tổng hợp hóa học lớp 12..............................................................................................................................................................................................................................
Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển MỘT SỐ LƯU Ý LÝ THUYẾT HÓA HỮU CƠ Phản ứng với brom: - Có liên kết bội (C=C, trừ vịng benzen) - Gốc –CHO, HCOO– - Gốc phenol, anilin (tạo kết tủa trắng) Phản ứng với Na: thường có nhóm –OH, –COOH Phản ứng với Cu(OH)2: - Axit hữu cơ: cho dung dịch màu xanh lam - Ancol có nhóm –OH cacbon liền kề (Etilen glicol, glixerol, glucozo, fructozo, saccazoro…khơng có tinh bột xenlulozo): cho phức chất màu xanh đậm - Peptit (từ tripeptit trở lên), protein, anbumin: cho phức chất màu biure (màu xanh tím) Lưu ý: phản ứng với Cu(OH)2 OH─, có nhiệt độ có gốc CHO─ HCOO─ tạo kết tủa màu đỏ gạch Cu2O Phản ứng tạo kết tủa với AgNO3/NH3: - Có nối đầu mạch: CH≡CH, CH≡C─CH3 Tạo kết tủa màu vàng nhạt - Có gốc –CHO, HCOO– : tạo kết tủa Ag (cịn gọi phản ứng tráng gương) Phản ứng với hidro xúc tác Ni, to: - Có liên kết bội (C=C, kể vịng benzen) - Có gốc andehit, xeton (glucozo, fructozo, axeton, focmandehit,…… Tạo thành gốc ancol) (tinh bột, saccarozo, xenlulozo không phản ứng) Phản ứng với dung dịch bazơ: - Thủy phân: este, chất béo, protein, peptit (kể đipeptit), este amino axit - Khác: axit hữu cơ, phenol, amino axit, muối amin (muối NH3) Phản ứng với dung dịch axit: - Thủy phân: saccarozơ, tinh bột, xenlulozo, protein, peptit, este, chất béo, este amino axit - Khác: amino axit, amin, anilin, muối amin, có nhóm –COONa Một số lưu ý khác: - Iot làm tinh bột hóa xanh - Làm q tím hóa đỏ ( pH < ) : axit hữu , amino axit có nhóm COOH nhiều nhóm NH2, thường muối bazo yếu với axit mạnh, … - Làm quỳ tím hóa xanh, làm phenolphtalein hóa hồng ( pH > ): muối Natri hợp chất hữu cơ, amin (không gắn trực tiếp vào vịng benzen), anino axit có nhóm NH2 nhiều nhóm COOH - Các chất tan nước : muối natri, muối clo chất hữu cơ, axit, aminoaxit, ancol, amin, saccazoro, glucozo, fructozo, số andehit xeton - Các chất không tan nước: phenol, anilin, este, chất béo, tinh bột, xenlulozo Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển LIPIT- CHẤT BÉO I – KHÁI NIỆM - Lipit hợp chất hữu có tế bào sống, khơng hồ tan nước tan nhiều dung môi hữu không cực - Cấu tạo: Phần lớn lipit este phức tạp, bao gồm chất béo (triglixerit), sáp, steroit photpholipit,… Lipit chất béo chất béo lipit Lưu ý: Lipit bao gồm chất béo số chất II – CHẤT BÉO Khái niệm - Chất béo trieste glixerol với axit béo, gọi chung triglixerit triaxylglixerol - Các axit béo hay gặp: C17H35COOH : axit stearic C17H33COOH : axit oleic C15H31COOH : axit panmitic C17H31COOH : axit lioleic Lưu ý: Axit béo axit đơn chức có mạch cacbon dài, khơng phân nhánh, no không no - CTCT chung chất béo: R1COO CH2 R2COO CH R3COO CH2 Tính chất vật lí - Ở điều kiện thường: Là chất lỏng chất rắn Chất béo no chất béo chất rắn ( Ví dụ : mỡ động vật ) Chất béo khơng no chất béo chất lỏng (Ví dụ: dầu ăn thực vật ) - Không tan nước tan nhiều dung môi hữu không cực: benzen, clorofom,… - Nhẹ nước, không tan nước Tính chất hố học a Phản ứng thuỷ phân : H ,t o Axit béo + Glixerol Chất béo + 3H2O b Phản ứng xà phịng hố: t Muối axit béo + Glixerol Chất béo + 3NaOH o Lưu ý: Hỗn hợp muối natri (hoặc kali) axit béo thành phần xà phịng, phản ứng thủy phân chất béo mơi trường kiềm cịn gọi phản ứng xà phịng hóa c Phản ứng cộng hiđro chất béo lỏng mục đính dùng để biến dầu lỏng thành mỡ rắn bơ nhân tạo để nâng cao giá trị sử dụng ( cách hidro hóa chất béo lỏng) Ni ,t (C17 H 33COO)3 C3 H 3H (C17 H 35COO )3 C3 H o Lưu ý: Chất béo khơng no dễ bị oxi hóa khơng khí tạo peoxit, chất phân hủy tạo thành andehit có mùi khó chịu gây hại cho người ăn ( bị ôi thiu) Ứng dụng - Thức ăn cho người, nguồn dinh dưỡng quan trọng cung cấp phần lớn lượng cho thể hoạt động - Là nguyên liệu để tổng hợp số chất khác cần thiết cho thể Bảo đảm vận chuyển hấp thụ chất hoà tan chất béo - Trong công nghiệp, lượng lớn chất béo dùng để sản xuất xà phòng glixerol Sản xuất số thực phẩm khác mì sợi, đồ hộp,… Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển CACBOHIDRAT (GLUXIT) Cacbohidrat (gluxit, saccarit) hợp chất hữu tạp chức, có cơng thức chung Cn(H2O)m Cacbohyđrat chia thành nhóm chính: Monosaccarit : Không bị thủy phân : Glucozơ, Fructozơ (C6H12O6) Đisaccarit : Thủy phân cho phân tử monosaccarit : Saccarozơ , Mantozơ (C12H22O11) Polisaccarit : Thủy phân cho nhiều phân tử monosaccarit : Tinh bột, Xenlulozơ (C6H10O5)n GLUCOZƠ I TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Glucozơ chất kết tinh, khơng màu, dễ tan nước, có vị Glucozơ có hầu hết phận lá, hoa, rễ, chín Đặc biệt, glucozơ có nhiều nho chín nên cịn gọi đường nho Trong máu người có lượng nhỏ glucozơ (nồng độ khoảng 0,1%) II CẤU TRÚC PHÂN TỬ Glucozơ có cơng thức phân tử C6H12O6, tồn dạng mạch hở mạch vòng Dạng mạch hở a Các kiện thực nghiệm - Khử hồn tồn glucozơ thu hexan Vậy nguyên tử C phân tử glucozơ tạo thành mạch hở không phân nhánh - Glucozơ tác dụng với nước brom tạo thành axit gluconic, có phản ứng tráng bạc chứng tỏ phân tử có nhóm –CHO - Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch mào xanh lam, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm –OH kề - Glucozơ tạo este chứa gốc CH3COO, phân tử có nhóm –OH b Kết luận : Phân tử glucozơ có cơng thức cấu tạo thu gọn dạng mạch hở : CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O (trong phân tử có nhóm andehit) Dạng mạch vịng: Trong dung dịch, glucozơ tồn chủ yếu dạng vịng cạnh ( ) III TÍNH CHẤT HĨA HỌC: Glucozơ có tính chất anđehit ancol đa chức Tính chất ancol đa chức 1.1 Tác dụng với Cu(OH)2 Trong dung dịch, nhiệt độ thường glucozơ hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng- glucozơ có màu xanh lam (C6H11O6)2Cu 2C6H12O6 + Cu(OH)2 + 2H2O phức đồng - glucozơ 1.2 Phản ứng tạo este Khi tác dụng với anhiđrit axetic, glucozơ tạo este chứa gốc axetat phân tử: C6H7O(OCOCH3)5 Tính chất anđehit a Oxi hóa glucozơ ( Glucozo thể tính khử phản ứng với chất oxi hóa ) - Phản ứng tráng bạc: CH2OH[CHOH]4CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O amoni glucozơ - Glucozơ làm màu dung dịch brom - Glucozơ khử Cu (II) Cu(OH)2 thành Cu (I) dạng Cu2O kết tủa màu đỏ gạch b Khử glucozơ ( glucozo thể tính oxi hóa phản ứng với chất khử ) Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng (xúc tác Ni), thu poliancol có tên sobitol Ni, t CH2OH[CHOH]4CH2OH Sobitol CH2OH[CHOH]4CHO + H2 Phản ứng lên men o Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển Khi có enzim xúc tác, glucozơ bị lên men cho ancol etylic khí cacbonic : enzim,30 35 C 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 IV ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG Điều chế: Trong công nghiệp, glucozơ điều chế cách thủy phân tinh bột nhờ xúc tác axit clohiđic loãng enzim o H ,t nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O tinh bột xenlulozơ Ứng dụng Glucozơ chất dinh dưỡng có giá trị người, trẻ em, người già Trong y học, glucozơ dùng làm thuốc tăng lực ( fructozo) Trong công nghiệp, glucozơ dùng để tráng gương, tráng ruột phích V ĐỒNG PHÂN CỦA GLUCOZƠ : FRUCTOZƠ Fructozơ (C6H12O6) dạng mạch hở polihiđroxi xeton, có cơng thức cấu tạo thu gọn : CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – C – CH2OH o O Hoặc viết gọn : CH2OH[CHOH]3COCH2OH (trong phân tử có nhóm xeton) Trong dung dịch, fructozơ tồn chủ yếu dạng , vòng cạnh cạnh Ở trạng thái tinh thể, fructozơ dạng , vòng cạnh : Fructozơ chất kết tinh, khơng màu, dễ tan nước, có vị đường mía, đặc biệt mật ong (tới 40%) làm cho mật ong có vị đậm Đường mật ong Tương tự glucozơ, fructozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch phức màu xanh lam (tính chất ancol đa chức), tác dụng với hiđro cho poliancol (tính chất nhóm cacbonyl) Lưu ý: Glucozo phản ứng với H2 tạo sobitol Nhưng Fructozo phản ứng với H2 tạo poliancol Fructozơ khơng có nhóm –CH=O có phản ứng tráng bạc phản ứng khử Cu(OH)2 thành Cu2O đun nóng mơi trường kiềm chuyển thành glucozơ theo cân sau : OH Glucozơ Fructozơ Lưu ý: Trong mơi trường kiềm Fructozo chuyển hóa thành Glucozo SACCAROZƠ I TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Saccarozơ chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, dễ tan nước, nóng chảy 185oC Saccarozơ có nhiều loại thực vật thành phần chủ yếu đường mía (từ mía), đường củ cải (từ củ cải đường), đường nốt (từ cụm hoa nốt) II CẤU TRÚC PHÂN TỬ: Saccarozơ có cơng thức phân tử C12H22O11 Saccarozơ đisaccarit cấu tạo từ gốc -glucozơ gốc - fructozơ liên kết với qua nguyên tử oxi III TÍNH CHẤT HĨA HỌC: Vì saccarozơ tồn dạng mạch vịng nên saccarozơ có tính chất ancol đa chức có phản ứng đisaccarit Phản ứng với Cu(OH)2 Saccarozơ phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch có màu xanh lam 2C12H22O11 + Cu(OH)2 (C12H21O11)2Cu + 2H2O Phản ứng thủy phân Dung dịch saccarozơ bị thủy phân môi trường axit tạo thành glucozơ fructozơ H ,t C6H12O6 + C6H12O6 C12H22O11 + H2O saccarozơ glucozơ fructozơ Lưu ý: Không bị thủy phân môi trường bazơ IV SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG o Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển Ứng dụng Saccarozơ dùng nhiều công nghiệp thực phẩm, để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát,đồ hộp Trong công nghiệp dược phẩm, saccarozơ dùng để pha chế thuốc Saccarozơ nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ fructozơ dùng kĩ thuật tráng gương, tráng ruột phích TINH BỘT I TÍNH CHẤT VẬT LÍ Tinh bột chất rắn vơ định hình, màu trắng, khơng tan nước Trong nước nóng từ 65oC trở lên, tinh bột chuyển thành dung dịch keo nhớt, gọi hồ tinh bột II CẤU TRÚC PHÂN TỬ Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắt xích -glucozơ liên kết với có cơng thức phân tử (C6H10O5)n Tinh bột hỗn hợp hai polisaccarit : amilozơ amolopectin Amilozơ : Trong phân tử amilozơ gốc - glucozơ nối với liên kết -1,4 - glicozit tạo thành chuỗi dài không phân nhánh, xoắn lại thành hình lị xo Amilopectin: có cấu tạo mạch phân nhánh