Đang tải... (xem toàn văn)
Điều này được giải thích là: Amin thơm chứa vòng benzen hút electron, đồng thời trong phân tử xuất hiện hiệu ứng liên hợp p - theo chiều chuyển dịch electron hướng vào vòng benzen[r]
(1)PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ AMIN – AMINO AXIT – PROTEIN MƠN HĨA HỌC 12 NĂM 2020
R NH2; R CH COOH;
R NH2
H2N CH CO NH CH COOH
1 Rn
amin - amino axit peptit
phần A – AMIN
A.MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ THUYẾT CẦN NẮM VỮNG 1. Ôn lại CT tổng quát : CnH2n + – 2a – x (Chức)x
CT tổng quát amino axit : CnH2n + – 2a – x (NH2)x với a số liên kết x số nhóm chức
Từ CT → CT amin đơn chức : CnH2n + – 2a (NH2)
→ amin đơn chức no → a = 0: CnH2n + NH2, có lk → a = 1: CnH2n – 1NH2
Thay a vào → CT tương ứng
* Bậc amin số nguyên tử H amin bị thay gốc hidrocabon
Vd: CH3 – NH2 (Bậc 1), CH3 – NH – CH3(Bậc 2), (CH3)3N (Bậc 3) 2 Tính chất
a) Tính chất nhóm NH2
+ Tính bazơ
R NH2 + H2O [R NH3]+ + OH
Tác dụng với axit cho muối:
R NH2 + HCl [R NH3]+Cl
-Lưu ý: Mọi yếu tố làm tăng mật độ electron nguyên tử nitơ phân tử amin trung hồ nói chung đều làm tăng tính bazơ (trừ trường hợp chịu ảnh hưởng hiệu ứng che chắn không gian khả solvat hố dung mơi nước)
Những nhóm đẩy electron, chẳng hạn gốc ankyl có hiệu ứng +I, làm cho tính bazơ tăng lên Ngược lại nhóm phenyl có hiệu ứng –C hút electron, làm tính bazơ yếu
Vì amin mạch hở có tính bazơ mạnh hơn (dung dịch nước chúng làm xanh giấy quỳ) so với amin thơm (Anilin không làm xanh giấy quỳ)
Điều giải thích là: Amin thơm chứa vòng benzen hút electron, đồng thời phân tử xuất hiệu ứng liên hợp p - theo chiều chuyển dịch electron hướng vào vòng benzen, làm giảm mật độ điện tích âm nguyên tử N, khả nhận proton anilin giảm.
Về nguyên tắc, thay nhiều nguyên tử H phân tử NH3 nhóm có hiệu ứng đẩy
electron +I tính bazơ tăng, ngược lại có nhiều nhóm gây hiệu ứng –C tính bazơ giảm Vì vậy, ta viết:
(CH3)2NH > CH3NH2 > NH3 > C6H5NH2 > (C6H5)2NH > (C6H5)3N + Tác dụng với HNO2
Dựa vào khả phản ứng khác HNO2 amin bậc, người ta phân biệt
(2)Amin bậc
Amin béo bậc
Tác dụng với axit nitrơ tạo ancol tương ứng giải phóng khí nitơ (hiện tượng sủi bọt khí) R NH2 + HONO R OH + NHCl 2 + H2O
Thí dụ: C2H5–NH2 + HONO NaNO + HCl
2 C2H5–OH + N2 + H2O Amin thơm bậc
Tác dụng với axit nitrơ môi trường axit nhiệt độ thấp tạo muối điazoni, đun nóng dung dịch muối điazoni tạo phenol giải phóng nitơ
ArNH2 + HNO2 + HCl ArN0-5oC 2+Cl- hay ArN2Cl
-2H2O
Thí dụ: C6H5–NH2+HONO+HCl NaNO + HCl2
+
-Cl
C H6 5N N +2H2O (1*)
(anilin) (phenylđiazoni clorua)
Đun nóng dung dịch muối điazoni:
+
-Cl
C H6 5N N + H2O
0 t
C6H5OH + N2+ HCl (2*)
Lưu ý: Trong công thức phân tử không cần viết phản ứng (1* 2*), cần nêu tượng Amin bậc
Các amin bậc thuộc dãy thơm hay dãy béo dễ dàng phản ứng với HNO2 tạo thành nitrozamin
(Nitroso) màu vàng:
R(R’)N – H +HO – N=OR(R’)N – N =O + H2O
(Nitroso – màu vàng)
Amin bậc 3: Khơng phản ứng (khơng có tượng gì)
+ Tác dụng với dẫn xuất halogen:
R NH2 + CH3I R NHCH3 + HI
b) phản ứng riêng Anilin
+ 3Br2(dd) + 3HBr(dd)
NH2
Br Br
NH2
Br
(dd)
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ AMIN
I Phản ứng thể tính bazơ amin
● Một số điều cần lưu ý tính bazơ amin :
+ Các amin phản ứng với dung dịch axit HCl, HNO3, H2SO4, CH3COOH, CH2=CHCOOH… Bản chất phản ứng nhóm chức amin phản ứng với ion H tạo muối amoni.
(Phản ứng xảy tương tự với amin bậc bậc 3).
+ Các amin no phản ứng với dung dịch muối số kim loại tạo hiđroxit kết tủa.
(3)● Phương pháp giải tập amin chủ yếu sử dụng định luật bảo toàn khối lượng Đối với amin chưa biết nhóm chức lập tỉ lệ t = số mol H+ : số mol amin để suy số nhóm chức amin
Ví dụ 1: X hợp chất hữu chứa C, H, N ; nitơ chiếm 15,054% khối lượng X tác dụng với HCl tạo muối có dạng RNH3Cl Công thức X :
A CH3–C6H4–NH2 B C6H5–NH2 C C6H5–CH2–NH2 D C2H5–C6H4–NH2
Ví dụ 2: Thành phần % khối lượng nitơ hợp chất hữu X (CxHyN) 23,73% Số đồng phân X phản ứng với HCl tạo muối có cơng thức dạng RNH3Cl :
A B C D
Ví dụ 3: Amin X có phân tử khối nhỏ 80 Trong phân tử X nitơ chiếm 19,18% khối lượng Số đồng phân cấu tạo X tác dụng với HCl tạo muối amoni có mạch cacbon khơng phân nhánh : A B C D
Ví dụ 4: Cho 15 gam hỗn hợp X gồm amin anilin, metylamin, đimetylamin, đietylmetylamin tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 1M Khối lượng sản phẩm thu có giá trị :
A 16,825 gam B 20,18 gam C 21,123 gam D 15,925 gam
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm metylamin, etylamin propylamin có tổng khối lượng 21,6 gam tỉ lệ số mol : : Cho hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch HCl thu dung dịch chứa gam muối ?
A 36,2 gam B 39,12 gam C 43,5 gam D 40,58 gam
Ví dụ 6: Cho 0,14 mol amin đơn chức tác dụng với dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4 Sau cạn dung dịch thu 14,14 gam hỗn hợp muối Thành phần phần trăm khối lượng muố i hỗn hợp :
A 67,35% 32,65% B 44,90% 55,10% C 53,06% 46,94% D 54,74% 45,26%
Ví dụ 7: Cho 10 gam amin đơn chức X phản ứng hoàn toàn với HCl (dư), thu 15 gam muối Số đồng phân cấu tạo X :
A B C D
Ví dụ 8: Trung hịa hồn tồn 8,88 gam amin (bậc một, mạch cacbon không phân nhánh) axit HCl, tạo 17,64 gam muối Amin có cơng thức :
A H2NCH2CH2CH2CH2NH2 B CH3CH2CH2NH2 C H2NCH2CH2NH2 D H2NCH2CH2CH2NH2
Ví dụ 9: Cho 21,9 gam amin đơn chức X phản ứng hoàn toàn với dung dịch FeCl3 (dư), thu 10,7 gam kết tủa Số đồng phân cấu tạo bậc X :
A B C D
Ví dụ 10: Để phản ứng hết 400 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M FeCl3 0,8M cần gam
hỗn hợp gồm metylamin etylamin có tỉ khối so với H2 17,25 ?
