Công Thức Ancol - Trung Tâm Gia Sư Tâm Tài Đức

3.8/5 - (22 bình chọn)

Mục Lục

Toggle

• Các công thức tính nhanh chuyên đề Ancol
• Định nghĩa Ancol là gì?
• Phân loại Ancol
  • Dựa vào đặc điểm gốc hidrocacbon
  • Dựa vào bậc C
  • Dựa vào số gốc -OH
• Cách gọi tên ancol
  • Tên thường gọi
  • Tên danh pháp (Tên IUPAC)
• Tính chất đặc trưng của ancol là gì?
  • Tính chất vật lý
  • Tính chất hóa học
• Điều chế ancol như thế nào?
• Ứng dụng của ancol ra sao ?
  • NHẬN BIẾT
  • BÀI TẬP SGK CB :
  • BÀI TẬP BỔ SUNG :
  • Các dạng bài tập ancol và phương pháp giải bài tập
  • Các dạng bài tập ancol
  • Phương pháp giải bài tập
    • Dạng 1: Viết đồng phân gọi tên ancol
    • Dạng 2: Xác định CTPT của ancol
    • Dạng 3: Ancol tách nước tạo Anken
    • Dạng 4: Ancol tách nước trong điều kiện thích hợp
    • Dạng 5: Ancol tách nước tạo Este
    • Dạng 6: Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của ancol
    • Dạng 7: Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy)

Các công thức tính nhanh chuyên đề Ancol

Ancol là nhóm hợp chất hữu cơ có nhiều ứng dụng trong cuộc sống cũng như la nguyên liệu trong sản xuất công nghiệp. Vậy Ancol là gì? Công thức của ancol là gì? Ancol có đặc điểm tính chất lý hóa như thế nào? Cách điều chế và ứng dụng của ancol ra sao? Cùng Tâm Tài Đức giải đáp những vấn đề này nhé.

Định nghĩa Ancol là gì?

Ancol là tên gọi của nhóm hợp chất hữu cơ có chứa nhóm –OH liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no. Do đó nhóm -OH còn gọi là nhóm chức ancol.

Công thức chung của ancol là R(OH)n với n là số tự nhiên, ≥ 1 và R là gốc hidrocacbon. Ngoài ra với ancol no, đơn chức, mạch hở ta có CTCT chung là CnH2n+2O (n ≥ 1).

Phân loại Ancol

Tùy vào các đặc điểm mà ancol được phân thành nhiều loại khác nhau:

Dựa vào đặc điểm gốc hidrocacbon

• Ancol no (liên kết với ankyl no). Ví dụ như CH3-OH, C3H7-OH,…
• Ancol không no (mạch hở hoặc mạch vòng). Ví dụ như CH3-CH=CH-CH2-OH, CH2=CH-CH2-OH,…
• Ancol thơm (liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc mạch nhánh của vòng benzen). Ví dụ như C6H5-CH2-OH…

Dựa vào bậc C

Ancol còn phân loại theo bậc, được chia thành 3 nhóm chính:

• Ancol bậc 1: Nhóm -OH gắn với với C chỉ liên kết với 1 C khác.

Ví dụ như ethanol:

• Ancol bậc 2: Nhóm -OH gắn với với C chỉ liên kết với 2 C khác.

Ví dụ như isopropanol:

• Ancol bậc 3: Nhóm -OH gắn với với C chỉ liên kết với 3 C khác.

Dựa vào số gốc -OH

Ancol được phân thành 2 nhóm chính:

• Ancol đơn chức: CH3-OH, C2H5-OH…
• Ancol đa chức: HO-CH2-CH2-OH…

Cách gọi tên ancol

Ancol có thể được gọi tên theo tên thường gọi hoặc tên IUPAC.

Tên thường gọi

Công thức: Tên thường gọi = Ancol (rượu) + Tên gốc ankyl + ic

Ví dụ CH3-OH: Ancol metylic, CH3-CH2-CH2-OH: Ancol butylic.

Ngoài ra một số ancol có tên đặc biệt như:

• H2OH-CH2OH: Etilenglicol.
• CH2OH-CHOH-CH2OH: Glixerin hay còn được gọi là Glixerol.
• CH3-CH(CH)3-CH2-CH2OH: Ancol Isoamylic

Tên danh pháp (Tên IUPAC)

Công thức: Tên thay thế = Tên gọi hidrocacbon tương ứng + Chỉ số chỉ vị trí nhóm OH + ol.

Trong đó:

• Mạch chính của Ancol là mạch cacbon dài nhất liên kết với nhóm -OH.
• Các nguyên tử cacbon được đánh số thứ tự từ phía gần nhóm -OH hơn.

Ví dụ: CH3CH2OH: Ethanol.

CH3CH(CH3)CH2OH: 2-methyl propan-2-ol.

Tính chất đặc trưng của ancol là gì?

Một số tính chất quan trọng của ancol như sau:

Tính chất vật lý

• Trạng thái tồn tại: Ancol có số lượng C ít thưởng ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, trong khi đó ancol có số lượng C cao ở dạng rắn.
• Độ nhớt: Rượu metylic, rượu etylic và rượu isopropyl là những chất lỏng độ nhớt thấp có mùi trái cây. Các loại cồn cao hơn như ancol chứa từ 4 – 10 C hơi nhớt và có mùi trái cây nặng hơn.
• Độ tan: Do cấu tạo có nhóm hydroxyl nên làm cho ancol phân cực . Những nhóm này có thể hình thành liên kết hydro liên phân tử. Do đó, liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử nước và rượu làm cho rượu hòa tan trong nước. Tuy nhiên, nhóm alkyl gắn với nhóm hydroxyl có bản chất kỵ nước. Do đó, độ hòa tan của rượu giảm khi tăng kích thước của nhóm alkyl. Ví dụ methanol, ethanol và propanol có thể hòa tan trong nước. Butanol hòa tan vừa phải trong nước.
• Nhiệt độ sôi: Do có liên kết hydro, ancol có xu hướng có nhiệt độ sôi cao hơn so với hidrocacbon và ete tương ứng. Điểm sôi của rượu etanol là 78,29°C, so với hidrocacbon hexan (69°C) và đối với dietyl ete (34,6°C).

Tính chất hóa học

Ancol có tính acid do liên kết –OH có cực nhưng yếu hơn một chút so với nước. Nên nguyên tử H dễ bị thay thế hoặc tách ra khi tham gia phản ứng hóa học.

Một số phản ứng hóa học nổi bật của ancol là:

• Tác dụng với kim loại kiềm, bazơ mạnh:

• Tính chất đặc trưng của Glixerol (C3H5(OH)3) có phản ứng đặc trưng với Cu(OH)2 theo phương trình như sau:

• Phản ứng thế nhóm -OH: Ancol có khả năng phản ứng với acid vô cơ để thế nhóm -OH trong phân tử.

CH3OH + HCl → CH3-Cl + H2O

• Phản ứng tách nước: Thực hiện phản ứng đun ancol etylic với axit H2SO4 đặc đến khi nhiệt độ khoảng 170C sẽ thu được khí etilen.
• Phản ứng oxy hóa: Tùy thuộc vào cấu trúc của rượu và loại tác nhân oxy hóa được sử dụng, quá trình oxy hóa ancol sẽ tạo ra các sản phẩm khác nhau.

Điều chế ancol như thế nào?

• Thực hiện dẫn xuất halogen

CnH2n+2-2k-xXx + xMOH → CnH2n+2-2k-x(OH)x + xMX

• Cộng nước vào anken để tạo ra ancol no, đơn chức và mạch hở. Phản ứng được tuân theo quy tắc cộng Maccopnhicop nên nếu anken là đối xứng thì phản ứng chỉ tạo ra 1 ancol

CnH2n + H2O → CnH2n+1OH(H+)

• Trong môi trường kiềm tiến hành thủy phân este

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

• Cộng H2 vào andehit hay xeton

RCHO + H2 → RCH2OH (Ni, to)

RCOR’ + H2 → RCHOHR’ (Ni, to)

• Dùng dung dịch KMnO4 oxi hóa hợp chất có nối đôi

3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2KOH + 2MnO2

Ứng dụng của ancol ra sao ?

