Ancol: Đầy đủ lý thuyết và giải bài tập chi tiết
Định nghĩa ancol là gì? Ancol gồm những loại nào?
Ancol là những hợp chất hữu cơ mà trong đó, phân tử có nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no, với công thức R(OH)n.Ví dụ: CH2=CHCH2OH, C6H5CH2OH, CH3OH, C2H5OH,…Công thức chung của Ancol có các dạng chính:Ancol gồm những loại nào? Một số loại ancol tiêu biểu mà chúng ta có thể kể đến, đó là:Ví dụ: CH3-OH, C3H7-OH,…Ví dụ: CH3-CH=CH-CH2-OH, CH2=CH-CH2-OH,…Ví dụ:Ví dụ:Ví dụ:
Đồng phân và danh pháp của ancol
Trước khi tìm hiểu các tính chất của ancol, chúng ta cùng tìm hiểu đồng phân và cách gọi tên của chúng.
Đồng phân của ancol
Các ancol no mạch hở, đơn chức có đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị trí nhóm chức -OH trong mạch Cacbon. Ngoài ra, ancol đơn chức có đồng phân là ete: R-O-R’.Ví dụ: Viết đồng phân của C4H10O, ta có: Ví dụ, viết đồng phân của C3H8O, ta có:
Danh pháp ancol
Cách gọi tên ancol như sau: Tên gọi thường = Ancol (rượu) + Tên gốc ankyl + icVí dụ: CH3-CH2-OH: Ancol etylic.CH3-OH: Ancol metylic.Ngoài ra, dưới đây là một số Ancol có tên gọi đặc biệt bạn cần lưu ý: Tên thay thế = Tên gọi hidrocacbon tương ứng + Chỉ số chỉ vị trí nhóm OH + ol.Trong đó:
Tính chất vật lý của ancol
Dưới đây là những tính chất vật lý nổi bật của ancol bạn cần biết.
Tính chất hóa học của ancol
Trong phân tử, liên kết C - OH, đặc biệt là liên kết phân cực mạnh, nhóm -OH, nhất là nguyên tử H sẽ dễ dàng bị thay thế hoặc tách ra trong các phản ứng hóa học. Đây là yếu tố tạo nên những tính chất hóa học quan trọng của ancol.
Phản ứng thế H của nhóm OH
Phản ứng thế H của nhóm OH là một trong những tính chất hóa học nổi bật nhất của ancol.
Tính chất chung của ancol
Thí nghiệm: Cho một mẫu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa 1 - 2ml Etanol khan và sau đó phản ứng giải phóng khí Hidro.Phương trình: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H50Na + H2Hiện tượng: Đốt khí Hidro thoát ra ở đầu ống, ta quan sát thấy ngọn lửa xanh mờ xuất hiện: 2H2 + O2 → 2H2O (nhiệt độ)Kết luận: Ancol phản ứng với kim loại kiềm.
Tính chất đặc trưng của glixerol
Thí nghiệm: Bước 1: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống từ 3 - 4 giọt dung dịch CuSO4 2% và 2 - 3ml dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ dung dịch. Trong cả hai ống nghiệm, ta quan sát thấy hiện tượng kết tủa xanh của Cu(OH)2:CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 Bước 2: Tiếp tục nhỏ vào ống thứ nhất 3 - 4 giọt Etanol, ống thứ hai 3 - 4 giọt Glixerol, lắc nhẹ cả hai ống nghiệm. Trong ống 1, ta nhận thấy kết tủa không tan và trong ống 2, ta quan sát được kết tủa tạo dung dịch xanh lam của muối đồng (II) Glixerat.2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [(C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2OKết luận: Như vậy, glixerol hòa tan đồng (II) hidroxit thành dung dịch có màu xanh lam mà etanol không có tính chất này. Phản ứng này giúp phân biệt ancol đơn chức với ancol đa chức có các nhóm -OH cạnh nhau trong phân tử.
Phản ứng thế nhóm OH
Tính chất "phản ứng thế nhóm OH" của ancol được chứng minh thông qua: Phản ứng với axit vô cơ và phản ứng với ancol.
