II. RƯỢU ĐA CHỨC R(OH)n (n≥2)
2. Điều chế rượu đa chức
VẤN ĐỀ 2 PHẢN ỨNG CỦA RƯỢU VỚI KIM LOẠI KIỀM
PHƯƠNG PHÁP
Phương trỡnh tổng quỏt của rượ tỏc dụng với kim loại kiềm : R(OH)n + Na ⇒ R(ONa)n + H2
Nếu ta gọi nr là số mol rượu, Mr là khối lượng phõn tử trung bỡnh của rượu, khối lượng của rượu ban đầu là mr. Từ phương trỡnh ta cú những hệ thức quan trọng.
= ⇔ = ⇔ Mr = *n
Thụng qua cụng thức trờn ta cú thể biện luận và xỏc định cụng thức phõn tử
của rượu.
Vận dụng phương phỏp tăng giảm khối lượng ta cú thể suy ra một cụng thức. Nếu khối lượng muối tạo thành cú khối lượng phõn tử là MY, thỡ lỳc đú ta cú :
MY = MX + (23 – n) mY = mX + (23 – n)nr
VẤN ĐỀ 3 NHẬN BIẾT RƯỢU ĐƠN CHỨC VỚI RƯỢU ĐA CHỨC
PHƯƠNG PHÁP
Rượu đa chức cú cỏc nhớm – OH kế cận thỡ sẽ tham gia phản ứng với Cu(OH)2
tạo dung dịch phức màu xanh thẫm (xem lại phản ứng đặc trưng của rượu đa
chức). Rượu đơn chức khụng cú phản ứng này.
VẤN ĐỀ 4 PHẢN ỨNG ESTE HểA CỦA RƯỢU
PHƯƠNG PHÁP
Dạng bài toỏn này thường liờn quan đến hiệu suất phản ứng nờn ta cú thể tớnh toỏn thụng qua hiệu suất phản ứng.
Độ rượu = *100
Cũng như cổ nhõn ta cú cõu : ‘‘Tựy cơ mà ứng biến – Lựa cơm mà gắp mắm’’. Bài toỏn húa học là muụn màu muụn vẻ, do vậy để giải quyết một bài toỏn
điều đầu tiờn chỳng ta ai cũng biết là phải cú kiến thức cơ bản. Phản ứng este húa dạng tổng quỏt :
mR(OH)n + nR’(COOH)m R’m - (COO)m.n – Rn + m.nH2O
Đối với dạng toỏn này khụng cú cỏi mốc chung nào để thiết lập cụng thức, chỉ
biết chỳng ta sẽ vận dụng những cụng cụ giải toỏn hữu hiệu sau : + Hiệu suất : H = ượ ự ế
ượ ý ế*100% + Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng
+ Vận dụng kĩ thuật giải toỏn và kiến thức cơ bản.
VẤN ĐỀ 5 ĐỘRƯỢU
PHƯƠNG PHÁP
Độrượu là sốmL rượu etylic cú trong 100mL hỗn hợp rượu với nước
VẤN ĐỀ 6 PHẢN ỨNG OXY HểA RƯỢU
PHƯƠNG PHÁP
Dạng bài toỏn chủ yếu xoay quanh oxy húa rượu bậc 1
Phương trỡnh tổng quỏt : R(CH2 – OH )m+ mCuO R(CHO)m + mCu + nH2O
X(mX, MX) T(mT) Y (mY, MY) S(mS)
Với trường hợp đặc biệt : CH3OH , HCHO
Phương phỏp dạng bài toỏn oxy húa rượu bậc 1 chủ yếu là phương phỏp tăng
Do tỏc nhõn [O] trong CuO lấy mất 2mH trong rượu nờn lỳc đú khối lượng phõn tử MX sẽ giảm đi 2m.
MY = MX – 2m
Mặt khỏc lượng rắn sau phản ứng sẽ bị giảm đi 16g bởi sự kết hợp của [O] với 2H của rượu
mrắn T = mrắn S + 16m.nX pứ
Từ cụng thức trờn ta cú cụng thức hệ quảnhư sau :
∆m = mrắn T - mrắn S = 16m.nX pứ
Lưu ý : Nếu m = 1 (rượu đơn chức) thỡ cụng thức trờn ta dễdàng suy ra được cỏc giỏ trị cần tỡm.
BÀI TẬP
Bài 1 Cho 23 gam alcol X tỏc dụng với Na dư thu được 8,4 lớt H2(đktc). Biết phõn tử khối của MX < 120. Tỡm cụng thức của X .
Giải
Phõn tớch : Vỡ đềbài chưa cho biết rượu đem phản ứng với Na là rượu đơn chức
hay đa chức, nờn chỳng ta cứ gọi theo cụng thức tổng quỏt của rượu R(OH)n
Áp dụng cụng thức mà chỳng ta đó chứng minh ở phần phương phỏp giải MX =
∗ *n =
∗ ,
,
*n = n < 120 ⇒ n < 3,91
Với MX, n là nguyờn nờn n chỉ nhận giỏ trị là 3 ⇒ MX = 92g/mol⇒ CTPT rượu đa
chức là C3H5 (OH)3
Bài 2 Đốt chỏy 0,7 mol một alcol mạch hở thấy cần đựng 2,8 mol O2,. Xỏc định cụng thức cấu tạo của alcol và gọi tờn chỳng.
Giải
Phõn tớch : Đềbài chưa núi rừ cho ta biết là alcol mạch hởtrờn là đơn chức hay
đa chức, no hay chưa no. Cho nờn ta nghĩ đến cỏch gọi CTPT của rượu là R(OH)n,
với quỏ trỡnh đốt chỏy một chất mà chưa biết rừ số chức của nú, thỡ tốt nhất cỏc bạn nờn gọi theo cụng thức tổng quỏt CxHyOz. với điều kiện của x,y,z như thế nào (cỏc bạn nờn đọc lại bài 1) ta luụn cú những điều kiện sau :
1≤≤2 + 2≤ (*) 91CxHyOz + (x+ - ) O2 ⇒ xCO2 + H2 Theo bài ra ta cú: ượ = , , = 4 ⇔ x+ - = 4 ⇔ 4x + y – 2z = 16 (1) Từ (1) ta cú: 4x9 + y = 16 + 2z ≥ 16 + 2.1 = 18 (theo điều kiện (*))⇒x ≥ Theo điều kiện (*) y ≤ 2x+2 ⇒ - y ≥ - (2x+2) ⇒ x ≥ ⇒ x ≥ (2) Mặt khỏc theo (*) ta cú: 4x + y – 2z = 16 ⇒ 4x + 2x + 2 – 2z ≤ 16 ⇔ 4x + 2(x – z) ≤ 14 Vỡ x – z ≥ ⇒ x < = 3,5 (3) (x, y, z ∈ Z)⇒ x = 3 Vậy với x = 3 ⇒ y = 4 + 2z (y ≤ 2x+2 = 8) ⇒ z≤ 2 z y CTPT rượu 1 6 C3H6O 2 8 C3H8O2
Nhận xột Đối với những dạng bài toỏn như thế này (nghĩa là dữ kiện ớt hơn ẩn) thỡ chỳng ta phải vận dụng triệt để cỏc tớnh chất của Hydro và Carbon. Bờn cạnh đú cũng
cần nắm vững thủ thuật toỏn học, để giải quyết một cỏch nhanh chúng.
Bài 3 Hỗn hợp gồm 3 alcol X, Y , Z cú khối lượng nhau. Đem đốt chỏy mỗi rượu trờn thỡ nhận thấy n : n = 3: 4.
CTPT của X, Y, Z lần lượt là: