.8 .13 .

8 .14 .

8.16.

8 .17 .

8.19.

(Y)C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O

(Z)

CH3COOH + CH3OH ^»2 Q-Ịđặc.t% CH3COOCH3 + H2O.

Để chứng minh trong phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH liền kề nhau người ta cho dung dịch glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường cho dung dịch màu xanh lam.

Chỉ có thủy phân mantozơ mới cho duy nhất glucozơ.Thủy phân saccarozơ cho glucozơ và fructozơ.Thủy phán mantozơ cho 2 phân tử glucozơ.Như vậy thủy phân 2 chất này không cho cùng một monosaccarit.

Mantozơ có 2 gốc a-glucozơ nôl với nhau bởi liên kết a-l,4-glicozit.

Các chất glucozơ, glixerol và axit fomic tác dụng được với Cu(OH)2 .Tinh bột, xenlulozơ, saccarozơ, mantozơ đều có khả nàng tham gia phản ứng thủy phân.Trong 6 chất chỉ có (CH3)2CO axeton và axetilen không tham gia phản ứng tráng bạc.

Chỉ có glucozơ và mantozơ tham gia phản ứng tráng bạc.

Riêng glucozơ nhóm OH ở Ci (OH hemiaxetal) của dạng mạch vòng tác dụng với metanol tạo ete, không phải tấ t cả nhóm OH.

269

8.20.

8.21.

8 .22.

8.25.

8.27.

8.28.

8.29.

8.31.

Saccarozơ không làm mất màu nước brom Xenlulozơ có cấu trúc mạch không phân nhánh.Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh (Đúng)Phức bạc oximiac đã oxi hoá glucozơ thành amonigluconat.

Các tính chất của xenlulozơ là : có dạng sợi (1), phản ứng với HNO3 đặc (4), tan trong nước Svayde (3), bị thủy phân trong dung dịch axit đun nóng (6 ).

Ancol etylic, axeton không phản ứng với Cu(OH)2 , còn anđehit axetic không phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường nên đáp án B, c , D sai (tuy nhiên trong SGK Hoá học lớp 11, trang 241 không nêu tính chất hoá học của anđehit với Cu(OH)2?!).

Phát biểu sai (d) vì tinh bột thủy phân cho glucozơ, còn saccarozơ thủy phân cho glucozơ và fructozơ.Phát biểu sai (g) vì saccarozơ không tác dụng với H2 .

Số phát biểu đúng là (a), (d), (g).

Phát biểu đúng là (a) và (e).Phát biểu sai là (b), (c), (d).

Phát biểu đúng là (b), (c), (d).

Phưcmg trình hoá học của phản ứng :

[C6Hv0 2 (0 H)3]„ + 3 nHONƠ2 ---- > [C6H7(0 N 0 2 )3]„ + 3 nH 2Ơ(3.63n)g 297n g

X 29,7gX = 18,9g

H = 90% nên mjjj^03 dùng = 18,9 X 100 _90

8.32. CH2 0 H[CH0 H]4CH0 + H2

180g

X g

Ni,t° > CH20H[CH0H]4CH20H

182 l,82g

X = l , 8 g

H = 80%, vậy mgiuco a cần dùng là = 2,25g.80

8.33. V, 5000 X 46C2H 5OH 100

C6H 12O6

180g

3600g

= 2300ml

30“ -3 2 “ C

™C2H50H - 2300 X 0,8 - 1840g

> 2 C2H5OH + 2 CƠ2

<-92g1840g

270

(CgHioOs)!! + nH2 0 ^ > nCgHi2 0 6

162n g 180n g3240g <- 3600g

Hiệu suất 72% nên n itin h bột cần dùng là :3240 X 100

72= 4500g = 4,5kg.

8.34. [CeHvOalOHlaln + 3nHONƠ2---- > [C6Hv02(0N02)3]„ + 3nH2Ơ3n mol n mol

89,1X mol

297kg = 0,3.10 mol

X = 0,9.10^ mol

“ hnOo tính theo lí thuyết = 0,9 X 63 = 56,7kg

m, 56,7 X100dd HNO3 67,5

= 84kg

V,dd HNO3.Ẽ i1,5

= 56 lít

Lượng HNO3 hao hụt 20% -> H = 80%

T7 _ 56x100VhnOs cần dùng = — — =70 lít.80

8.35. H = 90% theo xenlulozơ

nixeniuiozơ tham gia phản ứng = -------— = 14,58 tấn

[CgHvOalOHlaln + 3nHONƠ2---- > [C6H702(0 N0 2 )3]„ + SnHaO162n g 297n g

14,58 tấn X tấn

X = 26,73 tấn.

8.36. mjd đầu + nic02 = mị + nidd sau- Hoặc Anidd giảm = m; - m c O ị

^C02 ^ d đầu nidd sau ~ ni4.

”1C02 = niị - mdd giảm = 10 - 3,4 = 6 ,6 g ncog = 0,15 mol

C6H 12O6 > 2 CO2 -b 2 C2H5OH3 0 °-3 2 “ C

0,075 mol 0,15 mol180x0,075x100m =

90= 15g.

271

8.37. iigiucozơ —2 2

- X — X 180 = 48g. 2 100

8.38. Iisaccaroíơ = 0,02 X 0,75 = 0,015 moi; n„,antozơ = 0,01 X 0,7 = 0,0075 mol Glucozơ — > nAg = 0,015 X 2 = 0,03 molFructozơ +AgN0 3 /NHg _ Q Q]^5 X 2 = 0,03 mol

Mantozơ + H2O ---- > 2glucozơ -> nAg = 2(2 X 0,0075) = 0,03 molNgoài 2 phân tử glucozơ, trong dung dịch mantozơ có gốc a-glucozơ có thể mở vòng cho nhóm CHO, tiếp tục tham gia phản ứng tráng bạc.

nmantozơ tham gia phản ứng tráng bạc = 0,01 - 0,0075 = 0,0025 mol -> nAg = 0,0025 X 2 = 0,005 mol

nAg = 0,03 X 2 + 0,03 + 0,005 = 0,095 mol.

8.39. Saccarozơ + H2O H" » Glucozơ + Fructozơ0,01 X 0,6 0,01 X 0,6 (mol)

Glucozơ ■■. AgNOg/NHa = 0,01 X 0,6 X 2 = 0,012 mol

Fructozơ _ Q ^ Q g ^ 2 = 0,012 mol

Mantozơ + H2O ---- > 2glucozơ ->■ i iA g - 2(2 X 0,02 X 0,6) = 0,048 molNgoài 2 phân tử glucozơ do thủy phân, trong dung dịch mantozơ có gốc a- glucozơ mở vòng tạo nhóm CHO.

Hmantoĩơ tham gia phản ứng tráng bạc = 0,02 - (0,02 X 0,6) = 0,008 mol nAg = 2 X 0,008 - 0,016 mol

^ mAg = 108(0,012 + 0,012 + 0,048 + 0,016) = 9,504g.8.40. [C6Hv0 2 (0 H)3]n + 3 nHONƠ2 ---- > [C6Hv0 2 (0 N0 2 )3]n + SnHaO

(3n X 63)g 297n gX kg <- 53,46kg

X = 34,02kgVì H = 60% nên thực tế khôi lượng HNO3 cần dùng là :

34,02 X 100

v =

6056,71x1000x100

= 56,71kg

94,5 X 1,5= 40000ml = 40 lít.

8.41. C6H 12O6 2 C2H5OH + 2 CO230“ -3 2 “ C

180kg (2 X 46)kg90kg 46kg™C2H50h = 46 X 80% - 36,8kg

= =46 ht.D 0,8

272

8.42. Số thí nghiệm xảy ra phản ứng oxi hoá - khử là (a), (b), (c), (d).8.43. Các chất trong dãy : vinyl axetilen, glucozơ, anđehit axetic đều tạo kết tủa

khi cho tác dụng với dung dịch AgNOs trong NH3 dư.8.44. Phương trình phản ứng :

CeHiaOe 2 C2H5OH + 2 CO2

(mol) X 2a X 0,9CO2 + Ca(OH) 2 ---- > CaCOgị + H2O

(mol) 2x X 0,9 2x X 0,9Theo phương trình hoá học trên và dữ kiện đề bài, ta có :

2x X 0,9 = 0,15 -> X = — mol -> mgiucozơ = = 15g.12 12

8.45. Các chất tham gia phản ứng thủy phân gồm saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ.8.46. Sô' phát biểu đúng là (a), (b), (c). Trong phân tử saccarozơ được cấu tạo từ hai

gốc a-glucozơ và P-fructozơ.8.47. Saccarozơ thuộc loại đisaccarit.8.48. Có ba phát biểu đúng là (b), (e), (f).8.49. Saccarozơ không tham gia phản ứng tráng bạc.

ọ. AM IN - AMINO A X IT - PROTEIN

A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC

I. AMIN1. Am in là gì ?

Amin là dẫn xuất th ế hiđro của amoniac bằng gốc hiđrocacbon (thay thế một, hai hay cả ba nguyên tử H trong NH3 bằng các gốc hiđrocacbon).

2. B ậc am ỉn(<H3

CH3-NH2

metylamin (amin bậc I)

NH,

NH /CH3

đimetylamin (amin bậc II)

qH3N-CH3

/CHg

trimetylamin (amin bậc III)

anilin(amin thơm bậc I)

H

điphenylamin (amin thơm bậc II)

273

3. Tính chất hoá học a) Tính bazơ

Cặp electron p tự do trên nguyên tử N của amin tưcíng đối linh động, có thí tạo liên kết cho nhận với proton nên thể hiện tính bazơ.

R\

...N— H K R

amin ion amoni (của amin tưcfng ứng)Các aniin đơn giản (metylaniin và các đồng đẳng của nó) có khả năng làn xanh giấy quỳ tím ẩm hay làm hồng dung dịch phenolphtalein do tan tronf nước cho môi trường bazơ (OH“).

R-NH 2 + HOH ^ R-NHg + OH“

Lực bazơ của amin được đánh giá bằng hằng số bazơ Kb hoặc pKb

Kb =[RNH^][OH-]

và pKb = -IgKb[RNHg]

Tính bazơ càng mạnh thì Kb càng lớn và pKb càng nhỏ.* Anilin không tác dụng với nước, không làm xanh quỳ tím.* So sánh tính bazơ của các amin.* Tính bazơ của amin tùy thuộc vào sự linh động của đôi electron tự do trên

nguyên tử nitơ :+ Nhóm đẩy electron (nhóm ankyl : CH 3-, C2H5-, C3H7-, ...) làm tăng mật đí

electron tự do của nguyên tử nitơ nên tính bazơ tăng.+ Nhóm hút electron (CeHs-, CH 2=CH -, ...) nhóm này làm giảm mật đg

electron tự do của nguyên tử nitơ nên tính bazơ giảm.

Lực bazơ : (CHglaNH >CHgNH2 >H -N H 2 >C6H5NH2 >(C6H5)2NH

* Khi có sự liên hợp p-7i (nhóm chức amin gắn vào cacbon mang nối 7i) thì cặp electron tự do (electron p) trên nguyên tử nitơ cũng kém linh động nên tính bazơ giảm.

* Thường không so sánh được tính bazơ của amin bậc III vì còn phụ thuộc vàc nhiều yếu tố khác nhau trong đó có ảnh hưởng của hiệu ứng không gian của các gốc R.

b) Tác dụng với axit1. Tác dụng với axit HCl

CH3NH2 + H C l-----> CH3NH3CI

CeHgNHa + H C l---- > CeHsNHgClCác muôi amoni dễ dằmg tác dụng với kiềm tái tạo lại amin ban đầu.

274

CH3NH2 + NaCl + H2O C6H5NH2 + NaCl + H2O.

CH3NH3CI + NaOH - CeHsNHgCl + NaOH

2. Tác dụng với axit nitrơ (Phân biệt amin các bậc)• Amin bậc I sẽ có hiện tượng sủi bọt khí :

R-NH2 + H O -N O ---- > ROH + Nat + H2OCH2(NH2)2 + 2HNO2---- > HCHO + 2N2 + 3H2O

CH,/O H

OH2\ ,HCHO + H2O)

Anilin và các amin thơm bậc I tác dụng với HNO2 ở nhiệt độ thấp (0 - 5°C) cho muối điazoni.

C6H5NH2 + HONO2 + HCl 0 - 5 “ C > CgHgNaCr + 2H2Ophenylđiazoni clorua

Muối điazoni có vai trò quan trọng trong tổng hợp hữu cơ dặc biệt là tổng hợp phẩm nhuộm azô.

• Amin bậc II sẽ tạo hợp chất nitrozamin (màu vàng)R \ -------------1 R \„ ,N ÌH + H0 - N = 0 -----> N -N =0 + H2O

hợp chất nitrozamin (màu vàng)Các nitrozamin dễ bị thủy phân trong môi trường axit tạo amin ban đầu, do đó có thể dùng phản ứng này để tách amin bậc II ra khỏi hỗn hợp.Ví dụ : Etyl metylamin tạo hợp chất màu vỀmg không tan trong nước.

C2H5NHCH3 + H O N O -----> CaHsNICHglNOị + H2O(màu vàng)

• Amin bậc III không phản ứng với HNO2 .

c) Phản ứng ankyl hoá

Khi cho amin bậc I hoặc bậc II tác dụng với ankyl halogenua, nguyên tử H của nhóm amin có thể bị thay th ế bởi gốc ankyl.

C2H5NH2 + C H 3I-----> C2H5NHCH3 + HI.

d) Phản ứng thế ở nhân thơmTương tự như phenol, anilin tác dụng với nước brom tạo thành kết tủa trắng 2,4,6-tribrom anilin.

r:NH,

Các nhóm NH2, NHCH3, ... là những nhóm hoạt hoá nhân thơm và định hướng cho phản ứng th ế vào vị trí ortho và para, tương tự như phenol.

275

e) Phản ứng đốt cháy amin no đơn chức^6n + 3

CnH2n+3N + 0 , > nCƠ2 +2n + 3

H2O.

4. Đ iều c h ế các amỉna) Khử hợp chất nitro

Điều chế anilin và các amin thơm.

Ar-NƠ2 + 6 [H] Ar-NHa + 2H2O

C6H5NO2 + 6 [H] > CgHgNHa + 2H2O

Hoặc : CeHsNOa + 3Fe + 6HC1---- )■ CgHsNHa + 3 FeCl2 + 2 H2OCgHsNHgCl + N aO H---- > C6H5NH2 + NaCl + H2O.

b) Thay thế nguyên tử H trong phân tử NH3• Các ankylamin được điều chế từ amoniac và ankyl halogenua :

R -X + NH3 > R-NH2 + 2HX100“c

2R-X + NH3 R-N H -R + 2HX 100°c

3R-X + NH3 > R3N + 3HX“ 100“C ^

Sơ đồ phản ứng hoá học :

NH3 CH3NH2 (CH3)2NH (CH3)3N

Các ankylamin được điều chế từ amoniac và ancol.

ROH + NH3 -

2R0H + NHg

AIoOq RNH2 + H2Op cao

> R-NHR + 2 H2Op cao

3R0 H + NH3 > R3N + 3H2Op cao

c) Từ các hợp chất nitril

R-C^N + 4H Na r> R-CH2-N H 2C2H50H

(RX + K CN---- > R-C=N + KX)II. AMINOAXIT1. Amino axỉt là gi ?

Amino axit là hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH2) và nhóm cacboxyl (COOH).

2. Công thức tổng q u á t : (H2N)x-R(C00H)yKhi X = y ta có amino axit trung tính, quỳ tím không đổi màu.

X > y ta có amino axit có tính bazơ, quỳ tím chuyển màu xanh.X < y ta có amino axit có tính axit, quỳ tím chuyển màu đỏ.

276

3. Danh pháp• Nếu g ố c hiđrocacbon trong phân tử là g ố c no mạch hở, tùy theo vị trí của

nhóm chức amino với nhóm cacboxyl mà ta phân biệt a-amino, p-amino, y-amino, ... co-amino.

• Đa sô các amino axit trong thiên nhiên là a-amino axit vì chúng có trong thành phần cấu tạo protein.

Hợp chất Tên thay thế Tên thững thưbng Viết tắt

CH2(NH2)-C00H Axit aminoetanoic Glyxln hay glicocol Gly

CH3CH(NH2)-COOH Axit 2-amino propanolc Alanln Ala

(CH3)2CH-CH(NH2)-C00H Axit 2-amino-3-metylbutanoic Valin Val

HOOC-[CH2]2CH(NH2)COOH Axit 2-aminopentanđioic Axit glutamic Glu

H0C6H4CH2CH(NH2)C00H Axit 2-amino-3 (4-hiđroxi phenyl) propanoic Tyrosin Tyr

H2N[CH2]4CH(NH2)C00H Axit 2,6-điamlnohexanoic Lysin Lys

(CH3)2CH-CH2-CH(NH2)COOH Axit 2-amino-4-metyl pentanoic Leuxin Leu

CH3-CH2-CH(CH3)-CH(NH2)C00H Axit 2-amino-3-metyl pentanoic Isoleuxin lle

C6H5CH^CH(NH2)C00H Axit 2-amino-3-phenylpropanoic Phenylalanin Phe

4. Tính chất hoá họcVì có nhóm COOH và NH2 trong phân tử, amino axit có tính lưỡng tính, ngoài tính chất riêng của từng nhóm chức còn có tính chất đặc biệt của hợp chất tạp chức : phản ứng trùng ngưng (gốc R phải có từ 5 nguyên tử c trở lên).

a) Tính chất lưỡng tính

• Tác dụng với dung dịch axit(NH2)xR(COOH)y + xH Cl---- > (NHgCDxRCCOOHly

Nếu cho muôi tạo thành tác dụng với dung dịch kiềm, có thể tá i tạo lại nhóm chức amino ban đầu.

(NHsCDxRíCOOHly + (x + y)NaOH---- > (NH2)xR(COONa)y + xNaCl ++ (x + y)IỈ20

Tác dụng với dung dịch kiềm (NH2)xR(COOH)y + yNaOH

/(N IỈ 2 )x2R

\ (COOH),+ yCa(OH)2

> (H2N)xR(COONa)y + yH2Ơ

/(N H 2 ) /R \ (COO)yJ2

Ca + 2yH2Ơ

+ Nếu cho muôi tạo thành tác dụng với dung dịch axit, có thể tá i tạo lại nhóm chức axit ban đầu.

(NH2)xR(COONa)y + (x + y)HCl---- > (NHgCDxRlCOOHly + yNaCl

R/(N H 2),^(COO),

Cay + 2(x + y)HCl---- > 2 R/(NH3CI),^(COOH)y

+ yCaCla

277

+ Các ankylamoni cũng có tính lưỡng tính như amino axit.HCOONH3CH3 + H C l-----> HCOOH + CH3NH3CI

HCOONH3CH3 + K O H -----> HCOOK + CH3NH2 + H2O

h) Phản ứng este hoá nhóm COOH

H2N-R-COOH + HOR' H2N-R-COOR' + H2O

Thực ra tạo thành CIH3N-R-COOR'.

c) Phản ứng trùng ngưngTrong tổng hợp hữu cơ sử dụng loại Cử-aưiino axit hay 8-amino axit (nhóm amino ở cuối mạch, mạch cacbon không phân nhánh) và các amino axit có sô' nguyên tử cacbon > 5 trở lên mới tạo thành polime hoặc tơ. Ví dụ :

nH2N-[CH2]5-COOH -(HN-[CH2 Ig-CO)-„ + nHaO

axit 8-amino caproic tơ capron hay policaproamit (nilon-6)

nH2N-[CH2]6-COOH -(HN-ECHale-CO)-^ + nHaO

axit co-amino enantoic tơ enăng (nilon-7)d) Phản ứng của nhóm NH2 với HNO2

H2N-R-COOH + HNO2---- > HO-R-COOH + N2T + H2O(HNO2 tạo thành từ NaNOa + CH3COOH).

III. PEPTIT

1. P eptit là gì ?

Peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc a-amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit.

Liên kết của nhóm c o với nhóm NH giữa hai đơn vị a-amino axit được gọi là liên kết peptit.

Ví dụ : H2N-CH2-CO-NH-CH-COOHCH3

Liên kết peptit

2. Cấu tạo, đổng phân và danh pháp

- Phân tử peptit được hình thành từ các gôc a-amino axit nối với nhau bởi liênkết peptit theo một trậ t tự nhất định : amino đầu N còn nhóm NH2, amino axitđầu c còn nhóm COOH. Việc thay đổi trậ t tự sẽ dẫn đến các peptit đồng phân.

CH,1Ví dụ : H2NCH2CO-NHCHCO-NH-CH-COOH

CH(CH3 )2

Liên kết peptit

Glyxyl alamyl valin (Gly-Ala-Val)

278

- Tên của các peptit được hình thành bằng cách ghép tên gốc axyl của các a-anũno axit bắt đầu từ đầu N, rồi kết thúc bằng tên của axit đầu c (được giữ nguyên).

- Nếu phân tử peptit chứa n gốc a-aniino axit khác nhau thì số đồng phân loại peptit là n!

- Những phân tử peptit chỉ chứa 2 , 3 , 4 , ... gốc a-amino axit được gọi là đi-, tri-, tetrapeptit.


a) Phản ứng màu biure

- Đipeptit chỉ có một liên kết peptit nên không có phản ứng màu biure.

- Tripeptit có hai liên kết peptit (hai nhóm peptit (-CO -N H -) nên hoà tan Cu(OH)2 tạo phức chất màu tím đặc trưng. Phản ứng gọi là phản ứng màu biure vì nó tưcmg tự như phản ứng của biure H2NCO-NH-CONH2 với Cu(OH)2.

b) Phản ứng thủy phân

Khi đun nóng dung dịch peptit với axit hoặc kiềm, sẽ thu được hỗn hợp các a-amino axit.

H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-COOH + 2H2OI .. R^

-> HoN-CH-COOH + HoN-CH-COOH + HoN-CH-COOH I I . I -R R^

IV. PROTEIN

1. Protein là gì ?Protein là thành phần không thể thiếu của tấ t cả cơ thể sinh vật, nó là cơ sơ của sự sống.

2. Cấu trúc phân tử• Cũng như các peptit, phân tử protein được cấu tạo bởi nhiều đơn vị

a-amino axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit nhưng phân tử protein lớn hơn, phức tạp hơn.

• Đặc tính sinh lí của protein phụ thuộc vào cấu trúc của chúng. Có 4 bậc cấu trúc phân tử protein.

+ Cấu trúc bậc I là trình tự sắp xếp các đơn vị a-amino axit trong mạch protein chủ yếu nhờ liên kết peptit.

+ Cấu trúc bậc II là cấu trúc dạng mạch polipeptit, cấu trúc này được duy trì bởi liên kết hiđro -NH...O=C (^giữa các nhóm peptit khác nhau mà ở gần nhau.

+ Cấu trúc bậc III được duy trì nhờ nhiều loại liên kết như liên kết đisuníua, liên kết hiđro cùng lực Van đe Van.

• Cấu trúc bậc N rấ t phức tạp.

279

3 . T ính c h ấ t h oá học

a) Phản ứng thủy phán

Protein + H2O ^ . > Hỗn hơp các a-amino axit.hoặc enzim •

Liên kết peptit (-CO -N H -) trong phân tử protein bị cắt dần ra tạo thành chuỗi polipeptit cuối cùng thành hỗn hợp các a-amino axit.

h) Phản ứng màuProtein có một số phản ứng đặc trưng.

1. Phản ứng với HNO3 đặcNhóm CeHsOH của một số gốc amino axit trong protein (như lòng trắng trứng) đă phản ứng với HNO3 đặc cho hợp chất mới mang nhóm -N O 2 màu vàng.

.NO2

-OH + 2 HONO2 ---- > - /Q y o ĩ ì + 2 H2O^ N 0 2

2. Phản ứng màu biureLòng trắng trứng + Cu(OH)2 -> Xuất hiện màu tím đặc trưng.Hai nhóm peptit trong protein phản ứng với Cu(OH)2 cho phức chất có màu tím.


D ạng 1. H oàn th à n h các p h ản ứng theo sơ đổ ch u y ển h oá


A /NH-CH-COVCH

+N aO H ^ D +HC1 TJ -----« 2

+HC1 TJ +N aO H ^ D3 / n

H ương d ẫ n giả iA : HgN-CH-COOH; Bi : níHaN-CH-COONa); B2 : níCHg-CH-COOH)

CH, CH,1NH3CI

B3 : nCCHg-CH-COOH); B4 : níCHg-CH-COONa).NH3CI NH,

Ví dụ 2 . Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :

CH3-CH-COOH > X Y > z1NH,


C H 3-C H -C O O H + C2H5OH CH3-CH-COOC2H5 + H2O

N H , ‘ NHoClNH3CI

(X)

280

CH g-CH -CO O CH g + N H 3 -----> CH 3-CH -CO O CH 3 +N H 4CI

NH3C11NHo

CH3-CH-COOCH3 +H O N O ---- > HO-CH-COOCH3 + N 2 Í + H20

NH,

Ví d ụ 3. Cho sơ đồ phản ứng :+KOH

(Y)-CK

1CH,

(Z)

C9H17O4N C5H7O4NK2 + CH3CH2OH(X) (Y)C5H7O4NK2 C5H10O4NCI + KCl

(Z)Xác định công thức cấu tạo các chất X, Y, z.

H ướng d ẫ n giả iChất X : CH3CH2-OOC-CH2-CH-COOCH2-CH3

NH2

C h ấ t Y : KOOC-CH2-CH-CH2COOK

NH2

Chất z : HOOC-CH2-CH-CH2COOH

NH3CI

Ví d ụ 4. Cho sơ đồ phản ứng ;

C8H15O4N ^ d d N aO H d ư ,t° C5H704NNa2 + CH4O + CaHeO

(X) (Y)

C5H 7Ơ4NNa2 > C5H 10O4NCI + NaCl(Z)

Hãy xác định công thức cấu tạo các chất X, Y, z.H ướng d ẫn giả i

Chất X có hai công thức cấu tạo : CH3OCO-CH2-CH2-CHCOOC2H5

NH2

hoặc C2H5OCO-CH2-CH2-CH-COOCH3NH2

Chất Y có công thức cấu tạo : NaOCO-(CH2)2-CH-COONaNH2

Chất z eó công thức cấu tạo ; HOCO-(CH2)2-CH-COOH.NH3CI

281

Ví d ụ 5 - Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :

Q Ị Ị ( ] J J Ị_ Q Q Q P Ị +HNO2 ỵ +H2SO4 đặc, t° Y +CH3OH, H2SO4 đặc ^

NH2


CH 3CH -CO O H + H N O 2-----> CH 3-CH -CO O H + N2T + H2O

NH2 Óh

C H ,-C H -C O O H C H 2=C H -C 0 0H + H2OIÒH

170° c

CH2=CH-C00H + CH3OH CH2=CH-COOCH3 + H2O.

Ví d ụ 6. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau :Q P Ị +Br2 /CCỈ4 ỵ +NH3 (1:2) Y +NaOH 2 HNQ2 rp +KHSQ4 ^

— > CH3CHO ^ K CH3-CH-CH2NH2OH


C2H4 + Br2---- > Br-CHa-CHaBr

BrCH2-CH2Br + 2NH3---- )• BrNH3-CH2-CH2NH3Br

BrNH3-CH2-CH2NH3Br + 2N aO H---- > H2N-CH2-CH2NH2 + 2NaBr + 2H2O

H2NCH2CH2NH2 + 2HNO2---- > HOCH2-CH2OH + 2N2 + H2O

HOCH2-CH2OH CH3CHO + H2O

CH3CHO + H C N ---- > CH3CH(0H)-CN

CH3CH(0 H)CN + 2 H2 ---- > CH3CH(0 H)-CH 2NH2 .

Ví d ụ 7 . Cho sơ đồ phản ứng : C3H7O2N + NaOH---- > X + Y

X z + Cu + H2O

Các chất X, Y, z lần lượt là

A. CH3OH, HaNCHaCOONa, HCHO

B. C2H5OH, H2NCH2COONa, CH2OH-CHO

c. CH3OH, H2NCH2COOH, HCHO

D. CH3OH, H2NCH2COONa, CH2OH-CHO.


H2NCH2COOCH3 + N aO H---- > CH3OH + H2NCH2COONa(X) (Y)

282

CHgOH + CuO HCHO + Cu + HgO

Đáp án A.

Ví d ụ 8. Cho sơ đồ phản ứng : C4IỈ11O2N + N aO H---- > X + Y + H2O

Y + HNO2---- > z + T + H2O

Các chất X, Y, z lần lưcft là

A. CH3COONH2C2H5, C2H5NH2, CH3CHOB. CH3COONH3C2H5, CH3NH2, CH3OH

c. CH3COONH3C2H5, C2H5NH2, C2H5OH

D. CH3COONH2C2H5, C2H5NH2, CH3OH.H ướng d ẫ n g iả i

CH3COONH3C2H5 + NaOH---- > CHgCOONa + C2H5NH2 + H2O

C2H5NH2 + HNO2

(X)

C2H5OH + N2 + H2O (Z)

(Y)

Đáp án c.

Ví d ụ 9. Cho sơ đồ chuyển hoá sau :CH3-CH2COOH +Cl2(l:l),p ỵ _!ÌỈH3 Y +NaOH 2 +(NaNOg+HC1) rp

Các chất X, Y, T lần lượt là

A. CH3CHCICOOH, CH3CH(NH3C1)C00NH4, CHgCHlOHlCOOH

B. CICH2CH2COOH, CINH3CH2COOH, HOCH2COOH

c. CICH2CH2COOH, CINH3CH2COONH4, CHaCHCOHlCOOH

D. CH3CHCICOOH, CHsCHCNHaCDCOOH, CHgCHlOHlCOOH.


CH3CH2COOH + CI2---- > CH3CHCI-COOH + HCl(X)

CH3-CHCI-COOH + 2NH3 CH3-CH-COONH4

NH3CI (Y)

CH3-CH(NH3C1)C00NH4 + 2NaOH---- > CHa-CHCNHalCOONa + NaCl +

(Z) + NH3 + 2 H2O

CH3-CH(NH2)COONa + NaNOa + 2HC1---- > CHaCHCOHlCOOH + 2NaCl

(T) + N2 + H2O

Đáp án A.

283

D ạng 2 . N hận b iết các am ỉn v à am ino ax it

Ví dụ 1. Bằng phương pháp hoá học hăy phân biệt dung dịch các chất sau đây, mỗi chất đựng riêng biệt trong các lọ mất nhãn :

a) H2N-CH2COOH, metylamin, CH3COONH4, anbumin

b) Phenylamin, CH3CH(NH2)COOH, (CIỈ3)2NH, anbumin.

Hướng dẫn giảia) Cho giấy quỳ tím vào các dung dịch trên, giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh

là dung dịch metylamin, đun nhẹ các dung dịch còn lại, dung dịch nào đông tụ là anbumin, hoặc có thể cho tác dụng với dung dịch HNO3 đặc vào các dung dịch còn lại, dung dịch nào cho kết tủa vàng là anbumin. Cho dung dịch NaOH vào hai dung dịch còn lại và đun nhẹ, dung dịch nào cho mùi khai là CH3COONH4, dung dịch có phản ứng nhưng không có biểu hiện ^ đặc trưng là H2NCH2COOH. Phương trình hoá học của phản ứng :

.NO 2

-OH + 2HNO3---- > ị + 2H2O^ N 0 2

(màu vàng)

CH3COONH4 + N aO H---- > CHgCOONa + NH3T + H2Ob) Cho dung dịch brom vào các mẫu thử chứa các dung dịch trên, mẫu thử nào

cho kết tủa trắng là C6H5NH2, cho các mẫu thử còn lại tác dụng với Cu(OH)2, mẫu thử nào cho sản phẩm có màu tím là anbumin.

Cho giấy quỳ tím vào hai mẫu thử còn lại, mẫu thử nào chuyển giấy quỳ tím thành xanh là (CH3)2NH, mẫu thử còn lại không làm giấy quỳ tím chuyển màu là CHgCHlNHaĩcOOH.

Viết các phương trình phản ứng hoá học (nếu có).

Ví dụ 2 . Bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt dung dịch các chất sau đây, mỗi chất đựng riêng biệt trong các lọ mất nhãn :

a) Isopropylamin, metylphenylamin, trimetylamin

b) Benzenamin, phenol, axit glutamic, ancol benzylic.

Hướng dẫn giảia) Dùng dung dịch HNO2 làm thuốc thử, cho HNO2 vào các mẫu thử chứa các

chất trên, mẫu thử nào sủi bọt khí là isopropylamin (CHgCHÍNHglCHg), mẫu thử nào có kết tủa màu vàng là metylphenylamin (CeHgNHCHg), mẫu thử còn lại không có biểu hiện gì là trimetylamin ((CHglgN).

Phương trình hoá học của các phản ứng ;

^ C H 3-C H -O H + N at + H2OCHg-CH-NHa + HONOCHo CH, (sủi bọt)

284

CgHsNHCHa + HONO---- > CgHs-N-NO i + H2OCH3

(màu vàng)

Trimetylamin không phản ứng.b) Cho giấy quỳ tím ẩm vào các mẫu thử chứa các dung dịch trên, mẫu thử nào

làm quỳ tím hoá đỏ là axit glutamic (HOOC-[CH2]4CH(NH2)-COOH). Cho dung dịch Br2 vào các mẫu thử còn lại, ancol benzylic không tác dụng, có hai mẫu thử cho kết tủa trắng là benzenamin (anilin) và phenol. Để phân biệt phenol và anilin, ta cho natri kim loại vào hai mẫu thử chứa hai chất này, mẫu thử nào không có khí bay ra là benzenamin, mẫu thử có khí bay ra là phenol. Phương trình hoá học của phản ứng :

ĨH2 NH2B r-f<Ì^B r Y i

Br(màu trắng)

+ 3Br2 + 3HBr

+ 3Br2

+ Na . Ì H , Ĩ

Ví dụ 3 . Dãy gồm các chất đều làm giấy quỳ tím ẩm chuyển sang màu xanh là

A. Anilin, metylamin, amoniac

B. Amoniclorua, metylamin, natri hiđroxit c. Anilin, amoniac, axit glutamicD. Metylamin, amoniac, natri axetat.

Hướng dẫn giảiDãy gồm các chất : metylamin, amoniac, natri axetat làm giấy quỳ tím ẩm chuyển sang màu xanh.Đáp án D.

Ví dụ 4 . Thuốc thử được dùng để phân biệt Gly-Ala-Gly với Gly-Al là A. Dung dịch NaOH B. Dung dịch NaClc. Cu(OH)2 trong môi trường kiềm D. Dung dịch HCl.


Gly-Ala : Đipeptit glyxylalanin chỉ có một liên kết peptit nên không có phản ứng với Cu(OH)2.

285

Gly-Ala-Gly : Có 2 liên kết peptit nên có phản ứng với Cu(OH)2 tạo phức chất có màu tím đặc trưng còn gọi là phản ứng màu biure.Đáp án c.

Ví dụ 5 . Có ba dung dịch hoá chất gồm etylmetylamin, butylamin, triphenylamin đựng trong ba lọ riêng biệt bị mất nhãn. Thuốc thử dùng để phân biệt các chất trên là A. Cu(OH)2 trong môi trường kiềm B. Dung dịch NaOHc. Dung dịch amoniac D. Dung dịch axit HNO2.

H ướng d ẫn giả iDùng dung dịch HNO2 làm thuôc thử để nhận ra :

• Butylamin do có sủi bọt khí thoát ra.CH3CH2-CH2-CH2-NH2 + H ONO-----> CH3-CH2-CH2-CH2OH + N2T + H2O

• Etylmetylamin do tạo hợp chất màu vàng không trong nước.• Triphenylamin (CeHslsN : không phản ứng.

Đáp án D.Ví dụ 6. Có ba dung dịch : amoni hiđrocacbonat, natri aluminat, natri phenolat và ba

chất lỏng : ancol etylic, benzen, anilin đựng trong sáu ống nghiệm riêng biệt. Nếu chỉ dùng một thuốc thử duy nhất là dung dịch HCl thì nhận biết được tối đa bao nhiêu ô'ng nghiệm ?A. 5 B. 6 c. 3 D. 4.

H ưđng d ẫn g iả iNhận biết được tất cả sáu chất : NH4HCO3 có khí CO2 bay ra, natri aluminat (Na[Al(OH)4]) lúc đầu tạo kết tủa trắng, sau đó tan trong HCl dư, CeHsONa tạo CeHsOH vẩn đục nổi lên trên, benzen không tan trong HCl phân làm 2 lớp, anilin tan trong dung dịch HCl, C2H5OH không phản ứng với HCl.

Đáp án B.Ví d ụ 7 . Cho các hợp chất hữu cơ : toluen, phenol, anilin, phenylmetylete,

metylamoni clorua. Trong những chất trên, sô' chất có thể làm mất màu dung dịch brom làA. 5 B. 4 c. 2 D. 3.

H ướng d ẫn giả iChỉ có anilin, phenol, phenylmetylete là làm mất màu dung dịch brom.Đáp án D.

Ví d ụ 8. Có năm dung dịch gồm : đipeptit gl5ncylalamin, glucozơ, glixerol, anđehit axetic, lòng trắng trứng đựng trong năm lọ riêng biệt bị mất nhãn. Thuốc thử dùng để phân biệt các chất trên là A. Dung dịch AgNOa/NHs B. Dung dịch HNO2c. Dung dịch Cu(OH2/OH“ D. Dung dịch HNO3.

H ướng d ẫn giả iThuốc thử là Cu(OH)2 v ì :

286

Glucozơ hoà tan Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam, khi đun nóng cho CU2O kết tủa màu đỏ gạch.Glixerol hoà tan được Cu(OH)2 tạo thành phức chất tan màu xanh da trời. Anđehit axetic lúc đầu chưa có hiện tượng, khi đun nóng cho kết tủa đỏ gạch. Lòng trắng trứng hoà tan Cu(OH)2 tạo phức chất có màu tím đặc trưng. Đipeptit gljocylalanin không có hiện tượng.Đáp án c.

D ạng 3 . So sánh lực bazơ củ a các am in và hằng sô" Kb

So sánh lực bazơ của các amin là so sánh khả năng kết hợp với proton H , khả năng này tùy thuộc vào mật độ electron trên nguyên tử nitơ.

• Nhóm đẩy electron sẽ làm tăng mật độ electron ở nguyên tử nitơ (dễ hút H" ) nên tính bazơ tăng.

Nhóm đẩy electron : (CHalaC- > (CH3)2CH- > C2H5- > CH3-

Lực bazơ : (CH3)2NH > CH3NH2 > (CHslsN (trong dung môi phân cực (H2O)).• Nhóm hút electron sẽ làm giảm mật độ electron ở nguyên tử nitơ (khó hút

H*) nên tính bazơ giảm.

Nhóm hút electron :

NO2 > C N - > F - > C l- > B r- > I - > CH3O- > CeHs- > CH2=CH-

Ví dụ 1. So sánh lực bazơ của dãy các hợp chất sau :

a) CH3NH2, (CH3)2NH, NHg, C6H5NH2

b) NH3, CgHsNHg, CH3CH2NHCH3, CH3CH2CH2NH2.Hướng dẫn g iả i

■V* ••a) CH3 NH <- CH3 > CH3 -N H 2 > H -N -H > < ^ N H ;

1H

Tính bazơ giảm dần

nP>-V ••b) CH3 CH2 ^ NH <- CH3 > CH 3-CH 2-CH 2 NH2 > H -N -H > ( J ^ N H

H

Tính bazơ giảm dần

Amin đcfn chức no có tính bazơ mạnh hcfn amin thcím, tính bazơ của amin no bậc II mạnh hơn amin no bậc I.

Ví dụ 2. Cho bazơ butylamin, anilin, amoniac và các hềíng số phân li Kb của chúng (có thể không đúng theo thứ tự trên) là 4 .10“ °, 2 .10“® và 4 .10“ . Hãy sắp xếp tăng dần lực bazơ, giải thích sự sắp xếp đó và cho biết mức độ khác nhau về lực bazơ là bao nhiêu lần ?

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học Quốc gia Hà Nội năm 1998 - 1999)

287

Hướng dẫn giảiThứ tự tăng dần tính bazơ của các chất :

C6H5NH2 < H-NH2 < CH3-CH2-CH2-CH2-NH2

K b : 4 . 1 0 '^ ° < 2 . 1 0 “ ® < 4 . 1 0 ““

Giải thích sự sắp xếp :

Khả năng kết hợp tăng dần từ anilin đến NH3 rồi đến butylamin nên tính bazơ tăng dần (do hiệu ứng cảm ứng + I mạnh dần).

Mức độ khác nhau về lực của :

NH3 so với anilin :2.10,-5

4.10,-10 = 5.10" lần

C4H9NH2 so với NH3 :4 .10“2.10-5 = 20 lần

C4H9NH2 so với anilin :4 .10"4.10-10 = 10® lần.

Ví dụ 3 . Cho dãy các amin sau :a) Vinylamin, etylamin, propylamin, anilin.

b) Anilin, metylamin, đimetylamin, propylamin, amoniac.

c) Butylamin, etylamin, trimetylamin.

Hăy sắp xếp các amin trong dãy theo chiều tăng dần lực bazơ.

Hướng dẫn giảia) C6H5NH2 < CH2-CH-NH2 < C2H5NH2 < CH3-CH2-CH2NH2

b) C6H5NH2 < NHs < CH3NH2 < C3HVNH2 < (CHglaNH

c) (CHalsN < CH3CH2-NH2 < C4H9NH2.

Ví dụ 4 . Cho các chất sau : CeHgNHa, P-CH3OC6H4NH2, P-CIC6H4NH2,

P-O2NC6H4NH2, P-NC-C6H4NH2.

Hãy sắp xếp các chất trên theo chiều tính bazơ giảm dần.

Hướng dẫn giảiLực bazơ giảm dần theo dãy : P-CH3OC6H4NH2 > C6H5NH2 > P-CIC6H4NH2

> P-NC-C6H4NH2 > P-O2NC6H4NH2.

Ví dụ 5 . Hãy sắp xếp các chất : amoniac, anilin, p-nitroanilin, p-metylanilin, metylamin, đimetylamin theo trình tự tính bazơ tăng dần từ trái sang phải. Giải thích ngắn gọn sự sắp xếp đó.

Hướng dẫn giảiSắp xếp các chất theo trình tự tăng dần tính bazơ :

O2N-C6H4NH2 < C6H5NH2 < CH3C6H4NH2 < NH3 < CH3-NH2 < (CHslaNH

288

Giải thích :- Vòng benzen có tính hút electron mạnh hcfn nguyên tử H nên các amin có

vòng benzen có tính yếu hcfn NH3.- Gôc metyl (CH3-) có tính đẩy electron mạnh hcm nguyên tử H nên các amin

có nhóm CH3- có tính bazơ mạnh hơn NH3.- Trong các amin thơm : nhóm nitro (-NO2 có liên kết kép làm nhóm th ế loại

2 có tính hút electron nên làm giảm khả năng hút của cặp electron tự do • •

của -NHg, do đó p-nitroanilin có tính bazơ yếu nhất.

Ví dụ 6 . Cho năm chất : C2H5NH2 (1), NH3 (2), CgHgNHa (3), (CaHglaNH (4), NaOH (5). Tính bazơ của các chất táng dần theo dãy nào sau đây ?

A. (3), (1), (2), (4), (5) B. (3), (2), (1), (4), (5)

c . (3), (2 ), (1 ), (4), (5) D. (3), (2 ), (1 ), (5), (4).


Tính bazơ của các chất tăng dần theo dây :

- Các amin có tính bazơ yếu hơn so với NaOH vì cặp electron tự do trong ion OH“ linh động hơn nhiều so với amin.

- Khả năng đẩy electron giảm dần theo dãy :

2 C2H5- > C2H5- > H - > CgHs-

Tính bazơ của các chất tăng theo dãy :

C6H5NH2 < NH3 < C2H5NH2 < (CaHslaNH < NaOH

Đáp án B. •

D ạng 4. Xác đ ịn h số đồng p h â n cấu tạ o củ a am in, am ino ________ a x it và tín h số đổng p h â n loạ i p e p tit_____________

• Khi viết công thức các đồng phân cấu tạo của amin, cần viết đồng phân mạch c và đồng phân vị trí nhóm chức cho từng loại : amin bậc I, amin bậc II, amin bậc III.

• Tính số đồng phân loại peptit : vì phân tử peptit hình thành từ một gốc a- amino axit theo một trậ t tự nhất định, nếu phân tử peptit chứa n gốc a-amino axit thì sô' đồng phân loại peptit là n!

Sô' a-amino axit n = 2 3 4 5, ...

Sô' peptit tạo ra n! = 2 6 24 120, ...

Ví dụ từ 2 a-amino axit A và B tạo r an! = l x 2 = 2 đồng phân đipeptit đó là A-B và B-A. Khi ngưng tụ A và B tạo ra 4 đ ipeptit: A-A, B-B, A-B và B-A.

• Trong phân tử peptit mạch hở chứa n gốc a-amino axit thì sô' liên kết peptit là n - 1 .

289

Amin thơm là amin có nguyên tử N gắn trực tiếp với nguyên tử c của vòng benzen.NH,

.C H 3

NH-CH,

Amin thơm

Ví dụ 1. ứng với công thức C4H11N, hãy xác đinh công thức cấu tạo các amin đồng phân.H ướng d ẫn giả i

- Sô' đồng phân cấu tạo amin bậc I là 4.CH3-C H 2-C H 2-C H 2-N H 2; CH3 -CH-CH 2 -N H 2 ;

CH,

CH3 -CH 2 -CH -N H 2 ;CHo

CH3 1 ^

H3C-C-NH 2

CH,

- Sô' đồng phân cấu tạo amin bậc II là 3.CH3-C H 2-N H -C H 2-CH 3; CH3-C H 2-C H 2-N H -C H 3; CH3 -CH -NH -CH 3

CH3

- Sô' đồng phân amin bậc III là 1 : CH3 -CH 2 -N -C H 3

CH3

Qua ví dụ trên, ta rút ra :• Sô' đồng phân cấu tạo là amin ứng với công thức phân tử CnH2n+3N (amin no

đơn chức) là : ,n -l với 1 < n < 4

C4H11N C0 2‘‘ = 2® = 2 x 2 x 2 = 8 đồng phân cấu tạo là amin.Số đồng phân cấu tạo là amin bậc I ứng với công thức phân tử C„H2n+3N (amin

no đơn chức) là : ^n- 2 với 2 < n < 5

C4H11N có 2‘* = 2 = 2 X 2 = 4 đồng phân cấu tạo.Ví d ụ 2. Đô't cháy hoàn toàn 5,2g hai amin no đơn chức mạch hở là amin bậc I,

đồng đẳng liên tiếp nhau, thu được 5,6 khí CO2 (đktc). Sô' đồng phân cấu tạo của hai amin là bao nhiêu ?

H ướng d ẫn giả iĐặt công thức chung của 2 amin chung là CgHgiĩ+sN (n > 1)


^ 5 1 ^2 5 +3 ^ +

(mol)

f6n + S') _nCOg +

f 2n + 3']l 4 )

ĩĩa

[ 2 J H2O

290

Từ dữ kiện đề bài và phưcfng trình trên, ta có hệ :ía(14n + 17) = 5,2 a = 0 , 2

n = 2,5[na = 0,25

Vậy 2 amin là C2H7N và C3H9N. Tổng số đồng phân cấu tạo của 2 amin là 6 .

Amin C2H7N có 2 đồng phân : CH3-C H 2-N H 2 và CH3-N H -C H 3 .

Amin C3H9N có 4 dồng phân : CH3CH2CH2NH2; CHg-CH-NHg;CHg

CH3-N H -C H 2-C H 3 và CH3 -N -C H 3 .CH3

Ví d ụ 3. Đốt cháy hoàn toàn một amin thơm đơn chức X thu được 15,68 lít khí CO2

(đktc) và 8 ,lg hơi nước và khí N2. Biết Mx < 120 đvC. Xác định công thức phân tử và số đồng phân cấu tạo của X.


Đặt công thức tổng quát của amin thơm đơn chức X là CnH2n-sN.


^ 2 n -5 ^CnH2n-5N

(14n + 9)g

+ 0:^ nCƠ2 +

44n g

15,68

2 n - 5

22,4X 44g

2 ,

8 ,lg

H2O

• 18g

Ỉ N ,

30,8g

Theo phương trình hoá học trên, ta có :

44n X 8,1 = 30,8 X 9(2n - 5) -> n = 7.

CTPT của X : C7H9N (M = 107 < 120).

Số đồng phân cấu tạo của X :NH, NH2 NH2 NH

( ^ C H ,^ C H 3 ề

àCU,

Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn một amin no đơn chức, mạch hở A rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong dư, kết thúc phản ứng thấy khối lượng bình tăng 16,85g và có 0,56 lít khí (đktc) thoát ra. Biết A phản ứng với axit HNO2 giải phóng N2 . Xác định công thức phân tử của A và số’ đồng phân cấu tạo của A.

291

Hưóng dẫn giảiPhương trình hoá học của phản ứng :

2CnH2n.3N+ I O2 -> 2 nC0 2 + (2 n + 3 )H2 0 + N2T

(mol) n x2n + 3 1—X

2

0,56nv, = 0,5x = = 0,02522,4

X = 0,05 m o l

^2 n + 3^nibình tăng = mco2 + = 16.85 = 44n X 0,05 + 18 0,05 n = 5

CTPT của A : C5H 13N. A phản ứng với HNO2 cho N2, như vậy A là amin bậc I. Sô' đồng phân cấu tạo của A là :

CH3-C H 2-C H 2-C H 2-C H 2-N H 2; CH3-CH(CH3)-CH 2-C H 2-N H 2; CHg-CHa-CHlCHgl-CHa-NHa; CHa-CHa-CHa-CHíCHgl-NHa; CHs-CHlCHgl-CHlCHgl-NHa; CHg-CHa-CHCNHal-CHa-CHa;CH3-C(CH3)2-CH2-NH2; CH3-CH2-C(CH3)2-NH2.

Hoặc tính theo công thức : 2®“ = 2 = 8 đồng phân.Ví d ụ 5 . Cho anũno axit có công thức phân tử C4H9O2N, hãy viết các đồng phân

cấu tạo của amino axit trên.Hướng dẫn giải

CHg -CH2 -CH-COOH; CH3 -CH-CH2 -COOH;NH,

1NH,

NH,H2NCH2-CH2-CH2-COOH; H2NCH2-CH-COOH; CH3-C-COOH.

CH,ICH,13 vvii3

Ví dụ 6. Cho a-amino axit : glyxin, alanin và valin.a) Viết công thức cấu tạo các tripeptit hình thành từ 3 amino axit trên.b) Viết công thức cấu tạo các tripeptit tối đa khi ngưng tụ 3 phân tử amino axit trên.

Hướng dẫn giảia) Đề bài yêu cầu viết công thức cấu tạo các tripeptit hình thành từ 3 amino axit,

có nghĩa là yêu cầu viết đồng phân tripeptit n! = l x 2 x 3 = 6 .Gly-Ala-Val Val-Gly-Ala Ala-Val-GlyGly-Val-Ala Val-Ala-Gly Ala-Gly-Val

b) Viết công thức cấu tạo các tripeptit khi ngưng tụ 3 amino axit, có nghĩa là viết công thức cấu tạo các dồng phân ( 6 đồng phân) tripeptit và 3 tripeptit gồm : Gly-Gly-Gly, Ala-Ala-Ala và Val-Val-Val (Tổng cộng là 9 tripeptit).

292

Ví dụ 7. Sô' tripeptit tối đa tạo thành khi ngưng tụ hỗn hợp gồm hai amino axit glyxin và alanin làA. 6 B. 7 c. 8 D. 4.

H ướng d ẫn giả ỉGly-Gly-Gly Ala-Ala-Ala Gly-Gly-Ala Gly-Ala-Gly

Ala-Ala-Gly Gly-Ala-Ala Ala-Gly-Gly Ala-Gly-AlaĐáp án c.

Ví dụ 8 . Số đipeptit tối đa có thể tạo ra từ một hỗn hợp gồm alanin và glyxin là

A. 3 B. 1 c. 2 D. 4.(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009)


Có 4 đipeptit khác nhau : Ala-Ala, Gly-Gly, Ala-Gly, Gly-Ala.Đáp án D.

Ví dụ 9. Có bao nhiêu tripeptit (mạch hở) khác loại mà khi thủy phân hoàn toàn đều thu được 3 amino axit : glyxin, alanin và phenylalanin ?

A. 9 B. 6 c. 4 D. 3.


Số tripeptit khác loại là số đồng phân tripeptit 3! = 6 . Có 6 tripeptit là :

Phe-Gly-Ala Ala-Phe-Gly Gly-Phe-Ala

Phe-Ala-Gly Ala-Gly-Phe Gly-Ala-Phe

Đáp án B.

Ví d ụ 10. Số đồng phán amino axit có công thức phân tử C3H7O2N là A. 3 B. 4 c. 1 D. 2 .


H ướng d ẫ n g iả i

Có 2 đồng phân amino axit có cùng công thức phân tử C3H7O2N.

H gN -C H -C O O H và H2NCH2-CH2COOH1CH,

Đáp án D.

D ạng 5. B ải tậ p vể th ủ y p h â n tử p e p tít

Xác định trình tự các a-amino axit trong mạch peptit khi thủy phân.

Thủy phân từ phần (không hoàn toàn) mạch peptit sẽ thu được hỗn hợp các peptit đcfn giản hcfn (đipeptit, tripeptit, tetrapeptit, ...)

293

Ví dụ 1. Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X thu được 2 mol glyxin, 1 mol valin, 1 mol phenylamin và 1 mol alanin. Thủy phân không hoàn toàn X thu được các đipeptit : Val-Gly, Gly-Ala, Gly-Gly. Hãy xác định trình tự các a-amino axit trong pentapeptit X.

Hướng dẫn giảiTừ dữ kiện đề bài ta có thể suy ra : Val-?—?-?-?-PheSau cùng ta có trình tự các a-amino axit : Val-Gly-Gly-Ala-Phe.

Ví dụ 2. Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit A thu được 3 mol glyxin, 1 moi alanin và 1 mol valin. Thủy phân không hoàn toàn A trong hỗn hợp sản phẩm thấy có đipeptit : Ala-Gly, Gly-Ala và tripeptit : Gly-Gly-Val.

a) Xác định trình tự các a-amino axit trong pentapeptit A.b) Hãy chỉ ra đâu là amino axit đầu N, đâu là amino axit đầu c ở pentapeptit A.

Hướng dẫn giảia) Từ dữ kiện đề bài ta xác định được trình tự các a-amino axit trong

pentapeptit A là : Gly-Ala-Gly-Gly-Val.b) Trình tự a-amino axit đầu N : H2NCH2COOH và a-amino axit đầu c :

H2 -N-CH-COOH.CHCCHgla

Ví dụ 3. Đun nóng chất HaN-CHa-CONH-CHCCHgl-CONH-CHa-COOH trong dung dịch HCl (dư). Sau phản ứng ta thu được những sản phẩm làA. H2N-CH 2COOH và H2NCH2-C H 2COOH.

B. HgNCHg-COOHCr và HgN-CHgCHaCOOHCr

c. HgN-CHaCOOHCr và HgN-CHÍCHglCOOHCr

D. H2N -CH 2COOH và HaN-CH-íCHglCOOH.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học, Coữ dẳng khối B năm 2008)

Hướng dẫn giảiĐun nóng chất HaN-CHa-CONH-CHlCHgl-CONH-CHa-COOH trong dung dịch HCl (dư) trước tiên chất này bị thủy phân :H2N-CH2-COjSTH-CH(CH3)CqNH-CH2-COOH + 2H 2O -----)■

---- > 2 H2N-CH 2-COOH + H2N-CH(CH3)-C 0 0 H

Sau đó : H 2NCH2COOH + H C l---- > HgNCHgCOOHCr

H2N-CH(CH3)C00H + HCl

Đáp án c.^ HgN-CH(CH3 )COOHCr

294

Ví dụ 4. Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu được 2 mol glyxin (Gly), 1 moi alanin (Ala), 1 mol valin (Val) và 1 molphenylalanin (Phe). Thủy phân không hoàn toàn X thu được đipeptit Val-Phe và tripeptit Gly-Ala-Val nhưng không thu được đipeptit Gly-Gly. Chất X có công thức là A. Gly-Phe-Gly-Ala-Val B. Gly-Ala-Val-Val-Phec. Gly-Ala-Val-Phe-Gly D. Val-Phe-Gly-Ala-Gly.

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010) H ướng d ẫn g iả i

Thủy phân không hoàn toàn X thu được tripeptit Gly-Ala-Val và đipeptit Val- Phe, nôi tripeptit và đipeptit, ta có Gly-Ala-Val-Phe. Mặt khác có 2 mol Gly và không thu được Gly-Gly nên X là Gly-Ala-Val-Phe-Gly.Đáp án c.

Ví d ụ 5. Nếu thủy phân không hoàn toàn pentapeptit Gly-Ala-Gly-Ala-Gly thì thu được tôl đa bao nhiêu đipeptit khác nhau ?A. 1 B. 4 c. 2 D. 3.

H ướng d ẫn giả iNếu thủy phân không hoàn toàn pentapeptit Gly-Ala-Gly-Ala-Gly thì thu được 2 đipeptit khác nhau là Gly-Ala và Ala-Gly.Đáp án c.

Ví dụ 6 . Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 28,48g Ala và 32g Ala-Ala và 27,72g Ala-Ala-Ala. Giá trị của m là A. 111,74 B. 81,54 c. 68,44 D. 90,6.


28,48Ala : CHg-CH-COOH; Mai* = 89 ^ nAia =

NH2

(C3HVO2N)Ala-Ala : H2 N-CH-CONH-CH-COOH;

89= 0,32 mol

CH,ICH,

MAla-Ala = (89 X 2) — 18 = 16032

Q A la-A la = 7 ^ = 0,2 mol 160

Ala-Ala-Ala : H,N-CH-CONH-CH-CONH-CH-COOH;2 ỴCH, CH, CH,

^ A la -A la -A la “ (89 X 3) (18 X 2) — 213g > rÂ la-A la-A la “27,72231

= 0 , 1 2 mol

(mol)Ala-Ala-Ala-Ala Ala + Ala-Ala + Ala-Ala-Ala

0,32 0,2 0,12

295

- “ Ala + 2 .Il(Aja)2 ^•'^(Ala)3

= 0,32 + 2 X 0,2 + 3 X 0,12 = 1,08 mol1,08

^tetrapeptit = 0,27 mol

m = (89 X 4 - 18 X 3) X 0,27 = 81,54g.Đáp án B.

Ví dụ 7, Thủy phân hoàn toàn 60g hỗn hợp 2 đipeptit thu được 63,6g hỗn hợp X gồm các a-amino axit (các a-amino axit chỉ có một nhóm amino và một nhóm

cacboxyl trong phân tử). Nếu cho — hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl

(dư), cô cạn cẩn thận dung dịch thì lượng muối thu được là A. 7,82g B. 8,15g c. 16,30g D. 7,09g.

H ướng d ẫn giả iÁp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có :

^H 2 0 ~ 63,6 — 60 = 3,6g —> njj^Q = 0,2 mol

H2N-RC 0 NH-R'C 0 0 H + H2O ---- > H2N-R-COOH + H2N-R-COOH(mol) 0 , 2 <- 0 , 2 ^ 0 , 2 0 , 2

n x = 2 X 0,2 = 0,4 mol

— dung dich X có : nx = 0,04 mol; mx = ẼẼ:Ẽ. = 6,36g 10 10

H2N-R-COOH + HCl---- > HaN-RCOOHCr

(mol) 0,04 0,04Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng :

^muối niamino axit ^HCl ” 6,36 + 0,04 X 36,5 = 7,82g.Đáp án A.

Ví d ụ 8 . Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X và 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600ml dung dịch NaOH IM (vừa đủ). Sau khi phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 72,48g muôi khan của các amino axit đều có một nhóm -COOH và một nhóm -N H 2 trong phân tử. Giá trị của m làA. 51,72 B. 54,30 c . 6 6 , 0 0 D. 44,48.


Tetrapeptit có 3 liên kết peptit -CO NH - và 1 nhóm COOH nênTetrapeptit + 4NaOH---- > Muôi + H2O

(mol) a 4a a a

296

Tripeptit có 2 liên kết peptit -CO NH - và 1 nhóm COOH nênTripeptit + 3NaOH---- > Muối + H2O

(mol) 2 a 6 a 2 a 2 a

y . ^NaOH = 6 a = 0 , 6 a = 0,06 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có ;m + 0,6 X 40 = 72,48 + 3 X 0,06 X 18 m = 72,48 + 3 X 0,06 X 18 - 0,6 X 40 = 51,72g

Hoặc có thể giải :- iiNaOH phản ứng với a mol tetrapeptit là a X 4 mol, ta có độ tăng khôi lượng

tương ứng là :39a + 40a + 40a + 23a = 142a g.

- QNaOH phản ứng với 2a mol tripeptit là (2a X 3) mol, ta có độ tăng khôi lượng tương ứng là :

39 X 2a + 40 X 2a + 23 X 2a = 204a g Áp dụng phương pháp tàng giảm khối lượng ;

72,48 = m + (142 + 204) X 0,06 => m = 51,72g.Đáp án A.

Ví dụ 9. Thủy phân hoàn toàn m gam đipeptit Gly-Ala (mạch hở) bằng dung dịch KOH vừa đủ, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 2,4g muôi khan. Giá trị của m làA. 1 , 2 2 B. 1,46 c. 1,36 D. 1,64.

Hướng dẫn giảiGly-Ala + H2O ---- ). Gly + AlaGly + KOH —^ Muối + H2OAla + KOH---- > Muôi + H2O

Gọi sô' mol đipeptit là aGly-Ala + 2KOH ---- > Muối + H2O(146 X a)g (2 X a X 56)g 2,4g 18a

Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng, ta có :146a + 2a X 56 = 2,4 + 18a -> a = 0,01 mol m = 146 X 0,01 = l,46g.

Đáp án B.Ví dụ 10. Khi thủy phân không hoàn toàn pentapeptit Ala-Gly-Val-Gly-Phe thu

được tôl đa bao nhiêu tripeptit khác nhau ?A. 2 B. 4 c . 3 D. 1 .

Hướng dẫn giảiKhi thủy phân pentapeptit Ala-Gly-Val-Gly-Phe thu được 3 tripeptit khác nhau là ; Ala-Gly-Val, vi-G ly-Phe, Gly-Val-Gly.

297

Dạng 6. Bài tập về phản ứng đốt cháy amin, hỗn hỢp amỉn vả hiđrocacbon________________

• Phương trình phản ứng đốt cháy amin ; + Aniin no, đơn chức :

CnH2n+3N +rOn + 3^ fO

ĨICO2 +f 2n + 3']

+ O2[ 2 Jl 4 J H2O + - N 2

2

^H2 0 - ^C0 2 ~

Công thức tổng quát amin : CnH2n+2-2k+mNm Công thức tổng quát amin no : CnH2n+2+mNm Phương trình đốt cháy amin no :

CnH2n+2+mNm nCƠ2 + (n + 1 + 0 ,5 m)H2O + 0 ,5 mN2

+ Amin thơm :

CnH2n-sN +6 n - 5

O2 nCƠ2 +2n - 5 H2O + 0 ,5 N2

+ Amin thơm (đồng đẳng của anilin)

4CnH2n-7NH2 + (6 n - 5 )ơ 2 4 nC0 2 + (4n - Ì 0 )H2O + 2N2+ Amin có t nhóm chức amin :

CxH,Nt + X + ■ O2 xCƠ2 + - H 2O + - N 2 2 2

11^02 pứ -

Dựa vào số mol nguyên tử c, H, N để tìm công thức phân tử amin. Giả sử sô' mol amin đem đốt là nx

SỐH SỐNIx 'C02 - 'Ix số C; 11H2O - ^x ^ ỉ °N2 “ ^ x ^ ■

(Có thể thay sô' mol = thể tích)

n^ : njj : nj^ - nÔa ■ • 2 n^.

• Khi đô't cháy một amin ngoài không khí thì

IIN2 sau pứ — ^N 2 sinh ™ do dốt cháy amin ^ N 2 cd sẵn trong khAng khí

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 8,4 lít khí CO2 ; 1,4 lít khí N2 (cả thể tích khí do ở đktc) và 10,125g H2O. Xác định công thức phân tử của X.

Hướng dẫn giải8.4 „ ,.10,125 „ 1 , 4 „ „ . ,nc : nn : nM = : 2 X — — ; 2 X —f— = 3 : 9 : 122.4 18 22,4

Công thức phân tử của amin đơn chức X ; C3H9N.

298

Ví d ụ 2. Đốt cháy hoàn toàn 6,76g hỗn hợp 2 amin no, đcfn chức, đồng đẳng liên tiếp A và B. Sản phẩm cháy cho qua từ từ bình đựng Ca(OH)2 dư, thu được 32,5g kết tủa. Xác định công thức phân tử hai amin.


Đặt công thức phân tử chung của 2 amin no, đcfn chức là CgHgg+aN

Sơ đồ phản ứng :

CHH2 5 . 3 N -

(14n + 17)g

6,76g

ĨĨCO2 +Ca(OH)2 dư ĨĨCaCOgị

n mol

32,5100

= 0,325 mol

Giải ra, ta có n = 2,5. Vậy CTPT 2 amin là C2H5N và C3H9N.

Ví d ụ 3. Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin A bằng một lượng không khí vừa đủ thu được 1 1 , 2 lít khí CO2 ; 8 6 , 8 lít khí N2 (các khí đo ở đktc) và 15,75g hơi nước. Trong không khí chỉ gồm N2 và O2 (với O2 chiếm 20% thể tích). Hãy tìm công thức cấu tạo có thể có của A và giá trị m.


nco2 = mol; nH2 0 = 0,875 mol

“ 0 2 Pứ = 1^0 0 2 + 0 ^ 2 ^ = 0,5 + i X 0,875 = 0,9375 molỉu ếU

* N2 (có trong không khí) = ^^02~ ^ 0,9375 = 3,75 mol

86,8^N2 (doAsinhra) 22,4

- 3,75 = 0,125 mol

• Tính m :mc = 0,5 X 12 = 6 g; mH = 2 X 0,875 = l,75g; mn = 0,125 X 28 = 3,5g

^ m = 6 + 1,75 + 3,5 = ll,25g• Đặt công thức phân tử của A là CxHyNz, ta có tỉ lệ :

X : y : z = — : : — = 0,5 ; 1,75 ; 0,25 = 2 : 7 : 11 2 1 14

Công thức phân tử của A có dạng : (C2H7N)n hay C2nH7„Nn với :7 n < 2 x 2 n + 2 + n ^ n < l , n e nguyên -> n = 1.

Công thức phân tử của A là C2H7N. »Công thức cấu tạo có thể có của A : CH3CH2NH2 và CH3NHCH3 .

Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 4,173g một amin thơm A (đồng đẳng của anilin) thu được 0,4368dm^ N2 (đktc). Tổng sô' đồng phân amin chứa nhân thơm của A là bao nhiêu ?

299

Hướng dẫn giảiĐặt công thức tổng quát của amin thcím là CnIỈ2n-7NH2

Phương trình phản ứng :

4 CnH2n-7NH2 + (6 n - 5 )ơ 2 4 nC0 2 + (4n - lOlHgO + 2Na

4(14n + 9)g (2 X 22,4)lít4,173g 0,4368 lít

, , , , 4(14n + 9) 2x22,4Ta có tỉ lệ : = ---- ĩ ĩ i l ^ n = 7.4,173 0,4368

Công thức phân tử của A : C7H7NH2 .Tổng số đồng phân amin chứa nhân thơm là 5.

NH2 NH2

0]CH,

Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol một amin bậc nhất với lượng oxi vừa đủ thu toàn bộ sản phẩm cháy qua bình nước vôi trong dư thấy khôi lượng bình chứa nước vôi trong tàng 3,2g và còn lại 0,448 lít (dktc) một khí không bị hấp thụ, lọc dung dịch thu được 4g kết tủa. Xác định công thức cấu tạo của amin.

Hướng dẫn giảiĐặt công thức phân tử của amin bậc nhất là CxHyN .

CxHyN, + 7 y^X + —

4

(mol)

CO2 + Ca(OH)2

0,04

O2 ---- > xCƠ2 + - H 2O + - N 22 2

CaCOs i' + H2O 4<—

100= 0,04

nÔg = 0.04 mol nc = 0,04 mol

mnô = 3,2 - 0,04 X 44 = l,44g

-> nfj o = 0,08 mol -> nn = 0,16 mol

0,448nN2 22,4= 0,02 mol h n = 0,02 X 2 = 0,04 mol

Khi đốt 0,02 mol amin -> 0,04 mol c và 0,16 mol H và 0,04 mol N Vậy đốt 1 mol amin -> 2 mol c và 8 mol H và 2 mol N Suy ra công thức của amin là C2H8N2

CH2 -N H 0 _Công thức cấu tao : 1 và CHo-CH

ÒH2 -N H 2 '

300

A. CH3-CH2-CH2-NH2 c. CH3-CH2-NH-CH3

Ví d ụ 6 . Đốt cháy hoàn toàn V lít hơi một amin X bềing một lượng vừa đủ tạo ra 8 V lít hỗn hợp gồm khí CO2 , N2 và hơi nước (các thể tích khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện). Amin X tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường giải phóng khí Na. Chất X là

B. CH2=CH-CH2NH2

D. CH2=CH-NH-CH 3 .(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2010) H ướng d ẫn giả i

Theo đề bài : Amin X > Na -> Amin X là amin bậc I, loại c và DTừ đáp án A và B ^ X có CTPT dạng CsHyN.

Theo đề bài ; 8 V = 3V + + ị v ^ y = 9.2 2

Hoặc có thể giải, thử lại đáp án B.CHa^CH-CHaNHa 3CƠ2 + S.õHaO + 0 ,5N 2Vhh khí = 3 + 3.5 + 0,5 = 7 * 8 ^ nên loại B.

Đáp án A.Ví dụ 7. Hỗn hợp khí X gồm trimetylamin và hai hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp.

Đốt cháy hoàn toàn 50ml hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ, thu được 375ml hỗn hợp khí Y gồm khí và hơi nước. Nếu cho Y qua dung dịch axit sunfuric đặc (dư) thì còn lại 175ml khí (các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện). Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là A. C2H4 và CsHg B. CsHg và C4Hgc. CaHe và CsHg D. CgHg và C4Hio-

(Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012) H ưđng d ẫn giả i

Cách 1 :• Theo các phương án trả lời của đề bài thì hai hiđrocacbon thuộc loại anken

và ankan.Vh2 0 = 375 - 175 = 200ml; V(C0 2 .Na)= l^õml

• Trong cùng điều kiện tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ sô' mol.• Trường hợp 1. Giả sử hai hiđrocacbon là anken.

Giả sử HcgHgN C5 H 25 lần lượt là X và y.

Qua các dữ kiện đề bài và phương trình đô't cháy, ta có hệ :

X + y = 50

4,5x + y.ĩĩ = 200

3x + ny + - = 175 2

Giải ra, ta có X = y = 25 n = 3,5 -> Hai hiđrocacbon là CgHg và C4Hg.

301

• Trường hợp 2. Hai hiđrocacbon là ankan, cũng như trên ta lập hệ phưcmg trình và giải nhưng bài toán vô nghiệm nên loại trường hợp này.

Cách 2 : Phương trình hoá học của phản ứng

C3H9N 3 CƠ2 + 4 ,5 H2ơ + 0 ,5 N2

a 3a 4,5a 0,5a(mol)

^5^25+2-211 5 CO2 + (n + 1 - k)H2Ơ

ĩĩb (n + 1 - k)b(mol) b

Ta có hệ phương trình :

a + b = 50 (1 )• 4,5a + (n + 1 - k)b = 200 4,5a + (nb + b - kb) = 200 (2)3,5a + hb = 175-> ĩĩb = 175 - 3,5a (3)

Thay ĩĩb ở (3) vào (2) ta có : 4,5a + 175 - 3,5a + b - kb = 200

-> a + b - kb = 200 - 175 = 25 ^ kb = 25 50

Kết hợp với các phương án trả lời thì k = 1 (vì các phương án trả lời chỉ là ankan và anken).

Khi k = 1 -> b = 25ml và a = 25ml

3,5 X 25 + ĩĩ X 25 = 175 ^ n = 3,5

Hai hiđrocacbon là C3H6 và C4H8 .

Cách 3 : Tỉ lệ thể tích giữa các khí và hơi đo ở cùng điều kiện đúng bằng tỉ lệ sô' mol của chúng.

VhdHaO = 375 - 175 = 200ml njỊ = = 8

Vì C3H9N có Hh = 9 nên n|j của hai hiđrocacbon < 8

Loại đáp án D.

Theo đề bài, do lượng O2 vừa đủ, ta có :

YcOa + = 175ml mà Vhhx = 50ml

VC3H9N < 50ml -> < 25 -> Vq0 2 > lõOml

Tính np; , .,c cua hhX

V,COoV,hhx

>15050

> 3 mà trimetylamin đã có 3C nên chỉ phù

hợp khi hai hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp là C3H6 và C4H8 thỏa mãn với yêu cầu của đề bài.

Đáp án B.

302

Ví dụ 8 . Hỗn hợp M gồm một anken và hai amin no, đcfn chức mạch hở X và Y là đồng đẳng kế tiếp (Mx < My). Đốt cháy hoàn toàn lượng M cần dùng 4,536 lít O2 (đktc) thu được H2O, N 2 và 2,24 lít CO2 (đktc). Chất X là A. Etylamin B. Propylamin c. Butylamin D. Etylmetylamin.


Hướng d ẫn giả i

Cách 1 : CnH2n + 1 ,5 ơ 2 nCƠ2 + nH 2Ơ (mol) a l,5a na

CÌEH2ĨE.3N +

(mol)

6 m + 3 '|^ t“ - / - 1 / ^ r 2 m + 3 ^ T _——— IO2 mCOg + I ^ - - ịHgO

6 m + 3 \ nĩb

Theo dữ kiện đề bài và phưcmg trình hoá học trên, ta có hệ phương trình ;

nco = na + ĩnb = 0 , 1 mol

nn = l,5a + - ^ b + —b = = 0,2025 mol’ 2 4 22,4

Giải hệ phương trình trên, ta có : b = 0,07 mol

1,4_ 0,1m <

0,07

Hai amin có công thức phân tử là ;

CHsNlCHgNHa) và CaHvNlCHa-CHg-NHa).

Cách 2 : ng^ = 4,536 : 22,4 = 0,2025 mol; ncog = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

Theo định luật bảo toàn nguyên tố oxi :

1I0 2 “ ^^002 ^ ^H2 0 “ 0,2025 X 2 — 0,1 X 2 = 0,205 mol

Đặt công thức phân tử chung của 2 amin là C5 H 255+3N

^2 ĩn + 3^^m ll2m + 3N +

^3m 3^' +2 4

(mol) 3m 3—.. +2 4

0 2 ^ mCO.

X ĩĩĩx

H2O + 0 ,5 N2

mx + l,5x 0,5x

Do anken cho nc02 = 11H2O > ^ên ta có :

nỊỊ o “ 11CO2 1>^* = 0,205 - 0,1 = 0,105 mol -> X = 0,07

Đốt cháy cả hỗn hợp M có ncog =0,1 nên ncog haiamin < 0,1

303

m < = 1,4 mà anken có sô' n c > 20,07

Vậy h E i i amin đồng đẳng kế tiếp là CH3NH2 và CH3CH2NH2

Đáp án A.

Ví dụ 9. Hỗn hợp khí X gồm O2 và O3 có tỉ khô'i so với H2 là 22. Hỗn hợp khí Y gồm metylamin và etylamin có tỉ khối so với H2 là 17,833. Để đốt cháy hoàn toàn Vi lít khí Y cần vừa đủ V2 lít khí X (biết sản phẩm cháy gồm CO2 , H2O, N2 . Các chất khí đo ở cùng điều kiện). Tỉ lệ V] : V2 làA. 2 : 1 B. 1 : 2 c. 3 : 5 D. 5 ; 3.

H ướng d ẫn giảiCách 1 : Áp dụng quy tắc đường chéo ;

0 2 (M = 32) 4 (a mol)\44

/ ^0 3 (M = 48) 12 (3a mol)

(mol)

(mol)

CH5N (M = 31)^ 9,4 (2b mol)

C2H7N (M = 48) 4,6 (b mol)

CH5N + 4,5[0 ] ---- > CO2 + 2,5H2ơ + 0,5N2

2b 9b

C2H7N + 7 ,5[0]---- »• 2 CƠ2 + 3 ,5 H2 0 + 0 ,5 N2

b 7,5b

pứ = + 7,5a = 16,5b

l l a

Từ (1) và (2)

Theo đề bài, ta có : 16,5b = l l a -> b =16,5

_Yị_ hhY 3bV2 Vhhx 4a

3 Xl l a16,5 2a 1

“ 4a ~ 2'4a

Cách 2 : M y = 17,833 X 2 = 35,666 Đặt công thức chung của hai amin là CịjH2 5 + 3

Ta có : 145 + 17 = 35,666 ^ 5 = 1,333Tính toán khi đốt cháy 1 mol hỗn hợp Y bởi hỗn hợp X

'3nC5H25.3N +

(mol)

+ - 1 0 24 j l 2 j

_ 25 + 3 n -----—2

( 1)

(2)

H2O + 0,5N2

304

Theo định luật bảo toàn nguyên tố : no = npo + 0

2ĨĨ + 3 6 n + 3 6x1,333 + 3hay nioi = 2 nc0 2 + Hh o = 2 n + = ------Y ------

= 5,499 « 5,5Theo đề bài đô't cháy Y cần vừa đủ lượng oxi của X gồm O3 và O2 , nên n[0 ] của

88X cũng bằng 5,5 -> mo = 5,5 X 16 = 8 8 g -> n (02 o ) = —~ — = 2

22 X 2

Vj : V2 = ny : nx = 1 : 2.Đáp án B.

Cần nhớ : M là xét khối lượng mol trung bình của 1 mol hỗn hợp.

D ạng 7. Bài tập về amỉn tác dụng với dung dịch axỉt, muôi vô cơ

1. Amin tác dụng với dung dịch axit• Amin đcfn chức tác dụng với dung dịch axit

RNH2 + H C l---- > RNH3CI

„ _ ^HCl ^muối ~ âminnmuối = nHCl = -------36,5 36,5

Muối RNH3CI khi tác dụng với NaOH tái tạo amin ban đầu.RNH3CI + NaOH---- > RNH2 + NaCl + H2O

Áp dụng phưcmg pháp tăng giảm khôi lượng

+ 36,5 X n p ^

m s = m T ± A m

ưpứ — ưgniin pứ “ ^HCl ~ ưjnuô’i

Amin có n nhóm chức tác dụng với dung dịch axit

R(NH2)„ + m H Cl---- > RlNHaClL

Số chức amin =namin

Số chức của amin = số nguyên tử N

m,muôi + 36,5 X m X np|j

Hỗn hợp amin cùng dãy đồng đẳng tác dụng với axit

R(NH2 )„ + m H Cl---- > R(NHgCl)„

(mol) X mx

305

36,5 X m

mmuối — (M h h a m in + 36,5m)x —> X = —mmuối

M h h am in + 36,5m

Muối RCNHgCD^ + m NaOH---- > RCNHa)^ + mNaCl + mHaO

• CH3-NH2 + HCOOH---- > HCOONH3CH3 (metyl amoni fomat)C6H5NH2 + H C l---- > C6H5NH3CI (phenyl amoni clorua).

2. Am ỉn tá c d ụ n g với d u n g d ịch m uôi củ a kim loạ iMột số dung dịch muôi tạo kết tủa hiđroxit kim loại khi tác dụng với amin.

• Phản ứng của amin với dung dịch PeCls

3 C2H5NH2 + 3HOH---- > 3 C2H5NH3OH

3 C2H5NH3OH + PeClạ---- > 3 C2H5NH3CI + PelQHlạị * •

3 C2H5NH2 + 3 H2O + PeCla---- > 3 C2H5NH3CI + PeCOHlaị

• Phản ứng của amin với dung dịch AICI3

3 CH3NH2 + AICI3 + 3 H2O ---- > 3 CH3NH3CI + AKOHlgị

Ví dụ 1. Cho 13,35g hỗn hợp A gồm 2 amin cùng dãy dồng đẳng tác dụng với dung dịch HCl (dư) thấy tạo thành 22,475g muôi. Xác định công thức phân tử 2 amin, biết rằng chúng tác dụng với axit HNO2 cho khí bay ra.

H ướng d ẫn giả iAmin tác dụng với HNO2 cho khí bay ra là amin no, đơn chức (bậc I) mạch hở. Đặt công thức chung của 2 amin là C0 H2ÌỊ+3N (C^Hgn+iNHg)

C5 H 2H.1NH2 + HCl ^ ChH25,iNH3C1 22,475 -13,35

Ha = 36,5= 0,25 mol

M = 14n + 17 = 13,350,25

53,4 n = 2,6

Công thức phân tử của hai amin là C2H5NH2 và C3H7NH2 .Ví dụ 2. Cho 18,6g một amin no, đơn chức bậc I tác dụng với dung dịch PeCls (dư)

thu được 21,4g kết tủa. Hãy xác định công thức phân tử của amin.H ướng d ẫn giả i riFe(OH)3 = 0,2 mol

3RNH2 + PeClg + 3H2O-----> Fe(OH)3ị + 3RNH3CI

0,6 < - 0,218,6MRNH, - 0,6

= 31 Mr = 15 R là CH3-

Công thức phân tử của amin là CH3NH2.

306

Ví dụ 3. Cho 9,2g một amin hai chức X phản ứng với dung dịch HCl, thu được 23,8g muôi. Nếu cũng cho lượng amin trên tác dụng với HNO2 , rồi cho toàn bộ sản phẩm hữu cơ sinh ra tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOa trong NH3 thì thu được bao nhiêu gam Ag ?

Hướng dẫn giảiRCNHala + 2HC1---- > R(NHgCl)2

(mol) a 2 a a

23,8-9 ,2ma = muối - mHCl

36,5x2

Mx = — = 46; M

36,5 X 2

46R(NH2)2

= 0 , 2 mol

Mr = 14 ^ R là CHa

Công thức phân tử của amin X là CH2(NH2)2

CHaíNHala + 2HNO2---- > HCHO + 2N2 + 3H2O(mol) 0 , 2 0 , 2

HCHO + 4 [Ag(NH3)2lOH (NH4)2COs + 6 NH3 + 4Agị + 2 H2O (mol) 0 , 2 0 , 8

Khôi lượng Ag thu được là 108 X 0,8 = 8 6 ,4g.

Ví dụ 4. Hỗn hợp X gồm phenol và anilin. Lấy m gam hỗn hợp X tác dụng với lOOml dung dịch HCl IM thu được dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với 250ml dung dịch NaOH IM được dung dịch z. Cô cạn dung dịch z thấy còn lại 15,65g chất rắn khan. Hãy tính m.

Hướng dẫn giảiC6H5NH2 + H Cl---- > CeHsNHgCl

(mol) 0 , 1 <- 0 , 1 -> 0 , 1

C6H5NH3CI + N aO H---- > CgHgNHa + NaCl + H2O(mol) 0 , 1 0 , 1 0 , 1

CgHsOH + N aO H---- > CgHsONa + H2O(mol) a a aChất rắn gồm : NaCl, CeHsONa, NaOH dư (nếu có) (C6H5NH2 sôi ở 184°c nên không có trong chất rắn)

58,5 X 0,1 + 116a + 40 X (0,15 - a) = 15,65 ^ a = 0,05 mol m = 93 X 0,1 + 94 X 0,05 = 14g.

Ví dụ 5. Cho m gam hỗn hợp X gồm hai amin đơn chức bậc I có tỉ khôi hơi so với hiđro là 32 tác dụng với dung dịch FeCl2 (dư) thu được kết tủa z. Lấy kết tủa nung trong không khí đến khôi lượng không đổi thu được 16g chất rắn. Xác định giá trị của m.

307


2RNHo + FeCl2 + 2 H2O ---- > Fe(0 H)2Ì + 2 RNH3CI

(mol) 0,4 <- 0 ,2

4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O ---- > 4 Fe(OH)3Ì(mol) 0 ,2 <- 0 ,2

2 Fe(OH)3 ^ FG203 + 3 H2O

(mol) 0 ,2 <- — = 0 , 1 160

m = 0,4 X M = 0,4 X (32 X 2) = 25,6g.Ví dụ 6 . Cho 4,5g một amin X bậc I tác dụng hết với axit HCl (dư) thu được 9,975g

muối. Xác định công thức phân tử amin X.Hướng dẫn giải

9,975 - 4,5HhCI = 36,5

= 0,15 mol

Đặt công thức amin bậc I là R(NH2)nRíNHaln + nH C l---- > RíNHgCDn0,15

(mol)

4,5n 0,15

<- 0,15

R + 16n n

Công thức tổng quát của X ; C2H4(NH2)2

R = 14n; nghiệm phù hợp là n = 2

4,5Thử lại ta có : nc2H4ÍNH2)2 " ^

Sô chức amin = — - 2.nam in 0 .0 7 5

Ví dụ 7. Để trung hoà 25g dung dịch amin đơn chức X nồng độ 12,4% cần dùng lOOml dung dịch HCl IM. Công thức phân tử của X là

A. C3H5N B. C2H7N c. CH5N D. C3H7N.


Gọi công thức tổng quát amin đơn chức là RNH2

12,4 X 25m RNH2 100

= 3,lg ; nHci = 0,1 mol


RNH2 + HCl---- > RNH3CI

(mol) 0 , 1 <- 0 , 1

308

0,1 mol có khối lượng 3,lg

IM có khôi lượng 31g

^RNH = 31g -> Công thức phân tử của X là CH3NH2 hay CH5N.

Đáp án c.

Ví d ụ 8 . Cho 5,9g amin đơn chức X tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 9,55g muôi khan. Sô' công thức cấu tạo ứng với công thức phân tử của X là

A. 5 B. 4 c . 2



R-NH 2 + H C l---- > RNH3CI

1 mol 1 mol 1 mol

5,9 9,559,55 - 5,9

D. 3.

I R-NHo - >HC1 - 36,5= 0 , 1 mol

^R-NH = : 0,1 = 59. Goi R là CxHy; mp ỊJ = 59 - 16 = 432 * X *y

Nghiệm phù hợp X = 3, y = 7. Công thức phân tử amin là C3H7N2 có 4 công thức cấu tạo.Đáp án B.

Ví d ụ 9. Đô't cháy hoàn toàn 0,1 mol một anũn no, mạch hở X bằng oxi vừa đủ thu được 0,5 mol hỗn hợp Y gồm khí và hơi. Cho 4,6g X tác dụng với dung dịch HCl (dư), sô' mol HCl phản ứng làA. 0 , 1 B. 0,4 c. 0,3 D. 0 ,2 .


Đặt công thức tổng quát của amin no : CnH2n+2+mNm

CnH2„ 2^mN„, nCƠ2 + (n + 1 + 0 ,5 m)H2O + 0 ,5 mN2

(mol) 0,1 0 ,ln (n + 1 + 0,5m) X 0,1 0,5m X 0,1Từ phương trình trên và dữ kiện đề bài, ta có :

0 ,ln + 0 ,ln + 0,1 + 0,05m + 0,05m = 5 ^ n + m = 4 Nghiệm hợp lí : n = 1; m = 2. X có công thức : CH2(NH2)2

Sô' chức amin =

Đáp án D.

----> nHci = 2 X = 0,2 mol.n,„:„ 46

309

Ví dụ 10. Trung hoà hoàn toàn 8 ,8 8 g một amin (bậc I, mạch cacbon không phân nhánh) bằng axit HCl, tạo ra 17,64g muối. Amin có công thức là A. H2NCH2CH2CH2CH2NH2 B. CH3CH2CH2NH2c. H2NCH2CH2NH2 D. H2NCH2CH2CH2NH2.

H ướng d ẫn giả iCách 1 : Theo đáp án của đề bài, ta có hai trường hợp ;

+ Trường hợp 1 . Amin đơn chức bậc I có dạng RNH2

17,64 - 8 , 8 8n» ƠHCl -

_ 8 ^ " 0,24

= 0,24 mol36,5

= 37 ^ R + 16 = 37 R = 21

Như vậy R là CH9 loại trường hợp này.+ Trường hợp 2. Amin bậc I hai chức có dạng H2N -R -N H 2

namin = -^nH C i = mol M a8,880,12

= 74

R = 42 (CsHe). Công thức cấu tạo thu gọn của amin H2NCH2CH2CH2NH2 .Cájch 2 : nnci ■ 0,24 molĐặt công thức tổng quát của amin là R(NH2)x

R(NH2)x + xH Cl---- > RÍNHgCDx1 X

0,24(mol) 0,24

8 , 8 8 X XM = ’ _ = 37x0,24

x = 2 ^ M = 7 4 ^ R = 42 (CaHg)

Công thức phân tử của X : C3H6(NH2)2 hoặc H2NCH2CH2CH2NH2. Cách 3 .• Có 3 phương án trả lời là amin bậc I hai chức.

R(NH2)2 + 2HC1---- > RÍNHgCDa

ơpử ~ ơgaiỉn pứ “ ƠHQ p9 — njnuô*i ìu

17,64-8,88 ^ „“ HCI = ------- --------------- = 0,24 mol namin pứ = 0,12

36,5

Mamin = 74 —> R = 42 là CgHg Công thức cấu tạo thu gọn của amin H2NCH2CH2CH2NH2

Xét : CH3-CH2-CH2NH2 + HCl---- > CH3-CH2-CH2NH3CI0,24 0,24

mamin = 0,24 X 59 = 14,16 ^ 8 , 8 loại B.Đáp án D.

310

D ạng 8 . B ài tậ p về p h ản ứng đô"t cháy am ino ax it

Đốt cháy hoàn toàn một amino axit cho CO2 và N2

CxHyO^Nt + x + ỵ - i ' i 0 2 .4 2'

-> XCO2 + - H 2O + -N a 2 2

Rứt ra tỉ lệ mol : ncog • = X : —2

Đốt cháy hoàn toàn một amino axit chứa một nhóm amin bậc I trong phân tử

2 H2N-C,Hy-(COOH)„ N2 + (2x + 2 n)C0 2 + 2 + ^ + - H2O2 2)

• Công thức tổng quát của hợp chất hữu cơ chứa c, H, o , N (N có hoá trị 3)C n ĩỈ2n+2-2k+m O z^ m

• Công thức tổng quát của amino axit no, mạch hở có một nhóm NHa, một nhóm COOH là :

HaNCnHanCOOH hay C„H2„,.i0 2 N• Khi đốt cháy amino axit (no, mạch hd) phân tử chứa một nhóm NHa. Nếu đề

bài cho nfỊ o > amino axit đó chứa một nhóm COOH.

Ví d ụ 1. Đốt cháy hoàn toàn a mol amino axit A thu được 2a mol CO2 và 0,5a mol N2 . Xác định công thức cấu tạo thu gọn của A.

H ướng d ẫn giả iPhương trình hoá học của phản ứng :Đặt công thức tổng quát của amino axit A là CxHyOjNt

CxHyO^Nt + yX + — - —

4 2O2 ---- > XCO2 + - H 2O + -N a

2 2

Tỉ lệ số mol : ncog : = x ; — = 2a: — -> x = 2t2 2

Như vậy, trong phân tử amino axit A, số nguyên tử cacbon bằng 2 lần sốnguyên tử nitơ -> CTCT thu gọn của A là H2N-CH 2-COOH.

Ví d ụ 2. Đốt cháy 0,1 mol hợp chất hữu cơ X thuộc loại tạp chức thu được 6,72 lítkhí CO2; 1 , 1 2 lít khí Na (các khí ở đktc) và 6,3g hơi nước và lượng oxi cần dùnglà 0,375 mol. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.


^co = o = ^Na =

H o có trong X = 2 X 0,3 + 0,35 - 2 X 0,375 = 0,2 molĐặt công thức tổng quát của X là CxHyOjNt

0,3 „ .. 2x0,35 „ 0,2 2x0,05 ,X — ■ “■ — 3ị y — .. .—. _ Y* 2 — ■ — 411 — — 10,1 0,1 0,1 0,1

Công thức phân tử của X : C3H7O2N

311

X là chất hữu cơ tạp chức, công thức cấu tạo thu gọn phù hợp là : H2NCH2CH2-COOH và CH3 -CH-COOH.

NH2

Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X thu được 3,36 lít khí CO2 ; 0,56 lít khí N2 (các khí đo ở đktc) và 3,15g H2O. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH thu được sản phẩm có muối H2N-CH 2COONa. Công thức cấu tạo thu gọn của X làA. H2N-CH2-COOC3H7 B. H2N-CH2-COOC2H5c. H2N-CH2-COOCH3 D. H2N-CH2-CH2-COOH.

Hướng dẫn giảiĐặt công thức chất hữu cơ X là CxHyO^Nt

^ cOị = = 0.025 mol; nyô = 0,175 mol

Ta có tỉ lệ : X : y : t = 0,15 : 0,35 : 0,15 = 3 : 7 : 1Vì đề bài cho X tác dụng với dung dịch NaOH cho sản phẩm muôi H2N - CH2COONa nên hợp chất có 2 nguyên tử oxi.Công thức phân tử của X là C3H7O2N.Vậy công thức cấu tạo thu gọn của X là H2N-CH2COOCH3.Đáp án c.

Ví d ụ 4. Amino axit X chứa một nhóm amin bậc I trong phán tử. Đốt cháy hoàn toàn một lượng X thu được CO2 và N2 theo tỉ lệ thể tích là 4 : 1 . X có công thức cấu tạo làA. H2N-CH 2-C H 2COOH B. HaNÍCHalaCOOHc. H2NCH2COOH D. H2N(CH2)4C0 0 H.


2 H2N-C,Hy-(COOH)„ N2 + (2x + 2 n)C0 2 + 12 + ^ + - j H 2Ơ

^C0 2 2 x + 2 n , .------ = -----------= 4 -> x + n = 2. Nghiệm phù hợp X = 1, n = 1’ N2 1

Công thức cấu tạo thu gọn của X : H2N-CH 2-COOH.Đáp án c.

Ví dụ 5. Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều tạo nên từ một amino axit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm -N H 2 và một nhóm -COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9g. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 1 2 0 B. 60 c. 30 D. 4 5 .


312

H ướng d ẫn giả iCách 7 ; X là H 2N-R-CONH-RCOOH

Y là H2N-R-CONH-R-CONH-RCOOHR là gô'c hiđrocacbon no có hoá trị II nên n n = 2 n c (chỉ tính gô'c R) nên Y có thể viết : H2N-(CH2)„-CONH-(CH2)n-CONH-(CH2)n-COOH.Đốt cháy 1 mol Y cho : (3 + 3n) mol CO2 và (2,5 + 3n) mol H2O Vậy : [(3 + 3n)44 + (2,5 + 3n)18] X 0,1 = 54,9 ^ n = 2 X có 6 nguyên tử cacbon trong phân tử nên đốt 0,2 mol X sẽ cho :

0,2 X 6 = 1,2 mol CO2 -> EQcaco = 100 - 120g.

Cách 2 : Amino axit tạo ra X và Y là H2NCmH2mCOOH hay CnH2n+i0 2 N X : C2nH2(2n+l)-2 0 3 N2 hay C2nH4nƠ3N2

Y : C3nH3(2n+D-4 0 4 N3 hay C3nH6n-l0 4 N3

C3nH6n-i0 4 N3 SnCOa + (3n - 0 ,5 )H2Ơ + 1 ,5 N2

(mol) 0,1 0,3n (3n - 0,5) X 0,10,3n X 44 + (3n - 0,5) X 0,1 X 18 = 54,9 —> n = 3

Đốt cháy X ; C2nH4„0 3 N2 2 nC0 2 ■ > 2 nCaC0 3

(mol) 0,2 2 X 3 X 0,2m = 1,2 X 100 = 120g

Đáp án A.Ví d ụ 6 . Hỗn hợp X gồm 2 amino axit no (chỉ có nhóm chức -COOH và -N H 2 trong

phân tử) trong đó tỉ lệ mo : mN = 80 : 21. Để tác dụng vừa đủ với 3,83g hỗn hợp X cần 30ml dung dịch HCl IM. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 3,83g X cần 3,192 lít O2 (đktc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO2 , H2O và N2) vào nước vôi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là A. 13g B. 2 0 g c. 15g D. lOg.


Cách 1 : Gọi công thức chung của 2 amino axit là CxHyOzNt (a mol)Theo các dữ kiện của đề bài, ta có :

12ax + ay + 16az + 14at = 3,83g 16az _ 80

0,03)14atat = 0,03 (vì n(_NH2 )

CxHyO^Nt +4 2

■HCl

O2 -

(I)

(II)

(III)

XCO2 + -H 2O + -N 2 2 2

(mol) 3,19222,4

= 0,1425 ax

313

X + —4 2

X a = 0,1425 (IV)

Từ (I), (II), (III), (IV) -> ax = 0,13 mol. niị = 0,13 X 100 = 13g. Cách 2 : = 0,1425 mol; nnci = 0,03 mol

i1(-nh2 )= IIHCI = 0,03 mol; lĩiN = 0,03 X 14 = 0,42g

Theo đề bài n i r

mx80 _ SO.niN 80x0,42

: — —> mo = ---------= ----- ------- = l , 6 g21 21 21

Từ đó ta suy ra mo trong 3,83g X = l , 6 g; mN trong X = 0,42g mo + mo = 3,83 - (1,6 + 0,42) = l,81g

Gọi số mol của CO2 và H2O lần lượt là a và b, ta có :12a + 2b = 1,81 (I)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tô' oxi, ta có :

(trong-COOH) ^ 0 (trong O2 pứ) ~ t r o n g CO2) (trong H2O)

+ 0,1425 x 2 = 2a + b ^ 2 a + b = 0,38516

Từ (I) và (II) giải ra ta có a = 0,13 mol; b = 0,125 mol ^CaCƠ3 = 0,13 X 100 = 13g.

(II)

Cách 3 : Đề bài cho : = -— =80 16nrm^ 2 1 14nj

nonN 1,5

103

no = 0,1425 mol; nHci = 0,03 mol

Xét 1 mol COOH chứa 2 mol 0 1 mol NHg chứa 1 mol N

10n(cooH) _ _2_ _ ^

~ 3 ~ 3n,(NH2)

Do r i ( _ N H 2 ) = nHci = 0,03 mol nên n(cooH) = 0,05 mol

Gọi nc0 2 và nỊỊô ^nn lượt là a và b

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :0,033,83 + 32 X 0,1425 = 44a + 18b + 28.- 44a + 18b = 7,97 (1)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tô' oxi :(2 X 0,05) + 2 X 0,1425 = 2a + b - > 2 a + b = 0,385

Từ (1) và (2) ^ a = 0,13 mol và b = 0,125 mol nicaCOs 0,13 X 100 - 13g.

(2)

314

Dạng 9. Bài tập về dẫn xuất của amỉno axỉt (muối amoni, este của amonỉ axỉt)

• Công thức tổng quát muôi am oni: H2N-R-COONH4hoặc : H2N-RCOONH3R'.

• Công thức tổng quát este của amoni axit : H2N-R-COOR'.• Muốiamoni, este của amoni axit là hợp chất lưỡng tính.• Để giải nhanh các bài toán người ta thường sử dụng định luật bảo toàn khối lượng.

Ví dụ 1. Chất X có công thức phân tử là C2H7O2N. Nếu chất X vừa tác dụng được vớidung dịch NaOH, vừa tác dụng được với dung dịch HCl thì có bao nhiêu chất ?

Hướng dẫn giảiX vừa phản ứng được với dung dịch axit, vừa phản ứng được với dung dịch HCl thì có thể là amoni axit hoặc este của amoni axit hoặc muôi amoni. Nhưng chỉ có muôi amoni là phù hợp với công thức phân tử C2H7O2N.Phưcíng trình hoá học của phản ứng :

CH3COONH4 + N aO H---- > CHaCOONa + NHat + H2OCH3COONH4 + HCl---- > CH3COOH + NH4CIHCOOH3NCH3 + N aO H---- > HCOONa + CHgNHat + H2OHCOOH3NCH3 + HCl---- > HCOOH + CH3NH3CI.

Ví d ụ 2. Cho hai chất hữu cơ X, Y có cùng công thức phân tử là C3H7NO2 . Khi phản ứng với dung dịch NaOH, X tạo ra H2NCH2COONa và chất hữu cơ z, còn Y tạo ra CH2=CH-COONa và khí T. Xác định các chất T và z.

Hướng dẫn giảiX là H2N-CH2COOCH3; z là CH3OH.

Y là CH2-CH-COONH4; T là NH3.Ví d ụ 3. Cho 8,9g một hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C3H7O2N phản ứng

với lOOml dung dịch NaOH 1,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được 11,7g chất rắn. Xác định công thức cấu tạo của X.


MC3H7O2N = 89; nx = 0,1 mol; nNaOH = 0,15 mol

Theo đề bài C3H7O2N tác dụng được với dung dịch NaOH, dù X là amoni axit hay este của amoni axit thì phản ứng với NaOH theo tỉ lệ sô" mol là 1 : 1.

nN aO H dư = 0,15 - 0,1 = 0,05 mol9,7

m m u ô i = 11,7 - (0,05 X 40) = 9,7g0,1

= 97g

Nếu là muôi thì khôi lượng của -COONa là 67g, khối lượng còn lại là 30g, chỉ có H2N -CH 2 là phù hợp.Công thức cấu tạo thu gọn của X : H2NCH2COOCH3.

315

Ví dụ 4, Chất hữu cơ X có công thức phân tử C2H8O3N2 tác dụng với dung dịch NaOH thu được chất hữu cơ đơn chức Y và các chất vô cơ. Xác định khối lượng phân tử của Y.

H ướng d ẫn giả iC2H8O3N2 + N aO H---- > Chất hữu cơ đơn chức Y + các chất vô cơ

Trong phân tử X có 3 nguyên tử oxi nên X là C2H5NH3NO3

C2H5NH3NO3 + NaOH---- > C2H5NH2 + NaNOa + H2O

MC2H5NH2 = 45.

Ví dụ 5. Hợp chất X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất, vừa tác dụng được với axit, vừa tác dụng được với dung dịch kiềm trong điều kiện thích hợp. Trong phân tử X, thành phần phần trăm khôi lượng của các nguyên tố c, H, N lần lượt là 40,449%; 7,865% và 15,73% còn lại là oxi. Khi cho 4,45g X phản ứng hoàn toàn với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH (đun nóng) thu được 4,85g muôi khan. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.

H ướng d ẫn giả iGọi công thức tổng quát của X là CxHyOjNt

%mo = 100% - (40,449% + 7,865% + 15,73%) = 35,956% 40,449 7,865 15,73 35,965 „ „ , „

12 1 14 16

Công thức đơn giản nhất : C3H7NO2 -> Công thức phân tử là C3H7NO2

nx = ’ = 0,05 mol -> M R cooN a = ’ = 9789 0,05

Nếu là muối thì khôi lượng -COONa đã là 67, vậy khôi lượng còn lại là 30g chỉ có H2N -CH 2 là phù hợp.Công thức cấu tạo thu gọn của X là H2N-CH2-COOCH3.

