Phương pháp giải bài tập đặc trưng về ancol - phenol tài liệu bài giảng pptx

Phản ứng ựốt cháy Tùy theo cấu tạo của rượu mạch C, số nhóm chức ỜOH, .... Phản ứng thế Hiựro linh ựộng Hiựro trong ancol, phenol có khả năng thế bởi ion kim loại và ựược gọi là ỘHiựro

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP đẶC TRƯNG VỀ ANCOL-PHENOL

TÀI LIỆU BÀI GIẢNG

1 Phản ứng ựốt cháy

Tùy theo cấu tạo của rượu (mạch C, số nhóm chức ỜOH, ) mà ta có các dãy ựồng ựẳng khác nhau, trong chương trình phổ thông, ta chủ yếu xét dãy ựồng ựẳng rượu no, ựơn chức, mạch hở, có các ựặc ựiểm sau:

- Công thức dãy ựồng ựẳng: CnH2n+2O

- Khi ựốt cháy:

CO H O

n < n và

ancol H O CO

n = n - n

- Khi tác dụng với kim loại kiềm:

2

ancol H

n = 2n

VD: X là một ancol (rượu) no, mạch hở đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam oxi, thu ựược hơi nước và 6,6 gam CO2 Công thức của X là:

(Trắch ựề thi tuyển sinh đH Ờ Cđ khối B Ờ 2007)

Hướng dẫn giải :

n =0,175 mol ; n =0,15 mol

Sơ ựồ cháy : X + O2 → CO2 + H2O

Vì X là ancol no, mạch hở ⇒

H O X CO

n =n +n =0, 05 0,15+ =0, 2 mol Theo đLBT nguyên tố với O :

O(X) CO H O O

n =2n +n −2n =2.0,15 0, 2 2.0,175+ − =0,15 mol

Nhận thấy : CO 2 X

O(X) X

=





=

 ⇒ X là C3H5(OH)3 → đáp án D

2 Phản ứng thế Hiựro linh ựộng

Hiựro trong ancol, phenol có khả năng thế bởi ion kim loại và ựược gọi là ỘHiựro linh ựộngỢ

Tổng quát:

n R(OH) + nNa H + R(ONa)

2

VD:

1 2

3 2

C H OH + Na C H ONa + H

C H (OH) + 2Na C H (ONa) + H

C H (OH) + 3Na C H (ONa) + H

→

→

→

Các yêu cầu giải toán có liên quan:

+ Xác ựịnh số lượng nhóm ỜOH dựa vào tỷ lệ số mol H2/ancol ban ựầu

+ Xác ựịnh các mối liên hệ khối lượng trước và sau phản ứng dựa vào Bảo toàn khối lượng hoặc Tăng giảm khối lượng

VD 1 : Cho 4,2 gam hỗn hợp gồm rượu etylic, phenol, axit fomic tác dụng vừa ựủ với Na thấy thoát ra 0,672

lắt H2 (ựktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thì thu ựược hỗn hợp chất rắn Y Khối lượng của Y là:

VD 2 : Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) ựơn chức, kế tiếp nhau trong dãy ựồng ựẳng tác dụng hết với

9,2 gam Na, thu ựược 24,5 gam chất rắn Hai ancol ựó là:

A C3H5OH và C4H7OH B C3H7OH và C4H9OH

(Trắch ựề thi tuyển sinh đH Ờ Cđ khối A Ờ 2007)

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

M chất rắn giảm = 15,6 + 9,2 Ờ 24,5 = 0,3g = số mol H ựược giải phóng = số mol rượu phản ứng

→ M trung bình = 15,6/0,3 = 52 (tắnh nhẩm) → ựáp án D

VD 3 : Cho Na dư tác dụng hoàn toàn với 0,1 mol hỗn hợp rượu X, thu ựược 2,688 lắt khắ ở ựiều kiện tiêu

chuẩn Biết cả 2 rượu trong X ựều có khả năng hòa tan Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh thẫm và

khi ñốt cháy mỗi rượu ñều thu ñược thể tích CO2 nhỏ hơn 4 lần thể tích rượu bị ñốt cháy Số mol của mỗi rượu trong X là:

Gọi CTPT trung bình của X là: R(OH)n

Vì cả 2 rượu ñều có khả năng hòa tan Cu(OH)2 → n ≥ 2

Vì cả 2 rượu ñều có ít hơn 4C → n ≤ 3

Từ giả thiết, ta có phản ứng: n + Na n 2

2

2,688

2 22,4

0,1

×

Áp dụng phương pháp ñường chéo, ta có:

n = 2,4 (n = 2)

C3H5(OH)3 (n = 3)

0,6

0,4

0,06

0,04 Vậy ñáp án ñúng là C 0,04 mol và 0,06 mol

* Rượu còn lại có thể là etylen glicol C 2 H 4 (OH) 2 hoặc propan-1,2-ñiol C 3 H 6 (OH) 2

3 Phản ứng tách nước

- Phản ứng tách nước tạo anken:

Tổng quát:

2 4, ® o

H SO

n 2n+2 170 C n 2n 2

2

C H O C H + H O

Ancol Anken + H O

→

- Phản ứng tách nước theo kiểu thế nhóm –OH tạo ete:

Tổng quát:

4

2 4, ® o

H SO

n 2n+2 1 0 C n 2n n 2n 2

2

2C H O C H -O-C H + H O

2Ancol 1Ete + 1H O

→

VD 1 : ðun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) ñơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng với

H2SO4 ñặc ở 1400C Sau khi các phản ứng kết thúc, thu ñược 6 gam hỗn hợp gồm ba ete và 1,8 gam nước

Công thức phân tử của hai rượu trên là:

C C3H5OH và C4H7OH D C3H7OH và C4H9OH

(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008)

VD 2 : Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm hai rượu A và B ta ñược hỗn hợp Y gồm các olefin Nếu ñốt

cháy hoàn toàn X thì thu ñược 1,76 gam CO2 Vậy khi ñốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng nước và

CO2 tạo ra là:

VD 3 : ðun nóng một rượu (ancol) ñơn chức X với dung dịch H2SO4ñặc trong ñiều kiện nhiệt ñộ thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428 Công thức phân tử của Y là:

(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008)

d(X/Y) = 1,6428 > 1 → MX > MY → phản ứng tách nước tạo anken

X : CnH2n+2O ⇒ Y : CnH2n

6428 , 0 14

18 6428

, 1 14

18

=

n n

n d

Y

X

4 Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Những rượu mà C mang nhóm –OH còn H sẽ dễ bị oxh không hoàn toàn bởi CuO:

Tổng quát:

t

2

RCH(OH)R' + CuO → RCOR' + Cu + H O

+ R’ là H:

o

t

RCH OH + CuO RCHO + Cu + H O

Ancol bËc I An®ehit

→

→

VD:

o

CuO, t

2CH CH OH → CH CHO + R’ là gốc hiñrocacbon:

o

t

2

RCH(OH)R' + CuO RCOR' + Cu + H O Ancol bËc II Xeton

→

→

VD:

o

CuO, t

CH CH(OH)CH → CH COCH

VD 1 : Cho m gam một ancol (rượu) no, ñơn chức X qua bình ñựng CuO (dư), nung nóng Sau khi phản ứng

hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam Hỗn hợp hơi thu ñược có tỉ khối ñối với hiñro là 15,5 Giá trị của m là (cho H = 1, C =12, O = 16):

(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2007)

VD 2 : Oxi hoá ancol ñơn chức X bằng CuO (ñun nóng), sinh ra một sản phẩm hữu cơ duy nhất là xeton Y

(tỉ khối hơi của Y so với khí hiñro bằng 29) Công thức cấu tạo của X là:

(Trích ñề thi tuyển sinh Cao ñẳng– 2008)

VD 3 : Hỗn hợp X gồm hai ancol no, ñơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng Oxi hoá hoàn

toàn 0,2 mol hỗn hợp X có khối lượng m gam bằng CuO ở nhiệt ñộ thích hợp, thu ñược hỗn hợp sản phẩm hữu cơ Y Cho Y tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu ñược 54 gam Ag Giá trị của m là:

(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009)

Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc