kĩ thuật giải nhanh bài toán liên quan đến anđêhit xeton

- Nếu đề không nói cụ thể CnH2nO là anđehit mà nói chung chung ví dụ: ứng với C3H6O có bao nhiêu đồng phân thì ngoài các đồng phân anđehit ở trên bạn đọc cần viết thêm đồng phân của anc

FC – HOÁ HỌC VÙNG CAO -Ad:DongHuuLee -

KĨ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TOÁN LIÊN QUAN TỚI

ANĐEHIT - XETON

MÙA THI 2013-2014

FC – HOÁ HỌC VÙNG CAO

KĨ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TOÁN ANĐEHIT - XETON

Ad : DongHuuLee – THPT Cẩm Thuỷ 1- Thanh Hoá

A- LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1 Các loại công thức của anđehit

iCông thức cấu tạo tổng quát : R(CHO)z (1) hoặc CnH2n +2 -2a –z (CHO)z (2) với n ≥ 0

Trong đó bạn đọc cần lưu ý :

- Công thức (1) dùng khi đề chỉ cho phản ứng tráng gương ( + AgNO3/NH3)

- Công thức (2) dùng khi đề cho cả phản ứng cháy, cả phản ứng tráng gương

- Trong công thức này (2) thì a mới chỉ là liên kết π trong gốc hiddrocacbon,chưa tính liên kết πtrong nhóm chức anđehit –CHO:

( Bạn đọc cần biết ,mỗi nhóm CHO chứa 1 liên kết π)

2 Đồng phân của anđehit

iThường thì đề thi chỉ yêu cầu viết đồng phân của anđehit đơn chức có công thức tổng quát kiêu CxHyO

iQuy trình viết công thức cấu tạo của anđehit CxHyO

- Bước 1 Xác định a ( theo công thức đã nêu trên) để xác định loại anđehit ( no hay không o, hở hay vòng)

- Bước 2 Vẽ các kiểu mạch C của (x-1)C

- Bước 3.Điền liên kết đôi hoặc ba( nếu có) vào các mạch C vừa vẻ được

- Bước 4 Điền nhóm chức –CHO vào các mạch C ở trên

- Bước 5 Nếu có liên kết đôi C=C và trên đề không có chữ “cấu tạo” thì xét các công thức có đồng phân hình học ( cis-trans).Chắc bạn đọc còn nhớ, một chất muốn có đồng phân hình học cis- trans thì phân tử phải có dạng aCb=xCy với điều kiện a b

-Với anđehit no,đơn chức, mạch hở tức anđehit có CTPT dạng CnH2nO thì ngoài cách làm trên bạn đọc cũng

có thể dùng công thức sau để tính nhanh số đồng phân anđehit

- Nếu đề không nói cụ thể CnH2nO là anđehit mà nói chung chung ( ví dụ: ứng với C3H6O có bao nhiêu đồng phân) thì ngoài các đồng phân anđehit ở trên bạn đọc cần viết thêm đồng phân của ancol đơn chức, không no( một liên kết đôi C=C), đồng phân ete không no( một liên kết đôi C=C) đơn chức và đồng phân xeton no, đơn chức Bạn đọc có biết viết những loại đồng phân này không? Nếu không hãy alo ,SMS hoặc cmt cho tác giả nhé Dễ vô cùng tận Với xeton CnH2nO bạn đọc cũng có thể dùng công thức sau để xác định nhanh số đồng phân xeton:

3 Danh pháp(tên gọi) anđehit

Bạn đọc chỉ cần nắm vững hai nội dung sau là Ok

3.1.Danh pháp thông thường

Gọi tên thông thường của anđehit giống tên thông thường của axit, bạn đọc chỉ cần thay chữ “axit” bằng chữ

“anđehit” là xong.Các tên gọi hay gặp :

Tên thông thường của axit Tên thông thường của anđehit

(còn gọi là axit kiến)

(dd 40%còn gọi là fomon hay fomalin)

(Axetanđehit)

CH2=CH-COOH Axit acrylic CH2 = CH- CHO Anđehit acrylic

CH2= C(CH3)-COOH Axit metacrylic CH2=C(CH3)CHO Anđehit metacrylic

(hay Benzendehit)

3.2.Tên thay thế của anđehit

iTên thay thế của anđehit = tên hiddrocacbon tương ứng ( cùng C) +al

iKhi cần đánh số ( C ≥ 4) thì đánh số 1 tại C của CHO

iĐể thấy nhanh tên của hiddrocacbon bạn đọc chỉ cần “ xóa ” nguyên tố oxi của nhóm CHO đi là xong.Kĩ năng này cũng áp dụng được cho cho axit và xeton

4.Tính chất vật lí

Các nội dung hay thi (dưới dạng các phát biểu)bạn đọc cần nắm được gồm

iKhác với ancol và phenol, giữa các phân tử anđehit không có liên kết hiđro →anđehit có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều so với ancol tương ứng

iNhóm –CHO là nhóm phân cực →anđehit có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiều so với hidrocacbon tương ứng

iHai anđehit đầu dãy đồng đẳng (HCHO và CH3CHO) dễ tan trong nước, các anđehit cao hơn ít tan hoặc không tan

Số đồng phân anđehit CnH2nO = 2n-3( 3<n<7)

Số đồng phân xeton CnH2nO = ( 2)( 3)

2

n− n−( 3<n<7)

iChỉ có HCHO là chất khí, các anđehit còn lại là chất lỏng (200C) hoặc chất rắn

iMỗi anđehit (cũng như xeton) thường có mùi riêng biệt

Nhận xét Các nội dung về tính chất vật lí (cũng như các nội dung của phần ứng dụng) của anđehit (và các các chất khác cũng vậy) thường được các tác giả đề thi khai thác dưới dạng” cho các phát biểu sau… những phát biểu ,số phát biểu đúng hoặc sai là”.Những câu này thật là dễ vì chỉ cần nhớ là xong ngay ,tuy nhiên kinh nghiệm cho thấy gặp những câu kiểu này các thí sinh thường không làm được vì “ không thuộc bài”.Vậy bạn đọc biết mình phải làm gì để không đi vào vết xe đổ của “các bậc tiền bối” rồi đó.Nhưng bạn đọc không nên thuộc bài một cách “trâu bò” nhé, có 2 chiến thuật giúp bạn dễ dàng sở hữ được những loại kiến thức kiểu này, rất tiếc tác giả không viết thành lời được, nếu bạn thực sự cần thiết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO bạn sẽ được toại nguyện

5.Tính chất hóa học của anđehit

Nhận xét

iPhân tử anđehit R(CHO)z gồm 2 bộ phận : gốc R và nhóm chức –CHO nên sẽ có 2 nhóm tính chất: tính

Cacbon thuộc nhóm IVA→Theo các công thức :

Số oxi hóa max = +STT nhómA

Số oxi hóa min = STT nhóm A – 8

→Cacbon sẽ có các số oxi hóa :-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4

Trong nhóm –CHO, cacbon có số oxi hóa = +1( bạn đọc đã biết các xác định nhanh số oxi hóa trong hợp chất hữu cơ chưa?có 2 phương pháp cực đơn giản, nếu bạn chưa biết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO bạn sẽ được toại nguyện)→đây là trạng thái oxi hóa trung gian của cacbon→nhóm –CHO sẽ có hai loại tính chất:

iTrong các tính chất trên thì tính oxi hóa, và đặc biệt là tính khử là tính chát đặc trưng của anđehit vì nó xảy

ra tại nhóm chức –CHO( nhóm chức là nhóm nguyên tử gây ra các phản ứng đặc trưng cho phân tửu chất

hữu cơ)

5.1.Tính chất của gốc hiddrocacbon R

i R là gốc no: nguyên tử H ở bên cạnh nhóm CHO dễ tham gia phản ứng thế.Ví dụ:

CH3-CHO + Br2 → CH2Br-CHO + HBr CH C3 OOH

i R là gốc không no : tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp… giống anken, ankin.Hai phản ứng hay

gặp nhất của gốc không no là +H2,+AgNO3/NH3.Thí dụ:

CH2 = CH-CHO + H2 0

Ni t

→CH3-CH2OH (nhóm CHO cũng công đc với H2, bạn đọc sẽ được xét chi tiết ở phân sau)

CH ≡ C-CHO + AgNO3 + NH3 + H2O t0→ AgC ≡ C-COONH4 ↓ + NH4NO3 +2Ag ↓

( nhóm –CHO cũng tham gia phản ứng với AgNO3/NH3, bạn đọc cũng sẽ được xét chi tiết ở phần sau)

Nhận xét Bài toán mà cả gốc R cả nhóm chức CHO đều tham gia phản ứng cùng với một chất là một bài toán cực hay (cả nội dung lẫn hình thức) và đã khiến rất nhiều thế hệ học sinh “ôm hận”.Bạn đọc có thuộc top này không?Tác giả tin là có đấy,bạn hãy cố nán lại,cố đợi chờ tác giả nhé , lát nữa bạn sẽ được thử sức!!!

→CnH2n+2-z (CH2OH)z Vậy:

Anđehit + H2 0

Ni t

→ancol bậc 1 Bạn đọc có biết kĩ thuật viết – cân bằng phản ứng này không?cực đễ, bạn chỉ cần biết một kĩ thuật nhỏ là

OK, nếu bạn chưa biết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO

i Từ phản ứng này bạn đọc thấy ngay, trong phản ứng của anđehit với H2 thì:

1 Anđehit +dd nước Br2 Màu nâu đỏ của dd Br2 bị mất

2 Anđehit +dd KMnO4 Màu tím của dd KMnO4 bị mất

3 Anđehit +ddAgNO3/NH3 Có lớp bạc sáng như gương xuất hiện

Đây là 3 cách nhận

ra anđehit

4 Anđehit + Cu(OH)2/t0 Có kết tủa đỏ gạch Cu2O xuất hiện

( Chú ý: Xeton-đồng đẳng của anđehit không tham gia các phản ứng này)

→trong phản ứng với dd nước Br2,ddKMnO4,ddAgNO3/NH3 anđehit là chất khử hay còn gọi là chất bị

oxi hóa →phản ứng của anđehit với dd nước Br2,ddKMnO4,ddAgNO3/NH3 được gọi là phản ứng oxi hóa anđehit ( vì anđehit bị oxi hóa mà bạn!) Bạn đọc rất hay nhầm khi làm bài tập lí thuyết liên quan tới nội dung kiên thức này.Bạn có vậy không?nếu cóthì hãy đọc bài giảng thật kĩ nhé

iCác phản ứng tổng quát

RCHO + Br2 + H2O →RCOOH + 2HBr RCHO + KMnO4 + H2O →RCOOK +MnO2↓ +KOH R(CHO)n + 2n[Ag NH( 3 2) ]OH →R(COONH4)n + 3nNH3 + nH2O + 2nAg ↓

