B. HIDROCACBON: CT chung: C x H y (x ≥ 1, y ≤ 2x+2). Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x ≤ 4. Hoặc: C n H 2n+2-2k , với k là số liên kết π , k ≥ 0. I- DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng. PP1: Gọi CT chung của các hidrocacbon k n n HC 22 2 −+ (cùng dãy đồng đẳng nên k giống nhau) - Viết phương trình phản ứng - Lập hệ PT giải ⇒ n , k. - Gọi CTTQ của các hidrocacbon lần lượt là k2n2nk2n2n 2211 HC,HC −+−+ và số mol lần lần lượt là a 1 ,a 2 …. Ta có: + aa anan n 21 2211 ++ ++ = + a 1 +a 2 +… =n hh Ta có đk: n 1 <n 2 ⇒ n 1 < n <n 2 . Thí dụ : + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liên tiếp và n =1,5 Thì n 1 <1,5<n 2 =n 1 +1 ⇒ 0,5<n 1 <1,5 ⇒ n 1 =1, n 2 =2. + Nếu hh là đđ không liên tiếp, giả sử có M cách nhau 28 đvC (2 nhóm –CH 2 -) Thì n 1 < n =1,5<n 2 =n 1 +2 ⇒ n 1 =1, n 2 =3. PP2 : - gọi CT chung của hai hidrocacbon là yx HC . - Tương tự như trên ⇒ y,x - Tách ra CTTQ mỗi hidrocacbon HC,HC 2211 yxyx Ta có: x 1 < x <x 2 , tương tự như trên ⇒ x 1 ,x 2 . y 1 < y <y 2 ; ĐK : y 1 ,y 2 là số chẳn. nếu là đồng đẳng liên tiếp thì y 2 =y 1 +2. thí dụ y =3,5 ⇒ y 1 <3,5<y 2 =y 1 +2 ⇒ 1,5<y 1 <3,5 ; y 1 là số chẳn ⇒ y 1 =2, y 2 =4 nếu là đđ không kế tiếp thì ta thay ĐK : y 2 =y 1 +2 bằng đk y 2 =y 1 +2k (với k là hiệu số nguyên tử cacbon). Cho vài thí dụ: II. DẠNG 2: Tìm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phân tử: Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là C x H y ; Đk : x ≥ 1, y ≤ 2x+2, y chẳn. + Ta có 12x+ y=M + Do y>0 ⇒ 12x<M ⇒ x< 12 M (chặn trên) (1) + y ≤ 2x+2 ⇒ M-12x ≤ 2x+2 ⇒ x ≥ 14 2M − (chặn dưới) (2) Kết hợp (1) và (2) ⇒ x và từ đó ⇒ y. Thí dụ : KLPT của hydrocacbon C x H y = 58 Ta có 12x+y=58 + Do y>o ⇒ 12x<58 ⇒ x<4,8 và do y ≤ 2x+2 ⇒ 58-12x ≤ 2x+2 ⇒ x ≥ 4 ⇒ x=4 ; y=10 ⇒ CTPT hydrocacbon là C4H10. III. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi : - Cách 1 : Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn thời gian. - Cách 2: Gọi chung thành một công thức yx HC hoặc k22n2n HC −+ (Do các hydrocacbon khác dãy đồng đẳng nên k khác nhau) Phương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là yx HC (nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc k22n2n HC −+ (nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H 2 , Br 2 , HX…) - Gọi số mol hh. - Viết các ptpứ xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình ⇒ k,y,x n hoaëc + Nếu là y,x ta tách các hydrocacbon lần lượt là HC,HC 2211 yxyx Ta có: a 1 +a 2 +… =nhh aa axax x 21 2211 ++ ++ = aa ayay y 21 2211 ++ ++ = Nhớ ghi điều kiện của x 1 ,y 1 … + x 1 ≥ 1 nếu là ankan; x 1 ≥ 2 nếu là anken, ankin; x 1 ≥ 3 nếu là ankadien… Chú ý : + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử C=1 nó là CH 4 (x1=1; y1=4) + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C 2 H 2 (y 2 =4) (không học đối với C 4 H 2 ). Các ví dụ: IV. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT: 1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là k22n2n HC −+ a.Phản ứng với H 2 dư (Ni,t o ) (Hs=100%) k22n2n HC −+ + k H 2 → o t,Ni 2n2n HC + hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H 2 dư Chú ý: Phản ứng với H 2 (Hs=100%) không biết H 2 dư hay hydrocacbon dư thì có thể dựa vào M của hh sau phản ứng. Nếu M <26 ⇒ hh sau phản ứng có H 2 dư và hydrocacbon chưa no phản ứng hết b.Phản ứng với Br 2 dư: k22n2n HC −+ + k Br 2 → k2k2n2n BrHC −+ c. Phản ứng với HX k22n2n HC −+ + k HX → kk2n2n XHC −+ d.Phản ứng với Cl 2 (a's'k't') k22n2n HC −+ + k Cl 2 → HClxClHC kk22n2n + −+ e.Phản ứng với AgNO 3 /NH 3 2 k22n2n HC −+ +xAg 2 O → 3 NH x OxHAgHC 2x xk22n2n + −−+ 2) Đối với ankan: C n H 2n+2 + xCl 2 → ASKT C n H 2n+2-x Cl x + xHCl ĐK: 1 ≤ x ≤ 2n+2 C n H 2n+2 → Crackinh C m H 2m+2 + C x H 2x ĐK: m+x=n; m ≥ 2, x ≥ 2, n ≥ 3. 3) Đối với anken: + Phản ứng với H 2 , Br 2 , HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1 + Chú ý phản ứng thế với Cl 2 ở cacbon α CH 3 -CH=CH 2 + Cl 2 → C500 o ClCH 2 -CH=CH 2 + HCl 4) Đối với ankin: + Phản ứng với H 2 , Br 2 , HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2 VD: C n H 2n-2 + 2H 2 → o t,Ni C n H 2n+2 + Phản ứng với dd AgNO 3 /NH 3 2C n H 2n-2 + xAg 2 O → 2CnH 2n-2-x Ag x + xH 2 O ĐK: 0 ≤ x ≤ 2 * Nếu x=0 ⇒ hydrocacbon là ankin ≠ ankin-1 * Nếu x=1 ⇒ hydrocacbon là ankin-1 * Nếu x= 2 ⇒ hydrocacbon là C 2 H 2 . 5) Đối với aren và đồng đẳng: + Cách xác định số liên kết π ngoài vòng benzen. Phản ứng với dd Br2 α= nhydrocacbo Br n n 2 ⇒ α là số liên kết π ngoài vòng benzen. + Cách xác định số lk π trong vòng: Phản ứng với H 2 (Ni,t o ): β+α= nhydrocacbo H n n 2 * với α là số lk π nằm ngoài vòng benzen * β là số lk π trong vòng benzen. Ngoài ra còn có 1 lk π tạo vòng benzen ⇒ số lk π tổng là α + β +1. VD: hydrocacbon có 5 π trong đó có 1 lk π tạo vòng benzen, 1lk π ngoài vòng, 3 lk π trong vòng. Vậy nó có k=5 ⇒ CTTQ là C n H 2n+2-k với k=5 ⇒ CTTQ là C n H 2n-8 CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN VÍ DỤ 1 :Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp ,thu được 3,36 lít CO 2 (ĐKTC).Hai ankan trong hỗn hợp là: Giải : số nt cacbon trung bình= số mol CO 2 : số mol 2 ankan > CTPT VD 2 :Đốt cháy 6,72 lít khí (ở