Tóm tắt lý thuyết hữu cơ vô cơ

Lời nói đầu CÂU HỎI LÍ THUYẾT THƯỜNG GẶP TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC DẠNG 1 NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI DUNG DỊCH AgNO3NH3 LÍ THUYẾT Những chất tác dụng được với dung dịch AgNO3NH3 gồm 1 Ank 1 in (ankin có liên kết ba ở đầu mạch) Phản ứng thế H bằng ion kim loại Ag Các phương trình phản ứng R C≡CH + AgNO3 + NH3 → R C≡CAg + NH4NO3 Đặc biệt CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC≡CAg + 2NH4NO3 Các chất thường gặp axetilen (etin) C2H2; propin CH3 C≡C; vinyl axetilen CH2=CH C≡CH Nhận xét Chỉ có C2H2 phản ứng theo t.

CÂU HỎI LÍ THUYẾT THƯỜNG GẶP TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC DẠNG 1: NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI DUNG DỊCH AgNO /NH LÍ THUYẾT Những chất tác dụng với dung dịch AgNO 3/NH3 gồm Ank-1-in (ankin có liên kết ba đầu mạch): Phản ứng H ion kim loại Ag Các phương trình phản ứng: R-C≡CH + AgNO + NH3 → R-C≡CAg + NH4NO3 Đặc biệt CH≡CH + 2AgNO + 2NH3 → AgC≡CAg + 2NH 4NO3 Các chất thường gặp: axetilen (etin) C 2H2; propin CH3-C≡C; vinyl axetilen CH 2=CH-C≡CH Nhận xét: - Chỉ có C2H2 phản ứng theo tỉ lệ 1:2 - Các ank-1-ankin khác phản ứng theo tỉ lệ 1:1 Andehit (phản ứng tráng gương): Trong phản ứng andehit đóng vai trị chất khử Các phương trình phản ứng: R-(CHO)x + 2xAgNO + 3xNH3 + xH2O → R-(COONH4)x + 2xAg + 2xNH 4NO3 Andehit đơn chức (x=1) R-CHO + 2AgNO + 3NH3 + H2O → R-COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 Tỉ lệ mol nRCHO : nAg = 1:2 Riêng andehit fomic HCHO tỉ lệ mol n HCHO : nAg = 1:4 HCHO + 4AgNO + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3 Nhận xét: - Dựa vào phản ứng tráng gương xác định số nhóm chức - CHO phân tử andehit Sau để biết andehit no hay chưa no ta dựa vào tỉ lệ mol andehit H phản ứng khử andehit tạo ancol bậc I - Riêng HCHO tỉ lệ mol n HCHO : nAg = 1:4 Do hỗn hợp andehit đơn chức tác dụng với AgNO cho nAg > 2.nandehit andehit HCHO - Nếu xác định CTPT andehit trước hết giả sử andehit HCHO sau giải xong thử lại với HCHO Những chất có nhóm -CHO - Tỉ lệ mol nchất : nAg = 1:2 + axit fomic: HCOOH + Este axit fomic: HCOOR + Glucozo, fructozo: C 6H12O6 ( Bản chất Fructozo nhóm CHO chuyển hóa mơi trường bazo) + Mantozo: C12H22O11 ( THAM KHẢO, Giảm tải, không bắt buộc) DẠNG 2: NHỮNG CHẤT TÁC DỤNG VỚI Cu(OH) LÍ THUYẾT I Phản ứng nhiệt độ thường Ancol đa chức có nhóm -OH kề - Tạo phức màu xanh lam - Ví dụ: etilen glicol C 2H4(OH)2; glixerol C3H5(OH)3 TQ: 2C xHyOz + Cu(OH)2 → (CxHy-1Oz)2Cu + 2H2O Màu xanh lam Những chất có nhiều nhóm OH kề - Tạo phức màu xanh lam - Glucozo, frutozo, saccarozo, mantozo ( mantozo THAM KHẢO, Giảm tải, không bắt buộc) TQ: 2C xHyOz + Cu(OH)2 → (CxHy-1Oz)2Cu + 2H2O Màu xanh lam Axit cacboxylic RCOOH có hịa tan Cu(OH) tạo dd muối màu xanh lam nhạt 2RCOOH + Cu(OH) → (RCOO) 2Cu + 2H2O tri peptit trở lên protein - Có phản ứng màu biure với Cu(OH) 2/OH- tạo phức màu tím II Phản ứng đun nóng - Những chất có chứa nhóm chức andehit –CHO tác dụng với Cu(OH) đun nóng cho kết tủa Cu 2O màu đỏ gạch - Những chất chứa nhóm – CHO thường gặp + andehit + Glucozo ( THAM KHẢO, Giảm tải, không bắt buộc) + Mantozo( THAM KHẢO, Giảm tải, không bắt buộc) o t RCHO + 2Cu(OH) + NaOH   RCOONa + Cu2O↓đỏ gạch + 2H2O ( Những chất khơng có nhiều nhóm OH kề nhau, có nhóm –CHO khơng phản ứng với Cu(OH) nhiệt độ thường) DẠNG 3: NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI DUNG DỊCH Br LÍ THUYẾT - Dung dịch brom có màu nâu đỏ - Những chất tác dụng với dung dịch brom gồm Hidrocacbon bao gồm loại sau: + Xiclopropan: C 3H6 (vịng) ( THAM KHẢO, Giảm tải, khơng bắt buộc) + Anken: CH2=CH2 (C nH2n) + Ankin: CH≡CH .(C nH2n-2) + Ankadien: CH2=CH-CH=CH (C nH2n-2) + Stiren: C6H5-CH=CH2 Các hợp chất hữu có gốc hidrocacbon khơng no + Điển hình gốc vinyl: -CH=CH Andehit R-CHO ( THAM KHẢO, Giảm tải, không bắt buộc) R-CHO + Br2 + H2O → R-COOH + HBr Các hợp chất có nhóm chức andehit( THAM KHẢO, Giảm tải, khơng bắt buộc) + Axit fomic + Este axit fomic + Glucozo + Mantozo Phenol (C6H5-OH) anilin (C6H5-NH2): Phản ứng vòng thơm OH OH + 3Br-Br Br Br + 3HBr Br 2,4,6-tribromphenol (kết tủa trắng) (dạng phân tử: C 6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH↓trắng + 3HBr ) - Tương tự với anilin DẠNG 4: NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI H LÍ THUYẾT Hidrocacbon bao gồm loại sau: Hidrocacbon bao gồm loại sau: +xicloankan vòng cạnh:C nH2n( THAM KHẢO, Giảm tải, khơng bắt buộc) VD: Xiclopropan: C 3H6 (vịng cạnh), xiclobutan C 4H8 (vòng cạnh) ( THAM KHẢO, Giảm tải, khơng bắt buộc) (các em nhớ vịng cạnh cạnh VD C 6H10 mà vòng 3,4 cạnh được) + Anken: CH2=CH2 (C nH2n) + Ankin: CH≡CH .(C nH2n-2) + Ankadien: CH2=CH-CH=CH (CnH2n-2) + Stiren: C6H5-CH=CH2 + benzen (C 6H6), toluen (C6H5-CH3) Các hợp chất hữu có gốc hidrocacbon khơng no + Điển hình gốc vinyl: -CH=CH Andehit R-CHO → ancol bậc I R-CHO + H2 → R-CH2OH Xeton R-CO-R’ → ancol bậc II R-CO-R’ + H2 → R-CHOH-R’ Các hợp chất có nhóm chức andehit xeton - glucozo C6H12O6 CH2OH-[CHOH] 4-CHO + H2 → CH2OH-[CHOH] 4-CH2OH Sobitol - Fructozo C6H12O6 CH2OH-[CHOH] 3-CO-CH2OH + H2 → CH2OH-[CHOH] 4-CH2OH Sobitol DẠNG 5: NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI DUNG DỊCH NaOH LÍ THUYẾT + Dẫn xuất halogen R-X + NaOH → ROH + NaX + Phenol C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O + Axit cacboxylic R-COOH + NaOH → R-COONa + H 2O + Este RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH + Muối amin R-NH3Cl + NaOH → R-NH2 + NaCl + H 2O + Aminoaxit H2N-R-COOH + NaOH → H 2N-R-RCOONa + H2O + Muối nhóm amino aminoaxit HOOC-R-NH3Cl + 2NaOH → NaOOC-R-NH + NaCl + 2H 2O + Ngồi cịn có peptit, protein, tham gia phản ứng thủy phân môi trương bazo Lưu ý: Chất tác dụng với Na, K - Chứa nhóm OH: R-OH + Na → R-ONa + ½ H - Chứa nhóm COOH RCOOH + Na → R-COONa + ½ H DẠNG 6: NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI DUNG DỊCH HCl LÍ THUYẾT - Tính axit xếp tăng dần: C 6H5OH < H2CO3 < RCOOH < HCl - Nguyên tắc: Axit mạnh đẩy axit yếu khỏi muối - Những chất tác dụng với HCl gồm + Amin R-NH2 + HCl → R-NH3Cl - Aminoaxit HOOC-R-NH2 + HCl → HOOC-R-NH 3Cl + Muối nhóm cacboxyl aminoaxit H2N-R-COONa + 2HCl → ClH 3N-R-COONa + NaCl + Hợp chất chứa gơc hidrocacbon khơng no Điển hình gốc vinyl -CH=CH CH2=CH-COOH + HCl → CH 3-CHCl-COOH + Muối phenol C6H5ONa + HCl → C 6H5OH + NaCl + Muối axit cacboxylic RCOONa + HCl → RCOOH + NaCl + Ngồi cịn có este, peptit, protein, saccarozo, mantozo, tinh bot, xenlulozo tham gia phản ứng thủy phân môi trương axit DẠNG 7: NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI DUNG DỊCH NaOH HCl LÍ THUYẾT + aminoaxit H2N-R-COOH + NaOH → H2N-R-COONa + H2O H2N-R-COOH + HCl → ClH3N-R-COOH + Este aminoaxit H2N-R-COOR’ + NaOH → H2N-R-COONa + R’OH H2N-R-COOR’ + HCl → ClH3N-R-COOR’ + Muối amoni axit cacboxylic R-COONH4 + NaOH → R-COONa + NH3 + H2O R-COONH4 + HCl → R-COOH + NH4Cl + Axit cacboxylic có gốc hidrocacbon không no CH2=CH-COOH + NaOH → CH2=CH-COONa + HCl CH2=CH-COOH + HCl → CH 3-CHCl-COOH + Este không no HCOOCH=CH + NaOH → HCOONa + OH-CH=CH → CH3-CHO HCOOCH=CH + HCl → HCOOCHCl-CH3 DẠNG 8: NHỮNG CHẤT PHẢN ỨNG ĐƯỢC VỚI QUỲ TÍM LÍ THUYẾT - Những chất làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ (tính axit) + Axit cacboxylic: RCOOH + Muối axit mạnh bazo yếu: R-NH 3Cl + Aminoaxit có số nhóm -COOH nhiều số nhóm -NH 2: axit glutamic,… - Những chất làm quỳ tím chuyển sang màu xanh (tính bazơ) + Amin R-NH2 (trừ C6H5NH2) + Muối bazo mạnh axit yếu RCOONa + Aminoaxit có số nhóm NH nhiều số nhóm COOH: lysin, DẠNG 9: SO SÁNH TÍNH BAZƠ LÍ THUYẾT - Để đánh giá điều này, thông thường ta dựa vào yếu tố: thứ nhất, gốc R gốc đẩy hay hút e; thứ hai, số lượng gốc R - Nếu gốc R đẩy e đẩy e vào nguyên tử N, làm tăng mật độ điện tích âm N Do đó, N dễ nhận proton hơn, tính bazơ tăng Nếu nhiều gốc R đẩy e mật độ e N lại tăng, tính bazơ mạnh Vì vậy, phân tử amin tồn gốc đẩy e tính bazơ sau: NH3 < amin bậc I < amin bậc II - Ngược lại, gốc R hút e, làm giảm mật độ e nguyên tử N Mật độ điện tích âm giảm, N khó nhận proton hơn, tính bazơ giảm Và tương tự trên, nhiều gốc hút e tính bazơ lại giảm Nên phân tử amin tồn gốc hút tính bazơ theo thứ tự sau: NH3> amin bậc I > amin bậc II Tổng hợp hai nhận xét lại ta có thứ tự sau: hút bậc III < hút bậc II < hút bậc I < NH3 < đẩy bậc I < đẩy bậc II - Nhóm đẩy: Những gốc ankyl (gốc hydrocacbon no): CH 3-, C2H5-, iso propyl … Các nhóm cịn chứa cặp e chưa liên kết: -OH (còn cặp), -NH (còn cặp)… - Nhóm hút: tất nhóm có chứa liên kết π, liên kết π hút e mạnh Những gốc hydrocacbon không no: CH 2=CH- , CH2=CH-CH2- … Những nhóm khác chứa nối đơi như: -COOH (cacboxyl), -CHO (andehyt), -CO- (cacbonyl), -NO (nitro), … Các nguyên tố có độ âm điện mạnh: -Cl, -Br, -F (halogen)… VD: Thứ tự xếp tính bazơ: (C6H5-)2NH < C6H5-NH2 < NH3 < CH3-NH2 < C2H5-NH2 < (CH3)2NH DẠNG 10: SO SÁNH TÍNH AXIT LÍ THUYẾT So sánh tính axit số hợp chất hữu so sánh độ linh động nguyên tử H hợp chất hữu Hợp chất có độ linh động ngun từ H cao tính axit mạnh a Định nghĩa độ linh động nguyên tử H (hidro): Là khả phân ly ion H (+) hợp chất hữu b) Thứ tự ưu tiên so sánh: - Để so sánh ta xét xem hợp chất hữu nhóm chức chứa nguyên tử H linh động (VD: OH, COOH ) hay khơng - Nếu hợp chất hứu có nhóm chức ta phải xét xem gốc hydrocacbon HCHC gốc đẩy e hay hút e + Nếu hợp chất hữu liên kết với gốc đẩy e (hyđrocacbon no) độ linh động nguyên tử H hay tính axit hợp chất hữu giảm + Nếu hợp chất hữu liên kết với gốc hút e (hyđrocacbon khơng no, hyđrocacbon thơm) độ linh động ngun tử H hay tính axit hợp chất hữu tăng c) So sánh tính axit (hay độ linh động nguyên tử H) hợp chất hữu khác nhóm chức - Tính axit giảm dần theo thứ tự: Axit Vô Cơ > Axit hữu > H 2CO3 > Phenol > H 2O > Rượu d) So sánh tính axit (hay độ linh động nguyên tử H) hợp chất hữu nhóm chức - Tính axit hợp chất hữu giảm dần liên kết với gốc hyđrocacbon (HC) sau: Gốc HC có liên kết > gốc HC thơm > gốc HC chứa liên kết đôi > gốc HC no - Nếu hợp chất hữu liên kết với gốc đẩy e (gốc hyđrocacbon no) gốc axit giảm dần theo thứ tự: gốc dài phức tạp (càng nhiều nhánh) tính axit giảm VD: CH3COOH > CH3CH2COOH > CH3CH(CH3)COOH - Nếu hợp chất hữu liên kết với gốc đẩy điện tử gốc lại chứa nhóm hút e (halogen) tính axit tăng giảm theo thứ tự sau: + Cùng nguyên tử halogen, xa nhóm chức thì tính axit giảm VD: CH3CH(Cl)COOH > ClCH 2CH2COOH + Nếu vị trí nguyên tử liên kết với halogen giảm dần theo thứ tự: F > Cl > Br > I VD: FCH2COOH > ClCH2COOH > DẠNG 11: SO SÁNH NHIỆT ĐỘ SÔI VÀ ĐỘ TAN LÍ THUYẾT a) Định nghĩa: Nhiệt độ sơi hợp chất hữu nhiệt độ mà áp suất bão hòa bề mặt chất lỏng áp suất khí b) Các yêu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi hợp chất hữu Có yếu tố ảnh hưởng đên nhiệt độ sôi khối lượng phân tử hợp chất hữu liên kết hiđro HCHC c) So sánh nhiệt độ sôi hợp chất - Nếu hợp chất hữu khơng có liên kết hiđro chất có khối lượng phân tử lớn nhiệt độ sơi cao - Nếu hợp chất hữu có nhóm chức chất có khối lượng phân tử lớn nhiệt độ sơi cao - Chất có liên kết hiđro thi có nhiệt độ sơi cao chất khơng có liên kết hiđro - Nếu hợp chất hữu có nhóm chức khác chất có độ linh động ngun tử lớn có nhiệt độ sơi cao hợp chất phải có khối lượng phân tử xấp xỉ DẠNG 12: ĐỒNG PHÂN CỦA CHẤT HỮU CƠ LÍ THUYẾT - Phân loại hợp chất * Xác định giá trị k dựa vào cơng thức C nH2n+2-2kOz (z 0) => Xác định nhóm chức : -OH, -COOH, -CH=O, -COO- … => Xác định gốc hiđrocacbon no, khơng no, thơm, vịng, hở… - Viết đồng phân cho loại hợp chất * Viết mạch C theo thứ tự mạch C giảm dần Tóm lại : Từ CTTQ k=? Mạch C nhóm chức Cơng thức tính nhanh số đồng phân thường gặp a Hợp chất no, đơn chức mạch hở TT CTPT HỢP CHẤT Ancol đơn chức, no, mạch hở CnH2n + 2O Ete đơn chức, no, mạch hở Đồng phân (cấu tạo hình học) CƠNG THỨC TÍNH GHI CHÚ 2n 1