Ví d ụ 6. Hợp chất X mạch hở có công thức phân tử là C4H9NO2. Cho 10,3g X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH sinh ra chất Y và dung dịch z. Khí Y nặng hơn không khí, làm quỳ tím ẩm chuyển màu xanh. Dung dịch z có khả năng làm mất màu nước brom. Cô cạn dung dịch z thu được m gam muối. Giá trị của m làA. 8 , 2 B. 1 0 , 8 c. 9,4 D. 9,6.


X là C4H9NO2 mạch hở; 0,1 mol X phản ứng với NaOH sinh ra khí Y nặng hơn không khí, làm giấy quỳ tím ẩm hoá xanh. Khí Y là amin, mặt khác dung dịch z làm mất màu nước brom. Công thức cấu tạo thu gọn của X là CH2-CH-COONH3CH3

316

CH2=CHC0 0 NH3CH3 + NaOH CH2=CHCOONa + CH3NH2 + H2O 0 , 1 mol 0 , 1 mol

nichấtrắn = ™CH2=CHCOONa = X 94 = 9,4g.

Đáp án c.Ví dụ 7. Este X (có phân tử khôi bằng 103đvC) được điều chế từ một ancol đơn

chức (có tỉ khôi hơi so với oxi lớn hơn 1 ) và một amoni axit. Cho 25,75g X phản ứng hết với 300ml dung dịch NaOH IM, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam chất rắn. Giá trị của m làA. 29,75 B. 27,75 c. 26,25 D. 24,25.



n es te = 0,25 mol; nNaOH = 0,3 molAncol dơn chức có M > 32 nên công thức cấu tạo thu gọn của este là H2NCH2COOC2H5 (M = 103)

H2NCH2-COOC2H5 + N aO H -----> HaNCHaCOONa + C2H5OH

(mol) 0,25 0,25 0,25 0,25

HNaOH dư ■ 0,3 — 0,25 = 0,05 mol

^ c h ấ t rắn “ ^NaOH dư ^muối ~ 0,05 X 40 + 97 X 0,25 = 26,25g.Đáp án c.

Dạng 10. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của __________amino axit dựa vào tính chất lưỡng tính

Công thức tổng quát của amino axit là (H2N)n,R(COOH)n với n > 1 ; m > 1 . Dựa vào phản ứng của amino axit với dung dịch axit để tìm trị sô' m

(H2N)„R(COOH)n + m H Cl---- > (ClHgNlnrRlCOOHln

‘ HCl = m = sô' nhóm chức -N H 2âm ino axit

• Dựa vào phản ứng của amino axit với dung dịch bazơ (phản ứng trung hoà để tìm trị sô' n).

(H2N),„R(COOH)n + nN aO H---- > (H2N)„,R(COONa)n + H2O

— ỊỈẼ2ỈỈ— = n = sô' nhóm chức -COOHâm ino axit

• Để xác định R ta phải dựa trên tổng sô' nhóm chức (-NH 2 và -COOH) để xác định hoá trị tương ứng của gốc R -> Công thức tổng quát của gốc R.Ví dụ : H2N-R(C0 0 H)2, nếu biết R gô'c no -> gô'c R phải có hoá trị III. Công thức tổng quát của amino axit là : H2N(CnH2n-i)(COOH)2 .

317

• Khi gặp bài toán cho amino axit H2N-R-COOH tác dụng với dung dịch HCl, ta nên :

+ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :^muốỉ “ ưigmino axỉt ưiHCl

+ Theo phương pháp tăng giảm khối lượng :Am (tầng) — mjnuối ưiamino axit ■ rnnci

mnHci -- HCl

36,5

ưam ino axit ~ ƠHCl ^ ^ a m in o axit ~^ a m in o axit

I HCl• Khi gặp bài toán cho amino axit (H2N-R-COOH) tác dụng với dung dịch kiềm

(NaOH, KOH, Ca(OH)2, ...) ta nên :+ Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng ;

ơlam ino axỉt ưiNaOH “ ơlniuối

+ Theo phương pháp tăng giảm khối lượng ;

Cần nhớ :

Am (tăng) = mmuc

ơam ino axit “ ^NaOH

R-(COOH)„(NH2 )„

i ^ a m in o axit

Am

+ ddH Cl

Mamino axit “^ a m in o axit

^N aO H

4 iiiii .-t = 36,5 X m X nn,í^ muôi T ’ puAm_+dd N aO H , Am_ 1- = 2 2 X n X n„.., -------- ------- > muỗi T pu

Ví d ụ 1. Cho 200ml dung dịch amino axit X 0,3M phản ứng vừa đủ với 96ml dung dịch NaOH 1,25M. Sau đó cô cạn dung dịch thì thu được 10,62g muôi khan. Xác định công thức cấu tạo của amino axit X.


Đặt công thức tổng quát của amino axit có dạng R-(COOH)

(NH2 )m

ưNaOH == 0,096 X 1,25 = 0,12 mol; nx = 0,06 mol iiNaOH = 0,06 X n = 0,12 -> n = 2 (có 2 nhóm COOH)

10,62M = 177 M(H2N),„R - 430,06Nếu m = 1 ^ Mr = 27 (C2H3).Công thức cấu tạo thu gọn của X : H2NC2H3(COOH)2

Nếu m = 2 ^ Mr = 11 (loại).Ví dụ 2. Cho 0,015 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 2 0 ml dung dịch HCl

0,75M tạo ra muôi Y. Lượng muối Y sinh ra tác dụng vừa đủ với 15ml dung dịch NaOH 2M tạo ra l,665g chất hữu cơ. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.

318


nHci = 0,02 X 0,75 = 0,015 mol; nNaOH - 0,015 X 2 = 0,03 mol nx : hhci = 1 : 1 -> X c ó 1 nhóm NH2

ny : nNaon = 1 : 2 -> Y có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm NH3CI.CINH3RCOOH + 2NaOH---- > H2N-RCOONa + NaCl + H2O

(mol) 0,015 0,03 0,0151,665Mn0,015

= 1 1 1 ^ R + 83 = 1 1 1 ^ R = 28 (C2H4 )

X có công thức cấu tạo thu gọn là H2N -C 2H4COOH.

Ví dụ 3. Một amino axit M chứa một nhóm NH2 . Cho 15g X tác dụng với axit HCl (dư) thu được 22,3g muôi khan. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.


Hh CI pứ =22,3 -1 5

36,5

M m = — = 750,2

= 0,2 mol; nM = nnci = 0,2 mol

X có công thức cấu tạo thu gọn là H2N-CH2COOH.

Ví dụ 4. Cho 0,1 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 40ml dung dịch HCl 2,5M; sau đó cô cạn dung dịch thu được 18,25g muôi. Mặt khác, nếu cho 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH rồi đem cô cạn thu được 17,3g muối. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.


nnci = 0,04 X 2,5 = 0,1 mol0,1 mol X phản ứng với 0,1 mol HCl -> X có 1 nhóm NH2

18,75M,ClHgN-R(-COOH)„ 0,1= 187,5

M a m in o a x itx = 187,5 - 36,5 = 151 có 1 nhóm NH2

0,1 mol X có khối lượng 15,Ig. Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH (n nhóm COOH) : 15,1 + 23n - n X 1 = 17,3 n = 0,1 mol. X có 1 nhóm COOH

^HgN-R-COOH “ 101 —> Mr =.90 (C7H6)

Công thức cấu tạo thu gọn của X là H2N-C7H6-COOH.

Ví dụ 5. Cho 0,01 mol amino axit X tác dụng với lOOml dung dịch HCl 0,1M tạo ra dung dịch Y. Để trung hoà hết dung dịch Y cần dùng 30ml dung dịch NaOH IM. Mặt khác, trung hoà 0,125 mol X với KOH thu được 26,125g muôi. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X.


nHCi = 0,01 mol; nNaOH = 0,03 mol

319

0,01 mol X tác dụng với 0,01 mol HCl ^ X có 1 nhóm NH2

Giả sử công thức phân tử X có dạng ; R-(COOH)„

(mol)

(mol)

(mol)

H 2N -R -(C 0 0 H)„ + HCl -

0,01 0,01

NH2

-> ClH3N -R -(C 0 0 H)n

0,01

ClNH3-R -(C 0 0 H)n + (n + DNaOH---- > H2N -R -(C 0 0 Na)„

0,01 0,01(n + 1) + NaCl + (n + 1 )H2 0

iiNaOH = 0,01(n + 1) = 0,03 ^ n = 2

H2N -R -(C 0 0 H)2 + 2 K0 H

0,125 26,125

H2N-R-(C00K)2 + 2H2O

0,125

M = 2090,125

R + 83 X 2 + 16 = 209 ^ R = 27 (C2H3)

Công thức cấu tạo thu gọn của X : H2N -C 2H3-(COOH)2-

Ví dụ 6. Cho 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch HCl (dư) thu được mi gam muối Y, cũng cho 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch NaOH (dư) thu được m2 gam muối z. Biết m2 - mi = 7,5. Công thức phân tử của X là

A. C4H10O2N2 B. C5H9O4N c . C4H8O4N2 D. C5H11O2N.



Gọi số nhóm chức axit trong amino axit là n và sô' nhóm chức trong amino là m, theo đề bài, ta có :

m2 - mi = 7,5 22n - 36,5m = 7,5 (với n > m)

^ n = 2 v à m = l

X có 1 nguyên tử N và 4 nguyên tử o. Công thức phân tử của X : C5H9O4N.

Đáp án B.

Ví dụ 7. Cho 0,15 mol H2N -C 3H5-(COOH )2 (axit glutamic) vào 175ml dung dịch HCl 2M thu được dung dịch X. Cho NaOH dư vào dung dịch X. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol NaOH đã phản ứng là

A. 0,70 B. 0,50 c . 0,65 D. 0,55.


Hưđng dẫn giải

nN aO H pứ = H h c i + n _ c0 0 H = 0,175 X 2 + 0,15 X 2 = 0,65 mol.

Đáp án c.

320

Ví dụ 8 . Cho 0,02 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch HCl 0,1M thu được 3,67g muôi khan. Mặt khác 0,02 mol X tác dụng vừa dủ với 40g dung dịch NaOH 4%. Công thức của X là

A. HaNCaHgíCOOHla B. HaNCsHslCOOHlac. (HaNlaCgHsCOOH D. HaNCaHgCOOH.

H ưđng d ẫn giả i

Hhci = 0,2 X 0,1 = 0,02 mol

Hx : Hhci = 0 , 0 2 : 0,02 X có 1 nhóm NH2 -> nx = nHci 3,67Mmuối ~0,02

= 183,5 Mgnuino axit — 183,5 — 36,5 — 147

40 X 4 ^0,02 mol X phản ứng vừa đủ với ---------- = 0,04 mol NaOH100 X 40

Vậy trong X có 2 nhóm COOH.

Công thức phân tử của X có dạng : H2N-CxHy-(COOH)2

Mc^h = 41 -> CxHy là C3H5

Công thức phân tử của X là H2NC3H5(COOH)2 .Đáp án B.

Ví dụ 9. Hỗn hợp X gồm 1 mol amino axit no, mạch hở và 1 amin no, mạch hở. X có khả năng phản ứng tối đa 2 mol HCl hoặc 2 mol NaOH. Đô't cháy hoàn toàn X thu được 6 mol CO2 , X mol H2O và y mol N2 . Các giá trị X, y tương ứng là

A. 7 và 1,0 B. 8 và 1,5 c. 8 và 1,0 D. 7 và 1,5.


Hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 2 mol HCl hoặc 2 mol NaOH —> amino axit X có 1 nhóm NH2 và 2 nhóm axit và amin chỉ có 1 nhóm NH2 .

Amino axit có công thức : H2N-CnH2n-i(COOH)2

Amin no, đơn chức có công thức : CmH2m+iNH2 (Cn,H2m+3N)

H2N-C„H2n-i(COOH)2 (n + 2)C02 + ^ Ĩ ^ H 2 0 +

(mol) (n + 2 )

22n + 3 1

2

Cn,H2„,3N mC02 + | ^ Í ^ Ì h 20 + Ì N 2

(mol) m

2

2m + 3 1.

2

321

Iico = m + n + 2 = 6 —>m + n = 4

nH2O2n + 3 2m + 3 „

2 2

7 ; nfj„ = 1 .

Đáp án A.Ví dụ 10. Cho 2 1 g hỗn hợp gồm glixin và axit axetic tác dụng vừa đủ với dung dịch

KOH, thu được dung dịch X chứa 32,4g muôi. Cho X tác dụng với dung dịchHCl thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là A. 44,65 B. 50,65 c. 22,35 D. 33,50.

(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i h ọ c k h ố i B n ă m 2 0 1 2 )

Hướng dẫn giải Đạt n g iy x in va n a x i t a x e t i c ^ và y.

- Theo đề bài, ta có : 75x + 60y = 21g (a)- Khi tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH tạo 2 muôi có khôi lượng :

“ C2H402NK + °^C2H302K = + 98y = 32,4g (b)

Từ (a) và ( b ) - > X = 0,2 mol; y = 0,1 mol.- Khi cho X tác dụng với HCl dư :

H2NCH2COOK + HCl----> CIH3NCH2COOH + KCl(mol) 0 , 2

CH3COOK + HCl (mol) 0 , 1

0,2CH3COOH + KCl

0,1

0,2

m = (111,5 X 0,2) + (74,5 X 0,3) = 44,65g.Đáp án A.


9.1. A là chất hữu cơ không tác dụng với Na. Thủy phân A trong dung dịch NaOH chỉ tạo ra một muối của a-amino axit (amino axit có mạch cacbon không phân nhánh chứa 1 nhóm amino và 2 nhóm cacboxyl) và một ancol đơn chức. Thủy phân hoàn toàn một lượng A trong lOOml dung dịch NaOH IM rồi cô cạn, thu được l,84g một ancol B và 6,22g chất rắn khan c. Đun nóng một lượng ancol B trên với H2SO4 đặc ở 170°c thu được 0,672 lít olefin (đktc) với hiệu suất phản ứng là 75%. Cho toàn bộ chất rắn c tác dụng với dung dịch HCl (dư) rồi cô cạn thu được chất rắn khan D. Quá trình cô cạn không xảy ra phản ứng.

a) Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A.b) Tính khôi lượng chất rắn D.

(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i học, Cao đ ẳ n g k h ố i A n ă m 2 0 0 3 )

322

9.2.

a)b)

9.3.

9,4.

9.5.

9.6.

9.7.

9.8.

9.9.

9.10.

Đốt cháy hoàn toàn l,18g amin đơn chức B bằng một lượng không khí vừa đủ. Dẫn toàn bộ hỗn hợp khí sau phản ứng vào bình đựng dung dịch Ca(OH>2

dư được 6 g kết tủa và có 9,632 lít (đktc) duy nhất thoát ra khỏi bình.

Tìm công thức phân tử của B.Viết công thức cấu tạo có thể có của B và gọi tên.Giả th iết không khí có 20% O2 và 80% N2 về thể tích.

(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i học, C ao đ ẳ n g k h ố i A n ă m 2 0 0 6 )

Trong phân tử amino axit X có 1 nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl. Cho 15g X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu dược 19,4g muô'i khan. Xác định công thức của X.Một amino axit mạch thẳng X trong phân tử có 1 nhóm -N H 2 ở vị trí a. Lấy lOml dung dịch X tác dụng vừa hết với 50ml dung dịch HCl 0,1M tạo ra dung dịch Y. Để tác dụng hết dung dịch Y cần 150ml dung dịch NaOH 0,1M. Mặt khác, trung hoà hết 125ml dung dịch X với KOH vừa đủ, thu được 13,0625g muối. Tìm công thức cấu tạo của amino axit X.Chất hữu cơ A mạch thẳng là loại amino axit. Cho 50ml dung dịch A 0,3M phản ứng vừa đủ với 24ml dung dịch NaOH 1,25M. Sau đó đem cô cạn dung dịch thu được 2,655g muối khan. Tìm công thức cấu tạo thu gọn của A.Hợp chất X có công thức phân tử là C2H7O2N. Cho 7,7g X tác dụng hết 200ml dung dịch NaOH thu được dung dịch Y, đem cô cạn dung dịch Y thu được 12,2g chất rắn. Xác định nồng độ mol của dung dịch NaOH.

Đốt cháy hoàn toàn 0,125 mol hỗn hợp A gồm hai amin đơn chức Ai, A2 hơn kém nhau 1 nguyên tử cacbon, sản phẩm cháy được hấp thụ vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 (dư) thấy có 83,725g kết tủa và khối lượng dung dịch này giảm 54g so với ban đầu. Tim công thức phân tử hai amin.Hợp chất A là một a-amino axit. Cho 0,01 mol A tác dụng vừa hết với 80ml dung dịch HCl 0,125M, sau đó cô cạn dung dịch thu được l,835g muối. Mặt khác, khi trung hoà 2,94g A bằng dung dịch NaOH vừa đủ thì thu được 3,82g muôi. Xác định công thức cấu tạo của A.Một muôi A có công thức C3H 10O3N2. Lấy 14,64g A phản ứng hết với 150ml dung dịch KOH IM. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được phần hơi và chất rắn. Trong phần hơi có một chất hữu cơ B (bậc I). Trong chất rắn chỉ là hợp chất vô cơ. Tính khôi lượng chất rắn và công thức cấu tạo của B.

(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i h ọc Q u ố c g ia n ă m 1999)

Cho lOOml dung dịch amino axit A (có 1 nhóm cacboxyl) tác dụng vừa đủ với 80ml dung dịch KOH 0,375M. Dung dịch thu được lại được trung hoà vừa đủ bằng 60ml dung dịch HCl IM. Nếu cho 30ml dung dịch A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH rồi cô cạn sản phẩm, thu được l,377g muôi khan. Tìm công thức cấu tạo của A và nồng độ mol của A.

323

9.13.

9.14.

II. Bài tập trắc nghiệm9.11. Có ba chất lỏng benzen, anilin, stiren đựng riêng biệt trong ba lọ mất nhãn.

Thuôc thử để phân biệt ba chất lỏng trên làA. Dung dịch phenolphtalein B. Nước bromc. Dung dịch NaOH D. Giấy quỳ tím.

9.12. Cho các chất : etyl axetat, anilin, ancol etylic, axit acrylic, phenol,phenylamoniclorua, ancol benzylic, p-crezol.

Trong các chất này, số chất tác dụng được với dung dịch NaOH là A. 4 B. 6 c. 5 D. 3.Cho dãy các chất : CfỈ4, C2H2, C2IỈ4, C2H5OH, CH2=CHCOOH, anilin, phenol, benzen. Số chất trong dãy phản ứng được với nước brom làA. 6 B. 8 c. 7 D. 5.

Phát biểu nào sau đây đúng ?A. Các ancol đa chức đều phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam.B. Etylamin phản ứng với axit nitơ ở nhiệt độ thường, sinh bọt khí. c. Benzen làm mất màu nước brom ở nhiệt độ thường.D. Anilin tác dụng với axit nitrơ khi đun nóng, thu muối điazoni.

9.15. Số đồng phân cấu tạo của amin bậc I có cùng công thức phân tử C4H 11N làA. 4 B. 2 c. 5 D. 3.

9.16. Trong sô' các chất : C3H8, C3H7CI, CsHsO và C3H9N; chất có nhiều đồng phân cấu tạo nhất làA. C3H9N B. C3H7CI c. CgHgO D. C3H8.

9.17. Dung dịch nào sau đây làm quỳ tím chuyển màu xanh ?A. Phenylamoniclorua B. Anilinc. Glyxin D. Etylamin.

9.18. Số amin thơm bậc I ứng với công thức phân tử C7H9N làA. 3 B. 2 c . 5 D. 4.

9.19. Amin và ancol nào sau đây cùng bậc ?A. (CHglsCOH và (CH3)3CNH2 B. (CeHglaNH và CeHgCHaOH c. (CHslăcHOH và (CHglaCHNHa D. CgHsNHCHs và CeHsCHCOHlCHg.

9.20. Cho dãy các chất : CeHsNHa (1), C2H5NH2 (2 ), (CeHslaNH (3),(C2H5)2NH (4), NH3 (5) (CgHs- là gốc phenyl).

Dãy các chất sắp xếp theo lực bazơ giảm dần làA. (3), (1), (5), (2), (4) B. (4), (1), (5), (2), (3)c. (4), (2 ), (3), (1 ), (5) D. (4), (2 ), (5), (1 ), (3).

(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i h ọ c k h ố i A n ă m 2 0 1 2 )

324

9.21. Số amin bậc I có cùng công thức phân tử C3H9N làA. 3 B. 1 c. 2 D. 4.

9.22. Công thức chung của amin no, đơn chức, mạch hở làA. CnH2„_iN (n > 2) B. CnH2„_5 (n > 6 )c. C„H2n.iN (n > 2) D. C„H2n,3 (n > 1).

9.23. Cho 2 ,lg hỗn hợp X gồm 2 amin no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được 3,925g hỗn hợp muôi. Công thức cấu tạo thu gọn của 2 amin trong hỗn hợp X làA. C3H7NH2 và C4H9NH2 B. CH3NH2 và C2H5NH2c . CH3NH2 và (CHglaNH D. C2H5NH2 và C3H7NH2.

9.24. Thành phần % khối lượng của nitơ trong hợp chất hữu cơ CxHyN là 23,73%. Số đồng phân amin bậc I thỏa măn các dữ kiện trên làA. 4 B. 3 c. 2 D. 1 .

9.25. Cho 20g hỗn hợp gồm hai amin no, đơn chức, mạch hở tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch HCl IM, thu được dung dịch chứa 31,68g hỗn hợp muối. Giá trị của V làA. 200 B. 100 c. 320 D. 50.

9.26. Một trong những điểm khác nhau của protit so với lipit và glucozơ làA. Protit luôn chứa chức hiđroxylB. Protit luôn chứa nitơc. Protit luôn là chất hữu cơ no D. Protit có khôi lượng phân tử lớn hơn.

9.27. Cho các loại hợp chất : amino axit (X), muối amino của axit cacboxylic (Y), amin (Z), este của amino axit (T). Dãy gồm các loại hợp chất đều tác dụng được với dung dịch NaOH và dều tác dụng được với dung dịch HCl làA. X, Y, z, T B. X, Y, T c. X, Y, z D.‘ Y, z, T.

9.28. Có các dung dịch riêng biệt sau :CeHg-NHgCl, H2N-CH2-CH2-CH(NH2)C00H, CINH3CI-CH2-COOH, H0 0 C-CH2-CH2-CH(NH2)C0 0 H, H2N-CH2-COONa.Số lượng dung dịch có pH < 7 làA. 2 B. 5 c. 4 D. 3.

9.29. Phát biểu không đúng làA. Trong dung dịch, H2N-CH2-COOH còn tồn tại ở dạng ion lưỡng cực

H 3N -CH2-CO O'.

B. Amoni axit là hợp chất hữu cơ tạp chức.c. Amoni axit là những chất rắn, kết tinh, tan tốt trong nước có vị ngọt.D. Hợp chất H2N-CH2-COOH3N-CH3 là este của glixin.

325

9.30. Cho chất X có công thức phân tử C4H9O2N. Biết :X + N aO H---- > Y + CH4O

Y + HCl (dư)---- > z + NaClCông thức cấu tạo của X và z lần lượt là

A. H2NCH2CH2COOCH3 và CHgCHlNHaCDCOOH.

B. CH3CH(NH2)C0 0 CH3 và CHaCHÍNHgCDCOOH. c. CHgCHíNHalCOOCHs và CHgCHíNHalCOOH.

D. H2NCH2COOC2H5 và CIH3NCH2COOH.

9.31. Cho từng chất H2NCH2COOH, CH3COOH, CH3COOCH3 lần lưcrt, tác dụng với dung dịch NaOH (t°) và với dung dịch HCl (t°). Số phản ứng xảy ra là

A. 1 B. 6 c. 4 D. 5.9.32. Phát biểu đúng là :

A. Enzim amilaza xúc tác cho phản ứng thủy phân xenlulozơ thành mantozơ.

B. Khi thủy phân đến cùng các protein đcfn giản sẽ cho hỗn hợp các a-amino axit.

c. Khi cho dung dịch lòng trắng trứng vào Cu(OH)2 thấy xuất hiện phức màu xanh đậm.

D. Axit nucleic là polieste của axit photphoric và glucozơ.(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i h ọ c k h ố i A n ă m 2 0 1 0 )

9.33. H ai hợp ch ấ t hữu cơ X và Y có cùng công thức ph ân tử là C3H7NO2, đều là chấ t rắ n ở điều k iện thường. C hất X p h ản ứng với dung dịch NaO H, giải phóng khí. C h ấ t Y có p h ản ứng trù n g ngưng. Các ch ấ t X và Y lần lượt là

A. Vinylamoni fomat và amoni acrylat.

B. Amoni crylat và axit-2-aminopropanoic.

c. Axit-2-aminopropanoic và amoni crylat.

D. Axit-2-aminopropanoic và axit-3-aminopropanoic.

9.34. ứng với công thức phân tử C2H7O2N có bao nhiêu chất vừa phản ứng được với dung dịch NaOH, vừa phản ứng được với dung dịch HCl ?

A. 4 B. 2 c . 1 D. 3.

9.35. Khi nói về peptit và protein, phát biểu nào sau đây sa i ?

A. Tất cả các protein đều tan trong nước tạo thành dung dịch keo.

B. Protein có phản ứng màu biure với Cu(OH)2-

c. Liên kết của nhóm co với nhóm NH giữa 2 đơn vị a-amino axit được gọi là liên kết peptit.

D. Thủy phân hoàn toàn protein đơn giản thu được các a-amino axit.

326

9.36. Dung dịch nào sau đây làm quỳ tím đổi thành màu xanh ?A. Dung dịch lysin B. Dung dịch alanin

c. Dung dịch glixin D. Dung dịch valin.

9.37. Cho dãy các chất : phenyl axetat, anlyl axetat, metyl axetat, etyl fomat, tripanmitin. Số chất trong dãy khi thủy phân trong dung dịch NaOH (dư), đun nóng sinh ra ancol là

A. 2 B. 4 c. 5 D. 3.


9.38. Cho ba dung dịch có cùng nồng độ mol ;

(1) H2NCH2COOH, (2) CH3COOH, (3) CH3CH2NH2.