Amilopectin cấu tạo từ - glucozơ nối với liên kết -1,4 – glicozit liên kết -1,6 - glicozit III TÍNH CHẤT HĨA HỌC Phản ứng thủy phân Đun nóng tinh bột dung dịch axit vơ lỗng ta glucozơ : o H ,t n C6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O Trong thể người động vật, tinh bột bị thủy phân thành glucozơ nhờ enzim Phản ứng màu với dung dịch iot: tạo dung dịch có màu xanh tím Lưu ý: Chỉ có tinh bột cho phản ứng Cách nhận biết tinh bột IV SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT TRONG CÂY XANH Tinh bột tạo thành xanh nhờ trình quang hợp Từ khí cacbonic nước, tác dụng ánh sáng mặt trời chất diệp lục, tinh bột tạo thành theo phản ứng: aùnh saùng (C6H10O5)n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O clorophin XENLULOZƠ I TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Xenlulozơ chất rắn dạng sợi, màu trắng, khơng có mùi vị, không tan nước nhiều dung môi hữu thông thường ete, benzen, etanol tan nước Svayde Xenlulozơ thành phần tạo nên lớp màng tế bào thực vật, khung cối Xenlulozơ có nhiều bơng, đay, gai, tre, nứa, gỗ II CẤU TRÚC PHÂN TỬ: Xenlulozơ (C6H10O5)n Xenlulozơ polyme hợp thành từ mắt xích - glucozơ nối với liên kết -1,4 - glicozit, phân tử xenlulozơ không phân nhánh, không xoắn Mỗi mắt xích C6H10O5 có nhóm –OH tự do, nên viết cơng thức cấu tạo xenlulozơ [C6H7O2(OH)3]n III TÍNH CHẤT HĨA HỌC Phản ứng thủy phân ( thủy phân môi trường axit) Đun nóng xenlulozơ dung dịch axit vơ đặc thu glucozơ : o H2 SO4 ,t n C6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O Phản ứng thủy phân xenlulozơ xảy dày động vật ăn cỏ (trâu, bò,…) nhờ enzim xenlulaza Phản ứng ancol đa chức Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển - Xenlulozơ phản ứng với HNO3 đặc có H2SO4 đặc làm xúc tác thu xenlulozơ trinitrat: o H2 SO4 ,t [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 Xenlulozơ trinitrat chất dễ cháy nổ mạnh dùng làm thuốc súng khơng khói IV ỨNG DỤNG Các vật liệu chứa xenlulozơ tre, gỗ, nứa, thường dùng làm vật liệu xây dựng, đồ dùng gia đình, Xenlulozơ nguyên chất gần nguyên chất chế thành sợi, tơ, giấy viết, giấy làm bao bì, xenlulozơ trinitrat dùng làm thuốc súng Thủy phân xenlulozơ glucozơ làm nguyên liệu để sản xuất etanol AMIN I.KHÁI NIỆM , PHÂN LOẠI, DANH PHÁP VÀ ĐỒNG PHÂN 1.Khái niệm: Khi thay hay nhiều nguyên tử hiđro phân tử NH3 hay nhiều gốc hiđrocacbon ta amin Ví dụ: CH3-NH2; CH3-CH2-NH-CH3; (CH3)3N; CH2=CH-NH2; C6H5-NH2 (Anilin) Công thức tổng quát: + Amin no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+3N (n ≥ 1, nguyên dương) + Amin no, mạch hở: CnH2n+2+t Nt (n ≥ 1; t ≥ nguyên dương) + Amin: CnH2n+2+t -2k Nt (n ≥ 1; t ≥ 1; k số liên kết 𝜋 vòng) hay CxHyNt Phân loại: Theo bậc amin: Bậc amin tính số nguyên tử hiđro phân tử NH3 bị thay gốc hiđrocacbon Các amin phân loại thành: amin bậc , amin bậc hai, amin bậc ba Ví dụ: CH3 -NH2 CH3 -CH -NH-CH3 CH3 -N-CH3 | CH3 Amin bậc Amin bậc hai Amin bậc ba * Bảng gọi tên amin thơng dụng : Hợp chất Tên gốc – chức Tên thay Tên thường CH3NH2 Metylamin Metanamin C2H5NH2 Etylamin Etanamin CH3CH2CH2NH2 Propylamin Propan-1-amin CH3CH(NH2)CH3 Isopropylamin Propan-2-amin H2N[CH2]6NH2 Hexametylenđiamin Hexan-1,6-điamin C6H5NH2 Phenylamin Benzenamin Anilin C6H5NHCH3 Metylphenylamin N-Metylbenzenamin N-Metylanilin C2H5NHCH3 Etylmetylamin N-Metyletanamin II TÍNH CHẤT VẬT LÍ + Metyl, đimetyl, trimetyl etyl amin chất khí, mùi khai khó chịu, độc, dễ tan nước + Các amin đồng đẳng cao (khi tăng số C) chất lỏng rắn, độ tan nước giảm dần theo chiều tăng phân tử khối + Anilin chất lỏng, sơi 1840C, khơng màu, độc, tan nước, tan etanol, benzen, để lâu khơng khí , anilin chuyển sang màu đen bị oxi hóa oxi khơng khí + Các amin độc (ví dụ: nicotin thuốc lá, anilin ) III.TÍNH CHẤT HĨA HỌC Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển Tính chất chức amin a) Tính bazơ: (Tính chất quan trọng nhất) Có khả nhận proton (H+) Dung dịch metylamin đồng đẳng có khả làm xanh giấy quỳ tím làm hồng dung dịch phenolphtalein (phenolphtalein dùng để nhận biết dung dịch bazơ) Giải thích: Metyl amin amin khác tan nước hợp với nước cho ion OH CH NH 23 OH (Giống NH3) CH NH H 2O Lưu ý: Anilin amin thơm tan nước, dung dịch anilin có tính bazơ yếu nên khơng làm đổi màu quỳ tím phenolphtalein Tác dụng với axit: Ví dụ: Muối Amin + Axit C6 H5 NH HCl C6 H NH 3Cl (Phenylamoni clorua) CH3 NH HNO3 CH3 NH3 NO3 (Metylamoni nitrat) Lưu ý: Để làm alinin amin người ta dùng axit sau rửa lại nước Các amin thể khí (metyl, đimetyl, trimetyl etyl amin) tác dụng với HCl đặc tạo thành muối clorua bay lên dạng khói trắng C2 H5 NH HCl C2 H5 NH3Cl (khói trắng) Tác dụng với dung dịch muối: ( điều kiện tạo hidroxit không tan (bazơ không tan)) 2CH3 NH 2H 2O MgCl2 Mg (OH )2 2CH3 NH3Cl b) Phản ứng nhân thơm anilin: 2, 4, – tribromanilin (kết tủa trắng) c) Lực bazơ : + Gốc đẩy làm tăng lực bazơ.(Thường gốc hidrocacbon no) + Gốc rút làm giảm lực bazơ.