đktc) hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng tạo thành 39,6 gam CO 2 và 10,8 gam H 2 O. a)Công thức chung của dãy đồng đẳng là: b) Công thức phân tử mỗi hiđrocacbon là: Giải :Do chúng ở thể khí, số mol CO 2 > số mol H 2 O >là ankin hoặc ankadien số mol 2 chất là :nCO 2 - n H 2 O = 0,3 > Số ntử cacbon trung bình là : nCO 2 :n 2HC=3 > n 1 =2 ,n 2 =4 > TCPT là C 2 H 2 và C 4 H 6 VD 3 :Cho 4,6 gam hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng kế tiếp qua dung dịch brôm dư,thấy α có 16 brôm phản ứng.Hai anken là Giải:n Br2 = 0,1 =n 2anken >số nguyên tử cacbon trung bình = 14.1,0 6,4 =3,3 CTPT 2anken là: C 3 H 6 và C 4 H 8 VD 4:Khi đốt cháy 1hh gồm:0,1 mol C 2 H 4 và 1 hydrocacbon A,thu được 0,5 mol CO 2 và 0,6 mol H 2 O.CTPT của hydrocacbon A là: Giải:nH 2 O > nCO 2 > A là ankan Số mol A= nH 2 O - nCO 2 =0,1 > n =(0,5 – 0,1.2): 0,1 =2 >CTPT của A là:C 2 H 6 VD 5:Khi đốt cháy 0,2 mol hh gồm: C 2 H 2 và 1 hydrocacbon A,thu được: số mol CO 2 =số mol H 2 O =0,5 mol.CTPT của hydrocacbon A là ? Giải:nH 2 O = nCO 2 > A là ankan > nC 2 H 2 =n A= 0,1 > số nguyên tử cacbon trong Alà: (0,5 –0,1.2): 0,1 =3 > ctpt của A là: C 3 H 8 V- MỘT SỐ DẠNG BIỆN LUẬN KHI BIẾT MỘT SỐ TÍNH CHẤT PHƯƠNG PHÁP: + Ban đầu đưa về dạng phân tử + Sau đó đưa về dạng tổng quát (có nhóm chức, nếu có) + Dựa vào điều kiện để biện luận. VD1: Biện luận xác định CTPT của (C 2 H 5 ) n ⇒ CT có dạng: C 2n H 5n Ta có điều kiện: + Số nguyên tử H ≤ 2 số nguyên tử C +2 ⇒ 5n ≤ 2.2n+2 ⇒ n ≤ 2 + Số nguyên tử H là số chẳn ⇒ n=2 ⇒ CTPT: C 4 H 10 VD2: Biện luận xác định CTPT (CH 2 Cl) n ⇒ CT có dạng: C n H 2n Cl n Ta có ĐK: + Số nguyên tử H ≤ 2 số nguyên tử C + 2 - số nhóm chức ⇒ 2n ≤ 2.2n+2-n ⇒ n ≤ 2. + 2n+n là số chẳn ⇒ n chẳn ⇒ n=2 ⇒ CTPT là: C 2 H 4 Cl 2 . VD3: Biện luận xác định CTPT (C 4 H 5 ) n , biết nó không làm mất màu nước brom. CT có dạng: C 4n H 5n , nó không làm mất màu nước brom ⇒ nó là ankan loại vì 5n<2.4n+2 hoặc aren. ĐK aren: Số nguyên tử H =2số C -6 ⇒ 5n =2.4n-6 ⇒ n=2. Vậy CTPT của aren là C 8 H 10 . Chú ý các qui tắc: + Thế halogen vào ankan: ưu tiên thế vào H ở C bậc cao. + Cộng theo Maccôpnhicôp vào anken + Cộng H 2 , Br 2 , HX theo tỷ lệ 1:1 vào ankađien. + Phản ứng thế Ag 2 O/NH 3 vào ankin. + Quy luật thế vào vòng benzen + Phản ứng tách HX tuân theo quy tắc Zaixep. C. NHÓM CHỨC I- RƯỢU: 1) Khi đốt cháy rượu: 22 COOH nn > ⇒ rượu này no, mạch hở. 2) Khi tách nước rượu tạo ra olefin ⇒ rượu này no đơn chức, hở. 3) Khi tách nước rượu A đơn chức tạo ra chất B. - 1d A/B < ⇒ B là hydrocacbon chưa no (nếu là rượu no thì B là anken). - 1d A/B > ⇒ B là ete. 4) - Oxi hóa rượu