Hệ thống lý thuyết và bài tập về Hóa Hữu cơ – Phần dẫn xuất Hiđrocacbon, chi tiết và đầy đủ. Là tài liệu rất cần thiết đối với học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh. Bộ tài liệu gồm 2 phần: Phấn 1: Từ đại cương Hóa Hữu cơ và toàn bộ Hidro cacbon. Phần 2: Bao gồm các hợp chất có nhóm chức (hết chương trình Hữu cơ). Gồm 6 chương: Chương 1: Rượu – Phenol; Chương 2: Anđehit – Xeton; Chương 3: Axit cacboxylic; Chương 4: Este – Lipit; Chương 5: Cacbohiđrat; Chương 6: Amin – Aminoaxit – Polime. Hy vọng tài liệu đêm lại nhiều ý nghĩa cho quý bạn đọcTrân trọng cảm ơn.
CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN ThS NGUYỄN ĐỨC TRUNG Chuyên đề luyện thi Đại học mơn Hố học Hữu phần CHUN ĐỀ - RƯỢU - PHENOL A NHÓM CHỨC I Ví dụ C2H5OH : rượu etylic ; CH3COOH : axit axetic => nhóm -OH , -COOH : nhóm chức II Định nghĩa: Nhóm chức nhóm nguyên tử định tính chất hố học đặc trưng hợp chất hữu III Giới thiệu vài nhóm chức thường gặp -OH : nhóm chức rượu (nhóm hydroxyl) -O: nhóm chức ete -CHO : nhóm chức andehit (nhóm fomit) -CO: nhóm chức xeton -COOH : nhóm chức axit (nhóm cacboxyl) -COO- : nhóm chức este -NH2 : nhóm chức amin bậc I (nhóm amino) -NH: nhóm chức amin bậc II N : nhóm chức amin bậc III IV Hợp chất đơn chức, đa chức, tạp chức - Hợp chất đơn chức: hợp chất hữu có nhóm chức phân tử (Vd: C2H5OH, CH3NH2, ) - Hợp chất đa chức: hợp chất hữu có nhiều nhóm chức giống phân tử (Vd: CH2OH-CH2OH, ) - Hợp chất tạp chức: hợp chất hữu có nhiều nhóm chức khác phân tử (Vd: NH2-CH2-COOH, ) B DẪN XUẤT HALOGEN Định nghĩa: Khi thay H/hiđrocacbon nguyên tử halogen ta dẫn xuất halogen Phân loại: - Dựa vào Halogen - Dựa vào gốc hiđrocacbon - Dựa vào bậc nguyên tử cacbon mà halogen đính vào Đồng phân, danh pháp A Đồng phân: - Đồng phân mạch cacbon - Đồng phân vị trí chức B Danh pháp - Danh pháp thường: CHCl3 (clorofom); CHBr3 (bromfom); CHI3 (iodofom) - Danh pháp gốc-chức: Tên dẫn xuất = tên gốc + halogen CH2Cl2 ; CH2=CH-F ; CH2=CH-CH2-Cl ; vinylflorua anlylclorua C6H5-CH2-Br C6H5-Br Benzylbromua Phenylbromua - Tên thay thế: số-halogen + tên mạch Br Br CH3 CH Cl ,1 - d ic lo e ta n 1 1 Cl metylenclorua CH2 CH2 Cl Cl ,2 - d ic lo e ta n Br ,3 - d ib r o m b e z e n Br ,4 -d ib r o m b e z e n Chuyên đề luyện thi Đại học mơn Hố học Hữu phần Hố tính A Phản ứng với dung dịch kiềm tạo rượu: R-X + OH- → R-OH + XKhả phản ứng: gốc không no > gốc no ? gốc thơm B Phản ứng tách HX ruou CnH2n + 1-2k X + KOH → CnH2n -2k + KX + H2O Hướng tách: tuân theo quy tắc Zaixep ‘X tách ưu tiên với H α cacbon bậc cao’ C Phản ứng với Mg tạo hợp chất magiê R-X + Mg → R-Mg-X C RƯỢU ü CTTQ: CnH2n+2-2k-x(OH)x (x ≤ n) ü Chú ý: - 2(-OH) đính 1C - OH đính vào C nối đơi → Anđehit → Anđehit I DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA RƯỢU ETYLIC (RƯỢU ĐƠN CHỨC NO, ANKANOL) 1/ Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, bậc rượu: a Đồng đẳng : Công thức chung: CnH2n+1OH (n ≥1) b Đồng phân:: - Đồng phân mạch cacbon - Đồng phân vị trí chức c Danh pháp : - Danh pháp IUPAC: Số - Tên nhánh + Tên mạch - vị trí nhóm (-OH) - ol - Danh pháp thường: rượu + tên gốc ankyl + ic Bậc rượu: Rượu bậc n rượu có nhóm -OH liên kết với C bậc n 2/ Tinh chất vật lý: - Rượu đơn chức no từ 1-> 12 C.: thể lỏng - Có t0s cao bất thường so với hiđrocacbon, ete, dẫn xuất halogen có M chênh không nhiều, t0s tăng số C tăng - Các rượu đồng phân có t0s giảm dần từ rượu bậc I đến rượu bậc III Lưu ý : - Tất ankanol nhẹ nước V - Độ rượu (D0) : D = ruou 100 Vddruou 3/ Tính chất hố học a Tác dụng với kim loại mạnh: (Na , K , Ca , Ba) -> H2 ROH +Na → RONa + 1/2H2 b Tác dụng với axit tạo thành este: • Với axit vơ (HCl , HBr ) C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O • Với axit hữu cơ: H2 SO4 ˆˆˆˆ † RCOOH + R’OH ‡ˆˆˆ ˆ RCOOR’ + H2O t • Phản ứng axit rượu gọi phản ứng este hố, phản ứng thuận nghịch có số [este][ H2 O] [ ] nồng độ mol/lit chất cân cân K K = [ ROH ][ R ' COOH ] lúc phản ứng đạt cân Chuyên đề luyện thi Đại học mơn Hố học Hữu phần c Phản ứng tách nước/ pư đehiđrat hố • Từ phân tử rượu: Pư anken hoá H SO CnH2n+1OH → CnH2n+ H2O (n ≥ 2) >1700 C Lưu ý: phản ứng tách nước tuân theo qui tắc Zaixep: nhóm -OH bị tách bị tách với nguyên tử H ngun tử C có bậc cao • Từ phân tử rượu: phản ứng ete hoá H SO (CnH2n+1)2O + H2O 2CnH2n+1OH → 1700 C H SO 2C2H5OH → C2H5-O-C2H5 + H2O 1) BT 21 (2007) Các rượu (ancol) no đơn chức tác dụng với CuO nung nóng tạo anđehit [32-32] A rượu bậc bậc B rượu bậc C rượu bậc D rượu bậc BT 22 (2007) Đun nóng C2H5OH 1700C xúc tác H2SO4 đặc thu anken [3-31] A C5H10 B C3H6 C C2H4 D C4H8 BT 23 (2007) Glixerol rượu có số nhóm hiđroxyl (-OH) [6-31] A B C D (2007) Công thức cấu tạo glixerin [24-33] BT 24 A HOCH2CHOHCH2OH B HOCH2CH2OH C HOCH2CHOHCH3 D HOCH2CH2CH2OH (2007) Số đồng phân rượu ứng với công thức phân tử C3H8O [6-31] BT 25 A B C D (2007) Số đồng phân ứng với công thức phân tử C3H8O [38-32] BT 26 A B C D BT 27 (2007) Cho 0,1 mol rượu X phản ứng hết với Na dư thu 2,24 lít khí H2 (đktc) Số nhóm chức –OH rượu X [1-32] A B C D (2007) Dãy gồm chất phản ứng với C2H5OH [6-32] BT 28 A CuO, KOH, HBr B Na, Fe, HBr C Na, HBr, CuO D NaOH, Na, HBr BT 29 (2007) Cho chất sau: [13-32] (X) HO – CH2 – CH2 – OH, (Y) CH3 – CH2 – CH2OH (Z) CH3 – CH2 – O – CH3 (T) HO – CH2 – CH(OH) – CH2 – OH Số lượng chất hòa tan Cu(OH)2 nhiệt độ phòng A B C D BT 30 (2007) Cho 11 gam hỗn hợp hai rượu no đơn chức, dãy đồng đẳng tác dụng hết với Na dư th 3,36 lít khí H2 (đktc) Hai rượu [28-32] A.C3H7OH, C4H9OH B C2H5OH, C3H7OH C.CH3OH, C2H5OH D C4H9OH, C5H11OH Chun đề luyện thi Đại học mơn Hố học Hữu phần BT 31 (2007) Đốt cháy m gam rượu no đơn chức mạch hở, sau phản ứng thu 13,2 gam CO2 8,1 gam H2O Công thức rượu no đơn chức (Cho H = 1, C = 12, O = 16) [12-33] A C2H5OH B C3H7OH C C4H9OH D CH3OH BT 32 (2007) Đốt cháy hoàn toàn rượu (ancol) X thu CO2 H2O có tỉ lệ số mol tương ứng 3:4 Thể tích khí oxi cần dùng để đốt cháy X 1,5 lần thể tích khí CO2 thu (ở điều kiện) Công thức phân tử X [1-37] A C3H4O B C3H8O3 C C3H8O D C3H8O2 BT 33 (2007) Cho hỗn hợp hai anken đồng đẳng tác dụng với nước (có H2SO4 làm xúc tác) thu hỗn hợp Z gồm hai rượu (ancol) X Y Đốt cháy hoàn toàn 1,06 gam hỗn hợp Z sau hấp thu tồn sản phẩm cháy vào 2lít dung dịch NaOH 0,1M thu dung dịch T nồng độ NaOH 0.05M Công thức cấu tạo thu gọn X Y (Cho H = 1; C = 12; O = 16; thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể) [2237] A C4H9OH C5H11OH B C2H5OH C4H9OH C C2H5OH C3H7OH D C3H7OH C4H9OH BT 34 (2007) Có rượu (ancol) bậc 2, no , đơn chức, mạch hở đồng phân cấu tạo mà phân tử chúng có phần trăm khối lượng cacbon 68,18%? (Cho H = 1, C = 12, O = 16) [29-37] A B C D (2007) Khi thực phản ứng tách nước rượu (ancol) X., thu BT 35 anken Oxi hóa hồn tồn lượng chất X thu 5,6 lít CO2 (ở đktc) 5,4 gam nước Có cơng thức cấu tạo phù hợp với X ( Cho H = 1; C = 12; O = 16) [46-37] A B C D (2007) Cho chất có công thức cấu tạo sau: HOCH2-CH2OH (X); HOCH2BT 36 CH2-CH2OH (Y); HOCH2-CHOH-CH2OH (Z); CH3-CH2-O-CH2-CH3 (R); CH3-CHOHCH2OH (T) Những chất tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam [50-37] A X, Y, R, T B Z, R, T C X, Z, T D X, Y, Z, T (2007) Khi tách nước từ chất X có cơng thức phân tử C4H10O tạo thành ba BT 37 anken có đồng phân (tính đồng phân hình học) Cơng thức cấu tạo thu gọn X [34-38] A (CH3)3COH B CH3CH(CH3)CH2OH C CH3CH(OH)CH2CH3 D CH3OCH2CH2CH3 (2007) Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) đơn chức, dãy BT 38 đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu 24,5 gam chất rắn Hai ancol ( cho H = 1, C = 12, O = 16, Na = 23) [42-38] A CH3OH C2H5OH B C3H5OH C4H7OH C C2H5OH C3H7OH D C3H7OH C4H9OH BT 39 (2007) Cho m gam ancol (rượu) no, đơn chức X qua bình CuO (dư), nung nóng Sau phản ứng hồn tồn, khối lượng chất rắn bình giảm 0,32 gam Hỗn hợp thu có tỉ khối hiđro 15,5 Giá trị m (cho H = 1, C = 12, O = 16) [9-39] A 0,32 B 0,46 C 0,92 D 0,64 Chun đề luyện thi Đại học mơn Hố học Hữu phần BT 40 (2007) X ancol (rượu) no, mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam oxi, thu nước 6,6 gam CO2 Công thức X (cho H = 1, C = 12, O = 16) [43-39] A C2H4(OH)2 B C3H6(OH)2 C C3H5(OH)3 D C3H7OH BT 41 (2008) Khi tách nước từ rượu (ancol) 3-metylbutanol-2 (hay 3-metylbutan-2-ol), sản phẩm thu [33-40] A 3-metylbuten-2 (hay 3-metylbut-2-en) B 3-metylbuten-1 (hay 3-metylbut-1-en) C 2-metylbuten-2 (hay 2-metylbut-2-en) D 2-metylbuten-3 (hay 2-metylbut-3-en) BT 42 (2008) Khi phân tích thành phần rượu (ancol) đơn chức X thu kết quả: tổng khối lượng cacbon hiđro gấp 3,625 lần khối lượng oxi Số đồng phân rượu (ancol) ứng với công thức phân tử X [37-40] A B C D BT 43 (2008) Cho m gam hỗn hợp X gồm hai rượu (ancol) no, đơn chức, dãy đồng đẳng tác dụng với CuO (dư) nung nóng, thu hỗn hợp rắn Z hỗn hợp Y (có tỉ khối so với H2 13,75) Cho toàn Y phản ứng với lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3) dung dịch NH3 đun nóng, sinh 64,8 gam Ag Giá trị m [4140] A 8,8 B 9,2 C 7,8 D 7,4 BT 44 $ Oxi hố gam ancol đơn chức 5,6 gam hỗn hợp X gồm anđehit, nước ancol dư Cho hỗn hợp X tác dụng hết với dd AgNO3/NH3 dư thu gam Ag? [24;15] A 21,6 g B 10,80 g C 43,20 g D 20,52 g BT 45 (2008) Đun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) đơn chức, mạch hở, dãy đồng đẳng với H2SO4 đặc 1400C Sau phản ứng kết thúc, thu gam hỗn hợp gồm ba ete 1,8 gam nước Công thức phân tử hai rượu [7-41] A C3H5OH C4H7OH B C2H5OH C3H7OH C CH3OH C2H5OH D C3H7OH C4H9OH (2008) Đun nóng rượu (ancol) đơn chức X với dung dịch H2SO4 đặc BT 46 điều kiện nhiệt độ thích hợp sinh chất hữu Y, tỉ khối X so với Y 1,6428 Công thức phân tử Y [18-41] A C3H8O B CH4O C C2H6O D C4H8O (2008) Khi đun nóng hỗn hợp rượu (ancol) gồm CH3OH C2H5OH (xúc tác BT 47 H2SO4 đặc, 1400C) số ete thu tối đa [11-42] A B C D (2008) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai rượu (ancol) X Y đồng đẳng BT 48 nhau, thu 0,3 mol CO2 0,425 mol H2O Mặt khác, cho 0,25 mol hỗn hợp M tác dụng với Na (dư), thu chưa đến 0,15 mol H2 Công thức phân tử X, Y là: [31-42] A C2H6O2, C3H8O2 B C2H6O, CH4O C C2H6O, C3H8O D C3H6O, C4H8O BT 49 (2008) Đốt cháy hoàn toàn rượu (ancol) đa chức, mạch hở X, thu H2O CO2 với tỉ lệ số mol tương ứng 3:2 Công thức phân tử X [37-42] A C3H8O2 B C2H6O C C2H6O2 D C4H10O2 BT 50 (2008) Oxi hoá ancol đơn chức X CuO (đun nóng), sinh sản phẩm hữu xeton Y (tỉ khối Y so với khí hiđro 29) Cơng thức cấu tạo X [51-42] A CH3-CO-CH3 B CH3-CH2-CHOH-CH3 C CH3-CHOH-CH3 D CH3-CH2-CH2-OH Chun đề luyện thi Đại học mơn Hố học Hữu phần D PHENOL I/ Định nghĩa Phenol hợp chất hữu mà phân tử chúng có nhóm -OH liên kết trực tiếp với vịng benzen Phenol khác với rượu thơm, rượu thơm nhóm OH gắn với C nhánh OH OH OH OH CH3 CH3 Phenol o- crezol m - crezol CH3 p- crezol CH2OH Rỵu benzylic II/ Lí tính - Rắn, khơng màu, mùi khó chịu, độc, gây bỏng - Ít tan nước lạnh 700C tan vô hạn, tan dung môi hữu III/ Cấu tạo Trong phân tử phenol có nhóm -OH đẩy electron vào nhân benzen làm cho nhân benzen phenol giàu electron benzen vị trí 2,4,6 nên phenol tham gia phản ứng với brôm - Gốc phenyl (C6H5-) hút electron làm cho oxy nhóm -OH nghèo electron rượu nên liên kết O-H dễ bị cắt dứt hay H -OH phenol linh động rượu nên phenol có tính axit IV/ Hố tính Tác dụng với kim loại kiềm -> H2 (tương tự rượu đơn chức) C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2 ↑ (phenolat natri) Tính axit yếu ⇒ Phenol cịn gọi axit phenic - Phenol khơng làm đổi màu quỳ tím - Yếu H2CO3 C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3 (tách phenol khói hỗn hợp) - Tác dụng với bazơ mạnh C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O Phản ứng H nhân benzen • Tác dụng với dung dịch brom (khác với benzen) -> kết tủa trắng (nhận biết) - 10 ... HBr BT 29 (2007) Cho chất sau: [13-32] (X) HO – CH2 – CH2 – OH, (Y) CH3 – CH2 – CH2OH (Z) CH3 – CH2 – O – CH3 (T) HO – CH2 – CH(OH) – CH2 – OH Số lượng chất hòa tan Cu(OH)2 nhiệt độ phòng A B C... (Vd: NH2-CH2-COOH, ) B DẪN XUẤT HALOGEN Định nghĩa: Khi thay H /hiđrocacbon nguyên tử halogen ta dẫn xuất halogen Phân loại: - Dựa vào Halogen - Dựa vào gốc hiđrocacbon - Dựa vào bậc nguyên tử cacbon... luyện thi Đại học mơn Hố học Hữu phần BT 56 Một hỗn hợp X gồm benzen; phenol; etanol Lấy 142,2g hỗn hợp chia làm hai phần nhau: Phần vừa đủ để trung hòa 20g NaOH Phần tác dụng Na dư thu 6,72lit