(Thường vòng benzen, hidrocacbon khơng no) Tính bazơ của: NaOH CH3 NHCH3 C2 H5 NH CH3 NH NH3 C6 H5 NH IV ỨNG DỤNG Ứng dụng: + Các ankylamin dùng để tổng hợp chất hữu cơ, điamin dùng để tổng hợp polime + Anilin nguyên liệu quan trọng công nghiệm phẩm nhuộm, polime, dược phẩm AMINOAXIT I ĐỊNH NGHĨA, CẤU TẠO VÀ DANH PHÁP Định nghĩa Amino axit loại hợp chất hữu tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (–NH2) nhóm cacboxyl (–COOH) Ví dụ H2N – CH2 – COOH (Glyxin) Công thức chung amino axit (H2N)x -R-(COOH)y hay Cn H 2n22 y 2k x N xO2 y với k số liên kết C=C Cấu tạo phân tử Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển Vì nhóm –COOH có tính axit, nhóm –NH2 có tính bazơ nên trạng thái kết tinh amino axit tồn dạng ion lưỡng cực Trong dung dịch, dạng ion lưỡng cực chuyển phần nhỏ thành dạng phân tử R CH + COO- NH3 R CH COOH NH2 dạng ion lưỡng cực dạng phân tử Danh pháp a) Tên thay thế: axit + vị trí + amino + tên axit cacboxylic tương ứng b) Tên bán hệ thống axit + vị trí chữ Hi Lạp ( , , , , , ) + amiono + tên thông thường axit cacboxylic c) Tên gọi số - amino axit Tên Kí Cơng thức Tên thay Tên bán hệ thống thường hiệu H2N-CH2-COOH Axit aminoetanoic Glyxin Gly Axit - aminoaxetic Axit CH3 -CH - COOH Axit Alanin Ala NH2 - aminopropanoic - aminopropionic CH3 -CH - CH -COOH Axit - amino -3 Axit Valin Val aminoisovaleric CH3 NH2 metylbutanoic HO CH2 CH COOH Axit - - amino -3(4 hiñroxiphenyl)propanoic NH2 HOOC(CH2)2CH - COOH NH2 Axit - aminopentanñioic Axit - amino - (p - hiñroxiphenyl) propionic Axit - aminopentanñioic Axit , - ñiaminocaproic Tyrosin Tyr Axit glutamic Glu H2N-(CH2)4 –CH- COOH Axit Lysin Lys NH2 2,6 - điaminohexanoic II TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Các amino axit chất rắn dạng tinh thể khơng màu, vị ngọt, có nhiệt độ nóng chảy cao - Dễ tan nước chúng tồn dạng ion lưỡng cực (muối nội phân tử) III TÍNH CHẤT HĨA HỌC Mơi trường axit - bazơ dung dịch amino axit (H2N)x -R-(COOH)y (x ; y 1) với x y : dung dịch khơng đổi màu quỳ tím với x y : dung dịch đổi màu quỳ tím thành màu xanh với x y : dung dịch đổi màu quỳ tím thành màu đỏ Tính chất axit - bazơ dung dịch amino axit ( tính lưỡng tính) a) Phản ứng với axit (tính bazơ) H2NCH2COOH + HCl ClH3NCH2COOH b) Phản ứng với bazơ mạnh H2NCH2COOH + NaOH H2NCH2COONa + H2O Như vậy, amino axit có tính chất lưỡng tính Phản ứng este hóa nhóm –COOH Tương tự axit cacboxylic, amino axit phản ứng với ancol (có axit vô mạnh xúc tác) cho este HCl khan H2NCH2COOC2H5 + H2O Ví dụ H2NCH2COOH + C2H5OH Lưu ý: Thực tế sản phẩm tạo thành ClNH3CH2COOC2H5 Phản ứng trùng ngưng Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển Trong phản ứng trùng ngưng amino axit, –OH nhóm –COOH phân tử amino axit kết hợp với H nhóm –NH2 phân tử amino axit tạo thành H2O sinh polime gốc amino axit kết hợp với + H - NH -[CH2]5CO- OH + H - NH[CH2]5CO - OH + H - NH - [CH2]5CO -OH + to –NH – [CH2]5CO – NH – [CH2]5CO – NH – [CH2]5CO – + nH2O Viết gọn to ( HN CH2 CO )n nH2N[CH2]5COOH + nH2O IV ỨNG DỤNG - Amino axit thiên nhiên (hầu hết - amino axit) sở để kiến tạo nên loại protein thể sống - Một số amino axit dùng phổ biến đời sống muối mononatri axit glutamit dùng làm gia vị thức ăn (gọi mì hay bột ngọt) ; axit glutamic thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin thuốc bổ gan - Axit 6-aminohexanoic axit 6-aminoheptanoic nguyên liệu dùng sản xuất nilon -6 nilon - to ( HN CH2 CO )n nH2N[CH2]5COOH to ( HN CH2 CO )n nH2N[CH2]6COOH + nH2O (nilon-6) + nH2O (nilon-7) PEPTIT VÀ PROTEIN A – PEPTIT I – KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI Khái niệm: Peptit hợp chất chứa từ đến 50 gốc α-amino axit liên kết với liên kết peptip Lưu ý: Liên kết nhóm CO với nhóm NH hai đơn vị α-amino axit loại liên kết peptit đipeptit glyxylalanin Ví dụ: H N CH CO NH CH (CH ) COOH đipeptit H N CH CO NH CH CH COOH Phân loại: Các peptit phân thành hai loại: a) Oligopeptit: gồm peptit có từ đến 10 gốc α-amino axit gọi tương ứng đipeptit, tripeptit… b) Polipeptit: gồm peptit có từ 11 đến 50 gốc α-amino axit Polipeptit sở tạo nên protein II – CẤU TẠO, ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP Cấu tạo đồng nhân - Phân tử peptit hợp thành từ gốc α-amino axit nối với liên kết peptit theo trật tự định: amino axit đầu N cịn nhóm NH2, amino axit đầu C cịn nhóm COOH H N CH CO NH CH (CH ) CO NH CH CO NHCH (CH )COOH Đầu C Đầu N Liên kết peptit Nếu phân tử peptit chứa n gốc α-amino axit khác số đồng phân loại peptit n! Nếu có n α-amino axit cấu tạo thành peptit số liên kết peptit tạo thành n – Nếu có n α-amino axit ( Cn H n 1 NO2 ) cấu tạo thành peptit Số N = n Lưu ý: Nếu có x gốc lysin Số N = n + x Nếu có n α-amino axit ( Cn H n 1 NO2 ) cấu tạo thành peptit Số O = n +1 Lưu ý: Nếu có x gốc axit glutamic Số O = n + +2x Trang Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển mpeptit m aminoaxit mH2O m aminoaxit (n 1).18 Danh pháp: Tên peptit hình thành cách ghép tên gốc axyl α-amino axit đầu N, kết thúc tên axit đầu C (được giữ nguyên) H N CH CONH CH CH CONH CH COOH Glyxylalanylglyxin (Gly-Ala-Gly) III – TÍNH CHẤT Tính chất vật lí: Các peptit thường thể rắn, có nhiệt độ nóng chảy cao dễ tan nước Tính chất hóa học