A 41,4 gam B 40,02 gam C 51,75 gam D 33,12 gam
Ví dụ 11: Cho 5,2 gam hỗn hợp Y gồm hai amin đơn chức, no, mạch hở tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu 8,85 gam muối Biết hỗn hợp, số mol hai amin Công thức phân tử hai amin :
(4)C C2H7N C4H11N D CH5N C3H9N
● Chú ý : Nếu đề khơng cho biết hai amin có số mol đáp an B, C, D đúng.
II Phản ứng amin với HNO2
● Một số điều cần lưu ý phản ứng amin với axit nitrơ :
Amin bậc tác dụng với axit nitrơ nhiệt độ thường cho ancol phenol giải phóng nitơ Ví dụ :
Anilin amin thơm bậc tác dụng với axit nitrơ nhiệt độ thấp (0 - 5oC) cho muối điazoni :
- Phương pháp giải tập dạng chủ yếu tính tốn theo phương trình phản ứng.
Ví dụ 1: Muối C6H5N2+Cl- (phenylđiazoni clorua) sinh cho C6H5NH2 (anilin) tác dụng với NaNO2 dung dịch HCl nhiệt độ thấp (0-5oC) Để điều chế 14,05 gam C6H5N2+Cl- (với hiệu suất 100%), lượng C6H5NH2 NaNO2 cần dùng vừa đủ :
A 0,1 mol 0,4 mol B 0,1 mol 0,2 mol
C 0,1 mol 0,1 mol D 0,1 mol 0,3 mol
Ví dụ 2: Amin X có phân tử khối nhỏ 80 Trong phân tử X nitơ chiếm 19,18% khối lượng Cho X tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm KNO2 HCl thu ancol Y Oxi hóa khơng hồn tồn Y thu xeton Z Phát biểu sau ?
A Tách nước Y thu anken B Trong phân tử X có liên kết
C Tên thay Y propan-2-ol
D Phân tử X có mạch cacbon khơng phân nhánh
Ví dụ 3: Cho 26 gam hỗn hợp amin no, đơn chức, mạch hở, bậc có số mol tác dụng hết với HNO2 nhiệt độ thường thu 11,2 lít N2 (đktc) Công thức phân tử hai amin A CH5N C4H11N B C2H7N C3H9N
C C2H7N C4H11N D A B
III Phản ứng muối amoni với dung dịch kiềm
● Một số điều cần lưu ý phản ứng muối amoni với axit dung dịch kiềm :
+ Dấu hiệu để xác định hợp chất muối amoni : Khi hợp chất phản ứng với dung dịch kiềm thấy giải phóng khí giải phóng khí làm xanh giấy quỳ tím.
+ Các loại muối amoni gồm :
- Muối amoni amin NH3 với axit vô HCl, HNO3, H2SO4, H2CO3….Muối amoni của amin no với HNO3 có cơng thức phân tử CnH2n+4O3N2; muối amoni amin no với H2SO4 có hai dạng : muối axit CnH2n+5O4NS; muối trung hòa CnH2n+8O4N2S; muối amoni amin no với H2CO3 có hai dạng : muối axit CnH2n+3O3N; muối trung hòa CnH2n+6O3N2.
(5)● Để làm tốt tập dạng điều quan trọng cần phải xác định công thức muối amoni Sau viết phương trình phản ứng để tính tốn lượng chất mà đề yêu cầu Nếu đề yêu cầu tính khối lượng chất rắn sau cạn dung dịch cần lưu ý thành phần chất rắn muối và có kiềm dư Nếu gặp tập hỗn hợp muối amoni nên sử dụng phương pháp trung bình kết hợp với định luật bảo tồn khối lượng để tính tốn.
