Đề cương học kỳ 1
Mr Trung & Mr Tâm ĐỀ CƯƠNG HK I Chương 1: Điện li A LÝ THUYẾT CẦN NHỚ BÀI SỰ ĐIỆN LY Sự điện ly trình phân ly chất nước nóng chảy tồn ion ( ion dương ,ion âm) Sự điện ly biểu diễn phương trình điện ly Bài PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LY I.Định nghĩa Độ điện li anpha chất điện ly tỉ số số phân tử phân li ion (n) tông số phân tử hòa tan (no) α= n no Chất điện li mạnh : chất tan nước ,các phân tử phân li ion Chất điện li yếu : chất tan nước ,chỉ có phần số phân tử hòa tan phân li ion ,phần lại tồn dạng phân tử dung dịch Bài 3.AXIT- BAZO- MUỐI 1.Axit –bazo theo Arenius: Aixt chất tan nước phân li cation H+ Bazo chất tan nước phân li anion OH2.Axit nhiều nấc axit mà phần tử phân li nhiều nấc ion H+ 3.Bazo nhiều nấc baazo mà phần tử phân li nhiều ion OH4.Hidroxit lưỡng tính : chất tan nước vừa phân li axit, vừa phân li bazo 5.Axit- bazo theo Brontstet: Axit chất nhường proton (H+) Bazo chất nhận proton 6.Hằng số phân li axit HA ƒ H + + A− H + A− Ka = [ HA] Ka số phân li axit ,phụ thuộc vào nhiệt độ ,bản chất axit Ka nhỏ lực axit yếu 7.Hằng số phân li bazo ROH ƒ R + + OH − R + OH − Kb = [ ROH ] Kb số phân li bazo ,phụ thuộc vào chất bazo nhiệt độ, Kb nhỏ lực bazo yếu Muối: hợp chất tan nước phân li cation kim loại ( cation NH4+) anion gốc axit Có loại : muối trung hịa muối axit I.Cơng thức tính pH : pH + pOH = 14 pH = -lg [H+] • pH < : mơi trường axit [H+].[OH-]=10 -14 tích số ion nước Mr Trung & Mr Tâm • • pH = : mơi trường trung tính pH > : mơi trương Bazơ AXIT TRUNG TÍNH KIỀM Q TÍM ĐỎ TÍM XANH PHENOLPHTALEIN KHƠNG MÀU KHƠNG MÀU HỒNG Chú ý: trộn số chất thị có khoảng pH đổi màu ,ta hỗn hợp chất thị -bazo vạn Điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy ion kết hợp với tao chất: kết tủa, điện li yếu, chất khí pt ion rút gọn cho biết chất phản ứng dd chất điện li Trong pt ion rút gọn: loại bỏ ion không tham gia phản ứng, chất kết tủa, điện li yếu, chất khí giữ nguyên dạng phân tử Phản ứng tạo thành chất kết tủa Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓ Pt ion thu gọn :Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ Phản ứng tạo thành chất điện ly yếu : NaOH + HCl → NaCl ++ H2O PT ion thu gọn : H+ + OH- → H2O Phản ứng tạo thành ion phức : AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)]2Cl Phản ứng tạo thành axit yếu : Phương trình phân tử: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ Phương trình ion đầy đủ: 2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + H2O + CO2↑ Phương trình ion rút gọn: CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ Lưu ý : Tính tan số muối: + Tất muối nitrat (NO3-) tan: ví dụ NaNO3, Ca(NO3)2, Cu(NO3)2……… + Hầu hết muối clorua(Cl-) tan trừ AgCl, PbCl2 + Hầu