Dãy xếp theo thứ tự pH tàng dần là

A. (2), (1), (3) B. (3), (1), (2) c . (1), (2), (3) D. (2), (3), (1).

9.39. Phát biểu k h ô n g đúng là

A. Đipeptit glixylalanin (mạch hở) có 2 liên kết peptit.

B. Etylamin tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường tạo etanol.

c. Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu.

D. Metylamin tan trong nước cho dung dịch có môi trường bazơ.

9.40. Phát biểu nào sau đây đúng ?

A. Tất cả các peptit đều có phản ứng màu biure.

B. H2N -CH 2-C H 2-CO -N H -CH 2-COOH là một đipeptit.

c. Muôi phenylamoni clorua không tan trong nước.

D. ở điều kiện thường, metylamin và đimetylamin là những chất khí có mùi khai.

(T r íc h đ ề th i tu y ể n s in h Đ ạ i h ọ c k h ố i A n ă m 2 0 1 2 )

9.41. Dung dịch nào sau đây làm quỳ tím chuyển màu hồng ?A. Axit amino axetic B. Axit a-aminopropionicc. Axit a-aminoglutaric D. Axit a,e-điaminocaproic.

9.42. Alanin có công thức làA. C6H5-NH2 B. CH3-CH(NH2)-C00Hc. H2N-CH2-COOH D. H2N-CH2-CH2-COOH.

9.43. Cho dây các chất sau : toluen, phenyl fomat, fructozơ, glixylvalin (Gli-Val), etylen glicol, triolin. Sô" chất bị thủy phân trong môi trường axit làA. 6 B. 3 c. 4 D. 5.


327

9.44. a-amino axit X chứa một nhóm -N fỈ2. Cho 10,3g X tác dụng với axit HCl (dư), thu được 13,95g muối khan. Công thức cấu tạo thu gọn của X làA. H2NCH2COOH B. H2NCH2CH2COOH

, c . CHaCHaCHCNHalCOOH D. CHgCHíNHalCOOH.+

9.45. Muôi CgHsNgCr (phenylđiazoni clorua) được sinh ra khi cho C6H5NH2 tác dụng với NaNƠ2 trong dung dịch HCl ở nhiệt độ thấp ( 0 - 5“C). Để điều chế

14,05g CgH5N 2C r (hiệu suất 1 0 0 %), lượng C6H5NH2 và NaN0 2 cần dùng vừa đủ làA. 0,1 mol và 0,4 mol B. 0,1 mol và 0,2 molc . 0,1 mol và 0,1 mol D. 0,2 mol và 0,4 mol.

9.46. Thủy phân 1250g protein X thu được 425g alanin. Nếu phân tử khối của X bằng lOOOOOđvC thì số mắt xích alanin trong phân tử làA. 453 B. 382 c. 328 D. 479.

9.47. Cho l,82g một hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở X có công thức C3H9O2N, tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu được khí Y và dung dịch z. Cô cạn z thu được l,64g muôi khan. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. HCOONH3CH2CH3 B. CH3COONH3CH3

c. CH3CH2COONH4 D. HC0 0 NH2(CH3)2.

9.48. Hỗn hợp X gồm alanin và axit glutamic. Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y chứa (m + 30,8)g muối. Mặt khác, nếu cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được dung dịch z chứa (m + 36,5)g muôi. Giá trị của m làA. 1 1 2 , 2 B. 165,6 c. 123,8 D. 171.


9.49. Chất hữu cơ X mạch hở có dạng H2N—R—COOR' (R, R' là gốc hiđrocacbon), phần trăm khối lượng N trong X là 15,73%. Cho m gam X tác dụng hoềm toàn với dung dịch NaOH, toàn bộ lượng ancol sinh ra cho tác dụng hết với CuO (đun nóng) được anđehit Y (ancol chỉ bị oxi hoá thành anđehit). Cho toàn bộ Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNOs trong NH3, thu được 12,96g Ag kết tủa. Giá trị của m là

A. 3,56 B. 5,34 c. 2,67 D. 4,45.

(T r íc h đ ề th i tu y ề n s in h Đ ạ i h ọc k h ố i B n ă m 2 0 1 1 )

9.50. Cho 200g chất béo có chỉ số axit bằng 7 tác dụng vừa đủ với lượng NaOH, thu được 207,55g hỗn hợp muối khan. Khối lượng NaOH đã phản ứng là

A. 31,45g B. 31g c . 32,36g D. 30g.

328

D. HƯỚNG DẪN GIẢI VẢ ĐÁP ÁN

I. Bài tập tự luận

9.1. a) Từ đề bài ta suy ra A có công thức tổng quát :ROOC-C,H -CH-COOR y Ỵ -

NHg

ROOC-C^Hy-CH-COOR + 2NaOH---- >

NHo

> NaOOC-C^Hy-CH-COONa + 2ROH (1)NH, (B)

Ancol B phải là ancol no đcfn chức vì với H2SO4 đặc cho olefin

CnH2„,iOH CnH2„ + H2O0,67222,4

= 0,03 mol

1NH, NH3 CI

(C) (D')NaOH + H C l---- )• NaCl + H2O

Chất rắn D gồm muối D' và NaCl^ m u ố i D' — n m u ô ì ơ = 0,02 mol m rn u ố i ư = 0,02 X 183,5 = 3,67g n iN a C i = 0,1 X 58,5 = 5,85g

(4)

(2)

Vì hiệu suất 75% -> U a n c o lB = _ Q Q4 = 46.75 0,04

Công thức ancol B là C2H5OH.

Theo (1) ! njvj3Qjj p,j ancol — 0,04 mol < ^NaOH (ban đầu) “ 0,1 mol

nNaOH dư = 0,1 - 0,04 = 0,06 mol - > mNaOH dư = 0,06 X 40 = 2,4g Chất rắn c gồm muối NaOOC-C„Hy-CH(NH2)COONa và NaOH dư.

mrnuôi == 6,22 - 2,4 3,82g

Thoo (1) ) n ydị — “ n ncQỊ — 0,02 mol

(163 + 12x + y)0,02 = 3,82 ^ 12x + y = 28 ^ X = 2 và y = 4 CTPT của A là C9H17O4N

CTCT của A : CH3 -CH 2 -OOCC2H4 -CH-COOCH2 -CH 3

NH2

b) Chất rắn c tác dụng với HClNaOOC-C2H4 CH-COONa + 3HC1---- > HOOC-C2H4 -CH-COOH+ 2NaCl (3)

329

(Theo (3) và (4) nNaci = 0,04 + 0,06 = 0,1 mol) mo = 3,67 + 5,85 = 9,52g.

9.2. Đặt công thức phân tử của amin đcfn chức CnHmN, số mol là a, ta có :

(mol) n + -

mO2 - - > n C 0 2 +

4> 2

m— a na —a4 j 2

CO2 + Ca(0 H ) 2 ---- > CaCOgị + H2O^(12n + m + 14)a = 1,18 (1)

a2

0na = ----- = 0,06

100

-â + 4Ũ

n + ■m a =9,63222,4

= 0,43

(2)

(3)

Giải hệ 3 phương trình (1), (2), (3) ta có a = 0,02 mol; n = 3; m = 9. CTPT của B là C3H9N.

9.3. Phương trình hoá học của phản ứng :H2N -C xH„-C0 0 H + N aO H---- ). HaN-CxHy-COONa + H2O

ơmuối “ ơamỉno axit

19,4 -1 5ơamino axit “ 22

= 0 , 2 moi

15amino axit ~ p, n ~0,2

1 2 x + y + (16 + 45) = 75 -> 1 2 x + y = 14 —> (CH2) Công thức phân tử của X : H2NCH2COOH.

9.4. nHci = 0,005 mol; nNaOH = 0,015 mol/(COOH)^

r ( +HC1^N H 2

/(COOH)„^ N H g C l

0,005 ^ 0,005C1H3N-R-(C 0 0 H)„ + (n + DNaOH---- )■ H2N-R-(COONa)„ + NaCl +

0,005 (n + 1)0,005ơNaOH = 0,005(n + 1) = 0,015 ^ n = 2 namino axit X ứng với lOml là 0,005 mol

+ (n + 1 )IỈ2 0

(mol)

n am inoaxitx ứng với 125ml là _ 0,0625 mol

H2N-R-(C00H)2 + 2KOH---- > H2N-R-(COOK)2 + 2H2O0,0625 0,0625

330

9.5.

M„„6'ì = = 209 -> R + 83 X 2 + 16 = 209 -> R = 27 (C2H3)0,0625

Công thức cấu tạo của X : HOOC-CHg-CH-COOH .NH2

Ha = 0,015 mol; nNaOH = 0,024 X 1,25 = 0,03 mol Ha : nNaOH = 0,015 : 0,03 ^ A có 2 nhóm COOH

2,655M,muối = 177.0,015

Đặt công thức tổng quát của A ; (H2N)m-R(COOH)2

Ta có : R + (67 X 2) + 16m = 177Cho m = 1 -> R = 43 - 16 = 27 (C2H3) (nhận), m = 2 ^ R = 11 (loại) Công thức cấu tạo thu gọn của A :

H0 0 C-CH 2-CH(NH 2)C0 0 H và HOOC-CH(NH2)-CH2-COOH.

9.6. nx = =0,1 mol77

X có thể là CH3COONH4 hoặc HCOONH3CH3

• Khi X là CH3COONH4

CH3COONH4 + NaOH---- > CHgCOONa + NHg + H2O

0,1 0,1 0,1

^ C H gC O O N a = X 8 2 = 8 , 2 g m NaO H dư = 1 2 , 2 - 8 , 2 = 4 g

HNaOH dư = 4 : 40 = 0,1 mol0,1 + 0,1

(mol)

(NaOH) = 0,2= IM.

9.7.

• Khi X là HCOONH3CH3

Giải tương tự như trên, ta có : C m (NaOH) = 1,175M. 83,725

n,CO2 197= 0,425 mol

® C 0 2 ™ H 20 - ~ ^ d giảm

83,725 - 44 X 0,425 - 54nH2O 18- 0,6275 mol

nHaO - nc02 0,6275 - 0,425 „ , _ ,nA = — ---------- - = —---------- ----- = 0,125 mol1,5 1,5

_ , C02_ 0^ ^ C4H11N.^ Ha 0,125

=

331

9.8. Gọi công thức cấu tạo của A là (H2N)nR(COOH)m ĨIHCI = 0,08 X 0,125 = 0,01 mol Ha : Qhci = 0,01 : 0 , 0 1 -> A có 1 nhóm NH2

1,835Ha = n„,uô-i = 0 ,0 1 mol; Mn

0,01= 183,5

Vậy M a = - M hci = 183,5 - 36,5 = 1472 94nA phản ứng với NaOH = ’ _ = 0,02 mol147

Phản ứng của A với dung dịch NaOHH2N-R(C0 0 H),„ + mNaOH---- )• H2N-R(COONa)„, + mHaO

1 mol 1 mol khôi lượng tăng 2 2 m g0,02 mol tàng 3,82 - 2,94 = 0,88g

o _ 1 2 2 mSuy ra : = ------ —> m = 20,02 0,88

Vậy A có dạng tổng quát : IÌ2N-R-(COOH )2 có M = 147 R = C3H5. Công thức cấu tạo thu gọn của A : HOOC-CH2 -CH 2 -CH-COOH.

NH2

- - 14 64 .9.9. Mp H O3N, = 122; Ha = , = 0,12 mol; nKOH = 0,15 mol

122

C3H7-NH3NO3 + KOH---- > C3H7NH2 + KNO3 + H2O(mol) 0 , 1 2 0 , 1 2 0 , 1 2 0 , 1 2

Công thức cấu tạo của B : CH3-C H 2-C H 2-N H 2., , ÍKNOo : 0,12 mol

Chất rắn ^ = 0,12 X 101 + 0,03 X 56 = 13,8g.[KOH dư : 0,03 mol

9.10. Đặt công thức tổng quát của A là (H2N)x-RCOOH và có sô' mol là a

(H2N)„-RC00H + KOH---- > (H2N)„-RC00K + H2O(mol) a a a

(H2N)„-RC00K + ( x + 1)HC1---- > (ClHgNlx-RCOOH + KCl(mol) a (x + l)a a

H a = h k o h = a = 0,08 X 0,375 = 0,03 mol 1000 X 0,03

(A) -100

= 0,3M

nHci = a(x + 1) = 0,06 X 1 = 0,06 mol. Vậy 0,03(x + 1) = 0,06 x + l = 2 - > x = l - > A c ó l nhóm NH2

nA trong 30ml = 0,03 X 0,3 = 0,009 mol

332

= (16 + 67 + C,H„) = 1,3770,009

= 153 C„Hy = 70

Amino axit A có một nhóm amino và một nhóm COOH nên R có hoá trị II: (-CH 2-)n- Vậy 14n = 70 -> n = 5Công thức cấu tạo thu gọn của A : H2N-(CH2)5-COOH.


9.11B 9.12C 9.13D 9.14B 9.15A 9.16A 9.17D 9.18A 9.19D 9.20D9.21C 9.22D 9.23B 9.24C 9.25C 9.26B 9.27B 9.28D 9.29D 9.30B9.31D 9.32B 9.33B 9.34B 9.35A 9.36A 9.37B 9.38A 9.39A 9.40D

9.41C 9.42B 9.43B 9.44C 9.45C 9.46B 9.47B 9.48A 9.49C 9.50B

9.12. Các chất etyl axetat, axit acrylic, phenol, phenylamoniclorua (C6H5NH3CI) và p - crezol tác dụng với dung dịch NaOH.

9.16. Nguyên tố N có nhiều hoá trị hơn o, C1 nên C3H9N có 4 đồng phân cấu tạo nhiều hơn các chất khác.

9.18. Số amin thơm bậc I ứng với công thức phân tử C7H9N là 3.CHo

1 0

CH,

- < o i • [ONH2

NH,

9.19. CeHs-NH-CHg; CgHs-CH-CHgOH

amin bậc 2 ancol bậc 2

9.23. Gọi công thức chung của hai amin no đơn chức cùng dãy đồng đẳng là

3,925 - 2,1

CHH2H.3N

hh amin “ HCl ~

2,1M2 am m ~ '0,05

= 0,05 mol36,5

= 42 ^ 14n + 7 = 42 ^ h = 1,71

Hai amin dồng đẳng kế tiếp nên n = 1 (CH3NH2) và m = 2 (C2H5NH2).

9.28. Dung dịch có pH < 7 là dung dịch cho môi trường axit, có 3 dung dịch cho môi trường axit là :

C6H5NH3CI, CIH3N-CH2-COOH và HOOC-(CH2)2CH(NH2)COOH.

9.29. Hợp chất H2NCH2COOH3N-CH3 không phải là este của glixin.Este của glixin phải có công thức dạng :

H2N -CH 2COOR (R là gốc hiđrocacbon).

333

9.36. Lysin có công thức H2N-(CH2 )4 -CH-COOH làm quỳ tím đổi thành màuNH2

xanh (bazơ).

9.43. Số chất bị thủy phân trong môi trường axit là phenyl fomat (HCOOCeHs), glixylvalin và triolein.

9.44. nHcipứ = 13,95 - 10,3 = 3,65g -> nnci = 0,1 mol

I axit “ HCl “ muốií a-amino axit ~10,30,1

= 103

M của R-CH-(COOH)„ = 103 -> n = 1 NH2

Công thức a-amino axit có dạng R-CH-COOH ; Mr = 103 - (16 + 45) = 42NH2

R là CaHg. X có công thức cấu tạo thu gọn CH3CH2CH(NH2)COOH.

9.46. Số mắt xích alanin = ----- > Sô' mắt xích = 382.nproteinx 80 100.000

9.47. Gốc axit = 82 - 23 = 59 là gốc CH3COO. Vậy X là CH3COONH3CH3.

9.48. Đạt naianin ưgxR gỊutaniic lân lượt la X và y.Theo các phương trình phản ứng của 2 chất trên tác dụng với dung dịch NaOH và axit HCl, ta có :

>^NaOH - X + 2y - - 1,4

_ 36,5 _X = 0,6 mol y = 0,4 mol

9.49.m = 0,6 X 89 + 0,4 X 147 = 112,2g.

15,73% có khối lượng 14g 100% có khô'i lượng 89g

MH2N-R-COOR' = 89. X có công thức : H2NCH2COOCH3

12,96 .nAg = — = 0 , 1 2 mol

® 108Sơ đồ chuyển hoá :

X CH3OH HCHO [Ag(NH3)2lOH ^

nx0,12

4 mol Ag

0,12 mol Ag

334

0 12m = m x = 8 9 X = 2 , 6 7 g .

4

MO. Chi sấ axit K = . ° koh , . x 56x10 _ ^^ c h ấ tb é o ^ S ^ ^ c h â tb é o

7x200hkoh - ——— = 0,025 mol

56.10^

I NaOH trung hoà = HKOH — 0,025 moi = ^ ÍỈ20

Chất béo + NaO H (trung hoà) + NaOH (xà phòng) = muôi + glixerol + H2O

(moi) 0,025 a — 0,0253

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :

béo ^N aO H trung hoà + xà phòng ~ ^m uôi ^glixerol ^ Ỉ Ỉ 2 0

2 0 0 + 0,025 X 40 + 40x = 207,55 + 9 2 , - + 0,025 X 18 ^ a = 0,75 mol3

mNaOH pứ = (0,025 + 0,75) X 40 = 3 1 g .

& u iđn ạ 10. POLIME V À V Ậ T LIỆU POLIME

A. HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC

I. POLIMEPolime là những hợp chất có phân tử khôi rấ t lớn do nhiều đơn vị nhỏ gọi là mắt xích liên kết với nhau tạo nên. Ví dụ : Polietilen -(CH2 -CH 2 )-n do các mắt xích -CH 2 -CH 2 - liên kết với nhau tạo nên. Tơ nilon-6 -(NH-[CH2 ]6 -CO)ịj do các mắt xích -NH-[CH 2 J6 -CO- tạo nên.

1. Cấu tạoa) Cấu tạo điều hòa

Các mắt xích trong mạch polime nối với nhau có trậ t tự theo kiểu "đầu nôl với đuôi". Ví dụ ;

.. .-CH2 -CH-CH 2 -CH-CH2 -CH-CHp -CH-...1 1 ĩ TC1 C1 Ò1 Ò1

b) Cấu tạo không diều hòaCác mắt xích trong mạch polime có thể nôl với nhau không theo trậ t tự như trên mà theo kiểu "đầu nôl với đuôi, đuôi nôl với đầu". Ví dụ :

.. .-CH, -CH-CH-CH, -CH, -CH-CH-CH, -...I I Ò1 C1 Ồ1 ỐI

335

Các mắt xích của polime có thể nối với nhau thành mạch không nhánh như amilozơ, ... mạch phân nhánh như amilopectin, glicogen, ... và mạng lưới như cao su lưu hóa, nhựa baketit, ...

2. Tính chất hóa họca) Phản ứng g iữ nguyên mạch polim e

• Phản ứng th ế : Clo hóa PVC để điều chế tơ clorin

C2nH3„Cl„ + XCI2 ^ C2„H3n-xCln« + xHCl• Phản ứng cộng : Hiđro hóa cao su thiên nhiên

(CsHsln + xHCl CsnH 8n+xClxcao SU thiên nhiên cao su hiđroclo hóa

• Phản ứng thủy phân :^CH2 -CH-

ÒOOCH,+ nNaOH ---- > fCH 2 -C H \ + nCHgCOONa

OH

polKvinyl axetat) PVA poli(vinyl ancol)b) Phản ứng ph ân cắ t mạch polim e

• Phản ứng thủy phân : (CeHioOsln + nH2Ơ

• Phản ứng đipolime hóa (giải trùng hợp)

-CH-CH2 > ---- > nCH=CH

A hs

polistiren

> nC6Hi2 0 6

CeHsstiren

c) Phản ứng tăn g mạch polim e• Lưu hóa cao su (chế hóa cao su với lưu huỳnh).

• Đun nóng nhựa zezol được nhựa zezit.

3. Đ iều ch ế

Có thể điều chế polime bằng hai phản ứng trùng hợp và trùng ngưng.

a) Phản ứng trùng hợpPhản ứng trùng hợp là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ, không bão hòa (monome) giôhg nhau hay tương tự nhau thành phân tử lớn (polime).

Điều kiện về cấu tạo để các monome tham gia phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có liên kết bội hoặc vòng kém bền.

b) Phản ứng trùng ngưngPhản ứng trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác nhau (như nước, ...).

Điều kiện cần : về cấu tạo các monome tham gia phản ứng trùng ngưng là trong phân tử phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng tham gia phản ứng.

336

Nếu monome chỉ chứa 2 nhóm chức tham gia phản ứng, thì sản phẩm thu được là polime mạch không nhánh. Ví dụ :

nHaN-CCHals-COOH -IHN-ÍCHalg-COh^ + nH 2 0

axit E-aminocaproic policaproamit (nilon-6)

Nếu một hoặc cả hai monome có ba nhóm chức tham gia phản ứng, thì polime sinh ra có cấu trúc mạng không gian.

Cần phân biệt chất phản ứng và monome. Trong một số trường hợp, các chất phản ứng tác dụng với nhau cho monome để trùng ngưng. Ví dụ :

ỖI ỌHo u r^ C H a O H

+ C IỈ2 = 0 ----- >

chất phản ứng monome

CH2OH QyCH2-ị-

nhựa novalacancol o-hiđroxibenzylic

II. VẬT LIỆU POLIME

1. C h ấ t dẻo

Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo. Tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài mà vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

Thành phần cơ bản của chất dẻo là polime. Ngoài ra còn có các thành phần phụ thêm chất dẻo hóa, chất độn để tàng khôi lượng của chất dẻo, chất màu, chất hóa rắn, chất ổn định.

a) Một số p o lim e dùng làm chất dẻo• Polietilen (PE)

nCH2=CH2 ---- > -(CH2 -CH 2 )-„

etilen polietilen (PE)

PE là chất dẻo mềm, có tính chất của ankan mạch dài, không tác dụng với axit và bazơ ở điều kiện thường, tác dụng với hỗn hợp SO2, CI2, nhiệt độ nóng chảy ở 110 - 125”C. PE được dùng nhiều làm màng mỏng, vật liệu điện, ...

• Poli(vinyl clorua) (PVC)

nCH2=CHCl ---- > -(CH2 -CHC1)-„

vinyl clorua (VC) poIKvinyl clorua) (PVC)

PVC là chất rắn vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, có thể tác dụng với clo cho ta polime clorin. PVC được dùng làm vật cách điện, ô'ng dẫn nước, vải che mưa.

337

• Polistiren (PS)

nCH-CHa —í. /C H CH2 /CeHs

stiren polistiren (PS)

PS là chất rắn, cách điện tốt, bền đôl với axit và bazơ, nhưng có thể tham gia các phản ứng nitro hóa và halogen hóa ở vòng benzen. PS được dùng làm vật liệu cách điện, để sản xuất một số' dụng cụ quang học, dụng cụ văn phòng, ...

Poli(metyl metacrilat)COOCHg

lcH.,nCH2 =CH2

CH,

t° , p .COOCH,^ 1 ®

-ÒH-------1CH,

‘'T i

metyl metacrilat poli(metyl metacrilat)PolKmetyl metacrilat) là loại chất dẻo nhiệt, rấ t bền, cứng, trong suốt. Do đó gọi là thủy tinh hữu cơ hay plexiglas không bị vỡ vụn khi va chạm và bền với nhiệt. Nó cũng bền với nước, axit, bazơ, xăng, ancol nhưng bị hòa tan trong benzen, đồng đẳng của benzen, este và xeton. Plexiglas được dùng làm kính máy bay, ô tô, kính trong các máy móc nghiên cứu, kính xây dựng, đồ dùng gia đình, trong y học dùng làm răng giả, xương giả, kính bảo hiểm, ...

• Poliphenolfomanđehit (PPF) có 3 dạng : Nhựa novalac, nhựa zezol, nhựa zezit.+ Nhựa novalac : Đem đun nóng hỗn hợp phenol và íomanđehit theo tỉ lệ mol 1

: 1 có xúc tác axit được nhựa novalac (không phần nhánh).+ Nhựa zezol : Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol

1 : 1,2 có xúc tác kiềm ta được nhựa zezol (mạch không phân nhánh)+ Nhựa zezit : Trộn nhựa zezol với chất độn và phụ gia khác rồi ép khuôn ở

nhiệt độ 150°c tạo nhựa mạng lưới gọi là nhựa zezit. Nhựa zezit không nóng chảy, không tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Khi chuyển từ nhựa zezol sang nhựa zezit cũng là lúc tạo hình cho đồ dùng, đồ điện, ...

h) Khải niệm về vậ t liệu compoxit• Khi trộn polime với chất độn thu được một vật liệu mới có tính chất của polime

và chất độn, nhưng do độ bền, độ chịu nhiệt, ... của vật liệu tăng rấ t nhiều so với polime thành phần. Vật liệu ấy gọi là vật liệu compozit.

• Vật liệu compozit là vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất 2 thành phần vật liệu phân tán vào nhau mà không tan vào nhau. Thành phần của vật liệu compozit gồm chất nền là polime và chất độn, ngoài ra còn có một số phụ gia khác. Các chất nền có thể là nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn. Chất độn có thể là chất sợi như bông, đay, poliamit, amiăng, hoặc bột như silicat, bột nhẹ (CaCOg), bột "tan" (3 MgO.4 SiO2.2 H2O). Trong vật liệu compozit, polime và chất độn tương hợp với nhau làm tăng tính rắn, bền, chịu nhiệt của vật liệu.

338

2. Tơ tổng hỢp và tơ nhân tạoTơ là những polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định. Trong tơ, những phân tử polime có mạch không phân nhánh, sắp xếp song song với nhau. Polime đó phải rắn, tương đối bền với nhiệt, với các dung môi thông thường, mềm dai, không độc và có khả năng nhuộm màu.

a) Phăn loại• Tơ thiên nhiên (sẵn có trong thiên nhiên) như bông, len, tơ tằm.• Tơ hóa học (chế tạo bằng phương pháp hóa học). Tơ hóa học lại được chia

thành hai nhóm :+ Tơ tổng hợp (chế tạo từ các polime tổng hợp) như các tơ poliamit (nilon,

capron), tơ pol3rvinyl.

+ Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo (xuất phát từ polime thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng phương pháp hóa học) như tơ visco, tơ xenlulozơ axetat, ...

h) Tơ tổng hỢp thường gặp

• Tơ poliamit :

+ Tơ nilon-6 , 6 thuộc loại tơ poliamit \ờ các mắt xích nối với nhau bằng liên kết amit -CO-NH-, được điều chế từ hexametylen điamin và axit ađipic. Tơ nilon-6 , 6 có tính dai, bền, mềm mại óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, với axit và kiềm. Tơ nilon-6 , 6 cũng như nhiều loại tơ poliamit khác dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện làm dây cáp, dây dù, đan lưới, ...

+ Tơ capron (nilon-6 ) được tổng hợp từ axit 8-amino caproic hoặc từ caprolactam

nHaN-lCHals-COOH---- > -(NH-TCHals-CO^n + nHaO

axit e-aminocaproic capron (nilon-6 )

polivinyl butiral^ ^ H 2 -CH 2 -C; = 0

CH,"CH2-CH2-NH

caprolactam

-(NH-[CH2]5-C 0 )-„

capron (nilon-6 )

Tơ enang (nilon-7) là sản phẩm trùng ngưng axit (o-aminoetanoic

nHaN-ÍCHale-COOH---- > -(HN-lCHgle-CO)-^ + nHaO

axit co-amino etanoic tơ enang (nilon-7)

Tơ Kevlar (nilon dùng trong áo chống đạn, vỏ xe hơi, ...)

Tơ nitron (hay olon) là tơ nilon thuộc loại tơ vinylic được tổng hợp từ vinyl xianua (hay acrilonnitrin) gọi là poliacrilonitrin.

339

nCH,=CH /C H ,-C H VCN

acrilonitrin

ĩCN

/ n

poliacrilonitrin

Tơ nitron dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt nên thường được dùng để dệt vải may quần áo ấm hoặc bện thành sợi "len" đan áo rét.

3. Cao su th iên nh iên và cao su tổng hỢp

Cao su là loại vật liệu polime có tính đàn hồi. T ính đàn hồi là tính bị biến biến dạng khi chịu lực tác dụng từ bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác dụng. Có hai loại cao su là cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

á) Cao su th iên nhiên

Cao su th iên nhiên lấy từ mủ cao su.

• Cấu trúc ; Khi đun nóng cao su th iên nhiên tới 250 - 300°c thu được isopren CsHg, và một số th í nghiệm khác đã xác định cao su thiên nhiên là polime của isopren.

fCH2-C=CH-CH2YCH,

(n = 1500 - 15000)/n

• Tính chất và ứng dụng : Cao su th iên nhiên có tính đàn hồi, không dẫn nhiệt và điện, không thấm khí và nước, không tan trong nước, etanol, axeton, ... nhưng tan trong xàng và benzen.

b) Cao su tổng hỢp

Cao su tổng hợp là loại vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên, được điều chế từ monome thường bằng phản ứng trùng hợp. Có nhiều loại cao su tổng hợp, trong đó có một sô' loại thông dụng sau đây ;

• Cao su buna là sản phẩm của phản ứng trùng hợp buta-l,3-đien có m ặt Na.

nCH2=CH-CH=CH2 ^ -(CHg-CH=CH-CH2 )h

+ Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su th iên nhiên.

+ Khi đồng trùng hợp buta-l,3-đien với stiren có mặt Na, được cao su buna-S cótính đàn hồi cao.

nCH2=CH-CH=CH2 + nCH^CHg

CeHg

bu ta-l,3-đien stiren

N a .> -fCH2-CH=CH-CH2-CH-CH2\

CeHs 'Tí

cao su buna-S

+ Khi đồng trùng hợp bu ta-l,3-đien với acrilonitrin có m ặt Na, được cao su buna-N có tính chống dầu cao.

340

nCH2 =CH-CH=CH2 + nCH=CH2 fC H 2 -CH=CH-CH2 -CH-CH 2 \1

CN

acrilonitrin

1ÒN

cao su buna-Nbuta-l,3-đien

Cao su isopren

Khi trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt được poliisopren (hiệu suất 70%).

nCH,=C-CH=CH, /C H ,-C =C H -C H o\ICH,

ĩCH,

isopren cao su isopren

4. Keo d ánKeo dán (keo dán tổng hợp hoặc keo dán tự nhiên) là loại vật liệu có khả năng kết dính 2 mảnh vật liệu giốhg nhau hoặc khác nhau mà không được làm biến chất các vật liệu được kết dính. Bản chất của keo dán là có thể tạo ra màng hết sức mỏng bền chắc giữa hai mảnh vật liệu. Lớp màng mỏng phải hết sức bền vững (kết dính nội) và phải bám chắc vào mảnh vật liệu được dán (kết dính ngoại).

a) Phân loại

• Theo bản chất hóa học có keo dán hữu cơ như hồ tinh bột, keo epoxit, ... và keo dán vô cơ như thủy tinh lỏng, m atit vô cơ (hỗn hợp dẻo của thủy tinh lỏng và các oxit kim loại như ZnO, MnO, Sb2 0 3 , ...).

• Theo dạng keo có keo lỏng (như dung dịch hồ tinh bột trong nước nóng, dung dịch cao su trong xăng, ...), keo nhựa dẻo (như m atit vô cơ, m atit hữu cơ và keo rắn dạng bột hay bản mỏng (chảy ra ở nhiệt độ thích hợp và gắn kết 2

mảnh vật liệu lại khi để nguội).

b) Vài loại keo dán tổng hợp thông dụng

• Keo dán epoxit

• Keo dán urefomanđehit

c) Vài loại keo dán tự nhiên

• Nhựa vá săm là dung dịch dạng keo của cao su thiên nhiên trong dung môi hữu cơ dùng để nối hai đầu săm và chỗ thủng của săm. Hiện nay có nhiều loại nhựa vá săm là keo dán tổng hợp có chất lượng cao.

• Hồ tinh bột ; Nấu tinh bột sắn hoặc tinh bột gạo nếp thành hồ tinh bột làm keo dán giấy rấ t tốt.

341

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP cơ BẢND ạng 1. T ính c h ấ t h óa học củ a polim e

Ví d ụ 1. Viết phương trình hóa học của phản ứng :a) Phản ứng th ế : Clo hóa poli(vinyl clorua) để điều chế tơ clorin.b) Phản ứng cộng : Hiđro hóa cao su thiên nhiên.c) Phản ứng thủy phân : Thủy phân poli(vinyl axetat).

H ướng d ẫn giả ia) Phản ứng th ế : Clo hóa poli(vinyl clorua)

C2nH3nCln + XCI2 C2nH3„_,Cl„,, + xHClb) Phản ứng cộng : Hiđro hóa cao su thiên nhiên

(C5H8)n + xHCl CsnHgn^Cl,cao su thiên nhiên cao su hiđroclo hóa

c) Phản ứng thủy phân : Thủy phân poli(vinyl axetat)+ nCHgCOONa/C H 2 CH------- ^ + nNaOH - — > ÍCH2 -CHV

[ COOCHg]npoli(vinyl axetat) PVA

Ví dụ 2. Cho các chất sau :1. Phenylamoni clorua 4. Ancol benzylic

poli(vinyl ancol)

2. Natri phenolat 3. Vinylclorua5. Phenylbenzoat 6 . Tơ nilon-6 , 6

Có bao nhiêu chất tác dụng được với dung dịch NaOH đun nóng ?H ướng d ẫn giải

Có 4 chất tác dụng với NaOH, phương trình hóa học của phản ứng như sau ;CgHsNHaCl + N aO H---- > CgHsNHa + NaCl + H2OCH2=CHC1 + N aO H---- > CH3CHO + NaCl + H2OCeHsCOOCeHs + 2NaOH---- )• CgHsONa + H2O + CeHsCOONa[-N H -(C H 2)6-N H -O C -(C H 2)4-C O -]n + 2N aO H ----->

nNH2-(CH2)6-N H 2 + NaOOC-(CH2)4-COONa

D ạng 2. Đ iều c h ế poỉim e

a) Phản ứng trùng hợp và đồng trùng hợpVí d ụ 1. Viết phương trình hóa học của phản ứng trùng hợp để tạo ra các polime

sau ;a) Polietilen (PE) b) Poli(vinyl clorua) (PVC)c) Polistiren (PS) d) Poli(metyl metacrilat)e) Poli(vinyl axetat) (PVA).

342

H ư ớ ng d ẫ n g iả ia) Polietilen (PE)

nCH2=CH2etilen

b) Poli(vinyl clorua) (PVC)

nCH2=CH 2 Ỵ-Cl

polietilen (PE)

p > /C H ,-C H '

vinyl clorua (VC)c) Polistiren (PS)

nCH=CH2

CeHs stiren

d) Poli(metyl m etacrilat)COOCH3

nCHg^CH

ỉC1

poli(vinyl clorua) (PVC)

xt, t°, p ,

xt, t , p ,

1ÒH3

metyl m etacrilat

e) Poli(vinyl axetat) (PVA)

CH=CH2 - nCHgCOO

vinyl axetat

/C H -C H ,/(Ih. Ipolistừen (PS)

COOCH31 ®

CH2-ÒH-------2 Ỵ“CH3

poli(metyl m etacrilat)

/n

xt, t , p ^ CH-CH2A-I

nCHgCOO /n

poli(vinyl axetat) (PVA)

Ví d ụ 2. Cao su tổng hợp là loại vật liệu polime tưcmg tự cao su th iên nhiên, được điều chế từ monome thường bằng phản ứng trùng hợp. Viết phương trìn h hóa học của phản ứng trùng hợp :

a) Cao su buna b) Cao su buna-Sc) Cao su buna-N d) Cao su isopren

H ư ớ ng d ẫ n g iả ia) Cao su buna là sản phẩm của phản ứng trùng hợp buta-l,3-đien có mặt Na.

nCH2=CH-CH=CH2 -(CHg-CH=CH-CH2

(Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su th iên nhiên)b) Cao su buna-S ; khi đồng trùng hợp buta-l,3-đien với stiren có mặt Na, được

cao su buna-S có tính đàn hồi cao.

nCH2=CH-CH=CH2 + nCH=CH2 ^ -fCH2-CH=CH-CH2-CH-CH2-

buta-l,3-đien

CeHs

stiren

CgHs yĩl

cao su buna-S

343

c) Cao su buna-N : khi đồng trùng hợp buta-l,3-đien với acrilonitrin có mặt Na, được cao su buna-N có tính chống dầu cao.

nCH2 =CH-CH=CH2 + nCH=CH2

CN

acrilonitrin

Na.» -fCH2 -CH=CH-CH2 -CH-CH 2 \ỒN

cao su buna-Nbuta-l,3-đien

• Cao su isopren : khi trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt được poliisopren (hiệu suất 70% với cấu hình cis (= 94%)).

nCH„=C-CH=CHo /CH ,-C=CH -CHACHo CH.,

isopren cao su isopren

b) Phản ứng trùng ngưng và đồng trùng ngưng

Ví dụ 1. \^ết phương trình hóa học của phản ứng điều chế keo dán urefomanđehit.


Keo dán urefomađehit được sản xuất từ poli(urefomanđehit).

Poli(urefomanđehit), đơn giản nhất được điều chế từ ure và fomanđehit trong môi trường axit :

nH 2N-CO-NH 2 + nHCHO > nHaN-CO-NH-CHaOHure fomanđehit

-(NH-CO-NH-CHg);,

poli(urefomanđehit)

Ví dụ 2. Viết phương trình hóa học của phản ứng trùng ngưng axit e-aminocaproic để điều chế nilon-6 .


nH2N-[CH2]5-COOH ^ -(HN-[CH2 Ig-CO)-„ + nH2Ơ

axit E-aminocaproic plicaproam it (nilon-6)

Ví dụ 3. Poliphenolfomanđehit có 3 dạng :

a) Nhựa novalac b) Nhựa zezol c) Nhựa zezit

Viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế các dạng đó.


a) Nhựa novalac : đem đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1 : 1 có xúc tác axit được nhựa novalac (không phân nhánh).

)H

(n + 2) [01 + (n + DHGHO [o' CH2

)HCH2-

0 ] + (n + DH2O

344

b) Nhựa zezol : đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1 : 1,2 có xúc tác kiềm ta được nhựa zezol (mạch không phân nhánh), nhưng có một sô" nhóm -CH 2OH ở vị trí sô" 4 của nhân phenol còn tự do.

CH2OH

Nhựa zezol là chất rắn, dễ nóng chảy, tan nhiều trong dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vỏ máy, dụng cụ điện, ...

c) Nhựa zezit : trộn nhựa zezol với chất độn và phụ gia khác rồi ép khuôn ở nhiệt độ 150"C tạo nhựa mạng lưới gọi là nhựa zezit. Nhựa zezit không nóng chảy, không tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Khi chuyển từ nhựa zezol sang nhựa zezit cũng là lúc tạo hình cho đồ dùng, đồ điện, ...

Ví d ụ 4. Viết phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp một sô" tơ thường gặp :

a) Tơ nilon-6 , 6 b) Tơ capron (nilon-6 ) c) Tơ enang (nilon-7)

d) Tơ kevlar e) Tơ lapsan g) Tơ nitron.


a) Tơ nilon-6 , 6 thuộc loại tơ poliamit vì các mắt xích nối với nhau bằng liên kết amit -CO-NH-, được điều chê" từ hexametylen điamin và axit ađipic.

nH2N-[CH2]6-N H 2 + nHOOC-[CH2]4-CO OH---- y

hexametylen điamin axit ađipic

---- > 4 HN-[CH2 ]6 -NH-CO-[CH 2 ]4 -CO)h + 2 nH 2Ơ

poli(hexametylen ađipamit) (nilon-6 ,6 )

b) Tơ capron (nilon-6 ) được tổng hợp từ axit s-amino caproic hoặc từ caprolactam

nH 2N-[CH2]5-COOH---- > -(NH-ÍCHgls-CO)-^ + nHaO

axit E-aminocaproic capron (nilon-6)

^ ^ H 2 -CH 2 -C = 0

QH22-CH2-NH

4NH4CH215-CO),

caprolactam capron (nilon-6)

c) Tơ enang (nilon-7) là sản phẩm trùng ngưng axit (o-aminoetanoic

nH 2N-[CH2]6-COOH---- ). -(HN-íCHale-CO)-^ + nH2Ơ

axit (o-amino etanoic tơ enang (nilon-7)

345

d) Tơ Kevlar (nilon dùng trong áo chông đạn, vỏ xe hơi, ...)

nH O O C -(§)-C O O H + nH2N-<§>-NH2

axit tenephtalic phenylđiamin

---- > -[c O -< ^ )-C O -N I^ (Q )-N h ] - + 2nH2Ơ

tơ Kevlar

e) Tơ lapsan (đacron, terylen, ...)

nH O O C -(Q )-CO O H + nHO-CH2-CH2-OH

axit terephtalic etylen glicol

-[c0H;^>-C0-0-CH2-CH2-0j- + 2nH2Ơ

tơ lapsan

Tơ lapsan thuộc loại tơ polieste.

g) Tơ nitron (hay olon) là tơ nilon thuộc loại tơ vinylic được tổng hợp từ vinyl xianua (hay acrilonnitrin) gọi là poliacrilonitrin.

nCH2=CH

CNjCN

acrilonitrin

/npoliacrilonitrin

Dạng 3. Tính số mắt xích (monome) có trong phân tử polỉme

Ví d ụ 1, Một loại cao su lưu hóa chứa 1,964% lưu huỳnh. Giả th iế t rằng đã thay thế cho H ở nhóm CĨỈ2 trong mạch cao su. Tính số m ắt xích isopren có một cầu nối đisunfua (-S -S -).

H ư ớ ng d ẫ n g iả i

(CsHgln + S2 -----> (C5Hg)n-2S264%s = .100% = 1,964% n = 47

68n + 62

Ví d ụ 2. Khi clo hóa PVC thu được một loại tơ clorin có chứa 66,7% clo. Hỏi trung bình một phân tử clo tác dụng với bao nhiêu m ắt xích PVC ?

H ư ớ ng d ẫ n g iả i

C2nH3nCln + XCI2 ^ C2nH3n-xCl„„ + xHCl35,5(n + x)

62,5n + 34,5x= 0,667 -> n = 2x

Ví d ụ 3. Trùng hợp hoàn toàn 13,5 gam vinyl clorua thu được PVC. Tính sô' m ắt xích -CH2-CHCI- có trong PVC nói trên.

346


nCH,=CH p > /CH ,-CH V

n,C 2H 3CI13.562.5

Ồ1

= 0,216 mol

C1 /n

Số mắt xích -CH 2-CHCI- là : 0,216.6,023.10^® = 1300968.10^1Ví d ụ 4. Trùng hợp hoàn toàn 16,8 gam etilen thu được m gam polietilen (PE). Tính

sô' mắt xích -CH 2-CH 2- có trong m gam PE.H ướng d ẫn giả i

16,8n r = 0 , 6 molC2H 4 2 8

-> Sô' mắt xích -CH 2-CH 2- có trong m gam PE là :0,6.6,023.10®®= 3,6138.10®®.

Ví dụ 5. Khi trùng ngưng 15 gam axit amino axetic với hiệu suất 80%, ngoài amino axit dư người ta còn thu được m gam polime và 2,88 gam nước. Tính giá trị của m.

H ướng d ẫ n giả i


15.0,8 = m + 2,88 -> m = 9,12 gam.

Ví dụ 6 . Biết ràng 5,688 gam poli(butađien-stiren) phản ứng vừa hết với 3,462 gam brom trong CCI4. Xác định tỉ lệ sô' mắt xích butađien, stiren trong polime này.


nbutađien = = 0,0216375 mol

5,688 - 54.0,0216375n,stiren 104

^butađien • ưgtiren = 1 ^ 2 .

= 0,043457451 mol


10.1. a) Vì sao không nên ngâm lâu quần áo bằng len trong xà phòng ?

b) Vì sao đồ nhựa dùng lâu ngày bị biến màu và trở nên giòn ?

1 0 .2 . a) Tại sao nhựa teflon được ứng dụng rộng rãi trong đời sống ?

b) Tại sao PVC cách điện kém hcfn PE nhưng lại bền hcfn PE ?

10.3. a) Muốn điều chê' PVC ta có thể cho clo tác dụng với PE được không ? Tại sao ?

347

b) Tưcmg tự, muốn điều chế teflon (CF2-CF2)n dùng làm chất chống dính xoong chảo có thể cho flo tác dụng với PE được không ? Tại sao ?

10.4. Trong số các polime sau : sợi bông, tơ tằm, len, tơ visco, tơ axetat, nilon-6 ,6 . Những polime nào có nguồn gôc xenlulozơ ?

10.5. a) Mủ cao su, cao su sống (cao su thô, crêp), cao su lưu hoá là gì ?

b) Vì sao phải lưu hoá cao su ? So sánh tính chất vật lí của cao su lưu hoá với cao su sống và giải thích vì sao có sự khác nhau đó ?

10.6. a) Có người dùng xăm ôtô để vận chuyển rượu uống, dùng can được làm từ nhựa PVC hoặc nhựa phenolfomanđehit để ngâm rượu thuốc. Hãy cho biết tác hại của việc làm đó.

b) Dùng bao bì bằng chất dẻo để đựng thực phẩm có lợi và bất lợi như thế nào ? Cách khắc phục những bất lợi đó.

10.7. a) Vì sao không nên giặt quần áo nilon, len, tơ tằm bằng xà phòng có dộ kiềm cao, không nên giặt bằng nước quá nóng hoặc ủi (là) quá nóng các đồ dùng trên ?b) Làm th ế nào phân biệt được các vật dụng bằng da thậ t và da nhân tạo (PVC) ?

10.8. Khi tiến hành đồng trùng hợp buta-l,3-đien và acrilonitrin thu được một loại cao su buna-N chứa 15,73% nitơ về khôi lượng. Tính tỉ lệ s ố m ắt xích buta-1,3-đien và acrilonitrin trong cao su.

10.9. Khối lượng của 1 đoạn poli(ure-fomanđehit) là 2232u, thì số lượng mắt xích trong đoạn mạch đó là bao nhiêu ?

10.10. Cho các chất : 1,1,2,2-tetraíloeten; propilen; stiren; vinyl clorua. Viết phương trình hóa học của phản ứng trùng hợp từng chất trên.

10.11. Trong chiến tranh th ế giới thứ hai, người ta sản xuất cao su buna từ tinh bộttheo sơ đồ : Tinh bột CgHiaOe C2H5OH C4H6

hs 80%> Cao su buna.

Xác định khôi lượng tinh bột cần lấy để sản xuất 1 tấn cao su.

10.12. Viết sơ đồ mô tả quá trình điều chế polivinyl clorua (VC) trong công nghiệp. II. Bài tậ p trắ c nghiệm .

10.13. Polietilen được trùng hợp từ etilen. Với 280g polietilen đã được trùng hợp từ bao nhiêu phân tử etilen ?A. 5.6,02.10^® B. 10.6,02.10^^ c. 15.6,02.10^^ D. 12.6,02.10^®

10.14. Đôl cháy hoàn toàn một lượng polietilen, sản phẩm cháy lần lượt cho đi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 . Nếu bình 1 tăng 18g thì bình 2 tăng làA. 36g B. 54g c. 48g D. 44g

348

10.15. Trùng hợp 1 mol etilen ở điều kiện thích hợp thì thu được bao nhiêu gam polime ?A. 14g B. 28g c. 56g D. 48g

10.16. Một loại cao su tổng hợp (cao su buna) có cấu tạo mạch như sau :-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2- ...

Công thức một mắt xích của cao su này làA. -(CH2-CH)-„ B. -(CH2-CH=CH)-„

c. -(CH2 -CH=CH-CH2)-„ D. -(CH2 -CH=CH-CH2 -CH2 )-„

10.17. Polime có thể là sản phẩm của sự trùng hợp từ nhiều phân tử nhỏ gọi là monome. Hãy cho biết monome của PVC là chất nào sau đây ?A. Etilen B. Axetilen c. Vinyl clorua D. Benzen

10.18. Phân tử khối trung bình của polietilen (PE) là 420000đvC. Hệ số polime hoá của PE làA. 1 2 0 0 0 B. 13000 c. 15000 D. 17000

10.19. Phân tử khôi trung bình của polivinylclorua (PVC) là 250000đvC. Hệ sô" polime hoá của PVC làA. 3 B. 4 c. 5 D. 6

10.20. Trùng hợp etilen thu được polietilen (PE). Nếu đốt cháy toàn bộ lượng etilen đó sẽ thu được 8800g CO2. Hệ số trùng hợp n của quá trình làA. 1 0 0 B. 2 0 0 c. 150 D. 300

10.21. Chất polime, mắt xích monome của nó có cấu tạo :(-C0-(CH2)4-C0-NH-(CH2)6-NH-)

Polime đó thuộc loại nào sau đây ?A. Cao su B. Tơ nilon c. Tơ capron D. Tơ enang

10.22. Cặp vật liệu nào sau đây đều là chất dẻo ?A. Polietilen và đất sét B. Polimetylmetacylat và nhựa bakelitc. Polistiren và nhôm D. Nilon-6 , 6 và cao su

10.23. Trong sô" các polime sau đây :1. Sợi bông 2. Tơ tằm 3. Len 4. Tơ visco5. Tơ enang 6 . Tơ axetat 7. Tơ nilon 6 ,6 .Loại tơ nào có nguồn gôc từ xenlulozơ ?A. 1 , 2 , 3 B. 2 , 3, 4 c. 1 , 4, 5 D. 1 , 4, 6

10.24. Polivinyl axetat (PVA) là polime được điều chê" bằng phản ứng trùng hợp monome nào sau đây ?A. CHa^CH-COOCaHs B. CH3-O -C H 2CH2CH3

c. CH2=CH-0 C0 CH3 D. CH2=CH2-C 0 0 CH3

349

10.25. Phản ứng trùng hợp cho polime kết tủa trắng X, hiện tượng này xảy ra ngay cả trong bình đựng dung dịch anđehit fomic để lâu. Chất X làA. -(CH2-0-CH2)-„ B. 4CH20)-„

c . -(CH2 -CH2^)-n D. 4CH2-C0)-„

10.26. Nguyên liệu trực tiếp điều chế tơ lapsan (thuộc loại tơ polieste) làA. Etilenglicol và axitađipic B. Axitterephtalic và etilenglicolc. Axit co-aminocaproic D. Xenlulozơtrinitrat

10.27. Polime X có phân tử khối M = 280000đvC và hệ số trùng hợp n = 10000. X làA. Polietilen (PE) B. Polivinylclorua (PVC)c . polistiren D. Polivinyl axetat (PVA)

10.28. Trùng hợp chất nào sau đây sẽ tạo polime dùng làm thủy tinh hữu cơ ?

A. Vinyl axetat B. Metyl acrylat

c . Axit metacrylic D. Metyl metacrylat

10.29. Trong các polime sau polime nào được dùng để tráng lên chảo, nồi để chông dính ?

A. PVC (polivinylclorua) B. PE (polietilen)

c. PVA (polivinyl axetat) D. Teflon (politetraAoetilen)

10.30. Phản ứng lưu hóa cao su thuộc loại phản ứng

A. Giữ nguyên mạch polime B. Giảm mạch polime

c. Đipolime hóa D. Tăng mạch polime

10.31. Polime X trong phân tử chỉ chứa c , H và có thể có o. Hệ số trùng hợp của phân tử X là 1800, phân tử khối là 122400. X là

A. Cao su isopren B. PE (polietilen)

c. PVA (polivinyl axetat) D. PV (polivinylclorua)

10.32. Dãy nào say đây chỉ chứa tơ nhân tạo ?

A. Tơ capron, tơ axetat, tơ visco.

B. Tơ axetat, tơ visco, tơ đồng-amoniac.

c. Tơ polieste, tơ visco, tơ đồng-amoniac.

D. Tơ polieste, tơ visco, tơ axetat.

10.33. Chất nào sau đây là nguyên liệu sản xuất tơ visco ?

A. Xenlulozơ B. Caprolactam c . Vinyl axetat D. Alanin

10.34. Polime nào sau đây khô n g bị thủy phân trong môi trường kiềm ?

A. PVA (poli vinyl axetat) B. Tơ nilon-6 , 6

c. Tơ capron D. Cao su thiên nhiên

350

10.35. Hiđrocacbon X có công thức phân tử C4H6 , X được dùng để điều chế cao su nhân tạo. X là

A. Butađien-1,2 (hay buta-l,2-đien) B. Butin-2 (hay but-2-in)

c. Butađien-1,3 (hay buta-l,3-đien) D. Butin-1 (hay but-l-in)

10.36. Câu nào sau đây đúng ?

A. Các loại vải sợi, sợi len đều là tơ thiên nhiênB. Tơ capron là tơ nhân tạo

c. Tơ visco là tơ tống hợpD. Tơ xenlulozơ axetat là tơ hóa học

10.37. Polime nào sau đây có tên gọi "tơ nilon" hay "olon" được dùng dệt may quần áo ấm ?A. Polimetacrylat B. Poliacrilonitrin

c. Poli(vinylclorua) D. Poliphenol fomanđehit

10.38. Nhựa phenolíomađehit được điều chế bằng cách đun nóng phenol (dư) với dung dịch chất nào ?

A. CH3CHO trong môi trường axit B. CH3COOH trong môi trường axit c. HCOOH trong môi trường axit D. HCHO trong môi trường axit

10.39. Để tạo ra tơ lapsan cần thực hiện phản ứng :A. Đồng trùng ngưng giữa urê và íomanđehitB. Trùng ngưng lysin

c. Đồng trùng ngưng giữa etylen glicol và axit terephtalic D. Trùng hợp caprolactam

10.40. Mô tả k h ô n g đúng về cấu trúc mạch của các polime làA. PVC (poli vinyl clorua) có dạng mạch không phân nhánh.B. Amilopectin có dạng mạch phân nhánh.

c. PVA (poli vinyl axetat) có dạng mạch phân nhánh.D. Cao su lưu hóa có dạng mạch mạng lưới không gian.

10.41. Trong các polime : polistiren, amilozơ, amilopectin, polKvinyl clorua), tơ capron, polKmetyl metacrylat) và teílon. Những polime có thành phần nguyên tố giông nhau làA. Amilozơ, amilopectin, poli(metyl metacrylat).B. Tơ capron và teflon.

c. Amilozơ, amilopectin, poli(vinyl clorua), tơ capron, poli(metyl metacrylat) và teflon.

D. Polistiren, amilozơ, amilopectin, tơ capron, poli(metyl metacrylat) và teũon.

351

10.42. Chất nào dưới đây không thể trực tiếp tổng hợp được cao su ?

A. Đivinyl B. Isopren c. Clopren D. But-2-en

10.43. Nhóm các vật liệu polime được điều chế từ phản ứng trùng ngưng là

A. Tơ lapsan; nilon-6 ; nilon-6 ,6 ; nilon-7; cao su

B. Tơ axetat; nilon-6 ; nilon-6 ,6 ; nilon-7; nhựa phenolfomanđehit

c. Thủy tinh plecxiglat; nilon-6 ,6 ; nilon-7; nhựa phenolfomanđehit

D. Tơ lapsan; nilon-6 ; nilon-6 ,6 ; nilon-7; nhựa phenolfomanđehit

10.44. Nhóm các vật liệu được điều chế từ polime tạo ra do phản ứng trùng hợp làA. Tơ lapsan; tơ axetat; thủy tinh plexiglas; polKvinyl clorua); polietilen.B. Cao su; tơ nilon-6 ; thủy tinh plexiglas; poli(vinyl clorua); tơ nitron.c. Tơ nilon-6 ,6 ; polKmetyl metacrylat); thủy tinh plexiglas; tơ nitron;

poli(phenol-fomanđehit).D. Cao su; tơ lapsan; thủy tinh plexiglas; poli(vinyl clorua); tơ nitron.

10.45. PolKmetyl metacrylat) và nilon- 6 dược tạo thành từ các monome tương ứng làA. CH2=CH-C0 0 CH3 và HaN-ÍCHale-COOH.B. CH2=C(CH3)-C0 0 CH3 và HaN-LCHílg-COOH. c. CH3-C 0 0 -CH=CH2 và H2N-[CH2]5-C 0 0 H.D. CH2=C(CH3)-C0 0 CH3 và HaN-íCHals-COOH.

10.46. Từ X (CgHiiNO) có thể điều chế tơ capron bằng một phản ứng. Vậy X có tên gọi làA. Caprolactam B. Axit a-aminopropionicc. Axit 6 -aminocaproic D. Axit a-aminohexanoic

10.47. Khi đô"t cháy hoàn toàn một lượng polime sinh ra từ phản ứng đồng trùng hợp isopren với acrilonitrin bằng lượng O2 vừa đủ thu được hỗn hợp khí chứa 58,33% CO2 về thể tích. Tỉ lệ sô' mắt xích isopren và acrilonitrin trong polime đó tương ứng làA. 1 : 2 B. 3 : 1 c. 2 : 1 D. 1 : 3

10.48. Poli(vinyl ancol) được tạo thành doA. Trùng hợp ancol vinylic.B. Hiđrat hoá axetilen rồi trùng hợp.c. Xà phòng hoá hoàn toàn polKvinyl axetat).D. Trùng hợp metyl acrylat.

10.49. Keo dán ure-fomanđehit được sản xuất từ poli(ure-fomanđehit), poli(ure- fomanđehit) được điều chế từ ure và fomanđehit. cần bao nhiêu kg ure để sản xuất được 2kg keo dán chứa 72% poli(ure-fomanđehit) nếu hiệu suất của cả quá trình là 80% ?A. 1,50 B. 1 , 2 0 c. 1 ,0 0 D. 1,67

352

10.50. Trong các polime sau :(1 ) poli(metyl metacrylat); (2 ) polistiren; (3 ) nilon-7 ;(4) poli(etilen-terephtalat); (5) nilon-6 ,6 ; (6 ) poli(vinyl axetat).Các polime là sản phẩm của phản ứng trùng ngưng làA. (1), (3), (6) B. (3), (4), (5) c . (1), (2), (3) D. (1), (3), (5)

D. HƯỚNG DẨN GIẢI VÀ ĐÁP ÁNI. Bài tập tự luận

10.1. a) Len (từ lông thú) thuộc loại polipeptit. Dung dịch xà phòng có môi trường kiềm sẽ xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptit (-CONH-) làm đứt chuỗi polipeptit, nên sợi len mau hỏng.b) Dưới tác dụng của oxi không khí, của hơi ẩm, của ánh sáng và nhiệt, polime và các phụ gia có trong đồ nhựa có thể tham gia các phản ứng ở nhóm chức của nó. Kết quả là mạch polime bị phân cắt hoặc vẫn giữ được mạch nhưng đều làm thay đổi cấu tạo của chúng dẫn tới làm thay đổi màu sắc và tính chất. Hiện tượng đó gọi là sự lão hoá polime.

10.2. a) Politetraíloetilen được ứng dụng rộng rãi trong đời sông vì nó có nhiều tính chất tốt :

+ Phân tử có cấu trúc đôl xứng cao, có cấu trúc tinh thể, độ bền nhiệt và bền hoá học cao (bền với axit đặc ở nhiệt độ cao).Momen lưỡng cực bằng không nên dùng làm chất cách điện.Hệ sô" ma sát nhỏ nên được dùng để sản xuất vòng bi làm việc trong môi trường xâm thực mà không cần bôi trơn.b) Do trong phân tử PVC có liên kết C-Cl phân cực mạnh hơn nên PVC cách điện kém hơn. Nhưng lực tương tác giữa các phân tử trong PVC lớn hơn (lực Van-đec-van) lực tương tác giữa các phân tử trong PE nên PVC bền hơn, tính tan kém hơn khi tan trong dung môi hữu cơ như đicloetan, clobenzen, ...

10.3. a) Không được. Vì phản ứng thế không tạo ra mạch polime có clo luân phiên đều đặn.b) Không được. Vì flo hoá PE chỉ cho các sản phẩm cắt mạch và phân hủy, không cho teflon.

10.4. Những polime có nguồn gốc xenlulozơ là sợi bông, tơ visco, tơ axetat.10.5. a) Mủ cao su là nhựa cây cao su. Đó là một hỗn hợp lỏng màu trắng như sữa,

đôi khi ngả màu vàng nhạt. Trong mủ cao su, các hiđrocacbon cao su (tức là các hiđrocacbon cao phần tử không no như poliisopren, ...) chiếm tới khoảng 40%. Còn lại là nước và những tạp chất khác.Khi cho axit axetic vào mủ cao su, các hidrocacbon cao su sẽ đông tụ lại thành tảng, người ta lấy ra, rửa và hun sấy sẽ được cao su sông còn gọi là cao su thô hay crêp.Cao su thô sau khi chế hoá với lưu huỳnh (khoảng 0,5% - 5%, ở 130 - 150°C) thì trở thành cao su lưu hoá.

++

353

b) - Cao su thô lấy từ mủ cao su hoặc tổng hợp được từ các monome không dùng chế thành đồ vật ngay được vì khi gặp nhiệt độ cao chúng thường mềm ra và dính lại. Khi gặp nhiệt độ thấp, chúng thường giòn. Vì vậy phải lưu hoá cao su.

- So với cao su thô, cao su lưu hoá đàn hồi hcfn, bền nhiệt hcfn, khó tan trong dung môi hữu cơ hơn, lâu mòn hơn. Có được những ưu điểm đó là do khi lưu hoá, các mạch poliisopren đã được kết nối với nhau bằng các cầu nôl đisunfua (-S-S-) làm cho cao su lưu hoá có cấu tạo mạng không gian chứ không còn ở dạng mạch thẳng như ở cao su thô.

10.6. a) Trong cao su lưu hoá và trong chất dẻo đều có chứa các phụ gia chống oxi hoá, tạo màu, dẻo hoá, ... Chúng là các chất có thể tan vào rượu và là những chất độc hại đôl với cơ thể, một sô' chất có khả năng gây ung thư.

b) Chất dẻo làm bao bì đựng thực phẩm cần tuân theo các tiêu chuẩn nghiêm ngặt, ví dụ không được chứa các chất độc hại đô'i với sức khỏe. Các bao bì bằng chất dẻo sau khi sử dụng thường rất khó tiêu hủy do đó gây ô nhiễm cho môi trường. Không nên quá lạm dụng chúng mà nên dùng các bao bì truyền thông từ các vật liệu thiên nhiên dễ phân hủy như tre, gỗ, lá, xenlulozơ, ...

10.7. a) Tơ nilon (tơ poliamit), len và tơ tằm (protit) đều có các nhóm -CO-NH- trong phân tử. Các nhóm này dễ bị thủy phân trong môi trường kiềm và axit, vì vậy độ bền của quần áo (sản xuất từ nilon, len, tơ tằm) sẽ bị giảm nhiều khi giặt bằng xà phòng có độ kiềm cao. Len, tơ tằm, tơ nilon kém bền đô'i với nhiệt.

b) Khi đốt, da thậ t cho mùi khét, da nhân tạo không cho mùi khét.

10.8. Đáp số : Tỉ lệ sô mắt xích : 2 : 3.

10.9. Đáp sô : Sô lượng mắt xích là 38.

10.10. Phương trình hóa học của phản ứng trùng hợp ;

nCF2=CF2 -(CF2 -CF2 )-„

nCH2=CH(CH3) 4 CH2 -CH(CH3 ))-„

nCH2=CH(C6H5) -(CH2 -CH(C6 H5 ))-„

nCH2=CH(Cl) -(CH2 -CH(C1))-„

C2H4CI2-----> C2H 3CI-----> PVC

10.11. Bạn đọc tự giải.

10.12. Sơ đồ phản ứng : C2H4

Vì C2H4 là nguyên liệu kinh tế nhất (rẻ nhất) thu được từ công nghiệp dầu mỏ, nên hiện nay trong công nghiệp, người ta đã không còn sử dụng phương pháp cho C2H2 tác dụng với HCl để tạo ra vinyl clorua, thay vào đó là dùng C2H4.

354

II. B ài tập trắc nghiệm

10.13B 10.14D 10.15B 10.16C 10.17C 10.18C 10.19B 10.20A 10.21C 10.22B

10.23D 10.24C 10.25B 10.26B 10.27A 10.28D 10.29D 10.30D 10.31C 10.32B

10.33A 10.34D 10.35C 10.36D 10.37B 10.38D 10.39C 10.40C 10.41C 10.42D

10.43D 10.44B 10.45D 10.46A 10.47D 10.48C 10.49A 10.50B

10.45. Phưcmg trình hoá học của phản ứng :COOCH,i

nCH2 =CH 2 Ỵ*-CH,

COOCHg^

/n

-CH.-CH—I CHg

poli(metyl metacrilat)

nHgN-LCHgls-COOH -tHN-(CH2 )5 -CO]-„ + nHaOnilon-6

10.46. Phương trình hoá học của phản ứng :CH2 -CH 2 -CH 2

;c = 0 xt, t , p > ÍNH-(CH2)5-C0ỉ-„CH2 -CH 2 -NH

caprolactam nilon-6

10.47. Để đơn giản ta đốt riêng từng monome.Phương trình hoá học của phản ứng :

CsHg 5CƠ2 + 4 H2O

n 5n 4n

CH2=CHCN 3CƠ2 + - H 2O + - N 22 2

m 3m l,5m 0,5m5n + 3m _ 58,33 _ 19n + 5m ~ 100 m 3


/C H ,-C H ------ + nNaOH /C H 2 -CHY + nCHgCOONa

V nÒH

/nCOOCH3


nCHgOH-CHíOH + nHOOC-^^)-COOH

---- > | o CH2-CH 2 0 -C O -^ > -C o]- + 2 nH 2 0

poli(etilen terephtalat)

355

nH2N-CO-NH 2 + nHCHO -(HN-CO-NH-CHaO);, + nHaO

2.72.100 - 0,025 kmol <— 2.12100.72n100.72.80

-> niure = 60.0,025 = l,5kg.

10.50. Phương trình hoá học của phản ứng ;

nH2N-(CH2)6-COOH °- p > -fNH-(CH2 )6 -CO]-„ + nH20

axit (o-aminoenanoic nilon-7

nH0CH2CH20H + nHOOCC6H4COOH

etilenglicol axit terephtalic

---- > 40CH2CH20C0C6H4C0>-„ + 2nH20

poli(etilen-terephtalat)

nH2N-(CH2)6-N H 2 + nHOOC-(CH2)4-COOH p >

hexadiamin axit ađipic

---- > ÍHN-(CH2)6-NH-CO-{CH2)4-COf„ + 2nH2Ơ

nilon-6,6

356

MỤC LỤC

Lời nói đ ầu ..............................................................................................................................3

Chương 1. Đại cương về hoá học hữu cơA. Hệ thôhg hoá kiến thức.............................................................................................. 5B. Các dạng bài tập cơ b ả n ........................................................................................... 10c. Bài tập................................................................................................................... 18D. Hướng dẫn giải và đáp á n ........................................................................................24

Chương 2. Hiđrocacbon noA. Hệ thống hoá kiến thức............................................................................................38B. Các dạng bài tập cơ b ả n ...........................................................................................40c. Bài tậ p ..........................................................................................................................45D. Hướng dẫn giải và đáp á n ....................................................................................... 51

Chưctng 3. H iđrocacbon ỉdiông noA. Hệ thông hoá kiến thức............................................................................................69B. Các dạng bài tập cơ b ả n ...........................................................................................75c. Bài tậ p ..........................................................................................................................95D. Hướng dẫn giải và đáp á n .......................................................................................99

Chương 4. H idrocacbon thơm - Nguồn hidrocacbon th iên nhiênA. Hệ thống hoá kiến thức.......................................................................................... 107B. Các dạng bài tập cơ b ả n ........................................................................................110c. Bài tậ p ........................................................................................................................117D. Hướng dẫn giải và đáp á n .................................................................................... 120

Chương 5. Dẫn xuất haỉogen - Ancol - PhenolA. Hệ thôhg hoá kiến thức.......................................................................................... 125B. Các dạng bài tập cơ b ả n ........................................................................................131c. Bài tậ p ........................................................................................................................136D. Hướng dẫn giải và đáp á n .................................................................................... 142

Chương 6. A ndehit - Xeton - Axỉt cacboxylicA. Hệ thống hoá kiến thức.......................................................................................... 156B. Các dạng bài tập cơ b ả n ......................................................................................... 162c. Bài tậ p ........................................................................................................................169D. Hướng dẫn giải và đáp á n .................................................................................... 176

357

Chương 7. Este - Lỉpit

A. Hệ thống hoá kiến thức.........................................................................................190

B. Các dạng bài tập cơ b ả n ........................................................................................194

c. Bài tậ p .......................................................................................................................225

D. Hướng dẫn giải và đáp á n .................................................................................... 231

Chương 8. Cacbohiđrat

A. Hệ thống hoá kiến thức.........................................................................................243

B. Các dạng bài tập cơ b ả n .........................................................................................248

c. Bài tậ p ........................................................................................................................259

D. Hướng dẫn giải và đáp á n .................................................................................... 266

Chương 9. Amỉn - Amino axit - Protein

A. Hệ thống hoá kiến thức..........................................................................................273


c. Bài tập................................................................................................................. 322D. Hướng dẫn giải và đáp á n .................................................................................... 329

Chương 10. Polim e và vật liệu polime

A. Hệ thông hoá kiến thức....................................................................... 335


c. Bài tậ p ........................................................................................................................347D. Hướng dẫn giải và đáp á n .................................................................................... 353

358

SÁCH PHÁT HÀNH TẠI♦ HỆ THỐNG NHÀ SÁCH & SIÊU THỊ CỦA

CỈN G TI CỔ PHẨN VAN HÓA DU lỊCH GIA LAI TRÊN TOÀN QUÍC♦ HỆ THỐNG NHÀ SÁCH & SIÊU THỊ CỦA

CỔNG TI CỔ PHẨN VAN h ó a PHƯdNG NAM TRÊN TOÀN q u íc ♦ davibooks.vn

NHÀ SÁCH TRựC TUYẾN ĐT: 62972354

HUẾ: CÔNG TY CP SÁCH&TBTH HUẾ - 76 Hàn Thuyên - TP. HuếĐÀ NẪNG: NS LAM CHÂU - 129 Phan Chu TrinhQUẢNG NGÃI: NS TRẦN QUỐC TUẤN - 526 Quang TrungNHA TRANG: CÔNG TY CP PHS - 34 - 36 Thống Nhất - Nha Trang

SIÊU THỊ TÂN TIẾN - 11 Lê Thành Phương - Nha Trang

BÌNH THUẬN: NS HƯNG ĐẠO - 328 Trần Hưng Đạo - TP. Phan Thiết ĐỒNG NAI: NS KIM NGÂN - 88 Cách Mạng Tháng Tấm - TP. Biên Hòa

NS BIÊN HÒA - 35 Cách Mạng Tháng 8 - TP. Biên Hòa NS MINH ĐỨC - 156 Đường 30/4 - TP. Biên Hòa

VỮNG TÀU: NS ĐÔNG HẢI - 38 Lý Thường KiệtNS HOÀNG CƯƠNG - 163 Nguyễn Văn Trỗi

GIA LAI: CÔNG TY SÁCH TBTH - 40B Hùng Vương - TP. PliekuDAKLAK: NS LÝ THƯỜNG KIỆT - 55 - 57 Lý Thường KiệtKONTUM: CÔNG TY CP SÁCH TBTH - 129 Phan Đình PhùngLÂM ĐỒNG: CÔNG TY CP SÁCH TBTH - 09 Nguyễn Văn Cừ - Đà Lạt

NS CHÍ THÀNH - 72D Bùi Thị Xuân - Đà Lạt DẢK NÔNG: NS GIÁO Dực - 30 Trần Hưng Đạo - Gia NghĩaTÂY NINH: NS VĂN NGHỆ - 295 Đường 30 tháng 4LONG AN: CÔNG TY PHS - 04 Võ Văn Tần - TX. Tân AnTIÊN GIANG: CÔNG TY CP SÁCH TBTH - 22 Hùng Vương - TP. Mỹ ThoĐỒNG THÁP: NS VIỆT HƯNG - 196 Nguyễn Huệ - TP. Cao Lãnh

BẾN TRE: CÔNG TY CP SÁCH TBTH - 03 Đồng KhởiSÓC TRẢNG: NS TRẺ - 41 Trần Hưng ĐạoKIÊN GIANG: NS ĐÔNG Hồ I - 98B Trần Phú - Rạch Giá

NS ĐÔNG Hồ II - 989 Nguyễn Trung Trực - Rạch Giá BÌNH DƯƠNG: NHÀ SÁCH 277 - 518 Cách Mạng Tháng Tám - Thủ Dầu Một CÀ MAU; NS MINH TRÍ - 44 Nguyễn Hữu LễAN GIANG: NS THƯ QUÁN - 3/5 Tôn Đức Thắng - TP. Long Xuyên

NS THANH KIÊN - 496 Võ Thị Sáu - TP. Long Xuyên

TT VĂN HÓA TỔNG HỢP - 15 - 17 Hai Bà Trưng SÁCH CÓ BÁN LẺ TẠI CÁC CỬA HÀNG SÁCH TRÊN TOÀN QUỐC

NHÀ XUÀT BÁN Đ ẠI HỌC QUÕC G IA HÀ NỘI

16 Hàng Chuối - Hai Bà Trưng - Hà Nội Điện thoại: Biên tập - Chế bản: {04) 39714896;

Quản lý xuất bản; (04) 39728806; Tổng biên tập; (04) 39715011 Fax: (04)39729436

* *

Chịu trách nhiệm xuất bản:

Giám đốc - Tổng biên tập: TS. PHẠM THỊ TRÂM

Biền tập:

Chế bản:

THU HƯƠNG

NHÀ SÁCH HỒNG ÂN

Trình bày bìa: NHÀ SÁCH H ồN G ÂN

Dối tác liên kết xuất bản:

NHÀ SÁCH HỒNG ÂN

SÁCH LIÊN KẾTTHỬ SỨC TRƯỚC KÌ THI TỐT NGHIỆP THPT QUỐC GIA HOÁ HỮU cơ

Mã số: 1L - 61ĐH2015In 1.000 cuốn, khổ 17 X 24cm tại Công ti cổ phẩn Văn hóa Văn Lang.Địa chỉ: s ố 6 Nguyễn Trung Trực - P5 - Q. Bình Thạnh - TP. Hổ Chí Minh Số xuất bản: 224 - 2015/CXB/18 - 50/ĐHQGHN, ngày 28/01/2015.Quyết định xuất bản số: 77 LK-TN/QĐ - NXBĐHQGHN, ngày 9/02/2015 In xong và nộp lưu chiểu quý II năm 2015.

w w w . liciiTị^íin -C'C iiii.N /nEmail; [email protected]

20C Nguyễn Thị Minh Khai - Q.1 - TP.HCM ĐT: 38246706 - 39107371 - 39107095 ♦Fax: 39107053

9 9 99 9 9 /9 'ỉ / 99 CQ

^ạ/rv ỐỀ7ÌV đ ò o :

‘*'*!***|**'*T "**T*"*

TỐT NGHIÊP ^ẠT ĐIỂ kr THPTQUỎCG ^ NHaNBDạNGBAl

B^'p]|Ỵ[ỊJlj N ÌÎỹậirâ

^XA HQITHƯđNO oAp

jL^--.'s;v<r.T®CHBna»^ ^1 NhũngH S lò9i*tât

dạngbàÌB B R I THI - thuờng g ặ d . isă v ir H

luyện thi thửT.Hã;.QUỔC QI,\

đíấNiDẠI h ọ c :/ĨSĨIÔtN

luyện thi thứI HPT OUỚC OIA o A i HOc:

ề m m ề

Bộ DítAt IKHltP THPT oudc 8U

" Ì M Elìll&Sí

^ 0 ĐẾ 1 ^ . 1 THI THỬ ♦ '» '1

^ Ộ Đ Ế ĩ t h it h ử t V, TRỌNG TAM

i MÔN

m m

cm ngf

<^BỘĐÊ' ’THI TH Ử S TRỌNG TAM

Mt uBộ ĐÊ n i l THỬ

JRỌNGTAM

T

e ộ Đ ẾluỸịn THI ĐẠI I

D A I D

(uýền đf I ('dni)4n'ÛM

| í r ^ ___ụĩiẠNiiieỉỉrlItinầlMlMU'

QD A I D

TỒIỊPlỉcsiẫĩ

I DO

- 245 Trần N guyên Hãn - HP * ĐT: 3858699- 29&31 Phan Bội Châu - Hải Phòng *ĐT: 3839599- 04 L ý T h á i T ổ - T P . Đ à N ă n g *Đ T : 3823421

- 2 59 L ê D u ẩ n - T P . V in h - Đ T : 3 5 5 4 7 7 7- 39-41 Võ Thị Sáu - cẩn Thơ * ĐT: 3818891

158 Tỉnh lộ 8 - T T .C ủ Chi - T P .H C M *ĐT: 37924216 - 7 6 H à n T h u y ê n - T P . H u ế

- 78 Bạch Đằng - Đà Năng - ĐT: 3834328

ISBN: 978-604-934-739-9

8 9 3 5 0 9 2 7 6 3 5 1 Ã

G iá : 75.000đ

mailto:[email protected]

Documents

OĐG NHÀ XUẤT BẢN BẠI HỌC QUỐC BIA HÀ NỘI - Thư viện