bậc 1 tạo ra andehit hoặc axit mạch hở. R-CH2OH → ]O[ R-CH=O hoặc R-COOH - Oxi hóa rượu bậc 2 thì tạo ra xeton: R-CHOH-R' → ]O[ R-CO-R' - Rượu bậc ba không phản ứng (do không có H) 5) Tách nước từ rượu no đơn chức tạo ra anken tuân theo quy tắc zaixep: Tách -OH và H ở C có bậc cao hơn 6) - Rượu no đa chức có nhóm -OH nằm ở cacbon kế cận mới có phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dd màu xanh lam. - 2,3 nhóm -OH liên kết trên cùng một C sẽkhông bền, dễ dàng tách nước tạo ra anđehit, xeton hoặc axit cacboxylic. - Nhóm -OH liên kết trên cacbon mang nối đôi sẽ không bền, nó đồng phân hóa tạo thành anđehit hoặc xeton. CH 2 =CHOH → CH 3 -CHO CH 2 =COH-CH 3 → CH 3 -CO-CH 3 . CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN Rượu no a. Khi đốt cháy rượu : no laø röôïu naøy röôïunn 22 COOH ⇒〉 OH + NaOH ONa + H 2 O CH 2 OH + NaOH không phản ứng rượu CO ứng phảnrượuCOOH n n cácbontử nguyên sốnnn 2 22 =⇒=− Nếu là hổn hợp rượu cùng dãy đồng đẳng thì số ngun tử Cacbon trung bình. VD : n = 1,6 ⇒ n 1 < n =1,6 ⇒ phải có 1 rượu là CH 3 OH b. 2 x = rượu H n n 2 ⇒ x là số nhóm chức rượu ( tương tự với axít) c. rượu đơn chức no (A) tách nước tạo chất (B) (xúc tác : H 2 SO 4 đđ) . d B/A < 1 ⇒ B là olêfin . d B/A > 1 ⇒ A là ete d. + oxi hóa rượu bậc 1 tạo anđehit : R-CHO → 0 ,tCu R- CH= O + oxi hóa rượu bậc 2 tạo xeton : R- CH – R’ [O] R – C – R’ OH O + rượu bậc 3 khơng bị oxi hóa. II. PHENOL: - Nhóm OH liên kết trực tiếp trên nhân benzen, nên liên kết giữa O và H phân cực mạch vì vậy hợp chất của chúng thể hiện tính axit (phản ứng được với dd bazơ) - Nhóm -OH liên kết trên nhánh (khơng liên kết trực tiếp trên nhân benzen) khơng thể hiện tính axit. CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN a/ Hợp chất HC: A + Na → H 2 = A H n n 2 2 x ⇒ x là số ngun tử H linh động trong – OH hoặc -COOH. b/ Hợp chất HC: A + Na → muối + H 2 O ⇒ y= A NaOH n ứng phảnn ⇒ y là số nhóm chức phản ứng với NaOH là – OH liên kết trên nhân hoặc – COOH và cũng là số ngun tử H linh động phản ứng với NaOH. VD : . 1 n n A H 2 = ⇒ A có 2 ngun tử H linh động phản ứng Natri . 1= A NaOH n n ⇒ A có 1 ngun tử H linh động phản ứng NaOH . nếu A có 2 ngun tử Oxi ⇒ A có 2 nhóm OH ( 2H linh động phản ứng Na) trong đó có 1 nhóm –OH nằm trên nhân thơm ( H linh động phản ứng NaOH) và 1 nhóm OH liên kết trên nhánh như HO-C 6 H 4 -CH 2 -OH III. AMIN: - Nhóm hút e làm giảm tính bazơ của amin. - Nhóm đẩy e làm tăng tính bazơ của amin. VD: C 6 H 5 -NH 2 <NH 3 <CH 3 -NH 2 <C 2 H 5 NH 2 <(CH 3 ) 2 NH 2 (tính bazơ tăng dần) CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN • x= + amin H n n ⇒ x là số nhóm chức amin VD: n H + : n amin = 1 :1 ⇒ amin này đơn chức • CT của amin no đơn chức là C n H 2n+3 N (n ≥ 1) . Khi đốt cháy n H2O > n CO2 ⇒ n H2O – n CO2 = 1,5 n amin . = amin CO n n 2 số ngun tử cacbon • Bậc của amin : -NH 2 bậc 1 ; -NH- bậc 2 ; -N - bậc 3 IV. ANĐEHIT : 1. Phản ứng tráng gương và với Cu(OH) 2 (t o ) R-CH=O +Ag 2 O → o t,ddNH 3 R-COOH + 2Ag ↓ R-CH=O + 2Cu(OH) 2 → o t R-COOH + Cu 2 O ↓ +2H 2 O Nếu R là Hydro, Ag 2 O dư, Cu(OH) 2 dư: H-CHO + 2Ag 2 O → o t,ddNH 3 H 2 O + CO 2 + 4Ag ↓ H-CH=O + 4Cu(OH) 2 → o t 5H 2 O + CO 2 + 2Cu 2 O ↓ Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng gương. HCOOH + Ag 2 O → o t,ddNH 3 H 2 O + CO 2 +2Ag ↓ HCOONa + Ag 2 O → o t,ddNH 3 NaHCO 3 + 2Ag ↓ H-COOR + Ag 2 O → o t,ddNH 3 ROH + CO 2 + 2Ag ↓ Anđehit vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxi hóa: + Chất khử: Khi phản ứng với O 2 , Ag 2 O/NH 3 , Cu(OH) 2 (t o ) + Chất oxi hóa khi tác dụng với H 2 (Ni, t o ) CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN a. andehyt. chức nhóm sốlà x n n anđehyt Ag ⇒= x2 + Trường hợp đặc biệt : H-CH = O phản ứng Ag 2 O tạo 4mol Ag nhưng %O = 53,33% + 1 nhóm andehyt ( - CH = O ) có 1 liên kết đơi C = O ⇒ andehyt no đơn chức chỉ có 1 liên kết Π nên khi đốt cháy 22 COOH nn = ( và ngược lại) + andehyt A có 2 liên kết Π có 2 khả năng : andehyt no 2 chức ( 2Π ở C = O) hoặc andehyt khơng no có 1 liên kết đơi ( 1Π trong C = O, 1 Π trong C = C). b. + andehyt chức nhóm sốlà n n andehyt OCu 2 xx ⇒= + andehyt chức nhóm sốlà n ứng phảnn andehyt Cu(OH) 2 xx ⇒= 2 + C) C )đôi( kết liên số andehyt chức nhóm số (là x n ứng phảnn 2 H =∏+⇒= x andehyt V. AXIT CACBOXYLIC: + Khi cân bằng phản ứng cháy nhớ tính cacbon trong nhóm chức. VD: C n H 2n+1 COOH + ) 2 1n3 ( + O 2 → (n+1)CO 2 + (n+1)H 2 O + Riêng axit fomic tráng gương, phản ứng với Cu(OH) 2 tạo ↓ đỏ gạch. Chú ý axit phản ứng với Cu(OH) 2 tạo ra dd màu xanh do có ion Cu 2+ + Cộng HX của axit acrylic, axit metacrylic, andehit acrylic nó trái với quy tắc cộng Maccopnhicop: VD: CH 2 =CH-COOH + HCl → ClCH 2 -CH 2 -COOH + Khi giải tốn về muối của axit cacboxylic khi đốt cháy trong O 2 cho ra CO 2 , H 2 O và Na 2 CO 3 VD : C x H y O z Na t + O 2 → ) 2 t x( + CO 2 + 2 y H 2 O + 2 t Na 2 CO 3 CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN • COOH) - (axít chức nhóm sốlà x n ứng phảnn axít OH - ⇒= x • Chí có axít fomic ( H-COOH) tham gia phản ứng tráng gương • Đốt axít : Ta có : 22nnCOOH OHC:CT lại) ngượcvà ( chức. đơn no trênaxít nn 2 ⇒⇒= 2 • loại) kim ứng phản(axít chức nhóm sốlà x n n axít H 2 ⇒= 2 