Do peptit có chứa liên kết peptit nên có hai phản ứng điển hình phản ứng thủy phân phản ứng màu biure (Màu xanh tím) a) Phản ứng màu biure: Dựa vào phản ứng mẫu biure: Ala-Gly-Val + Cu(OH)2 → phức chất màu tím đặc trưng Amino axit đipeptit không cho phản ứng Các tripeptit trở lên tác dụng với Cu(OH)2 tạo phức chất màu tím (màu biure) b) Phản ứng thủy phân: Khi thủy phân hoàn toàn peptit với xúc tác axit kiềm đun nóng tạo thành α-amino axit Lưu ý: Thực tế thủy phân peptit môi trường axit bazơ tạo thành muối α-amino axit B – PROTEIN I – KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI Protein polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu Protein phân thành loại: - Protein đơn giản: tạo thành từ α-amino axit - Protein phức tạp: tạo thành từ protein đơn giản kết hợp với phân tử protein (phi protein) axit nucleic, lipit, cacbohiđrat… II – TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN Tính chất vật lí a) Hình dạng: Dạng sợi: keratin (trong tóc), miozin (trong cơ), fibroin (trong tơ tằm) Dạng cầu: anbumin (trong lòng trắng trứng), hemoglobin (trong máu) b) Tính tan nước: Protein hình sợi khơng tan, protein hình cầu tan c) Sự đơng tụ: Là đông lại protein tách khỏi dung dịch đun nóng thêm axit, bazơ, muối Tính chất hóa học a) Phản ứng thủy phân: Điều kiện thủy phân: xúc tác axit kiềm đun nóng xúc tác enzim tạo sản phẩm α-amino axit b) Phản ứng màu: Phản ứng với HNO3 đặc tạo kết tủa màu vàng Phản ứng với Cu(OH)2 (phản ứng biure) tạo màu tím đặc trưng Trang 10 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển POLIME PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ Phản ứng trùng hợp: Trùng hợp trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống hay tương tự thành phân tử lớn (polime) Điều kiện cần cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng hợp phân tử phải có liên kết bội (CH2=CH2, CH2=CH-Cl, CH2=CH-CH-CH2,…) vịng bền mở như: CH2 CH2 C O H2C CH2 CH2 NH t0, xt caprolactam NH[CH 2]5CO n capron Phản ứng trùng ngưng Trùng ngưng trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng phân tử nhỏ khác (thí dụ H2O) Điều kiện cần cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng ngưng phân tử phải có hai nhóm chức có khả phản ứng I PHÂN LOẠI: Thiên nhiên: tinh bột (amilozo, amilopectin), xenlulozơ (sợi bông, sợi đay…), protein (tơ tằm, lông cừu, … ) POLIME POLIME: Hóa học Bán tổng hợp (tơ nhân tạo): tơ visco, tơ axetat (có nguồn gốc từ xenlulozơ Tổng hợp: Còn lại POLIME: MỘT SỐ LƯU Ý VỀ POLIME Chất dẻo: Polietilen (PE), Polipropilen (PP), Poli Stiren (PS), Polivinylclorua (PVC), Polimetylmetacrylat, Polivinyl axetat (PVA), Teflon Cao su: Caosu Buna, Caosu Buna-N, Caosu Buna-S, Caosu isopren, Caosu tự nhiên, Caosu lưu hố, Caosu isopren Tơ: chất cịn lại Trang 11 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển TÊN (KÍ HIỆU) Polietilen(PE) Polipropilen(PP) Poli Stiren (PS) Polivinylclorua(PVC) Polivinyl axetat(PVA) Polimetylmetacrylat Poliphenolfomandehit(PPF) Teflon Bông(Xenlulozơ), len, tơ tằm (poliamit) Tơ nilon - 6,6 Tơ nilon - Tơ nilon - (Tơ Enan) Tơ Lapsan Tơ Nitron (Olon) Tơ clorin Poli vinylic (Tơ Vinylon) Tơ Visco MONOME CH2=CH2 CH2=CHCH3 CH2=CHC6H5 CH2=CHCl CH2=CHOOCCH3 CH2=C(CH3)COOCH3 C6H5OH, HCHO CF2=CF2 (CH2)4(COOH)2 (CH2)6(NH2)2 H2N-(CH2)5COOH (CH2)5CONH H2N-(CH2)6COOH C2H4(OH)2 CH2=CHCN Nguyên liệu: PVC Nguyên liệu: PVA Xenlulozơ Theo cấu trúc mạch Thẳng Thẳng Thẳng Thẳng Thẳng Thẳng Novolac, rezol (Thẳng) Bakelit hay rezit (K/gian) Thẳng Thẳng Thẳng (Poli amit) Thẳng (Poli amit) Thẳng (Poli amit) Thẳng (Poli este) Thẳng (Tơ Vinylic) Thẳng (Tơ Vinylic) Thẳng (Tơ Vinylic) Thẳng Thẳng Trùng ngưng Trùng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tự nhiên Theo nguồn gốc Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Trùng ngưng Trùng hợp Trùng ngưng Tổng hợp PHÂN LOẠI Theo p/ư điều chế Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng ngưng Trùng ngưng Trùng hợp PVC + Cl2 PVA + NaOH Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tơ bán tổng hợp (Tơ nhân tạo) Tơ bán tổng hợp (Tơ nhân tạo) Tổng hợp Tổng hợp [C6H7O2(OOCCH3)3]n Pư Xenlulozơ + (CH3CO)2O Trùng hợp Đồng trùng hợp Tơ Axetat Thẳng Thẳng Caosu Buna Caosu Buna-N Tổng hợp Tổng hợp Đồng trùng hợp Caosu + S(Lưu huỳnh) Trùng ngưng Thẳng Thẳng Thẳng Thẳng Không gian Caosu Buna-S Đivinyl: (CH2=CH)2 Đivinyl: (CH2=CH)2 CH2=CHCN Đivinyl: (CH2=CH)2 CH2=CHC6H5 CH2=C(CH3)CH=CH2 CH2=CClCH=CH2 CH2=C(CH3)CH=CH2 Caosu thông thường Thẳng Trùng hợp Trùng hợp Caosu isopren Caosu cloropren Caosu tự nhiên Caosu lưu hoá (NH2)2CO HCHO Tổng hợp Tổng hợp Tự nhiên Poli ure fomandehit ỨNG DỤNG Chất dẻo Tơ sợi Cao su Keo dán Trang 12 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển CHUYÊN ĐỀ ĐỐT CHÁY 2C H Đối với hợp chất có nhóm chức chứa oxi: Tác dụng với Na/K: nhóm chức –OH (ancol phenol…) , –COOH k = số liên kết π + số vịng = Khối lượng bình tăng mhchc – mH2 Số mol : nNa nOH nCOOH 2nH2 Tác dụng với NaHCO3 : nhóm chức –COOH nCOOH nNaHCO3 nCO2 Tác dụng với NaOH : nhóm chức –OH phenol, -COOH (axit cacboxylic); -COO- (este) Số mol nhóm chức = số mol NaOH CO2 H 2O Đốt cháy chất hữu Cx H y O O2 Để giải toán ta sử dụng phương pháp sau: n CO2 n H2O n n hh n COO n C C n hh Quan hệ cháy: n CO2 n H2 O (k 1)n hh Hợp chất có N: nCO2 n H2O nCOO nC C nhh nN2 Bảo toàn khối lượng: m : m X m O2 m CO2 m H2 O m N2 m : m X m C m H m O(X) m N(X) O :n 2nO2 2nCO2 nH 2O Bảo toàn Oxi: O ( X ) Nếu dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4(đặc), CuSO4(khan), P2O5, CaCl2 thấy khối lượng bình tăng m1 gam, khí dẫn tiếp vào bình đựng dung dịch kiềm dư thấy khối lượng bình tăng m2 gam m1 m H2 O m m CO2 Nếu cho sản phẩm cháy qua dung dịch kiềm thì: + Khối lượng bình tăng: m bìnhtăng (mCO2 mH2O )hấp thụ + Khối lượng dung dịch: mdd taêng (mCO2 mH2O ) m kết tủa mddgiảm m kết tủa (mCO2 mH2O ) Số C nCO2 nX Số H nH O nX Số O nO ( X ) nX X : Cn H n 2Ox nx nH 2O nCO2 Nếu nCO2 nH 2O Nếu nCO2 nH2O X : Cn H 2nOx Trang 13 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển MỘT SỐ LƯU Ý KHI LÀM TRÁC NGHIỆM HĨA VƠ CƠ I ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI: Tính chất vật lý: Do electron tự gây a Tính chất chung : tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim - L,kTính dẻo: Au > Ag > Al - Tính dẫn điện: Ag > Cu > Au - Tính dẫn nhiệt : Ag > Cu > Al b Tính chất riêng : - Khối lượng riêng : nhỏ Liti (Li), lớn Osimi (Os) - Nhiệt độ nóng chảy: thấp thủy ngân (Hg), cao Wonfram (W) - Kim loại mềm Xesi (Cs), kim loại cứng Crom (Cr) Lưu ý: Kim loại trạng thái lỏng Hg (phản ứng với lưu huỳnh nhiệt độ thường, cách thu thủy ngân rơi vãi phịng thí nghiệm) Dãy điện hóa: Điện phân nóng chảy Ưu tiên ăn mịn điện hóa 2 Điện phân dung dịch, nhiệt luyện , thủy luyện 3 2 2 2 2 2 2 3 K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe Ag K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe Ag 3 Au 2 Au Chiều ưu tiên điện phân dung dịch Tính oxi hóa tăng, tính khử giảm giảm Lưu ý : Dãy điện hóa giúp xác định chiều phản ứng theo quy tắc anpha “α” Tác dụng với axit: a Tác dụng với HNO3 : - Thể tính oxi hóa mạnh (do N+5): Phản ứng hầu hết kim loại (trừ Au Pt) NO2 NO N2 O Muối + M + HNO3 N2 NH4NO3 (khi phản ứng với Mg, Al, Zn) + H2O Lưu ý: Khơng có sản phẩm khí Hidro Phản ứng với số phi kim (Cacbon, photpho, lưu huỳnh): tạo axit mới, khí NO2, H2O t H3PO4 + 5NO2 + H2O Ví dụ : P + 5HNO3(đ) Phản ứng với hợp chất có số oxi hóa chưa cao Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O Ví dụ: FeO + 4HNO3 - Thể tính axit: phản ứng với chất có số OXH cao 2Fe(NO3)3 + 3H2O Ví dụ: Fe2O3 + 6HNO3 3+ Lưu ý: Trong phản ứng với kim loại sắt - HNO3 dư : tạo muối Fe - Fe dư kim loại dư: tạo muối Fe2+ - Nói chung chung: tạo muối Fe2+ Fe3+ o Trang 14 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển b Tác dụng với H2SO4: - Tác dụng với H2SO4 đặc (giống HNO3 ) : Thể tính oxi hóa mạnh (do S+6 ): tác dụng với kim loại, tác dụng với phi kim, hợp chất SO2 Muối + M + H2SO4(đặc) + H2O H2S S - Tác dụng với H2SO4 lỗng ( giống HCl ): có tính chất giống axit thơng thường c Tác dụng với HCl: có tính chất giống axit thơng thường ( Dù đặc hay loãng ) Lưu ý: + Al, Fe, Cr bị thụ động HNO3, H2SO4 đặc nguội ( Các kim loại có số +3) + Chú ý trường hợp có H+ NO3─ 3Fe3+ + 2H2O + NO Ví dụ : 3Fe2+ + 4H+ + NO3─ 3Cu2+ + 4H2O + 2NO 3Cu0 + 8H+ + 2NO3─ + Fe phản ứng với H2SO4 đặc dư cho Fe3+ , Fe phản ứng H2SO4 loãng tạo Fe2+ Điều chế kim loại : a Thủy luyện: Dùng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi muối, điều chế kim loại sau Al Cu(NO3)2 + Ag Ví dụ : Cu + AgNO3 Fe(NO3)2 + Cu Fe + Cu(NO3)2 b Nhiệt luyện: dùng Al, CO, H2, C để khử oxit kim loại, điều chế kim loại sau Al t 4Al2O3 + 9Fe Ví dụ: 3Fe3O4 + 8Al o t Cu + CO2 CO + CuO c Điện phân dung dịch: I t - Số electron trao đổi : ne F Catot – Sự khử (q trình khử, bị khử) – Chất oxi hóa – Cực âm – Ion dương – Nhận e o H2O Theo dãy điện hóa 2 3 2 2 2 2 2 2 3 K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe Ag K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe Ag 3 Au 2 Au Chiều ưu tiên điện phân dung dịch - Anot – Sự oxi hóa (q trình OXH, bị OXH) – Chất khử – Cực dương – Ion âm – Nhường e Ăn mịn điện hóa : a Điều kiện ăn mịn điện hóa : - Có cực khác chất - Tiếp xúc với dung dịch chất điện ly - Tiếp xúc với trực tiếp gián tiếp kim loại có tính khử mạnh bị ăn mịn nhanh b Ăn mịn điện hóa có phát sinh dịng điện Ví dụ: Cho Fe vào dung dịch H2SO4 có vài giọt dung dịch CuSO4 thấy có nhiều bọt khí Chứng tỏ sắt bị ăn mòn nhanh c Điện cực ăn mịn điện hóa : Anot – Sự Oxi hóa (q trình OXH , bị OXH) – Chất khử – Cực âm (Trái với điện phân dung dịch Anot – Cực dương) Trang 15 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển II KIM LOẠI KIỀM VÀ KIỀM THỔ: Kim loại kiềm : - Nguyên tố : Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ( Lâu Nay Không Rảnh Coi Film) - Cs Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi thấp so với kim loại chu kì: giảm tử Li Kim loại kiềm có cấu tạo lập phương tâm khối Trong tự nhiên kim loại kiềm tồn dạng hợp chất kim loại kiềm có tính khử mạnh (trong hợp chất