Phản ứng với axit vô cơ
Thí nghiệm: Khi đun hỗn hợp axit Bromhidric và Etanol trong ống nghiệm có lắp ống dẫn khí ở nhánh, ta thu được chất lỏng không màu nặng hơn nước. Đây chính là Etyl Bromua: C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2ONhư vậy, ancol phản ứng với axit vô cơ HX (Ancol + H2SO4, Ancol + HCl) theo công thức: CnH(2n+2-2k-z)(OH)z + (z+k)HX → CnH(2n+2-z)X(z+k)Trong đó: Số nguyên tử X sẽ bằng tổng số nhóm OH và số liên kết pi. Ngoài ra, ancol còn phản ứng với axit hữu cơ, được gọi là phản ứng este hóa. ROH +R’COOH ⇔ R’COOR + H2OyR(OH)x + xR’(COOH)y ⇔ R’x(COO)xyRy + xyH2OChú ý:
Phản ứng với ancol
Thí nghiệm: Cho 1ml Etanol vào ống nghiệm khô, nhỏ từ từ 1ml axit H2SO4 đặc vào và lắc đều. Sau đó, đun hỗn hợp sôi nhẹ và đưa ống nghiệm ra xa ngọn lửa. Nhỏ từ từ giọt Etanol dọc theo ống nghiệm vào hỗn hợp đang cháy, ta quan sát thấy mùi đặc trưng của Ete Etylic.Phương trình: C2H5 - OH + H - OC2H5 → C2H5 - O - C2H5 + H2O (H2SO4, 140 độ C)
Phản ứng tách nước
Khi tiến hành đun ancol etylic với axit H2SO4 đặc tới nhiệt độ khoảng 170 độ C, ta thu được khí etilen.Phương trình: CH3 - CH2 - OH → CH2 = CH2 + H2O (H2SO4, 170 độ C)Tính chất này được sử dụng để điều chế etilen trong phòng thí nghiệm. Cũng trong điều kiện trên, các ancol no đơn chức mạch hở (trừ Metanol) có thể bị tách nước tạo thành Anken.CnH(2n+ 1)OH → CnH2n + H2O (H2SO4, nhiệt độ)Ancol no, đơn chức, mạch hở sẽ tách nước từ 1 phân tử tạo thành anken: CnH2n+1OH = CnH2n + H2O (H2SO4 đặc, >170 độ C)Phản ứng tách nước đặc biệt:CH2OH-CH2OH → CH3CHO + H2OCH2OH-CHOH-CH2OH → CH2=CH-CHO + 2H2OTách nước từ 2 phân tử ancol tạo eteROH + ROH → ROR + H2O (H2SO4 đặc, 140 độ C)Chú ý:
Phản ứng oxi hóa
Phản ứng oxi hóa cũng là một trong những tính chất hóa học quan trọng của ancol với: Ancol bậc l + Cuo tạo ra anđehit: RCH2OH + CuORCHO + Cu + H2OAncol bậc II + CuO tạo ra xeton: RCHOHR’ + CuO - RCOR’ + Cu + H2OAncol bậc III không bị oxi hóa bằng CuO. Chú ý...
Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn (Ancol + CuO hoặc Ox có xúc tác là Cu)
Phản ứng oxi hóa hoàn toàn
2 phương pháp điều chế ancol
Ancol được tạo ra bằng cách nào? Cùng Monkey tìm hiểu 2 phương pháp điều chế ancol cơ bản.
Phương pháp tổng hợp
Được sử dụng trong nhiều nước công nghiệp phát triển, etanol thu được bằng cách tổng hợp etilen với phản ứng hợp nước có xúc tác H2SO4 hoặc H3PO4 trong nhiệt độ cao: C2H4 + H2O → C2H5-OH (H2SO4, nhiệt độ)Bên cạnh đó, người ta còn tổng hợp ancol bằng cách thủy phân dẫn xuất halogen trong dung dịch kiềm.
Tổng hợp glixerol từ propilen
Glixerol được điều chế từ propilen theo sơ đồ: Bên cạnh đó, glixerol còn thu được từ phản ứng thủy phân chất béo trong quá trình xà phòng hóa chất béo.
Phương pháp sinh hóa
Etanol còn thu được qua phương pháp lên men từ các loại nông sản giàu tinh bột như gạo, ngô, khoai, sắn, quả chín... Theo sơ đồ: (C6H10O5)n → C6H12O6 (H2O, nhiệt độ, xúc tác) → C2H5OH (xúc tác emzim)
Ứng dụng của ancol
Với những tính chất vật lý và hóa học kể trên, ancol sở hữu nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp thực phẩm (rượu, nước giải khát), y tế (dung môi, dược phẩm…), động cơ (nhiên liệu ô tô)...
Bài tập về ancol SGK Hóa học 11 kèm lời giải chi tiết
Cùng vận dụng những lý thuyết cơ bản trên để thực hành một số bài tập Hoá học cơ bản trong SGK Hóa học 11 về ancol sau đây!
Giải bài 1 trang 186 SGK Hóa 11
Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ancol đồng phân có công thức phân tử C5H12O?Gợi ý đáp án: Công thức cấu tạo và gọi tên:
Giải bài 2 SGK Hóa 11 trang 186
Viết phương trình hóa học của phản ứng propan-1-ol với mỗi chất sau:a. Natri kim loại.b. CuO, đun nóngc. Axit HBr, có xúc tácTrong mỗi phản ứng trên ancol giữ vai trò gì: chất khử, chất oxi hoá, axit, bazơ? Giải thích.Gợi ý đáp án: a) 2CH3-CH2-CH2OH + 2Na → 2CH3-CH2-CH2ONa + H2↑Ancol đóng vai trò chất oxi hóab) CH3-CH2-CH2OH + CuO → CH3-CH2-CHO + Cu + H2OAncol đóng vai trò chất khửc) CH3-CH2-CH2OH + HBr → CH3-CH2-CH2Br + H2OAncol đóng vai trò bazơ
Giải bài 3 SGK trang 186 Hóa 11
Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các chất lỏng đựng trong các lọ không dán nhãn: etanol, glixerol, nước và benzen.Gợi ý đáp án:
Giải bài 4 trang 186 Hóa 11 SGK
Từ propen và các chất vô cơ cần thiết có thể điều chế được các chất nào sau đây: propan-2-ol (1); propan-1,2-điol (2). Viết các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.Gợi ý đáp án:
Giải bài 5 Hóa 11 SGK trang 187
Cho 12,20 gam hỗn hợp X gồm etanol và propan-1-ol tác dụng với Na (dư) thu được 2,80 lít khí đktc.a. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X?b. Cho hỗn hợp X qua ống đựng CuO, đun nóng. Viết các phương trình hoá học của phản...
Bạn đã thích câu chuyện này ?
Hãy chia sẻ bằng cách nhấn vào nút bên trên
Truy cập trang web của chúng tôi và xem tất cả các bài viết khác!