RCHO + Cu(OH)2 + NaOH t0→ RCOONa + Cu2O ↓ +H2O

iPhản ứng oxi hóa hóa quan trọng: Anđehit + AgNO3/NH3

- Cách viết phản ứng: có 2 cách

2

H

andehit n

n = ∑Lkπ(toàn tử) = a + Số chức CHO

Cách 1.mô tả đúng bản chất

Ban đầu: 2nAgNO3 +2nNH3 + 2nH2O →2nAgOH + 2nNH4NO3

Tiếp đó: 2nAgOH + 4nNH3 →2n Ag NH[ ( 3 2) ]OH

Sau đó: R(CHO)n + 2n[Ag NH( 3 2) ]OH →R(COONH4)n + 3nNH3 + nH2O + 2nAg ↓

Kết quả R(CHO)n + 2nAgNO3 + 3nNH3 + nH2O t0→ R(COONH4)n + 2nNH4NO3 + 2nAg ↓ Phức tạp quá phải không bạn? Thực ra không phức tạp như bạn đọc nghĩ đâu vì có một kĩ thuật giúp bạn viết và cân bằng phản ứng này cực nhanh nếu bạn chưa biết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO

Cách 2 Viết tắt – viết gọn

R(CHO)n + nAg2O → R(COOH)n +2nAg ↓ AgNO NH3 / 3

Cách này chỉ sử dụng khi đề cho sản phẩm là axit RCOOH, không phải là muối R(COONH4)n

C5H11O5-CHO + 2AgNO3 +3NH3 +H2O →C5H11O5-COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag ↓

Ngoại lệ : Nếu R = H thì anđehit là HCHO và phản ứng là :

HCHO + 4AgNO3 +6 NH3 + 2H2O t0→ (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag ↓ Vậy nếu là HCHO thì Ag 4

HCHO

n

n = → khi giải bài tập về anđehit đơn chức có liên quan tới phản ứng tráng gương thì bạn đọc cứ giải bình thường, nếu thấy kết quả vô lí ( âm, không đẹp ) thì chứng tỏ trong bài toán đang xét có HCHO.Đối với một hỗn hợp 2 anđehit đơn chức tác dụng với AgNO3/NH3 cho nAg > nhh anđehit thì một trong hai anđehit của hỗn hợp phải là HCHO và khi đó : 2nhh anđehit < nAg < 4n hh anđehit

- Nếu một anđehit đơn chức mà tác dụng với AgNO3/NH3 theo tỉ lệ mol nanđehit : nAgNO3 = 1 :3 thì đó là anđehit chưa no, đơn chức có 1 liên kết ba ở đầu mạch :

CH ≡ C-CxHy-CHO + 3AgNO3 →CAg ≡ C-CxHy-COONH4 ↓ + NH4NO3 + 2Ag ↓

Tổng quát :

(CH≡C)n -CxHy-(CHO)z + 3AgNO3 →(CAg≡C)n -CxHy-(COONH4)z ↓+ NH4NO3 + 2Ag↓

- Các phản ứng đặc biệt : không chỉ anđehit « chính hãng » mà còn các anđehit « xách tay » nữa đấy bạn đọc Hay gặp :

- Axit fomic HCOOH :

HCOOH + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O t0→ NH4HCO3 +2 NH4NO3 + 2Ag ↓

Ag

andehit n

n = 2.Số nhóm CHO

- Este của axit fomic và muối của axit fomic ( tức hợp chất kiểu HCOOR/ với R/ là cái gì cũng Ok hết)

HCOOR/ + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O t0→ NH4OCOOR/ +2 NH4NO3 + 2Ag ↓

- Glucozơ, fructozơ và mantozơ :

C H O ⇔C H −CHO+ 2AgNO3 +3NH3 +H2O t0→ C11H21O11-COONH4 +2 NH4NO3 + 2Ag ↓

Việc viết và đặc biệt là cân bằng các phản ứng tráng gương là một nghệ thuật giúp bạn đi đến đích một cách siêu tốc.Bạn đọc có muốn biết nghệ thuật này không ? Hãy bật điện thoại hoặc mở máy tính của bạn ra đi !!!

5.3.Một số phản ứng khác

5.3.1.Phản ứng cộng nước, cộng hiđro xianua

iBản chất: Cộng HOH hoặc HCN vào liên kết đôi C=O của nhóm CHO

iCộng HOH →ancol không bền →không tách ra khỏi dung dịch được.Ví dụ:

H2C=O + HOH ⇌ H2C(OH)2 (không bền)

iTừ phản ứng cháy tổng quát dễ thấy

- Với anđehit no, đơn chức ( a= 0,z =1) thì :

- Nếu tính được n = x thì kết luận được ngay anđehit cần tìm là HCHO hoặc CHO-CHO

( Tổng quát : 2 2

1

H O CO hchc

6.1.Oxi hóa ancol bằng CuO/t 0

i Phương pháp chung để điều chế anđehit(và xeton) là oxi hóa nhẹ anol bậc I, ancol bậc II tương ứng bằng CuO :

- Ancol bậc 1 +CuO t0→ anđehit + Cu + H 2 O

RCH 2 OH + CuO t0→ RCHO + Cu + H 2 O

- Ancol bậc 2 + CuOt0→ Xeton + cu + H 2 O

RCH(OH)R / + CuO t0→ RCOR / + Cu + H 2 O

Ví dụ : fomanđehit được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hóa metanol nhờ õi không khí ở

i Một số kĩ thuật giải bài tập

- Ancol bậc I tức R-CH 2 -OH bị oxi hóa thành anđêhit và axit (axit là sản phẩm phụ có bài bỏ qua, có bài không,bạn đọc cần chú ý điều này.Nhiều năm BGD đã ra kiểu bài tập này và đều là những bài rất đặc sắc) :

R CH− −OH →∈ RCHO→∈ RCOOH Ngược lại, nếu sự oxi hóa ancol cho ra anđehit hay axit thì có thể kết luận đó là ancol bậc I

- Ancol bậc II tức RCH(OH)R / bị ox hóa thành xeton :

RCH(OH)R / +[ ]O ∈CuO O, 2

→ RCOR /

- An col bậc III không bị oxi hóa không hoàn toàn bởi CuO, nung nóng

- Nhận xét : nếu có phản ứng xảy ra thì luôn có : n hchc = n ancol pư và nếu phản ứng oxi hóa không hoàn toàn thì hiển nhiên có : n hchc = n ancol pư < n ancol ban đầu ( ) ( )

ancol bd ancol bd ancol

ancol bd ancol pu ancol pu

ý nhé !!!

- Khi giải bài toán mà thấy đề cho m trước , m sau hoặc cho khối lượng tăng lên, giảm xuống thì bạn đọc phải nghỉ ngay tới phương pháp tăng giảm khối lượng Luật ghi tăng - giảm khối lượng : ghi m au theo m trước :

m sau = m trước + m ∆

Trong đó : +) Nếu khối lượng giảm thì m ∆ < 0 ( tức lấy dấu âm)

+) Nếu khối lượng tăng thì m ∆ > 0 ( tức lấy dấu dương)

Áp dụng vào phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol bằng CuO :

0

( ) (X)

t

Y RCH OH CuO+ →RCHO↑ +Cu H O+ ↑

ta có :

+) m rắn au = m rắn trước - 16.n pư

+) M Y = M X -2

+) ∆ m rắn giảm = m O trong oxt pư = 16.n pư

Trong các biểu thức trên, n pư = mol / hscb và tính theo chất nào trên phản ứng cũng được.Vậy n pư = n X =

n CuO = n Y = n Cu = n H2O

+)

2

182

Khi gặp bài toán xác định CTPT của ancol đơn chức khi oxi hóa x gam ancol thu được y gam hỗn hợp (

anđehit+ancol (dư) + H 2 O) hoặc hỗn hợp ( anđehit+axit+ancol (dư) + H 2 O) thì có thể kết luận ngay ancol cần tìm là CH 3 OH ( nếu là ancol no,đơn chức) hoặc CH 2 = CH-CH 2 -OH tức C 3 H 5 OH ( nếu là ancol không no, một liên kết đôi C =C, đơn chức, mạch hở)

ban dau A

- Nếu đề không cho tất cả số liệu ở dạng khối lượng mà cho một số liệu ở dạng mol thì do :

m ancol A (ban đầu) +

- Bằng cách lập luận tương tự, nếu là ancol đa chức thì kết quả cần tìm là CH 2 OH-CH 2 OH ( etilen glicol).

6.2.Điều chế anđehit(và xeton) từ hiddrocacbon

Các anđehit (và xeton) thông dụng thường được sản xuất từ hiđrocacbon(là sản phẩm của quá trình chế biến dầu mỏ)

iOxi hóa không hoàn toàn metan là phương pháp mới sản xuất fomanđehit :

CH4 + O2 0

xt t

→HCHO +H2O

iOxi hóa etilen là phương pháp hiện đại sản xuất axetanđehit :

2CH2 =CH2 + O2 CuCl PdCl2 , 2→ 2CH3CHO

iOxi hóa cumen rồi chế hóa với axit H2SO4 thu được axeton cùng với phenol :

(CH3)2CH-C6H5 +O2→ tiểu phân trung gian+H SO2 4 20%→ CH3COCH3+ C6H5OH

Nhận xét các nội dung về phần điều chế tác giả đề thi có thể khai thác theo kiểu bài tập tính toán hoặc khai tác theo kiểu bài chuổi phản ứng hoặc ra câu hỏi theo mẫu “ phản ứng nào sau đây dùng điều chế……trong

……) Những câu này thật là dễ vì chỉ cần nắm được các kĩ thuật giải toán đã phân tích ở trên hoặc đối với

những câu lí thuyết thì chỉ cần nhớ là xong ngay ,tuy nhiên kinh nghiệm cho thấy gặp những câu kiểu này các thí sinh thường không làm được vì “ không thuộc bài”.Vậy bạn đọc biết mình phải làm gì để không đi vào vết xe đổ của “các bậc tiền bối” rồi đó.Nhưng bạn đọc không nên thuộc bài một cách “trâu bò” nhé, có 2 chiến thuật giúp bạn dễ dàng sở hữ được những loại kiến thức kiểu này, rất tiếc tác giả không viết thành lời được, nếu bạn thực sự cần thiết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO bạn sẽ được toại nguyện

7.Ứng dụng của anđehit và xeton

iFomanđehit HCHO chủ yếu dùng để :

- Sản xuất poliphenolfomanđehit ( chất dẻo novolac, nhựa rezol,nhựa zezit, nhựa bakelit)

+

→ 2CH3COOH

iAxeton CH3COCH3 có khả năng hòa tan được nhiều chất hữu cơ và cũng dễ dàng được giả phóng ra khỏi các dung dịch đó nên được

B PHÂN TÍCH HỆ THỐNG KĨ THUẬT GIẢI NHANH

Bài 1.Một hỗn hợp gồm anđehit acrylic và một anđehit đơn chức X.Đốt cháy hoàn toàn 1,72g hỗn hợp trên

cần vừa hết 2,296 lít khí O2(đktc).Cho toàn bộ sản phẩm cháy qua Ca(OH)2 dư thu được 8,5g kết tủa.Công thức cấu tạo của X là

