tài liệu ôn hóa phần andehit,xeton,axit

ANĐEHIT VÀ XETON
I- ĐỊNH NGHĨA, CẤU TRÚC, PHÂN LOẠI,
DANH PHÁP VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÍ
1. Định nghĩa
 Nhóm >C = O được gọi là nhóm cacbonyl.
 Anđehit là những hợp chất mà phân tử có nhóm
–CH=O lk với nguyên tử C hoặc H.
 Xeton là những hợp chất mà phân tử có nhóm >C=O
liên kết với 2 nguyên tử cacbon.
2. Cấu trúc >C=O. C lk đôi lai hoá sp2.
LK: C=O gồm 1  bền và 1  kém bền. Góc giữa các
liên kết ở nhóm >C=O là  120oC. LK >C=O bị phân
cực mạnh,. các phản ứng của nhóm >C=O có những
điểm giống và khác biệt so với nhóm >C=C<.
3. Phân loại: no, không no và thơm; đơn, đa chức.
-Anđehit no, đơn chức mạch hở:
CnH2n+1CHO (n≥0) hay CmH2mO (m≥1)
-Anđehit k no, mạch hở có 1 lk C=C, đơn chức
CnH2n-1CHO (n≥2) hay CmH2m-2O (m≥3)
-Anđehit no, 2 chức : CnH2n(CHO)2 (n≥0)
-Anđehit chung: CmH2m+2-2kOz (m,k,z≥1, k≥m)
CnH2n+2-2k-z(CHO)z (n,k≥0, z≥1) hoặc R(CHO)x
4. Danh pháp
 Anđehit : Theo IUPAC= tên hiđrocacbon mạch
chính + al. mạch chính chứa nhóm -CH=O, đánh số 1
từ nhóm đó.
Anđehit
HCHO
M=30
CH3CHO
M=44

CH3CH2CHO
M=58
(CH3)2CHCH2CHO
M=86
CH3CH=CHCHO
M=70
CH2 = CH - CH O (56)
C6H5CHO
M=106
OHC-CHO M=58

Tên thay thế
metanal
etanal
propanal
3-metylbutanal
but-2-en-1-al
prop-2-en-1-al
benzanđehit
etanđial

Tên thông thường
fomanđehit
(anđehit fomic)
axetanđehit
(anđehit axetic)
propionanđehit
(anđehit propionic)
isovaleranđehit
(anđehit isovaleric)

crotonanđehit
(anđehit crotonic)
Anđehit acrylic
benzanđehit
(anđehit benzoic)
anđehit oxalic

 Xeton : IUPAC= tên hiđrocacbon-scvt - on,
mạch chính chứa nhóm >C=O, đánh số 1 từ đầu gần
nhóm đó. Tên gốc -chức của xeton gồm tên hai gốc
hiđrocacbon đính với nhóm >C=O và từ xeton.
CH3  C  CH3 CH3  C  C 2 H5 CH3  C  CH  CH2
||
||
||
O
O
O

propan-2-on
đimetyl xeton

butan-2-on
etyl metyl xeton

but-3-en-2-on
metyl vinyl xeton

C6H5COCH3 :axetophenol (metyl phenyl xeton)
5. Tính chất vật lí

HCHO, CH3CHO là những chất khí không màu, mùi
xốc, tan rất tốt trong nước . Axeton là chất lỏng dễ bay
hơi tan vô hạn trong nước.
t0sôi hiđrocacbonAnđehit và xeton ở dạng nguyên chất không có liên kết
hiđro. Ở dung dịch, có liên kết hiđro với nước

II - TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Phản ứng cộng
a) Phản ứng cộng hiđro (phản ứng khử)
anđehit + H2 → ancol bậc I
Ni,t o
CH3CH = O + H2 
 CH3CH2OH
xeton + H2 →ancol bậc II.
o

Ni,t
CH3 CO CH3  H2 
 CH3  CHOH CH3
o

Ni,t
CmH2m+2-2kOz+ kH2 
 CnH2n+2Oz
X
Y

Đốt Y cũng
như X

mY=mX+ mH

k = nH2:n anđehit
2
k =1 → Anđehit no, đơn chức mạch hở
k =2 thì 2 TH ( chỉ xét mạch hở)
no, 2 chức hoặc đơn chức và gốc HC có 1 lk C=C
1hoặc đơn chức và gốc HC có 1 lk C=C
* Tính H% anđ đơn chức, no cộng H2 giống anken
b) Phản ứng cộng nước, cộng hiđro xianua
OH (không bền)
H2C O  HOH
H2C
OH
RCH=O + HCN  RCH(OH)CN bền
2. Phản ứng oxi hoá
a) Tác dụng với Br2 và KMnO4
Anđehit rất dễ bị oxh, làm mất màu Br2, dd KMnO4
ở nhiệt độ thường. Còn xeton thì không
RCH = O + Br2 + H2O → RCOOH + 2HBr
Chú ý: Brom có thể cộng vào gốc không no R
b) Tác dụng AgNO3/NH3 :Phản ứng tráng bạc
HCHO + 4AgNO3/NH3 → (NH4)2CO3 + 4Ag 
RCHO + 2AgNO3/NH3 →RCOONH4+ 2Ag 
R(CHO)x+2xAgNO3/NH3 → R(COONH4)x+ 2xAg

* với Cu(OH)2/NaOH đun nóng→Cu2O↓đỏ gạch
HCHO + 4Cu(OH)2/NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O ↓
R(CHO)x +2xCu(OH)2/NaOH→R(COONa)x+xCu2O↓

* xeton không có phản ứng tráng bạc
* Anđehit có tính khử và tính oxi hóa
* Anđehit có tính khử mạnh hơn xeton
* anđehit + Ag(NH3)2OH→dd +H+→CO2↑
Hoặc nAg : nanđehit > 2 => có HCHO
c) với O2 RCHO + ½ O2 (xt: Mn2+)→RCOOH
d) Phản ứng cháy
Anđ no, đơn chức mạch hở cháy nCO2=nH2O
3. Phản ứng ở gốc hiđrocacbon
Thế hiđro ở bên cạnh nhóm >C=O

CH3-CO-CH3 + Br2

CH3COOH
CH3-CO-CH2Br
-HBr

III - ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG ( xem SGK)
1. Điều chế
a) Từ ancol: Phương pháp chung ( xem ancol):
Ag, 600o C

 2HCH = O + 2H2O
2CH3OH + O2 
b) Từ hiđrocacbon và hợp chất
o

CH4 + O2

xt, t



HCH = O + H2O

PdCl2 , CuCl2
 2CH3CH = O
2CH2= CH2 + O2 

CH2=CHCl + NaOH→CH3CHO + NaCl
RCOOCH=CH2+NaOH→RCOONa+CH3CHO
CH3CHCl2 + 2NaOH→CH3CHO + 2NaCl+ H2O


AXIT CACBOXYLIC
I. ĐỊNH NGHĨA-CẤU TRÚC-TC VẬT LÍPHÂN LOẠI-DANH PHÁP
1. Định nghĩa
 Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ mà phân tử có
nhóm cacboxyl (-COOH) lk trực tiếp với C hoặc H
 Nhóm -COOH được gọi là nhóm cacboxyl
2. Cấu trúc: gồm nhóm C=O và nhóm OH
Nguyên tử H ở nhóm –OH axit trở nên linh động hơn
ở nhóm –OH ancol, phenol
3. Phân loại: no, không no, thơm; đơn, đa chức.
-Ax no, mạch hở, đơn chức:
CnH2n+1COOH (n≥0) hay CmH2mO2 (m≥1)
-Ax không no, mạch hở có 1 lk C=C, đơn chức:

CnH2n-1COOH (n≥2) hay CmH2m-2O2 (m≥3)

-Axit no, 2 chức :
CnH2n(COOH)2 (n≥0) hay CmH2m-2O4 (m≥2)
-Axit bất kỳ: CnH2n+2-2k-z(COOH)z (n,k ≥0, z≥1)
CmH2m+2-2kOz (k ≥ m ≥1, z≥2), R(COOH)x ,CxHyOz
4. Danh pháp
Theo IUPAC, axit cacboxylic mạch hở chứa không
quá 2 nhóm -COOH = axit + tên của hiđrocacbon -oic
mạch chính bắt đầu từ C của nhóm –COOH
Công thức

Tên thông
thường
HCOOH 46
Axit fomic
CH3COOH 60
Axit axetic
CH3CH2 COOH 74
Axit propionic
(CH3)2CHCOOH
Axit isobutiric
CH3 (CH2 )3 COOH
Axit valeric
CH2=CHCOOH 72
Axit acrylic
CH2=C(CH3)COOH Axit metacrylic
Axit oxalic
HOOCCOOH 90
Axit benzoic
C6H5COOH 122
HOOCCH2COOH

axit malonic

Tên thay thế
Axit metanoic
Axit etanoic
Axit propanoic
Axit 2-metylpropanoic
Axit pentanoic
Axit propenoic
Axit 2-metylpropenoic
Axit etanđioic
Axit benzoic
Axit propan-1,3-đioic

5. Tính chất vật lí
Ở đkt, tất cả các axit CBXL đều là chất lỏng hoặc rắn.
t0sôi axit > ancol > anđehit, xeton > hidrocacbon
Do sự phân cực ở nhóm cacboxyl và lk hiđro ở axit
Các axit fomic, axetic, propionic tan vô hạn trong
nước. Khi số C tăng lên thì độ tan trong nước giảm.
II - TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Tính axit và ảnh hưởng của nhóm thế
 Axit CBXL là axit yếu, nhưng có đầy đủ tính axit
 Lực axit: R-COOH phụ thuộc vào R.
R đẩy e: giảm lực axit, R hút e: tăng lực axit
Càng nhiều nhóm hút và gần nhóm –COOH thì lực
axit càng mạnh và ngược lại.
H-COOH > CH3COOH >CH3CH2COOH
CH3COOH < Cl-CH2COOH < F-CH2COOH
Cl-CH2COOH < Cl2-CHCOOH

Cl-CH2CH2COOH < CH3CHClCOOH
2. Phản ứng tạo thành dẫn xuất axit
a ) Phản ứng với ancol (phản ứng este hoá)
RCOOH + HOR’ H 
RCOOR’ + H-OH
b) Phản ứng tách nước liên phân tử
PO

2 
5 (CH CO) O (anhiđrit axetic)+H O
2CH3COOH 
2
3
2
GV: Nguyễn Thanh Phương biên soạn

3. Phản ứng ở gốc hiđrocacbon
a) Phản ứng thế ở gốc no : Cl chỉ thế cho H ở
cacbon bên cạnh nhóm cacboxyl.
P

C2H5CH2COOH +Cl2 
 C2H5CHClCOOH+HCl
b) Phản ứng thế ở gốc thơm : (Xem benzen)
c) Phản ứng cộng vào gốc không no như HC k no
IV- ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
1. Điều chế
a) Trong phòng thí nghiệm


1)ddKMnO ,t o

2)H
4  
C6H5CH3 
 C6H5COOH

KCN

 R-CN
R-X 
b) Trong công nghiệp :

 o

H ,t

 R-COOH

Men giÊm, 25-300C

CH3CH2OH+O2  CH3COOH +H2O
xt,t o

CH3CH=O+ ½ O2 
 CH3COOH
o

xt, t
CH3OH + CO 

 CH3COOH
2. Ứng dụng
Axit axetic : chất diệt cỏ, xenlulozơ axetat
Các axit béo: chế xà phòng.
Axit benzoic : phẩm nhuộm, nông dược...
Axit salixylic: chế thuốc cảm, xoa bóp, giảm đau…
* Một số lưu ý khi giải toán
1. Axit + OH-→Muối + H2O
- Bảo toàn khối lượng, hay tăng giảm khối lượng
-T= nOH-/axit
+T=1→axit đơn chức
+T=2→axit 2 chức
+ 12. Đốt cháy axit:
- Lưu ý bảo toàn C, H, O và bảo toàn KL
-nCO2=nH2O →axit no, đơn chức, mạch hở
-Đốt cháy axit no, 2 chức, mạch hở ( có 2 lk pi)
hoặc axit đơn chức, không no có 1 lk C=C, hoặc hh
→ nCO2>nH2O → số mol axit = nCO2-nH2O
3. Phản ứng với AgNO3/NH3 và Cu(OH)2/OHHCOOH, HCOONa
HCOOH + 2AgNO3/NH3 →(NH4)2CO3 + 2Ag 
4. Tác dụng với NaHCO3/ Na2CO3

R(COOH)x +xNaHCO3 →R(COONa)x + xCO2 +xH2O

Số mol nhóm COOH= số mol CO2
2R(COOH)x + xNa2CO3→2R(COONa)x + xCO2 +xH2O
Sau phản ứng dd chỉ có muối R(COONa)x
Số mol nhóm COOH= 2 x số mol CO2

5. XĐ CTPT dựa vào việc tính độ bất bão hòa.
6. Hợp chất chứa C,H,O tác dụng với Na, NaOH
Có thể là (OH)n – R – (COOH)m
7. Oxi hóa 1 ancol X thu được hh Y: ancol dư,
anđehit, axit, nước. Y tác dụng với AgNO3/NH3.
Nếu nAg : n(anđehit, axit)>2
=> anđ là HCHO, axit là HCOOH và X là CH3OH
Pt: CH3OH + [O]→HCHO + H2O
CH3OH + 2[O]→HCOOH + H2O
Y + Na thì CH3OH, HCOOH, H2O có phản ứng
Khối lượng Y tăng là KL của [O]
8. oxi hóa ancol X→hhY: ancol dư, anđehit, H2O
Cho Y + Na dư →H2 cũng như cho X + Na