kim loại kiềm có số oxi hóa +1) Cs ( khả phản ứng với nước tăng dần ) Tính khử tăng từ Li Kim loại kiềm bảo quản dầu hỏa Ứng dụng : quan trọng K, Na trao đổi nhiệt lò phản ứng hạt nhân Xesi dùng chế tạo tế bào quang điện Chế tạo thiết bị báo cháy Hợp kim Li Al siêu nhẹ dùng kĩ thuật hàng khơng - Điều chế: điện phân nóng chảy muối halogen kim loại Kim loại kiềm thổ: - Nguyên tố : Be Mg Ca Sr Ba Ra ( Bé Mai Cầm Súng Bắn Ruồi ) - Lục phương - Phản ứng với nước : Lập phương tâm diện Lập phương tâm khối Be: không phản ứng với nước nhiệt độ Mg: phản ứng với nước nhiệt độ cao Tăng dần Ca, Sr, Ba: phản ứng với nước nhiệt độ thường tạo dd kiềm - Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi không theo quy luật - Trong tự nhiên kim loại kiềm thổ tồn dạng hợp chất (Do có tính khử mạnh) Trong hợp chất có số oxi hóa +2 - Ứng dụng : Mg dùng chế tạo hợp kim có tính nhẹ, bền, cứng Dùng để chế tạo máy bay, tên lửa III MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM VÀ KIỀM THỔ: Dung dịch kiềm: thường gặp NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, LiOH ( Các bazơ lại chủ yếu dạng rắn ) Lưu ý: cac bazơ tan không bị nhiệt phân, bazơ không tan bị nhiệt phân Ứng dụng: NaOH: dùng để nấu xà phòng, phẩm nhuộm, tinh chế quặng nhôm, dầu mỏ Ca(OH)2 ( Vôi ): vữa xây nhà, khử chua đất, chế tạo clorua vôi để tẩy trắng khử trùng Muối cacbonat hidrocacbonat: a Kim loại Natri: NaHCO3 : chất rắn màu trắng dễ bị phân hủy to Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 - NaHCO3: có ứng dụng công nghiệp dược phẩm (chế thuốc đau dày), công nghiệp thực phẩm ( làm bột nở ) Lưu ý: không làm nguyên liệu công nghiệp nước giải khát - Na2CO3 : làm quỳ tím hóa xanh ( muối kim loại mạnh axit yếu) - Na2CO3 có ứng dụng làm thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm - Trang 16 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển Lưu ý: - Muối hidrocacbonat kim loại kiềm dễ bị nhiệt phân thành muối cacbonat kim loại kiềm t Na2CO3 + CO2 + H2O Ví dụ: 2NaHCO3 - Muối cacbonat kim loại kiềm không bị nhiệt phân o t khơng phản ứng Ví dụ: Na2CO3 b Kim loại Canxi: - CaCO3 : thành phần đá vơi có ứng dụng làm vật liệu xây dựng to CaO + CO2 - CaCO3 : bị nhiệt phân nhiệt độ cao CaCO3 (Muối cacbonat kim loại kiềm thổ bị nhiệt phân) Một số hợp chất khác: o Canxi sunfat : CaSO4.2H2O: thạch cao sống (dùng sản xuất xi măng) CaSO4.H2O hay CaSO4.1/2H2O thạch cao nung ( dùng nặn tượng, đúc khn, bó bột, phấn ) CaSO4 : thạch cao khan Nước cứng: Tạm thời: HCO3─, HSO3─ Cách loại bỏ: đun nóng, dung dịch kiềm vừa đủ, ion CO32─, (Chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+) Vĩnh Cl─, SO42─ Cách loại bỏ: ion CO32─, PO43─ PO43─cửu: Toàn phần: HCO3─, HSO3─, Cl─, SO42─ Cách loại bỏ: ion CO32─, PO43─ Lưu ý: Tác hại nước cứng : (1) Đóng cặn nồi hơi, ống dẫn.(2) Giảm tính giặt rửa (3) Giảm mùi vị thức ăn Một số phương trình quan trọng kim loại kiềm, kiềm thổ Na2CO3 + H2O ( Tỉ lệ 1:2) CO2 + 2NaOH NaHCO3 CO2 + 2NaOH ( Tỉ lệ 1:1) NaHCO3 CO2 + Na2CO3 + H2O to CO2 + Na2CO3 + H2O NaHCO3 to không phản ứng Na2CO3 CaCO3 + H2O ( Tỉ lệ 1:1) CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 ( Tỉ lệ 2:1) 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 CO2 + CaCO3 + H2O t CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 o 1000 C CaCO3 CaO + CO2 o CaCO3 + NaOH + H2O (1:1) NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O (2:1) 2NaHCO3 + Ca(OH)2 Lưu ý: tỉ lệ phản ứng quan trọng CaCO3 + NaHCO3 + H2O (1:1) Ca(HCO3)2 + NaOH CaCO3 + Na2CO3 + H2O (1:2) Ca(HCO3)2 + 2NaOH Lưu ý: tỉ lệ phản ứng quan trọng CaCO3 + 2NaOH Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaHCO3 Na2CO3 + Ca(HCO3)2 CaCO3 + 2NaCl Na2CO3 + CaCl2 Trang 17 Cơ sở phản ứng: CO32─ + H2O CO2 + 2OH─ HCO3─ CO2 + OH─ CO32─ + H2O HCO3─ + OH─ 2HCO3─ CO32─ + CO2 + H2O to CO32─ + CO2 + H2O 2HCO3─ Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển NHƠM I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ Ơ số 13, nhóm IIIA, chu kì Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1 Nhơm có số oxi hố +3 hợp chất II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ Màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng Là kim loại nhẹ, dẫn điện tốt dẫn nhiệt tốt III – TÍNH CHẤT HỐ HỌC Nhơm kim loại có tính khử mạnh, sau kim loại kiềm kim loại kiềm thổ, nên dễ bị oxi hoá thành ion Al Al 3 3e dương Tác dụng với phi kim a) Tác dụng với halogen Al 3Cl2 AlCl3 b) Tác dụng với oxi: t Al 3O2 Al2O3 o Lưu ý: Al bền khơng khí nhiệt độ thường có lớp màng oxit Al2O3 mỏng bảo vệ Tác dụng với axit: H2 Khử dễ dàng ion H+ dung dịch HCl H2SO4 loãng Al 6HCl AlCl3 3H Tác dụng mạnh với dung dịch HNO3 lỗng, HNO3 đặc, nóng H2SO4 đặc, nóng t Al 4HNO3 Al2 NO3 3 NO H 2O o t Al 6H SO4 Al2 SO4 3 3SO2 6H 2O o Lưu ý: Nhôm bị thụ động hoá dung dịch HNO3 đặc, nguội H2SO4 đặc nguội Tác dụng với oxit kim loại: Phản ứng nhiệt nhôm: phản ứng với oxit kim loại sau nhôm Al Fe2O3 t Al2O3 Fe o Tác dụng với nước: Nhôm không phản ứng với nước dù nhiệt độ cao bề mặt nhơm phủ kín lớp Al2O3 mỏng, bền mịn, không cho nước khí thấm qua Phá bỏ lớp oxit bề mặt Al Al phản ứng với nước nhiệt độ thường: Al H 2O Al OH 3 3H ↑ Tác dụng với dung dịch kiềm: Al NaOH 2H 2O NaAlO2 3H IV ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN Ứng dụng - Dùng làm vật liệu chế tạo ô tô, máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ - Dùng xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất - Dùng làm dây dẫn điện, dùng làm dụng cụ nhà bếp - Hỗn hợp tecmit (Al + FexOy) để thực phản ứng nhiệt nhôm dùng hàn đường ray Trạng thái thiên nhiên: Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O Boxit: Al2O3.2H2O Criolit: 3NaF.AlF3 Trang 18 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển V SẢN XUẤT NHƠM Trong cơng nghiệp, nhơm sản xuất phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy Nguyên liệu: Quặng boxit Al2O3.2H2O có lẫn tạp chất Fe2O3 SiO2 Loại bỏ tạp chất phương pháp Al2O3 gần nguyên chất hoá học Lưu ý: Khí oxi nhiệt độ cao đốt cháy cực dương cacbon, sinh hỗn hợp khí CO CO2 Do q trình điện phân phải hạ thấp cực dương 3NaF.AlF3 : criolit ( Có vai trị quan trọng điện phân nóng chảy Al2O3 : (1) hạ nhiệt độ nóng chảy (2) tạo chất lỏng dẫn điện cao (3) bảo vệ nhơm nóng chảy khơng bị oxi hóa) B MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM I – NHƠM OXIT: Al2O3 Tính chất Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, khơng tan nước khơng tác dụng với nước Tính chất hố học: Là oxit lưỡng tính * Tác dụng với dung dịch axit: Al2O3 6HCl AlCl3 3H 2O Phương trình ion: Al2O3 6H Al 3 3H 2O * Tác dụng với dung dịch kiềm Al2O3 NaOH NaAlO2 H 2O (Natri aluminat) Phương trình ion: Al2O3 2OH AlO2 H 2O Ứng dụng: Nhôm oxit tồn dạng ngậm nước dạng khan Dạng ngậm nước thành phần yếu quặng boxit (Al2O3.2H2O) dung để sản xuất nhơm Dạng oxit khan, có cấu tạo tinh thể đá quý, hay gặp là: - Corinđon: Dạng tinh thể suốt, không màu, rắn, dùng để chế tạo đá mài, giấy nhám, - Trong tinh thể Al2O3, số ion Al3+ thay ion Cr3+ ta có hồng ngọc dùng làm đồ trang sức, chân kính đồng hồ, dùng kĩ thuật laze - Tinh thể Al2O3 có lẫn tạp chất Fe2+, Fe3+ Ti4+ ta có saphia dùng làm đồ trang sức - Bột nhôm oxit dùng công nghiệp sản xuất chất xúc tác cho tổng hợp hữu II NHÔM HIĐROXIT: Al(OH)3 Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, kết tủa dạng keo Tính chất hố học: Là hiđroxit lưỡng tính Al OH 3 3HCl AlCl3 3H 2O * Tác dụng với dung dịch axit: Al 3 3H 2O Phương trình ion: Al OH 3 3H * Tác dụng với dung dịch kiềm: Al OH 3 NaOH NaAlO2 H 2O (Natri aluminat) Phương trình ion: Al OH 3 OH AlO2 H 2O III – NHƠM SUNFAT Phèn chua: - Cơng thức phân tử: KAl(SO4)2.12H2O hay K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O - Ứng dụng: (1) ngành da thuộc, công nghiệp giấy, nhuộm vải (2) làm nước đục (nước phù xa) Lưu ý: Nếu thay K Li, Na, NH4 gọi phèn nhôm Trang 19 Giáo Viên: Trần Vũ Thế Hiển MỘT SỐ PHƯƠNG TRÌNH QUAN TRỌNG 2NaAlO2 + 3H2 a 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + H2O b Al2O3 + 2NaOH Al2O3 chất lưỡng tính Tan kiềm mạnh 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCl NaAlO2 + 2H2O c Al(OH)3 + NaOH Al(OH)3 chất lưỡng tính Tan kiềm mạnh AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 +3HCl Al(OH)3 + 3NaCl d AlCl3 + 3NaOH Tạo kết tủa Sau kết tủa tan kiềm dư NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaOH Al(OH)3 + 3NH4Cl ( Tạo kết tủa, kết tủa không tan ) e AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + Na2CO3 ( Tạo kết tủa, kết tủa không tan ) f 2NaAlO2 + CO2 + H2O 4Al(OH)3 + 3NaCl g NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O NaCl + Al(OH)3 h NaAlO2 + HCl +H2O Tạo kết tủa Sau kết tủa tan axit dư AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3HCl Lưu ý: Có thể thay Na K, Ca, Ba hay AlCl3 Al2(SO4)3 Al2O3 , Al(OH)3 chất lưỡng tính Tan dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH, Ba(OH)2) Không tan dung dịch kiềm yếu (NH3, Na2CO3) Cơ sở phản ứng: 2AlO2─ + 3H2 2Al + 2OH─ + 2H2O Al(OH)3 + 3NH4+ Al3+ + 3NH3 + 3H2O 2AlO2─ + H2O Al2O3 + 2OH─ Al(OH)3 AlO2─ + H+ + H2O AlO2─ + 2H2O Al(OH)3 + OH─ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Al(OH)3 Al3+ + 3OH─ 4Al(OH)3 3AlO2─ + Al3+ + 6H2O Các chất lưỡng tính thường gặp Oxit lưỡng tính: Al2O3, ZnO, Cr2O3, BeO, SnO, PbO Hidroxit lưỡng tính: Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2, Pb(OH)2… Muối chứa ion lưỡng tính : Muối HCO3−, HSO3−, HS−, H2PO4−… Muối amoni axit yếu : (NH4)2CO3, (NH4)2SO3, (NH4)2S, CH3COONH4… Trang 20 ... ngưng Trùng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tự nhiên Theo nguồn gốc Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Trùng ngưng Trùng hợp Trùng ngưng Tổng hợp PHÂN... Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng hợp Trùng ngưng Trùng ngưng Trùng hợp PVC + Cl2 PVA + NaOH Tổng hợp Tổng hợp Tổng hợp Tơ bán tổng hợp (Tơ nhân tạo) Tơ bán tổng hợp (Tơ... (Tơ nhân tạo) Tổng hợp Tổng hợp [C6H7O2(OOCCH3)3]n Pư Xenlulozơ + (CH3CO)2O Trùng hợp Đồng trùng hợp Tơ Axetat Thẳng Thẳng Caosu Buna Caosu Buna-N Tổng hợp Tổng hợp Đồng trùng hợp Caosu + S(Lưu