sinh x ra Lưu ý khi giải tốn : + Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na 2 CO 3 ) (bảo tồn ngun tố Na) + Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO 2 ) + Số mol C (trong Na 2 CO 3 ) (bảo tồn ngun tố C) So sánh tính axit : Gốc hút e làm tăng tính axit, gốc đẩy e làm giảm tính acit của axit cacboxylic. VI. ESTE : cách viết CT của một este bất kì : x y Este do axit x chức và rưỡu y chức : R y (COO) x.y R’ x . Nhân chéo x cho gốc hidrocacbon của rượu và y cho gốc hdrocacbon của axit. x.y là số nhóm chức este. VD : - Axit đơn chức + rượu 3 chức : (RCOO) 3 R’ - Axit 3 chức + rượu đơn chức : R(COO-R’) 3 1. ESTE ĐƠN CHỨC : Este + NaOH → o t Muối + rượu Este + NaOH → 1 muối + 1 anđehit ⇒ este này khi phản ứng với dd NaOH tạo ra rượu có nhóm -OH liên kết trên cacbon mang nối đôi bậc 1, không bền đồng phân hóa tạo ra anđehit. VD: R-COOCH=CH2 + NaOH → o t R-COONa + CH 2 =CH-OH Este + NaOH → 1 muối + 1 xeton ⇒ este này khi phản ứng tạo rượu có nhóm OH liên kết trên cacbon mang nối đôi bậc 2 không bền đồng phân hóa tạo xeton. + NaOH → o t R-COONa + CH 2 =CHOH-CH 3 Este + NaOH → 2muối +H 2 O ⇒ Este này có gốc rượu là đồng đđẳng của phenol hoặc phenol VD : + 2NaOH → o t RCOONa + C 6 H 5 ONa + H 2 O ( do phenol có tính axit nên phản ứng tiếp với NaOH tạo ra muối và H 2 O) Este + NaOH → 1 sản phẩm duy nhất ⇒ Este đơn chức 1 vòng +NaOH → o t CÁCH XÁC ĐỊNH SỐ NHÓM CHỨC ESTE : α= Este öùng)NaOH(phaûn n n ⇒ α là số nhóm chức este (trừ trường hợp este của phenol và đồng đẳng của nó) n NaOH cần <2n este (este phản ứng hết) ⇒ Este này đơn chứcvà NaOH còn dư. Este đơn chức có CTPT là : C x H y O 2 ⇔ R-COOR’ ĐK : y ≤ 2x Ta có 12x+y+32 = R + R’ + 44. Khi giải bài toán về este ta thường sử dụng cả hai công thức trên. + Ct C x H y O 2 dùng để đốt cháy cho phù hợp. + CT R-COOR’ dùng để phản ứng với NaOH ⇒ CT cấu tạo của este. Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo 1 muối + 2 rượu đơn chức ⇒ 2 este này cùng gốc axit và do hai rượu khác nhau tạo nên. Vậy công thức 2 este là R-COO 'R giải ⇒ R,R’ ; ĐK : R1< 'R <R2 ⇒ CT 2 2 1 OHC COORR COORR yx ⇔ − − Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo ra 3 muối + 1 rượu ⇒ 3 este này cùng gốc rượu và do 3 axit tạo nên. CT 3 este là R COOR’ ⇒ CT 3este 'COORR 'COORR 'COORR 3 2 1 ⇔ 2 OHC yx Hỗn hợp este khi phản ứng với NaOH → 3 muối + 2 rượu đều đơn chức ⇒ CTCT của 3este là R COO 'R (trong đó 2 este cùng gốc rượu) ⇒ CT 3este là: 'COORR 'COORR 'COORR 23 12 11 ⇔ 2 OHC yx Hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với NaOH thu được 1 muối + 1 rượu : Có 3 trường hợp xảy ra : + TH1 : 1 axit + 1 rượu OH'R RCOOH CH 3 -CH=O Đp hóa RCOOC=CH 2 CH 3 CH 3 -CO-CH 3 Đp hóa RCOO R C O O R COONa OH + TH2 : 1 axit + 1 este (cùng gốc axit) 'RCOOR RCOOH + TH3 : 1 rượu + 1 este (cùng gốc rượu) 'RCOOR OH'R Hỗn hợp hai chất hữu cơ khi phản ứng với dd NaOH thu được hai muối + 1 rượu (đều đơn chức). Có hai trường hợp : + TH1 : 1 axit + 1 este 'RCOOR RCOOH + TH2 : 2 este (cùng gốc rượu) : 'COORR 'COORR 2 1 ⇔ RCOO 'R . Hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với dd NaOH thu được 1 muối + 2 rượu. Có hai trường hợp : + TH1 : 1 rượu + 1 este 'RCOOR OH'R + TH 2 : 2 este cùng gốc axit 2 1 RCOOR RCOOR Lưu ý : Nếu giả thiết cho các hợp chất hữu cơ đồng chức thì mỗi phần trên chỉ có 1 trường hợp là hh 2 este (cùng gốc rượu hoặc cùng gốc axit). 2. ESTE ĐA CHỨC : a) - Do axit đa chức + rượu đơn chức : R(COOR’) x (x ≥ 2) - Nếu este này do axit đa chức + rượu đơn chức (nhiều rượu) : R(COO 'R ) x - Nếu este đa chức + NaOH → 1 muối+2rượu đơn chức ⇒ este này có tối thiểu hai chức. VD : (3 chức este mà chỉ thu được 2 rượu) - Nếu este này có 5 nguyên tử oxi ⇒ este này tối đa hai chức este (do 1 chức este có tối đa hai nguyên tử oxi) b) - Do axit đơn + rượu đa : (RCOO) y R’ (y ≥ 2) + Tương tự như phần a. c) Este do axit đa + rượu đa : R y (COO) x.y R’ x (ĐK : x,y ≥ 2) nếu x=y ⇒ CT : R(COO)xR’ Khi cho este phản ứng với dd NaOH ta gọi Ct este là RCOOR’ nhưng khi đốt ta nên gọi CTPT là C x H y O 2 (y ≤ 2x) vì vậy ta phải có phương pháp đổi từ CTCT sang CTPT để dễ giải. VD : este 3 chức do rượu no 3 chức + 3 axit đơn chức (có 1 axit no, iaxit có 1 nối đôi, 1 axit có một nối ba) (este này mạch hở) Phương pháp giải : + este này 3 chức ⇒ Pt có 6 nguyên tử Oxi + Số lkết π : có 3 nhóm –COO- mỗi nhóm có 1 lk π ⇒ 3 π . + Số lk π trong gốc hydrocacbon không no là 3 ( 1 π trong axit có 1 nối đôi, 2 π trong axit có 1 nối ba) ⇒ CT có dạng : CnH2n+2-2kO6 với k=6 ⇒ CT : CnH2n-10O6. + Gọi CTCT là : ⇔ C m+x+y+a+3 H 2m+2x+2y+2a-4 O 6 Đặt : n=m+x+y+a+3 ⇔ C n H 2n- 10 O 6 Chú ý : Phản ứng este hóa giữa axit và rượu : (phản ứng không hoàn toàn) + Rượu đa chức + axit đơn chức : xRCOOH + R’(OH)n (RCOO) x R’(OH) (n-x) + xH 2 O Điều kiện : 1 ≤ x ≤ n + Rượu đơn + axit đa : R(COOH) n + xR’OH + xH 2 O Điều kiện : 1 ≤ x ≤ n Ngoài ra còn những este đăc biệt khác : R COOR 1 COOR 2 R COOR 1 COOR 2 COOR 1 C m H 2m+1 COO C x H 2x-1 COO C y H 2y-3 COO C a H 2a-1 H + , t o H + , t o R (COOR') x (COOH) (n-x) Este do rượu đa, axit đa và axit đơn : VD : Khi phản ứng với NaOH tạo ra R(COONa) 2 , R’COONa và R’’(OH) 3 Hoặc este + NaOH → muối của axit đa + rượu đa