Phân tích

i Tìm công thức của chất từ một hỗn hợp thì phương pháp trung bình là hiệu quả nhất

i Trong một bài toán đốt cháy mà đề cho số liệu của O 2 thì nhất thiết phải dùng bảo toàn nguyên tó oxi

i Trong một phản ứng có n chất mà cho số liệu của (n-1) chất thì đó là dấu hiệu để bạn đọc sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng

i CO 2 + Bazơ (dư) →Chỉ tạo muối trung hòa

i Nếu gặp một bài toán hóa học mà bạn đọc không định hướng được cách giải hoặc định hướng được nhưng lời giải quá dài ( nhiều số liệu) thì thay vì giải bạn nên thực hiện các phép thử: đưa lần lượt các phương án A,B,C,d lên đề,lập hệ, giải hệ.Khi đó đáp án nào làm cho hệ có nghiệm đẹp là Ok

- Nếu anđehit cần tìm là CH3CHO thì theo sơ đồ :

Vậy anđehit cần tìm là CH3CHO

Bài 2 Cho hỗn hợp X gồm CH2 =CH-O-CH3 ; CH2 =CH-CH2OH và CH3 -CH2-CHO ( các chất có số mol bằng nhau).phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 , kết thúc phản ứng thu được 5,4g Ag.Mặt khác, nếu cho toàn bộ lượng X trên tác dụng với dung dịch KMnO4 dư thì khối lượng chất hữu cơ sinh ra

(2).Chỉ có hợp chất chứa nhóm –CHO ( hoặc HCOO-) mới tham gia phan rứng tráng gương ( +AgNO3/NH3) và :

+ Trong phản ứng tráng gương , n anđehit : n Ag = 1:2 do:

3 2

Ag NH OH  → RCOONH 4 + 2NH 3 + H 2 O + 2Ag ↓ + Riêng HCHO lại cho n HCHO :n Ag = 1:4 do:

Hướng dẫn giải

- Đặt số mol của mỗi chát trong hỗn hợp ban đầu là x

- Chỉ có CH3-CH2-CHO là tham gia phản ứng tráng gương :

- Cả 3 chất đều bị oxi hóa bới KMnO4:

3CH2=CH-O-CH3 →3CH2(OH)-CH(OH)-O-CH3 +2 KOH

3CH2=CH-CH2-OH →3CH2(OH)- CH(OH)-CH2-OH + 2KOH

3CH3CH2CHO + 2KMnO4 + H2O →3CH3CH2COOH + 2KOH + 2MnO2

Sau đó:

CH3CH2COOH + ∑KOH →CH3CH2COOK + H2O

Từ số mol của các chất hữu cơ ban đầu và KOH sinh ra bạn đọc dễ tính được tổng khối lượng của các sản phẩm hữu cơ thu được khi tác dụng với KMnO4 là :

m sp hữu cơ = 92.0,05+112 0,025= 7,4g

Bài 3 Có bao nhiêu đồng phân C5H10O có khả năng tham gia phản ứng tráng gương ?

Phân tích

(1) Vì có 1Oxi và 1 liên kết π →ứng với hợp chất kiểu C n H 2n O có 4 loại hợp chất mạch hở :

- Ancol không no (một liên kết đôi C = C): C n H 2n-1 OH

- Ete không no (một liên kết đôi C=C) : C m H 2m+1 –O- C x H 2x-1

- Anđehit no, đơn chức ,mạch hở C m H 2m+1 CHO = 2 (C-3) đồng phân

- Xeton no,đơn chức, mạch hở C m H 2m+1 -O-C x H 2x+1 = ( 2)( 3)

Theo đề →C5H10O là anđehit →có 25 3 − = đồng phân 4

Bài 4 X là hỗn hợp gồm H2 và hơi của hai anđehit (no,đơn chức,mạch hở, phân tử đều có số nguyên tử c nhỏ hơn 4), có tỉ khối so với heli là 4,7 Đun nóng 2mol X( xúc tác Ni), được hỗn hợp Y có tỉ khối so với heli là 9,4, thu lấy toàn bộ ancol trong Y rồi cho tác dụng với Na dư, được V lít H2(đktc).Giá trị lớn nhất của V là

Phân tích

(1).Một số lí thuyết và kĩ thuật giải toán anđehit + H 2

i Phản ứng tổng quát ( bao gồm cả cộng H 2 vào gốc R và cộng H 2 vào nhóm chức –CHO)

C n H 2n+2-2a-z (CHO) z + (a+z)H 2 0

Ni t

→C n H 2n+2-z (CH 2 OH) z Vậy:

Anđehit + H 2 0

Ni t

→ancol bậc 1 Bạn đọc có biết kĩ thuật viết – cân bằng phản ứng này không?cực đễ, bạn chỉ cần biết một kĩ thuật nhỏ là

OK, nếu bạn chưa biết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO

i Từ phản ứng này bạn đọc thấy ngay, trong phản ứng của anđehit với H 2 thì:

i Từ phản ứng cũng thấy : C+1 CHO

∈ + 2e →C -1∈CH OH2

→trong phản ứng với H 2 , anđehit là chất oxi hóa hay còn gọi là chất bị khử →phản ứng của anđehit với

H 2 được gọi là phản ứng khử anđehit ( vì anđehit bị khử mà bạn!) và là một công đoạn để điều ancol bậc

1

2

H

andehit n

n = ∑Lkπ (toàn tử) = a + Số chức CHO

Ngoài ra còn có : n H2(pư) = n andehit pu( )= n (T) – n (S) = n ancol sinh ra

(2).Khi cho ancol tác dụng với Na.K thì do :

Y

n

M = → = → = →giảm 1 mol so với X , đây cũng chính là

mol H2 đã phản ứng ( và bằng mol anđehit đã phản ứng = mol ancol sinh ra)

- Khi cho ancol + Na theo phân tích trên ta có :