hết muối sunfat(SO42-) tan trừ BaSO4, CaSO4,PbSO4 + Hầu hết muối sunfua(S2-) không tan trừ muối sunfua kim loại Kiềm: Na2S, K2S, Li2S và( NH4)2S + Hầu hết muối cacbonat (CO32-) không tan trừ muối cacbonat kim loại Kiềm: Na2CO3, Li2CO3, K2CO3 (NH4)2CO3 + Hầu hết muối Photphat (PO43-)và hidrophotphat(HPO42-) không tan trừ muối Photphat hidrophotphat kim loại Kiềm (Na, K) NH4+ Li3PO4 không tan + Hầu hết muối đihidrophotphat(H2PO4-) Tính tan Bazơ: Bazo tan gồm: LiOH NaOH, KOH, Ba(OH) Ca(OH)2 Bazo không tan gồm : Fe(OH)3 màu nâu đỏ, Cu(OH)2 màu xanh lam, Fe(OH)2 có màu trắng xanh … II.KHÁI NIỆM SỰ THỦY PHÂN CỦA MUỐI Phản ứng trao đổi ion dd muối hòa tan nước làm cho pH biến đổi gọi phản ứng thủy phân muối Điều kiện thủy phân muối : Muối trung hịa tạo gơc bazo mạnh gốc axit yếu : môi trường kiềm (pH > 7) Muối trung hòa tạo gốc bazo yếu gốc axit mạnh : tan ,gốc bazo yếu bị thủy phân ,dd có tính axit (pH n H O ) 2 - Oxi hóa khơng hồn tồn: Tương tự anken ankadien, ankin có khả làm màu dung dịch thuốc tím Phản ứng dùng để nhận biết ankin Điều chế: a Phịng thí nghiệm: CaC2 + 2H2O → C2H2↑ b Trong công nghiệp: 2CH4 + C2H2 1500 C → Ca(OH)2 + 3H2 BENZEN VÀ DÃY ĐỒNG ĐẴNG Hidrocacbon thơm khơng no mạch hở mà phân tử có chứa vịng benzen ,có cơng thức chung CnH2n-6 với n>= Đồng đẵng - Đồng phân - Danh pháp: a Đồng đẵng: Dãy đồng đẵng benzen có CTTQ CnH2n-6 b Đồng phân: Đồng phân vị trí tương đối nhóm ankyl xung quanh vịng benzen (o, m, p) - Ví dụ: C8H10 C2H5 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 c Danh pháp: Gọi tên theo danh pháp hệ thống Số vị trí nhóm ankyl + tên ankyl + benzen - VD: C6H5CH3 (metylbenzen) Tính chât hóa học: dễ , khó cộng , bền với tác nhân oxi hóa a Phản ứng thế: * Thế nguyên tử H vòng benzen - Tác dụng với halogen + Br2 Br bột Fe + HBr Cho ankyl benzen phản ứng với brom có bột sắt thu hỗn hợp sản phẩm brom chủ yếu vào vị trí ortho para 23 Mr Trung & Mr Tâm CH3 -Br CH3 + Br2 + HBr o-bromtoluen CH3 + HBr Br p-bromtoluen - Phản ứng benzen đồng đẳng với axit HNO3 xãy tương tự phản ứng với halogen NO + HNO t0, H2SO + H2 O nitrobenzen NO + HNO H2SO + O 2N H2 O NO 1,3,5-trinitrobenzen - Quy tắc H vòng benzen: Các ankyl benzen dể tham gia phản ứng nguyên tử H vòng benzen benzen ưu tiên vị trí ortho para so với nhóm ankyl * Thế nguyên tử H mạch - C6H5CH3 + Br2 t → C6H5CH2Br + HBr b Phản ứng cộng: - Cộng H2 cộng Cl2 24 Mr Trung & Mr Tâm + 3H2 Ni xiclohexan Cl + Cl Cl Cl askt Cl Cl Cl c Phản ứng oxi hóa: - Oxi hóa khơng hồn tồn: Toluen có khả làm màu dung dịch thuốc tím cịn benzen khơng Phản ứng dùng để nhận biết Toluen COOK CH + + 2KMnO 2MnO + KOH + - Phản ứng oxi hóa hồn tồn: CnH2n-6 + 3n - O2 → nCO2 + (n-3)H2O Điều chế : • Đi từ than đá : CaCO3→ CaO→CaC2→C2H2→C6H6 • Đi từ muối natri: C6H5COONa +NaOH → C6H6 + Na2CO3 STIREN: Cấu tạo: CTPT: C8H8; CTCT: CH=CH2 Tính chất hóa học: 25 H 2O Mr Trung & Mr Tâm a Phản ứng với dung dịch Br2 Phản ứng dùng để nhận biết stiren b Phản ứng với H2 c Tham gia phản ứng trùng hợp liên kết đôi C=C VI NAPTTALEN: Câu tạo phân tử: - CTPT: C10H8 CTCT: Tính chất hóa học: - Tham gia phản ứng tham gia phản ứng cộng DẪN XUẤT HALOGEN - ANCOl - PHENOl I DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIDROCACBON Khái niệm - Khi thay nguyên tử hidro phân tử hidrocacbon nguyên tử halogen ta dẫn xuất halogen có CTTQ: RCl + Ví dụ: CH3Cl, C6H5Cl - Bậc dẫn xuất halogen: Chính bậc nguyên tử C liên kết trực tiếp với C + Ví dụ: Bậc I: CH3CH2Cl (etyl clorua) Bậc II: CH3CHClCH3 (isopropyl clorua) Bậc III: (CH3)C-Br (tert - butyl bromua) Tính chất hóa học: a Phản ứng nguyên tử halogen nhóm OH: RX + NaOH t → CH3CH2Br + NaOH ROH + NaX t CH3CH2OH → + NaBr b Phản ứng tách hidro halogenua: - CH3-CH2Cl + KOH C2 H 5OH → t0 CH2=CH2 + KCl + - PTTQ: (đối với dẫn xuất halogen no, đơn chức, mạch hở) 26 H2O Mr Trung & Mr Tâm CnH2n+1X + KOH C2 H5OH CnH2n → t0 + KX + H2O - Quy tắc Zaixep: Nguyên tử X tách với nguyên tử H C bậc cao ANCOL Định nghĩa - Phân loại a Định nghĩa - Ancol hợp chất hữu phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử C no Ví dụ: C2H5OH - Bậc ancol bậc nguyên tử C liên kết trực tiếp với nhóm OH Thí dụ CH3-CH2-CH2-CH2OH: ancol bậc I CH3-CH2-CH(CH3)-OH: ancol bậc II CH3-C(CH3)2-OH: ancol bậc III b Phân loại - Ancol no, đơn chức, mạch hở (CnH2n+1OH): Ví dụ: CH3OH - Ancol không no, đơn chức mạch hở: CH2=CH-CH2OH - Ancol thơm đơn chức: C6H5CH2OH -OH - Ancol vòng no, đơn chức: xiclohexanol - Ancol đa chức: CH2OH-CH2OH (etilen glicol), CH2OH-CHOH-CH2OH (glixerol) Đồng phân - Danh pháp a Đồng phân: Chỉ có đồng phân cấu tạo (gồm đồng phân mạch C đồng phân vị trí nhóm OH) - Thí dụ C4H10O có đồng phân ancol CH3-CH2-CH2-CH2OH; CH3-CH(CH3)-CH2OH CH3-CH2-CH(CH3)-OH; CH3-C(CH3)2-OH b Danh pháp: - Danh pháp thường: Ancol + tên gốc ankyl + ic 27 Mr Trung & Mr Tâm + Ví dụ: C2H5OH (ancol etylic) - Danh pháp thay thế: Tên hidrocacbon tương ứng với mạch + số vị trí nhóm OH + ol + Ví dụ: C H C H(CH ) C H C H 2OH (3-metylbutan-1-ol) Tính chất vật lý - Tan nhiều nước tạo liên kết H với nước Độ tan nước giảm dần số nguyên tử C tăng lên Tính chất hóa học a Phản ứng H nhóm OH * Tính chất cung ancol 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑ * Tính chất đặc trưng ancol đa chức có hai nhóm OH liền kề - Hòa tan Cu(OH)2 điều kiện thường tạo thành dung dịch màu xanh lam Phản ứng dùng để nhận biết ancol đa chức có hai nhóm OH liền kề 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O b Phản ứng nhóm OH * Phản ứng với axit vô C2H5 - OH + H - Br C2H5Br + H2O t → * Phản ứng với ancol H SO , 140 C 2C2H5OH C2H5OC2H5 + H2O → đietyl ete - PTTQ: 2ROH R-O-R H 2SO , 140 C → + H2O c Phản ứng tách nước C2H5OH - PTTQ: C2H4 CnH2n + H 2SO , 170 C → H SO , 170 C CnH2n+1OH → + H2O H2O d Phản ứng oxi hóa: - Oxi hóa khơng hồn tồn: + Ancol bậc bị oxi hóa CuO/to cho sản phẩm andehit 28 Mr Trung & Mr Tâm RCH2OH + CuO RCHO + Cu↓ t → + H2O + Ancol bậc hai: bị oxi hóa CuO/to cho sản phẩm xeton R-CH(OH)-R’ + CuO R-CO-R’ + Cu↓ + H2O t → + Ancol bậc III khó bị oxi hóa - Oxi hóa hồn tồn: CnH2n+1OH + 3n O2 t → nCO2 + (n+1)H2O Điều chế: a Phương pháp tổng hợp: - Điều chế từ anken tương ứng: CnH2n + H2O H 2SO , t → CnH2n+1OH - Điều chế Glixerol từ anken tương ứng CH2=CH-CH3 b Phương pháp sinh hóa: Điều chế C2H5OH từ tinh bột (C6H10O5)n +H O C6H12O6 → t , xt C6H12O6 enzim → 2C2H5OH + 2CO2 PHENOL Định nghĩa - Phân loại - Danh pháp a Định nghĩa: Phenol hợp chất hữu phân tử có nhóm -OH liên kết trực tiếp với nguyên tử C vòng benzen Có CTTQ : CnH2n-7OH - Ví dụ: C6H5OH (phenol) b Phân loại: - Phenol đơn chức: Phân tử có nhóm -OH phenol - Phenol đa chức: Phân tử chứa hai hay nhiều nhóm -OH phenol c Danh pháp: Số vị trí nhóm + phenol Tính chất hóa học: a Phản ứng ngun tử H nhóm OH - Tác dụng với kim loại kiềm 29 Mr Trung & Mr Tâm 2C6H5OH + 2Na → 2C6H5ONa + H2↑ - Tác dụng với dung dịch bazơ C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O b Phản ứng H vịng benzen: • Tác dụng với dung dịch Brom (Phản ứng dùng để nhận biết phenol) C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH↓ VÀNG + 3HBr • Tác dụng với axit nitric đặc ,tạo axit piric màu vàng không tan nước: C6H5OH + 3HNO3 → C6H2(NO2)3OH↓ VÀNG + 3H2O Điều chế: Để điều chế phenol ta có sơ đồ sau: C6H6 → C6H5Br → C6H5ONa → C6H5OH ANDEHIT - XETON - AXIT CACBOXYLIC I ANDEHIT Định nghĩa - Danh pháp a Định nghĩa: Andehit hợp chất hữu mà phân tử có nhóm -CH=O liên kết trực tiếp với nguyên tử C nguyên tử H CTTQ : CnH2n+1CHO - Ví dụ: HCHO, CH3CHO b Danh pháp: - Tên thay andehit no đơn chức mạch hở sau: Tên hidrocacbon no tương ứng với mạch + al Ví dụ: C H C H(CH3 ) C H C HO (3-metylbutanal) - Tên thường số anđehit: Andehit + tên axit tương ứng Ví dụ: HCHO (andehit fomic), CH3CHO (andehit axetic) Tính chất hóa học 30 Mr Trung & Mr Tâm - Vừa thể tính oxi hóa, vừa thể tính khử a Tính oxi hóa: Phản ứng cộng H2 (tạo thành ancol bậc I): RCHO + H2 Ni, t → RCH2OH b Tính khử: Tác dụng với chất oxi hóa t R-CHO + 2AgNO3 + H2O + 3NH3 → R-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH t → R-COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 RCOONa + Cu2O↓ + 3H2O (đỏ gạch) Các phản ứng dùng để nhận biết andehit • Phản ứng với dung dịch thuốc tím 3RCHO + 2KMnO4 → 2RCOOK + 2MnO2↓ + RCOOH + H2O • Phản ứng cháy : Cn H n +1CHO + • 3n + O2 → (n + 1)CO2 + (n + 1) H 2O Phản ứng với phenol tạo nhựa phenolfomandehit OH + (n+2) OH OH CH (n+1) HCHO OH CH + n Điều chế - Để điều chế andehit ta từ ancol phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn CH3CH2OH + CuO t → CH3CHO + Cu + H2O - Đi từ hidrocacbon 2CH2=CH2 + O2 xt, t → 2CH3CHO -Đi từ axetilen HgSO4 ,80 C C2 H + H 2O [ CH = CH − OH ] → CH 3CHO → -Đi từ metan CH4 + O2 → HCHO + H2O 31 (n+1) + H2 O Mr Trung & Mr Tâm II XETON Định nghĩa - Là hợp chất hữu mà phân tử có nhóm C=O liên kết trực tiếp với hai nguyên tử C -Ví dụ: CH3-CO-CH3 (đimetyl xeton), CH3-CO-C6H5 (metyl phenyl xeton) Tính chất hóa học - Cộng H2 tạo thành ancol bậc II R-CO-R’ + H2 RCH(OH)R’ Ni, t → Ni, t CH3-CO-CH3 + H2 → CH3CH(OH)CH3 - Xeton không tham gia phản ứng tráng gương Điều chế - Oxi hóa khơng hồn tồn ancol bậc II CH3CH(OH)CH3 + CuO t → CH3-CO-CH3 + Cu + H2O - Đi từ hidrocacbon III AXIT CACBOXYLIC Định nghĩa - Danh pháp a Định nghĩa - Là phân tử hợp chất hữu mà phân tử có nhóm -COOH liên kết trực tiếp với nguyên tử C nguyên tử H - Ví dụ: HCOOH, CH3COOH, b Danh pháp - Tên thay axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở sau: Axit + số thứ tự nhóm + tên nhóm thế+ tên hidrocacbon no tương ứng với mạch + oic - Ví dụ: C H3 C H(CH ) C H C H C OOH (Axit-4-metylpentanoic) Tính chất vật lý - Axit tan nhiều nước tạo liên kết H với nước độ tan giảm dần số nguyên tử C tăng lên 32 Mr Trung & Mr Tâm - Nhiệt độ sôi cao ancol tương ứng liên kết H nguyên tử bền liên kết H phân tử ancol Tính chất hóa học a Tính axit: Có đầy đủ tính chất axit CH3COOH + NaOH 2CH3COOH + ZnO → → CH3COONa + H2O (CH3COO)2Zn + H2O 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2↑ + H2O 2CH3COOH + Zn (CH3COO)2Zn + H2↑ → b Phản ứng nhóm -OH (phản ứng este hóa): + H ,t → ¬ RCOOH + R’OH CH3COOH + C2H5OH + H ,t → ¬ RCOOR’ + CH3COOC2H5 H2O + H2O + H2O etyl axetat Điều chế axit axetic a Lên men giấm C2H5OH + O2 men giÊm → CH3COOH b Oxi hóa andehit axetic xt → 2CH3CHO + O2 2CH3COOH c Từ metanol t , xt CH3OH + CO CH3COOH → Đây phương pháp đại sản xuất axit axetic 33 ... KL(g) M 12 x y 16 z % 10 0 %C %H %O Từ tỉ lệ: M 12 x y 16 z = = = 10 0 %C % H %O → x = m.%C /12 .10 0 → y = M.%H /1. 100 → z = M.%O /16 .10 0 b) Thông qua CTĐG CTĐg là: (CH2O)n Từ MX = (12 +1 + 16 ).n = 60... thức đơn giản A CTPT A; CxHyOz 11 Mr Trung & Mr Tâm Tỷ lệ số mol (tỉ lệ số nguyên tử) nguyên tố A NC: nH : nO = x : y ; z 73 ,14 7,24 19 ,62 : = 12 16 = 6,095 : 7,204 : 1, 226 = : : = II Công thức phân... CO2 44 m CO2 12 .10 0% => %C = 44.m A mH = 2.m H2O => %H d) Biểu thức tính: 18 m H2 O 2 .10 0% 18 .m A m N = 28.V / 22, => %N = m N 10 0% mA - Oxi; mo = mA - (mC + mH + mN + ) Hay: %O = 10 0 - (%C +