và rượu đơn VD : khi cho phản ứng với NaOH cho R(COONa) 3 + R’(OH) 2 + R’’OH Este do axit tạp chức tạo nên : VD : R-COO-R’-COO-R’’ khi phản ứng NaOh tạo : R- COONa, và R’’OH VD : khi phản ứng với NaOH tạo : CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN : • Este + NaOH → 0 t muối + nước nó).cuả đẳng đồngvà ( phenolcủa este biệt đặc hợptrườngtrừ este chức nhóm sốlà n ứng phảnn este NaOH xx ⇒= VD: CH 3 – COOC 6 H 5 + NaOH → 0 t CH 3 – COONa + C 6 H 5 ONa + H 2 O • Đốt cháy este : 22nnCO OH OHClà CT chức đơn no này estenn 22 ⇒⇒ = VII. BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CƠNG THỨC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ CĨ NHĨM CHỨC CT chung : C n H 2n+2-x-2k X x với X là nhóm chức hóa học : -OH, -CHO, -COOH, -NH 2 … Giả thiết cho CT dạng phân tử và một số tính chất của hợp chất hữu cơ. Phương pháp :- Đưa CTPT về dạng CTCT có nhóm chức của nó. - Đặt điều kiện theo cơng thức chung : + Nếu no : k=0 thì ta ln có số ngun tử H = 2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức. + Nếu khơng cho no thì ta có : số ngun tử H ≤ 2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức. VD1 : Một rượu no có cơng thức là (C 2 H 5 O) n . Biện luận để xác định CTPTcủa rượu đó. + Đưa CT trên về dạng cấu tạo : (C 2 H 5 O) n ⇔ C 2n H 4n (OH) n + Đặt ĐK : số ngun tử H = 2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức ⇒ 4n=2.2n+2-n ⇒ n=2 ⇒ Ct rượu là C 4 H 8 (OH) 2 VD2 : Một axit hữu cơ có CTPT là (C 4 H 3 O 2 ) n , biết rằng axit hữu cơ này khơng làm mất màu dd nước brom. Xác định CTCT của axit ? + Đưa về dạng cấu tạo : (C 4 H 3 O 2 ) n ⇔ C 4n H 3n O 2n ⇔ C 3n H 2n (COOH) n + Do axit hữu cơ này khơng làm mất màu nước brom nên có 2 trường hợp : Axit này no : (k=0) loại vì theo ĐK : H=2C+2-số nhóm chức ⇔ 2n=6n+2-n ⇒ n<0. Axit này thơm : k=4 (do 3 lk π tạo 3 lk đơi C=C và một lk π tạo vòng benzen) ĐK : H=2C+2-2k-số nhóm chức ⇔ 2n=6n+2-8-n ⇔ n=2. Vậy Ct của axit là C 6 H 4 (COOH) 2 (vẽ CTCT : có 3 CT). R COO COO R' COO R" R COO COO R" R' COO R' OH COONa R COO R OOC R' OH COONa . C4H10. III. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi : - Cách 1 : Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn. phương pháp đổi từ CTCT sang CTPT để dễ giải. VD : este 3 chức do rượu no 3 chức + 3 axit đơn chức (có 1 axit no, iaxit có 1 nối đôi, 1 axit có một nối ba) (este này mạch hở) Phương pháp giải . x n n axít H 2 ⇒= 2 sinh x ra Lưu ý khi giải tốn : + Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na 2 CO 3 ) (bảo tồn ngun tố Na) + Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO 2 ) + Số mol