22, 4 2 1

ancol H

n V

×

Bài 5.Cho hỗn hợp khí X gồm HCHO và H2 đi qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng Sau khi phản ứng xảy

ra hoàn toàn , thu được hỗn hợp Y gồm hai chất hữu cơ.Đốt cháy hết Y thì thu được 11,7g H2O và 7,84 lít khí CO2 (đktc).% thể tích của H2 trong X là

Phân tích

i Để giải nhanh một bài toán hóa , nhất là những bài phức tạp cần phải chuyển bài toán thành một sơ đồ

i Giải bài toán mà đề cho nhiều thí nghiệm liên ti ếp thì bạn đọc nên nghĩ tới :

- Phương pháp bảo toàn nguyên tố

- Phương pháp bảo toàn khối lượng ( cho một giai đoạn nào đó)

- Phương pháp bảo toàn electron( nếu là vô cơ)

HCHO HCHO

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C có

mol HCHO = mol CO2 =0,35 mol

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố H có :

Mol HCHO + mol H2 = mol H2O % 2 0,3 100 46,15%

Riêng HCHO lại cho n HCHO :n Ag = 1:4 do:

i Các anka-1-in tác dụng với AgNO 3 /NH 3 theo tỉ lệ 1:1 theo phản ứng:

HC CH≡ + AgNO + NH →AgC CAg≡ ↓ + NH NO

→khi giải bài toán có liên quan tới anka-1-in mà chưa biết công thức của ank-1-in thì bạn đọc cứ giải bình thường theo tỉ lệ 1:1 còn nếu thấy vô lí ( nghiệm lẻ, nghiệm âm…) thì chứng tỏ ank-1-in trong bài đang xét là HC CH≡

i Anđehit và các hợp chất có nhóm -CHO chỉ tác dụng với dung dịch n ước brom, không tác dụng với dung

dịch Br 2 trong CCl 4 :

RCHO + Br 2 +H 2 O →RCOOH + 2HBr Trong khi đó, các hợp chất có liên kết đôi C=C hoặc liên kết ba C C≡ thì có thể cộng với nước brom hoặc dung dịch brom trong dung môi CCl 4

C n H 2n+2-2a + aBr 2 →C n H 2n+2-2a Br 2a

Bài 7 Oxi hóa hỗn hợp X gồm hai ancol no,đơn chức,mạch hở ,kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng.Oxi hóa

hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp 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 AgNO3 /NH3 thu được 54g Ag.Giá trị của m là

Phân tích

(1) Các vấn đề lí thuyết và kĩ thuật giải nhanh bài toán oxi hóa ancol bằng CuO/t 0

i Phương pháp chung để điều chế anđehit(và xeton) là oxi hóa nhẹ anol bậc I, ancol bậc II tương ứng bằng CuO :

- Ancol bậc 1 +CuO t0→ anđehit + Cu + H 2 O

RCH 2 OH + CuO t0→ RCHO + Cu + H 2 O

- Ancol bậc 2 + CuOt0→ Xeton + cu + H 2 O

RCH(OH)R / + CuO t0→ RCOR / + Cu + H 2 O

i Một số kĩ thuật giải bài tập

- Ancol bậc I tức R-CH 2 -OH bị oxi hóa thành anđehit và axit (axit là sản phẩm phụ có bài bỏ qua, có bài không,bạn đọc cần chú ý điều này.Nhiều năm BGD đã ra kiểu bài tập này và đều là những bài rất đặc sắc) :

R CH− −OH →∈ RCHO→∈ RCOOH Ngược lại, nếu sự oxi hóa ancol cho ra anđehit hay axit thì có thể kết luận đó là ancol bậc I

- Ancol bậc II tức RCH(OH)R / bị ox hóa thành xeton :

RCH(OH)R / +[ ]O∈CuO O, 2

→ RCOR /

- An col bậc III không bị oxi hóa không hoàn toàn bởi CuO, nung nóng

- Nhận xét : nếu có phản ứng xảy ra thì luôn có :

t

Y RCH OH CuO+ →RCHO↑ +Cu H O+ ↑

ta có :

+) m rắn au = m rắn trước - 16.n pư

+) M Y = M X -2

+) ∆ m rắn giảm = m O trong oxt pư = 16.n pư

Trong các biểu thức trên, n pư = mol / hscb và tính theo chất nào trên phản ứng cũng được.Vậy n pư = n X =

( công thức này chỉ đúng khi ancol hết)

(2) Lí thuyết và kĩ thuật giải nhanh phan rứng tráng gương( anđehitt + AgNO 3 /NH 3 )

- Cách viết phản ứng: có 2 cách

Cách 1.mô tả đúng bản chất

Ban đầu: 2nAgNO 3 +2nNH 3 + 2nH 2 O →2nAgOH + 2nNH 4 NO 3

Tiếp đó: 2nAgOH + 4nNH 3 →2n Ag NH[ ( 3 2) ]OH

Sau đó: R(CHO) n + 2n[Ag NH( 3 2) ]OH → R(COONH 4 ) n + 3nNH 3 + nH 2 O + 2nAg ↓

Kết quả R(CHO) n + 2nAgNO 3 + 3nNH 3 + nH 2 O t0→ R(COONH 4 ) n + 2nNH 4 NO 3 + 2nAg ↓ Phức tạp quá phải không bạn? Thực ra không phức tạp như bạn đọc nghĩ đâu vì có một kĩ thuật giúp bạn viết và cân bằng phản ứng này cực nhanh nếu bạn chưa biết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO

Ngoại lệ : Nếu R = H thì anđehit là HCHO và phản ứng là :

HCHO + 4AgNO 3 +6 NH 3 + 2H 2 O t0→ (NH 4 ) 2 CO 3 + 4NH 4 NO 3 + 4Ag ↓ Vậy nếu là HCHO thì Ag 4

HCHO

n

n = → khi giải bài tập về anđehit đơn chức có liên quan tới phản ứng tráng gương thì bạn đọc cứ giải bình thường, nếu thấy kết quả vô lí ( âm, không đẹp ) thì chứng tỏ trong bài toán đang xét có HCHO

Đối với một hỗn hợp 2 anđehit đơn chức tác dụng với AgNO 3 /NH 3 cho n Ag > 2.n anđehit thì một trong hai

Ag

andehit n

n = 2.Số nhóm CHO

anđehit của hỗn hợp phải là HCHO và khi đó : 2n hh anđehit < n Ag < 4n hh anđehit

Hướng dẫn giải

- Theo phân tích trên ta có trong phản ứng oxi hóa ancol bằng CuO ta có:

nancol = nanđehit = 0,2 mol

- Theo đề thấy 54 0,5( ) 2 0, 4( 0 )

108

n = = mol > n = m l →Trong Y phải có anđehit HCHO

→Anđehit còn lại là CH3CHO →Hỗn hợp ancol ban đầu là CH3OH vàC2H5OH

- Đặt mol của HCHO = a, mol của CH3CHO = b.Theo đề và công thức tính nhanh của phản ứng tráng gương ta có hệ:

Phân tích

i Tìm công thức của chất từ một hỗn hợp thì phương pháp trung bình là hiệu quả nhất

i Trong một bài toán đốt cháy mà đề cho số liệu của O 2 thì nhất thiết phải dùng bảo toàn nguyên tó oxi

i Trong một phản ứng có n chất mà cho số liệu của (n-1) chất thì đó là dấu hiệu để bạn đọc sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng

i Các đáp án A,B,C,D là một dữ kiện quan trọng , cần thường xuyên khai thác trong quá trình làm bài

i Nếu gặp một bài toán hóa học mà bạn đọc không định hướng được cách giải hoặc định hướng được nhưng lời giải quá dài ( nhiều số liệu) thì thay vì giải bạn nên thực hiện các phép thử: đưa lần lượt các phương án A,B,C,d lên đề,lập hệ, giải hệ.Khi đó đáp án nào làm cho hệ có nghiệm đẹp là Ok

- Áp dụng bảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy :

Anđehit + O2 →CO2 + H2O

Ghi chú Bạn đọc có thể gải cũng rất nhanh bài này bằng phương pháp thử

Bài 9 Hiddro hóa hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no,đơn chức,mạch hở ,kế tiếp nhau trong

dãy đồng đẳng thu được (m +1) gam hỗn hợp hai ancol Mặt khác khi đốt hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa đủ 17,92 lít khí O2 (đktc).Giá trị của m là

Phân tích

i Gặp bài toán hỗn hợp các chát chưa biết thì phương pháp trung bình là hiệu quả nhất

i Đề cho khối lượng trước, cho khối lượng sau thì phải dùng tăng – giảm khối lượng

i Đề cho O 2 thì nhất thiết phải dùng bảo toàn Oxi hoặc xét tỉ lệ của O 2 với các chất khác

Hướng dẫn giải

- Thay hỗn hợp anđehit đề cho bằng một anđehit tương đương C H O n 2n

- Theo phản ứng :

Theo phương pháp tăng – giảm khối lượng có :

mancol - manđehit = 2.npư

(npư = nanđehit = nancol = nH2)

- Vì anđehit là no, đơn chức nên n CO2 =n H O2 =a mol( )

- Áp dụng bảo toàn nguyên tố oxi cho phản ứng cháy có:

hh andehit O CO H O

- Áp dung định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy tính được m =17,8g

Bài 10 Cho m gam hỗn hợp etanal và propanal phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 /NH3 , thu được 43,2g kết tủa và dung dịch chứa 17,5g muối amoni của 2 axit hữu cơ Giá trị của m là

Phân tích

(1).Tên thay thế của anđehit

i Tên thay thế của anđehit = tên hiddrocacbon tương ứng ( cùng C) +al

i Khi cần đánh số ( C ≥ 4) thì đánh số 1 tại C của CHO

i Để thấy nhanh tên của hiddrocacbon bạn đọc chỉ cần “ xóa ” nguyên tố oxi của nhóm CHO đi là xong.Kĩ năng này cũng áp dụng được cho cho axit và xeton

(2)Một số kĩ thuật tính toán trên phản ứng tráng gương

i Đề cho cả khối lượng trước, cả khối lượng sau →thì phải dùng phương pháp tăng giảm khối lượng

i Trong phản ứng tráng gương :

R(CHO) n + →R(COONH 4 ) n

→theo phương pháp tăng –giảm khối lượng có :

m muối amoni = m anđehit +33× số nhóm chức× n pư

(n pư = n anđehit = n muối )

i Trong phản ứng tráng gương của anđehit đơn chức :

RCHO + 2[Ag NH( 3 2) ]OH →RCOONH 4 + NH 3 + H 2 O +2Ag ↓

Hướng dẫn giải

- Theo công thức tính nhanh của phản ứng tráng gương có :

nhh anđehit = 1 1 43, 2 0, 2

2×n Ag = ×2 108 = mol

- Theo phương pháp tăng – giảm khối lượng có : 17,5= m +33.0,2→m = 10,9g

Bài 11.Đốt cháy hoàn toàn anđehit X, thu được thể tích khí CO2 bằng thể tích hơi nước( trong cùng điều kiện nhiệt độ,áp suất).Khi cho 0,01 mol X tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thì thu

được 0,04 mol Ag.X là

A Anđehit no, mạch hở, hai chức B Anđehit axetic

C Anđehit fomic D Anđehit không no, mạch hở,hai chức

(2) Một số kĩ thuật giúp bạn đọc giải nhanh bài toán đốt cháy

i Khi gặp bài toán đốt cháy trong hữu cơ thì nghĩ ngay tới hệ thống công thức giải nhanh cho phản ứng đốt cháy :

a = iên kết pi π Quan hệ mol

CO 2 và H 2 O Kiểu CTPT của hợp chất Công thức tính nhanh

- Cách viết phản ứng: có 2 cách

Cách 1.mô tả đúng bản chất

Ban đầu: 2nAgNO 3 +2nNH 3 + 2nH 2 O →2nAgOH + 2nNH 4 NO 3

Tiếp đó: 2nAgOH + 4nNH 3 →2n Ag NH[ ( 3 2) ]OH

Sau đó: R(CHO) n + 2n[Ag NH( 3 2) ]OH → R(COONH 4 ) n + 3nNH 3 + nH 2 O + 2nAg ↓

Kết quả R(CHO) n + 2nAgNO 3 + 3nNH 3 + nH 2 O t0→ R(COONH 4 ) n + 2nNH 4 NO 3 + 2nAg ↓ Phức tạp quá phải không bạn? Thực ra không phức tạp như bạn đọc nghĩ đâu vì có một kĩ thuật giúp bạn viết và cân bằng phản ứng này cực nhanh nếu bạn chưa biết hãy alo , SMS hoặc cmt lên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO

Ngoại lệ : Nếu R = H thì anđehit là HCHO và phản ứng là :

HCHO + 4AgNO 3 +6 NH 3 + 2H 2 O t0→ (NH 4 ) 2 CO 3 + 4NH 4 NO 3 + 4Ag ↓

Vậy nếu là HCHO thì Ag 4

HCHO

n

n = → khi giải bài tập về anđehit đơn chức có liên quan tới phản ứng tráng gương thì bạn đọc cứ giải bình thường, nếu thấy kết quả vô lí ( âm, không đẹp ) thì chứng tỏ trong bài toán đang xét có HCHO

Đối với một hỗn hợp 2 anđehit đơn chức tác dụng với AgNO 3 /NH 3 cho n Ag > 2.n anđehit thì một trong hai anđehit của hỗn hợp phải là HCHO và khi đó : 2n hh anđehit < n Ag < 4n hh anđehit

Hướng dẫn giải

- Vì X +O2→ CO2 + H2O (

CO H O CO H O

V =V →n =n nên X là anđehit no,mạch hở

Vì trong phản ứng tráng gương có n Ag = ×4 n X → X là HCHO

Bài 12 Một anđehit mạch hở X có tỉ khối hơi so với H2 nhỏ hơn 30 X phản ứng tối đa với H2 theo tỉ lệ mol 1 :3.Cho 0,1mol X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư trong NH3 thì thu được bao nhiêu gam chất rắn ?

n = 2.Số nhóm CHO

Vì X phản ứng tối đa với H2 theo tỉ lệ mol 1 :3 →X phải có 3π Đặt công thức của X có dạng CHO→X là CH ≡C CHO−

R-Bài 13.Hỗn hợp M gồm một anđehit và một ankin ( có cùng nguyên tử C).Đốt cháy hoàn toàn x mol hỗn

hợp M, thu được 3x mol CO2 và 1,8x mol H2O.% số mol của anđehit trong hỗn hợp M là

iTừ phản ứng cháy tổng quát dễ thấy

- Với anđehit no, đơn chức ( a= 0,z =1) thì : :

- Nếu tính được n = x thì kết luận được ngay anđehit cần tìm là HCHO hoặc CHO-CHO

C3H2O(CH ≡C CHO− )CH ≡C CHO− )

-Chọn x = 1mol,đ ặt mol của C3H4 = a, mol C3H2O = b

cháy m gam hỗn hợp X thu được 3,06g H2O và 3,136 lít CO2 (đktc).Mặt khác cho 13,2g hỗn hợp X thực hiện phản ứng tráng gương thấy có p gam Ag kết tủa.Giá trị của p là

Phân tích

(1) Kĩ thuật sử lí bài toán chia hỗn hợp thành các phần không giống nhau ( không đều nhau)

i Cách nhận dạng bài toán thuộc loại này

- Số liệu cho ở các phần theo có đơn vị khác nhau(Ví dụ một phần cho là mol, một phần lại cho là gam)

- Hỗn hợp được chia thành nhiều phần nhưng không cho biết tỉ lệ chia

- Hỗn hợp được chia thành nhiều phần theo khối lượng cụ thể, và có ít nhất một phần không biết khối lượng cụ thể( chỉ cho oqr dạng tham số như m, a…)

i Kĩ thuật gải cơ bản

-Vì tỉ lệ số mol của các chất trong hỗn hợp ban đầu hay sau khi chia phần luôn không đổi →nếu coi phần

này coi khối lượng gấp k lần khối lượng phần kia thì số mol của các chất tương ứng cũng gấp k lần,từ đó tìm mối liên hệ giữa các phần để giải hoặc đặt thêm ẩn số phụ là k,sau đó thiết lập hệ phương trình và giải.

(2)Một số kĩ thuật giúp bạn đọc giải nhanh bài toán đốt cháy

i Khi gặp bài toán đốt cháy trong hữu cơ thì nghĩ ngay tới hệ thống công thức giải nhanh cho phản ứng đốt cháy :

− , trong đó nếu a =1 thì tử n H O2 −n CO2 = ).Hay gặp: 0

- Các hợp chất kiểu C n H 2n … như anken-xicloanankan(C n H 2n ) , Anđehit no,đơn chức - xeton no, đơn