Cơ sở LT BT ôn ĐH 2010

Hoá học12
Phần I. Hoá học hữu cơ
Nhóm chức
1. Nhóm chức: Là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử giữ vai trò quyết định tính chất hoá
học căn bản của một loại hợp chất hữu cơ.
Ví dụ: - Nhóm OH là nhóm chức của ancol. Nhóm có nguyên tử H linh động
nên ancol có khả năng phản ứng với kim loại kiềm giải phóng H
2
.
R(OH)
n
+ nNa n/2 H
2
+ R(ONa)
n
- Nhóm - NH
2
là nhóm chức của amin có tính bazơ.
R(NH
2
)
m
+ mHCl R(NH
3
Cl)
m
- Nhóm COOH: là nhóm chức của axit cacboxylic, có tính axit
2. Giới thiệu các nhóm chức:
- Nhóm chức ancol: -OH (Nhóm hiđroxyl)
- Nhóm chức ete: - O -
- Nhóm chức amin: - NH

2
(amino); - NH - ; = N -
- Nhóm chức andehit: - CH=O
- Nhóm chức xeton: C = O (cacbonyl)
- Nhóm chức axit: - COOH (cacboxyl)
- Nhóm chức este: - COO
- Nhóm peptit: - NH - CO
3. Phân loại hợp chất hữu cơ có nhóm chức.
Cách 1. Dựa vào số nhóm chức và sự giống và khác nhau của các nhóm chức trong phân
tử.
- Hợp chất hữu cơ đơn chức: Phân tử chỉ có một nhóm chức.
VD: Ancol etylic, axit axetic
- Hợp chất hữu cơ đa chức: Phân tử có nhiều nhóm chức giống nhau.
VD: Glixerin .
- Hợp chất hữu cơ tạp chức: Phân tử có nhiều nhóm chức khác nhau.
VD: Glucozơ .
Cách 2. Dựa vào nhóm chức chia thành: Ancol, amin, andehit, axit, este
Cách 3. Dựa vào gốc hiđro cacbon: Chia thành hợp chất: No, không no, thơm, mạch hở,
mạch có vòng, mạch không phân nhánh, mạch có nhánh.
Khi gọi một loại hợp chất thờng ngời ta ghép các thành phần (các cách) trên lại.
VD: Ancol no, đơn chức: Sử dụng cả 3 thành phần
1
Axit đơn chức: Sử dụng 2 thành phần, thành phần 3 không có có
nghĩa là bao hàm tất cả các loại trên.
Chơng I. ancol Phenol Ete
A. ancol.
I. Định nghĩa:
Ancol là hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa nhóm OH (hiđroxyl) liên kết
trực tiếp với nguyên tử C no.
Công thức tổng quát: R(OH)

x
; C
x
H
y
(OH)
z
; C
n
H
2n+2-2a-x
(OH)
x
; CTPT: C
n
H
2n+2-2a
O
x
- Ancol no: Là là hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa một hay nhiều nhóm OH liên
kết trực tiếp với gốc hiđrocacbon no.
CTTQ: C
n
H
2n+2-x
(OH)
x
; C
n
H

2n+2
O
x
-Ancol đơn chức: Là hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa 1 nhóm chức OH liên kết
trực tiếp với gốc hiđro cacbon.
CTTQ: C
n
H
2n+1-2a
OH; C
n
H
2n+2-2a
O
-Ancol no đơn chức: Là hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa 1 nhóm chức OH liên
kết trực tiếp với gốc hiđrocacbon no.
CTTQ: C
n
H
2n+1
OH; C
n
H
2n+2
O
-Ancol thơm: Là hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa một hay nhiều nhóm chức OH
đính trực tiếp vào nguyên tử cacbon ở mạch nhánh của gốc hiđrocacbon thơm.
VD: C
6
H

5
CH
2
OH : Ancol benzylic
Ví dụ: Lập công thức phân tử của ancol no có công thức đơn giản là: C
3
H
7
O
2
Giải. Công thức phân tử của ancol no trên có dạng (C
3
H
7
O
2
)
n
C
m
H
2m+2
O
x
=>

=
+=
=
xn2
2m2n7
mn3
=> n = 2; m = 6; x = 4 Vậy công thức phân tử là: C
6
H
14
O
4
II. Đặc điểm cấu tạo.
1, Xét cấu tạo: R O H ta thấy có liên kết C O và liên kết O H phân cực nên
ancol có nguyên tử hiđro linh động, trong các phản ứng hoá học có thể đứt tạo liên kết O
H, có thể đứt tại liên kết C O
2, Một số ancol không bền (không tồn tại)
a, Ancol có nhóm - OH đính vào nguyên tử cacbon chứa liên kết bội, sẽ có sự chuyển vị.
- C = C - - CH C = O
OH
- C C OH - CH = C = O
b, Ancol có nhiều nhóm OH cùng đính vào một nguyên tử cacbon, có sự kết hợp giữa
hai nhóm OH với nhau để tách ra một phân tử nớc.
2
VD:
- C OH - C = O
OH
=> Trong phân tử hợp chất hữu cơ bao giờ số nhóm OH cũng không đợc vợt quá số
nguyên tử C. x n.
Ví dụ 1. (Đề 61.II). Để đốt cháy hoàn toàn 1 mol ancol no X cần ít nhất 2,5 mol O

2
. Hãy
xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của X.
Giải. Gọi công thức của X là: C
n
H
2n+2
O
x
(Với x là số nhóm OH)
Phản ứng cháy: C
n
H
2n+2
O
x
+ (3n+1-x)/2 O
2
nCO
2
+ (n+1)H
2
O
Ta có 1 mol (3n+1-x)/2 mol
1 mol 2,5 mol
=> (3n+1 x)/2 = 2,5 <=> 3n + 1 x = 5 <=> x = 3n -4
Để rợu bền ta có: 1 x n hay 1 3n - 4 n <=> 5/3 n 2
Vì n nguyên nên n = 2
=> Công thức phânt tử là C
2

H
6
O
2
; CTCT: HO CH
2
CH
2
OH (etylen glicol)
(BTVN: Tơng tự bài trên thay là 3,5 mol O
2
)
III. Bậc của ancol:
Tuỳ thuộc cacbon mang nhóm OH có bậc là bao nhiêu.
* Ancol bậc I. Là ancol mà nhóm - OH liên kết với C bậc I (Cacbon mà chỉ có nhiều nhất
1 liên kết với C khác)
CTTQ của ancol đơn chức bậc I. R CH
2
OH trong đó R có thể là gốc
hiđrocacbon hoặc nguyên tử H
* Ancol bậc II. Là ancol mà nhóm OH liên kết với nguyên tử cacbon bậc II (cacbon
mà liên kết với 2 nguyên tử cacbon khác)
R CH R Trong đó: R, R là các gốc hiđrocacbon
OH
* Ancol bậc III. Là rợu mà nhóm OH liên kết với nguyên tử cacbon bậc III.
R
R C R ; R, R, R là các gốc hiđrocacbon
OH
(Chú ý: Nếu trong ancol có chứa nhiều nhóm OH thì bậc của ancol đợc xác định cho
mỗi nhóm - OH)

IV. Tên gọi.
1. Tên thờng: Ancol+ tên gốc ankyl + ic
Ví dụ: CH
3
OH: Ancol metylic
C
2
H
5
OH: Ancol etylic
CH
2
= CH CH
2
OH : Ancol Alylic.
C
6
H
5
CH
2
OH : Ancol benzylic.
3
* Ancol có 2 nhóm OH đính vào 2 nguyên tử cacbon kề nhau:
<Tên HĐCB tơng ứng với gốc HĐCB còn lại> + glycol
VD. C
2
H
4
(OH)

2
; etylen glycol, CH
3
CH(OH) CH
2
OH propylen glycol
2. Danh pháp quốc tế:
- Chọn mạch cacbon làm mạch chính: Là mạch có cacbon mang nhóm chức
OH, dài nhất, chứa nhiều nhánh nhất.
- Đánh số thứ tự nguyên tử C trên mạch chính: Bắt đầu từ phía gần nhóm
OH nhất; theo qui tắc tổng số nhỏ nhất.
- Đọc tên: <Số thứ tự nhánh> + <tên nhánh> + <tên mạch chính> + Số chỉ
vị trí nhóm OH + ol
VD: CH
3
OH : Metanol
C
2
H
5
OH : Etanol
CH
3
CH
2
CH
2
OH:Propan -1-ol
CH
2

= CH CH
2
OH : Propen-1-ol
CH
3
CH CH CH
2
CH
2
OH 4 metyl pentan-
1,3-điol
CH
3
OH
V. Đồng phân.
Xét đồng phân có công thức C
n
H
2n+2
O có các loại đồng phân:
1, Đồng phân ancol
- Đồng phân mạch cacbon: Từ C
4
trở lên
- Đồng phân vị trí nhóm chức OH : Từ C
3
trở lên
2, Đồng phân ete; R O R
- Đồng phân về sự phân chia số nguyên tử cacbon trên các gốc.
- Đồng phân mạch cacbon ở các gốc R, R

- Đồng phân vị trí nhóm chức O trên các gốc.
Ví dụ: Viết công thức cấu tạo và gọi tên các chất có cùng công thức phân tử là C
4
H
10
O
(4 đp ancol + 3 đp ete)
VI. Độ ancol.
Là số ml ancol nguyên chất có trong 100 ml dung dịch ancol trong nớc.
D
0
= V(ancol).100/V(dung dịch)
Ví dụ: Ancol 30
0
nghĩa là trong 100 ml dung dịch ancol trong nớc có 30 ml ancol nguyên
chất.
4
VII. Tính chất vật lý.
- Đa số các ancol ở thể lỏng và dễ bay hơi (với ancol đơn chức thì các ancol từ 1 12
nguyên tử C ở thể lỏng.
- Nhiệt độ sôi của ancol cao hơn nhiều so với các hiđrocacbon hoặc các dẫn xuất halogen
có khối lợng phân tử tơng đơng vì giữa các phân tử ancol tồn lại liên kết hiđro.
* Liên kết hiđro: là lực hút tĩnh điện giữa nguyên tử H mang điện tích dơng cao với
nguyên tử mang điện tích âm cao (F; O; N; ) Liên kết hiđro đ ợc biểu thị bởi dấu . . .
Điều kiện để có liên kết hiđro: Phân tử phải có liên kết F H; O H ; N H
Các loại liên kết hiđro:
+ Liên kết hiđro liên phân tử: Lk hiđro hình thành giữa nguyên tử H linh động của phân
tử này với nguyên tử có độ âm điện cao của phân tử khác.
VD: . . . O H . . . O H . . . O H . . . O H . . .
R R R R

+ Liên kết hiđro nội phân tử: Là liên kết hiđro đợc hình thành giữa nguyên tử H linh
động với nguyên tử có độ âm điện cao cùng nằm trong một phân tử.
VD: O H
+ Liên kết hiđro kép: Giữa hai phân tử hình thành hai liên kết hiđro với nhau.
O H . . . O
R C C R
O . . . H
Liên kết hiđro giải thích nhiệt độ sôi của các chất. Sự hoà tan của các chất với nhau.
- Các ancol đơn chức đều nhẹ hơn nớc.
- Ancol có số nguyên tử cacbon từ C
1
C
3
tan vô hạn trong nớc. Độ tan giảm khi số
nguyên tử cacbon tăng.
VIII. Tính chất hoá học.
1. Phản ứng cháy.
C
n
H
2n+2-2a
O
x
+ (3n+1-a-x)/2 O
2
n CO
2
+ (n+1-a)H
2
O

Đặt k
1
= n
H2O
/n
CO2
= (n+1-a)/n = 1 + (1-a)/n
+ Nếu k
1
>1 <=> 1- a > 0 do a nguyên >= 0 nên a = 0 => ancol đem đốt là no.
số mol ancol phản ứng = n
H2O
n
CO2
+ Nếu k
1
=1 <=> 1- a = 0 <=> a = 1 => ancol đem đốt không no chứa một liên kết đôi
trong phân tử.
+ Nếu k
1
<1 thì ancol đem đốt không thuộc hai loại trên.
Đặt k
2
= n
O2
/n
CO2
= (3n+1-a-x)/2n = 1,5 + (1-a-x)/2n.
5
N

O
O
Do a nguyên >= 0, x nguyên >= 1 nên 1-a-x <=0
+ Nếu k
1
= 1,5 <=> a = 0; x = 1 => ancol đem đốt là ancol no, đơn chức.
+ Nếu k
1
< 1,5 thì ancol đem đốt không phải là ancol no đơn chức.
2. Tác dụng với kim loại kiềm.
Do có nguyên tử H trong nhóm O H linh động nên ancol có phản ứng thế với
kim loại kiềm: Na, K,
2R(OH)
x
+ 2xNa 2R(ONa)
x
+ xH
2

(Muối ancolat)
VD: C
2
H
5
OH + Na C
2
H
5
ONa (Natri etylat)+ 1/2 H
2

C
3
H
5
(OH)
3
+ 3Na C
3
H
5
(ONa)
3
(Natri glixerat) + 3/2 H
2
- Phản ứng này thờng dùng để xác định số nhóm OH trong phân tử ancol.
- Muối ancolat:
+ Tên gọi của muối:
<Tên kl> + <tên gốc hiđrocacbon) + at
VD: C
2
H
5
ONa : Natri etylat
+ Các muối ancolat là các chất rắn tan tốt trong ancol tơng ứng. Trong nớc bị thuỷ phân.
+ Là chất có tính bazơ mạnh, mạnh hơn cả bazơ kiềm.
PƯCM: R(ONa)
x
+ xH
2
O R(OH)

x
+ xNaOH
(Phản ứng axit bazơ xảy ra theo chiều Bazơ mạnh hơn tác dụng với axit mạnh hơn) tạo ra
bazơ yếu hơn và axit yếu hơn)
- Với ancol đa chức, trong phản ứng trên nếu Na thiếu thì có thể sinh ra sản phẩm thế từ 1
x nguyên tử H.
3. Tác dụng với axit tạo este. (phản ứng este hoá)
Phản ứng có xúc tác: H
2
SO
4
đ, t
0
và phản ứng thuận nghịch
VD: R(OH)
x
+ xHCl RCl
x
+ xH
2
O
R(OH)
x
+ xHNO
3
R(ONO
2
)
x
+ xH

2
O
2C
2
H
5
OH + H
2
SO
4
(C
2
H
5
O)
2
SO
2
+ 2H
2
O
R(OH)
x
+ xRCOOH R(OOCR)
x
+ xH
2
O
C
2

H
5
OH + H
2
SO
4
C
2
H
5
OSO
3
H + H
2
O
Chú ý: trong phản ứng este hoá: nếu tác dụng với axit không có oxi thì nhóm OH
đợc tách từ phân tử ancol. Khi tác dụng với axit có oxi thì nhóm OH đợc tách từ phân tử
axit, nguyên tử H đợc tách từ phân tử ancol.
4. Phản ứng tách nớc. Tuỳ điều kiện mà phản ứng theo các hớng khác nhau:
a, ĐK: H
2
SO
4
đặc, t
0
= 170 hoặc 180
0
C. Phản ứng xảy ra nội phân tử ancol tạo hợp chất
không no. Khi loại nớc nhóm OH đợc tách cùng với nguyên tử H trên nguyên tử C kế
cận với nguyên tử cacbon có chứa nhóm OH.

- C C - C = C - H OH
6
* Với ancol no, đơn chức loại nớc cho olefin (ngợc lại nếu loại nớc cho olefin thì ancol là
no, đơn chức) trong đó:
- Phân tử ancol phải có từ 2 nguyên tử cacbon trở lên.
- Nguyên tử cacbon kế cận với nguyên tử C chứa nhóm OH phải còn có nguyên tử H
- Ancol bậc 1 cho tối đa 1 olefin
VD: (CH
3
)
3
C OH không loại nớc tạo olefin
CH
3
CH
2
OH CH
2
= CH
2
+ H
2
O
- Ancol bậc 2 cho tối đa 2 olefin (nếu tính cả đồng phân hình học thì cho tối đa 4 olefin)
- Acol bậc 3 cho tối đa 3 olefin (nếu tính cả đồng phân hình học thì cho tối đa 6 olefin)
* Qui tắc Zaixep. Nhóm - OH u tiên tách cùng với nguyên tử H ở cacbon bậc cao hơn.
(Ngợc lại khi hợp nớc vào liên kết bội bất đối xứng thì nguyên tử H đợc u tiên cộng vào
nguyên tử C có nhiều H hơn).
Ví dụ 1: Nêu nguyên tắc chung để chuyển từ ancol bậc nhất thành ancol bậc hai, ancol
bậc hai thành ancol bậc ba. Cho ví dụ minh hoạ.

Hớng dẫn: Nguyên tắc chung là: Tách nớc khỏi ancol để tạo thành olefin theo qui tắc
Zaixep, sau đó cho olefin hợp nớc theo qui tắc Maccopnhicop.
Ví dụ 2: Viết công thức cấu tạo các đồng phân olefin của penten mà khi hợp nớc cho ta
sản phẩm chính là ancol bậc ba.
Hớng dẫn: - Ghi công thức của ancol bậc ba có CTPT là C
5
H
11
OH từ đó suy ra công thức
cấu tạo của 2 olefin tơng ứng.
Ví dụ 3. Hãy cho biết có tối đa bao nhiêu olefin đợc tạo thành từ các ancol bậc hai có
mạch cacbon phân nhánh, có cùng CTPT C
6
H
14
O. Hãy viết các phơng trình phản ứng tạo
ra các olefin đó.
ĐS: Có 8 olefin
* Tách nớc từ ancol đa chức: ancol đa chức tách nớc theo nguyên tắc nhóm OH tách
cùng với nguyên tử H ở nguyên tử C kề với nguyên tử cacbon chứa nhóm - OH, song
phải chú ý khi tách nớc xong thì có thể có sự chuyển vị.
VD: C
3
H
5
(OH)
3
có thể cho 3 sản phầm: HO CH
2
CO CH

3
HO CH
2
CH
2
CH=O
CH
2
= CH CH = O
HO CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
OH CH
2
= CH CH = CH
2
+ 2H
2
O
Chú ý: Nếu loại nớc bởi hỗn hợp hai ancol no đơn chức khác nhau mà chỉ cho 1 anken thì
1 trong hai ancol là CH
3
OH
b, ĐK : H
2

SO
4
đặc, nhiệt độ 140
0
C: Tách nớc giữa hai phân tử ancol tạo ete (phản ứng ete
hoá)
Phản ứng tách nớc tạo ete thờng chỉ xét đối với ancol đơn chức.
- 1 ancol tách nớc cho 1 ete đối xứng.
- hỗn hợp 2 ancol tách nớc cho 3 ete trong đó có 2 ete đối xứng
- hỗn hợp 3 ancol tách nớc cho 6 ete trong đó có 3 ete đối xứng
7
- Hỗn hợp gồm x ancol cho tối đa:
ete
2
)1x(x
+
trong đó có x ete đối xứng.
Chú ý:
- Trong các phản ứng ete hoá có: n
H2O
= n
ete
= 1/2n
ancol
- Trong bài toán nên đặt số mol của các ete làm ẩn số.
- Sử dụng định luật bảo toàn khối lợng.
* Riêng với ancol etylic có thể tách nớc, tách hiđro tạo buta-1,3-đien.
2 C
2
H

5
OH CH
2
= CH CH = CH
2
+ 2H
2
O + H
2

* Trong nhiều bài toán tách nớc từ ancol cho ta hỗn hợp các chất gồm: ancol d, ete,
olefin.
c, Riêng ancol etylic có phản ứng tách nớc, tách hiđro cho buta-1,3-đien
2C
2
H
5
OH CH
2
= CH CH = CH
2
+ 2H
2
O + H
2
(đkp: Al
2
O
3
, 450

0
C)
5. Phản ứng oxi hoá ancol.
Khi có chất oxi hoá là CuO (t
0
) hoặc O
2
(xt Cu, t
0
) thì 1 nguyên tử H ở nhóm OH tách
cùng với 1 nguyên tử H ở nguyên tử C chứa nhóm OH kết hợp với 1 nguyên tử O của
chất oxi hoá cho 1 phân tử nớc, và tạo liên kết đôi C = O
- Oxi hoá ancol bậc 1 cho andehit.
R(CH
2
OH)
x
+ xCuO R(CHO)
x
+ xCu + xH
2
O
hoặc R(CH
2
OH)
x
+ x/2 O
2
R(CHO)
x

+ xH
2
O
- Oxi hoá ancol bậc 2 cho xeton.
R CH(OH) R + CuO R CO R + Cu + H
2
O
- Ancol bậc 3 không tham gia phản ứng oxi hoá này.
- Riêng ancol etylic có phản ứng oxi hoá nhờ oxi của không khí và xúc tác là men giấm đ-
ợc axit axetic.
C
2
H
5
OH + O
2
CH
3
COOH + H
2
O
6. Phản ứng tạo phức tan với Cu(OH)
2
Chỉ những ancol có 2 nhóm OH đính với 2 nguyên tử C kề nhau (glicol) thì có phản
ứng với Cu(OH)
2
tạo phức màu xanh thẫm.
VD: - C OH + Cu(OH)
2
+ H O C - - C O - Cu O C - + 2H

2
O
- C OH H O C - - C OH H O C -
7. Phản ứng xảy ra ở gốc HĐCB
Nếu là gốc không no thì có các phản ứng cộng hợp, trùng hợp, oxi hoá, tác dụng với
Ag
2
O /dd NH
3
nếu có liên kết 3 đầu mạch. . .
Ví dụ: Đề 68 (II). Viết phơng trình phản ứng tổng quát khi cho ancol C
n
H
2n+1-2a
OH tác
dụng với Na, HCl, H
2
d (Ni, t
0
), dd Br
2
(d).
Giải: C
n
H
2n+1-2a
OH + Na C
n
H
2n+1-2a

ONa + 1/2H
2
C
n
H
2n+1-2a
OH + HCl C
n
H
2n+1-2a
Cl + H
2
O (phản ứng thuận nghịch, H
2
SO
4
đặc, t
0
)
8