Ví dụ 1: Cho 0,1 mol chất X (C2H8O3N2, M = 108) tác dụng với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH đun nóng thu chất khí làm xanh giấy quỳ ẩm dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam chất rắn khan Giá trị m :
A 5,7 gam B 12,5 gam C 15 gam D 21,8 gam
Hướng dẫn giải
Vì X tác dụng với dung dịch NaOH đung nóng thu khí làm xanh giấy quỳ ẩm nên X muối amoni Căn vào công thức X ta suy X muối amoni amin no với axit nitric Công thức X C2H5NH3NO3 (CH3)2NH2NO3
Phương trình phản ứng :
C2H5NH3NO3 + NaOH C2H5NH2 + NaNO3 + H2O (1)
Ví dụ 2: Cho 0,1 mol chất X có cơng thức C2H12O4N2S tác dụng với dung dịch chứa 0,35 mo l NaOH đun nóng thu chất khí làm xanh giấy quỳ ẩm dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam chất rắn khan Giá trị m :
A 28,2 gam B 26,4 gam C 15 gam D 20,2 gam Hướng dẫn giải
Vì X tác dụng với dung dịch NaOH đung nóng thu khí làm xanh giấy quỳ ẩm nên X muối amoni Căn vào công thức X ta suy X muối amoni amin no với axit sunfuric Công thức X (CH3NH3)2SO4
(CH3NH3)2SO4 + 2NaOH 2CH3NH2 + Na2SO4 + 2H2O (1)
Ví dụ 3: Cho 18,6 gam hợp chất hữu X có cơng thức phân tử C3H12O3N2 phản ứng hồn tồn với 400 ml dung dịch NaOH 1M Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam chất rắn khan Giá trị m :
A 19,9 B 15,9 C 21,9 D 26,3
Hướng dẫn giải
Căn vào công thức phân tử X C3H12O3N2 X phản ứng với NaOH nên X muối amoni Công thức cấu tạo X (CH3NH3)2CO3
Phương trình phản ứng :
(CH3NH3)2CO3 + 2NaOH 2CH3NH2 + Na2CO3 + 2H2O (1)
Ví dụ 4: Cho 16,05 gam hợp chất hữu X có cơng thức phân tử C3H9O3N phản ứng hồn tồn với 400 ml dung dịch NaOH 1M Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam chất rắn khan Giá trị m :
A 19,9 B 15,9 C 21,9 D 26,3
Hướng dẫn giải
(6)amoni Công thức cấu tạo X C2H5NH3HCO3 (CH3)2NH2HCO3
Ví dụ 5: A có cơng thức phân tử C2H7O2N Cho 7,7 gam A tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M thu dung dịch X khí Y, tỉ khối Y so với H2 nhỏ 10 Cô cạn dung dịch X thu m gam chất rắn Giá trị m :
A 12,2 gam B 14,6 gam C 18,45 gam D 10,7 gam
Theo giả thiết suy A muối amoni, khí Y NH3 amin Vì MY < 20 nên Y NH3 Từ suy X CH3COONH4
Ví dụ 6: Cho 1,82 gam hợp chất hữu cơ, mạch hở X có cơng thức phân tử C3H9O2N tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu khí Y dung dịch Z Cơ cạn Z thu 1,64 gam muối khan Tên gọi X :
A Etylamoni fomat B Đimetylamoni fomat C Amoni propionat D Metylamoni axetat
Theo giả thiết suy X muối amoni, đặt cơng thức X RCOONH3R’
Ví dụ 7: Cho hỗn hợp X gồm chất hữu có CTPT C2H7NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu dung dịch Y 4,48 lít (đktc) hỗn hợp Z gồm khí (đều làm xanh quỳ tím ẩm) Tỉ khối Z hiđro 13,75 Cô cạn dung dịch Y thu khối lượng muối khan : A 16,5 gam B 14,3 gam C 8,9 gam D 15,7 gam
Cách : Tính theo phương trình phản ứng kết hợp với sơ đồ đường chéo
Hỗn hợp Z gồm khí có tính bazơ NH3 CH3NH2 Vậy hỗn hợp X gồm CH3COONH4 HCOOH3NCH3
Cách làm theo phương pháp bảo tồn khối lượng ngắn gọn Đạt ct trung bình RCOOH3 NR
IV tìm CTPT amin dựa theo phản ứng cháy
- Cơng thức : AD CT : Tìm CT : CnH2n+2 – 2a – m(Chức)m Ta có
Amin : CxHyNz với y ≤ 2x + +z y chẳn z chẳn, y lẻ z lẻ
Amin đơn chức : CxHyN
Amin đơn chức no : CnH2n+1NH2 , CnH2n+3NH2
Amin đa chức no : CnH2n+2-z(NH2)z , CnH2n+2+zNz
Nếu đề cho phần trăm khối lượng nguyên tố lập CT đơn giản nhất, dựa vào giả thuyết biện luận Theo Tỉ lệ : x : y : z
Nếu đề cho số mol sản phẩm làm tương tự dạng 3, tìm số ngtử C trung bình, dựa vào yêu cầu đưa CT
Nếu đề cho m g amin đơn chức đốt cháy hoàn toàn khơng khí vừa đủ (chứa 20% oxi, 80% nitơ) thu k mol CO2 k mol CO2 lẫn x mol nitơ
Nếu đề chưa cho amin no, đơn chức ta giả sử amin no, đơn Khi đốt cháy
2
H O CO
n n , ta lấy :
2 2
H O CO amin
n - n = 1, 5n
Cách chứng minh phần hidrocacbon CT amin no đơn chức : CnH2n+1NH2
PT : CnH2n+3N2 + O2 → nCO2 + (n+3/2)H2O + N2
(7) Ta lấy
2
H O CO amin
n n 1, 5x1, 5n
Từ đó → n (số C amin) n = 2
2
CO CO
a H O CO
n 1,5.n
n n n
Tương tự có CT amin khơng no , đơn chức + Có lk , Có lk , Chứng minh tương tự
Nếu đề cho amin đơn chức, mà đốt cháy tạo biết 2 CO
n và
2 N
n ta có CT sau
Vì amin đơn chức → có N Áp dụng ĐLBT nguyên tố N →
2
amin N
n 2n
Mà n n = 2
CO CO
amin N
n n
n(n)
n 2n
● Phương pháp giải tập đốt cháy amin : Sử dụng định luật bảo tồn ngun tố để tìm cơng thức amin nhanh so với việc lập tỉ lệ mol nC : nH : nN Đối với tốn đốt cháy hỗn hợp amin thì sử dụng cơng thức trung bình Đối với tập đốt cháy amin hỗn hợp O2 O3 nên quy đổi hỗn hợp thành O.
Ví dụ 1: Khi đốt cháy hoàn toàn amin đơn chức X, thu 16,80 lít khí CO2 ; 2,80 lít N2 (các thể tích đo đktc) 20,25 gam H2O CTPT X :
A C4H9N B C3H7N C C2H7N D C3H9N
Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn m gam amin X lượng khơng khí vừa đủ thu 17,6 gam
CO2, 12,6 gam H2O 69,44 lít N2 (đktc) Giả thiết khơng khí gồm N2 O2 oxi chiếm 20% thể tích khơng khí X có cơng thức :
A C2H5NH2 B C3H7NH2 C CH3NH2 D C4H9NH2
Ví dụ 3: Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol amin no, mạch hở X oxi vừa đủ thu 0,5 mol
hỗn hợp Y gồm khí Cho 4,6 gam X tác dụng với dung dịch HCl (dư), số mol HCl phản ứng : A 0,1 B 0,4 C 0,3 D 0,2
Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm ba amin đơn chức đồng đẳng Đốt cháy hoàn toàn 11,8 gam X thu 16,2 gam H2O, 13,44 lít CO2 (đktc) V lít khí N2 (đktc) Ba amin có cơng thức phân tử :
A CH3NH2, C2H5NH2, C3H7NH2
B CH C–NH2, CH C–CH2NH2, CH C–C2H4NH2 C C2H3NH2, C3H5NH2, C4H7NH2
D C2H5NH2, C3H7NH2, C4H9NH2
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm O2 O3 có tỉ khối so với H2 22 Hỗn hợp khí Y gồm metylamin etylamin có tỉ khối so với H2 17,833 Để đốt cháy hồn tồn V1 lít Y cần vừa đủ V2 lít X (biết sản phẩm cháy gồm CO2, H2O N2, chất khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) Tỉ lệ V1 : V2 :
A : B : C : D :
Trộn hỗn hợp gồm amin hiđrocacbon đem đốt cháy
Xét ví dụ sau :
(8)thu 140ml CO2 250ml nước (các V điều kiện) CTPT hai hiđrocacbon?
Ta thấy :
Hỗn hợp gồm (C2H5)2NH CxHy (x số ngtử C trung bình hai HC)
Gọi n số nguyên tử C trung bình → 1,4 100 140
n
Vậy hai chất phải có chất có số ngtử C > 1,4 , (C2H5)2NH
(9)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I.Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II.Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
- - - - -