Ancol đã được ứng dụng từ lâu trong sản xuất như y tế, công nghiệp thực phẩm… và đời sống. Một số rượu được sử dụng phổ biến dưới đây:

• Ancol được dùng làm rượu, nước giải khát.
• Metanol: chủ yếu để sản xuất formaldehyde và làm phụ gia nhiên liệu.
• Ethanol, chủ yếu sử dụng cho đồ uống có cồn, phụ gia nhiên liệu, dung môi.
• Isopropyl được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp làm dung môi cho sơn và các quá trình hóa học.
• 1-propanol, 1-butanol và rượu isobutyl để sử dụng làm cồn tẩy rửa cho da, làm dung môi trong công nghiệp và sản xuất ra các dung môi khác.
• Ethylene glycol thường được dùng làm chất chống đông cho ô tô và là một thành phần trong chất lỏng thủy lực, mực in và dung môi sơn.
• Glycerol vẫn được sử dụng để sản xuất nitroglycerin, là chất nổ chính trong thuốc nổ. Ngoài ra, nó còn làm dung môi, chất giữ ẩm, chất làm dẻo, chất chống đông và chất bôi trơn tan trong nước. Nó được tìm thấy trong nhiều loại sản phẩm, bao gồm thực phẩm, xà phòng, mỹ phẩm, mực in, chất lỏng thủy lực và dược phẩm…
• Ancol có C6–C11 được sử dụng cho chất hóa dẻo, ví dụ như trong polyvinylchloride
• Ancol béo (C12–C18) là tiền chất của chất tẩy rửa.
• Ngoài ra, nhiều ancol khác còn được làm nhiên liệu cho động cơ như methanol, ethanol có chỉ số octan cao và lượng khí thải gây ô nhiễm thấp.

NHẬN BIẾT

– Tạo khí không màu với kim loại kiềm (chú ý mọi dung dịch đều có phản ứng này).

– Làm CuO đun nóng từ màu đen chuyển thành Cu màu đỏ.

– Ancol đa chức có các nhóm OH liền kề hòa tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh.

– Ancol không no có phản ứng làm mất màu dung dịch Brom.

BÀI TẬP SGK CB :

BÀI 5 TRANG 187 CB:

Cho 12,20g hỗn hợp X gồm etanol và propan -1-ol tác dụng với natri dư thu được 2.80 lít khí (đktc).

1. Tính thành phần trăm Khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X.
2. Cho hỗn hợp X qua ống đựng CuO, đun nóng. Viết phương trình phản ứng .

GIẢI.

Phương trình phản ứng :

C2H5OH + Na —> C2H5ONa + ½ H2 (a)

x mol

C3H7OH + Na —> C3H7ONa + ½ H2(b)

y mol

gọi x, y lần lượt là số mol etanol và propan -1-ol trong hỗn hợp X.

số mol khí H2: n = V : 22,4 = 2,8 : 22,4 = 0,125 mol

Dựa vào phương trình phản ứng (a) và (b) :

x/2 + y/2 = 0,125 => x + y = 0,25 (1)

Khối lượng hỗn hợp X :

46x + 60y = 12,2 (2)

Từ (1) (2) giải hệ ta được : x= 0,2 mol; y =0,05 mol

Khối lượng của etanol : me = 0,2.46 = 9,2g

Khối lượng của propan -1-ol : mp = 0,05.60 = 3g

phần trăm Khối lượng của etanol :

BÀI TẬP BỔ SUNG :

BÀI 1 :

Cho 6,9g hỗn hợp ancol metylic và đồng đẳng A phản ứng với Na dư thu được 1.68 lít H2 (đktc).

1. Tính tổng số mol của 2 ancol trong hỗn hợp.
2. Xác định cong thức phân tử của A biết số mol của 2 ancol trong hỗn hợp bằng nhau.

Giải.

1.Tính tổng số mol của 2 ancol

Gọi đồng đẳng A của ancol metylic là : CnH2n + 1 OH.

x, y lần lượt là số mol của ancol metylic và A.

phương trình phản ứng :

CH3OH + Na —> CH3ONa + ½ H2(a)

x

CnH2n + 1 OH + Na —> CnH2n + 1 ONa + ½ H2(b)

y

số mol khí H2: n = V : 22,4 = 1,68: 22,4 = 0,075 mol

Dựa vào phương trình phản ứng (a) và (b) :

x/2 + y/2 = 0,075 => x + y = 0,15 (1)

vậy : Tính tổng số mol của 2 ancol : x + y = 0,15 mol.

2.Xác định cong thức phân tử của A :

Theo đề bài : x = y

=> x = y = 0,15 : 2 = 0,075mol.

Khối lượng của 2 ancol :

0,075.32 + 0,075.(14n + 18) = 6,9

=>n = 3

Vậy : A là C3H7 OH.

BÀI 2 :

Cho 25,8 g hỗn hợp ancol no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng phản ứng với Na dư thu được 5,6 lít H2 (đktc). Xác định cong thức phân tử của 2 ancol và tính khối lượng mỗi ancol.

Giải.

Gọi công thức của 2 ancol : CnH2n + 1 OH và CmH2m + 1 OH

Tính Khối lượng :

x, y lần lượt là số mol của C2H5 OH và C3H7 OH

Ta có :

Số mol hh : x + y = 0,5mol

Khối lượng hh : x46 + y60 = 25,8

=>x = 0,3, y = 0,2

Khối lượng của C2H5 OH : 0,3 . 46 = 13,8g

Khối lượng của C3H7 OH: 0,2 . 60 = 12g.

Các dạng bài tập ancol và phương pháp giải bài tập

Các dạng bài tập ancol

Dạng 1: Viết đồng phân gọi tên ancol

Dạng 2: Xác định CTPT của ancol

Dạng 3: Ancol tách nước tạo Anken

Dạng 4: Ancol tách nước trong điều kiện thích hợp

Dạng 5: Ancol tách nước tạo Este

Dạng 6: Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của ancol

Dạng 7: Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy)

Phương pháp giải bài tập

Dạng 1: Viết đồng phân gọi tên ancol

– Có 2 cách gọi tên ancol

+ Tên gốc – chức: “Ancol” + tên gốc hidrocacbon + “ic”

Ví dụ: CH3CH2OH là ancol etylic

+ Tên thay thế: Tên hidrocacbon + số chỉ vị trí nhóm OH + “ol”

Ví dụ: CH3CH2OH là etanol

– Các ancol có tên gọi thông thường phổ biến nhất là:

CH2OH-CH2OH: Etilen glicolCH2OH-CHOH-CH2OH: Glixerol hoặc glixerin

Chú ý:

(CH3)2CH2– là gốc isopropylCH2=CH-CH2– là gốc anlylC6H5CH2– là gốc bezyl

Ví dụ: Gọi tên các ancol sau theo tên thông thường: C6H5CH2OH, CH2=CH-CH2OH, CH3CH2CH2OH

Trả lời:

C6H5CH2OH: Ancol benzylic

CH2=CH-CH2OH: Ancol anlylic

CH3CH2CH2OH: Ancol propylic

Dạng 2: Xác định CTPT của ancol

– Từ công thức đơn giản hoặc công thức thực nghiệm, ta suy luận dựa vào công thức tổng quát của ancol (no đơn chức, không no đơn chức, đa chức…)

– Trong CTTQ: CxHyOz

Ta có: y = 2x+2 và y luôn chẵn.

– Trong ancol đa chức thì số nhóm OH > 1

Ví dụ 1: Cho Na phản ứng hoàn toàn với 18,8 gam hỗn hợp hai ancol kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của ancol etylic, thu được 5,6 lít khí H2( ở đktc). Xác định CTPT của hai ancol?

Lời giải:

Ví dụ 2: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Xác định CTPT của hai ancol?

Lời giải:

Dạng 3: Ancol tách nước tạo Anken

+ Ancol tách nước tạo 1 anken duy nhất thì ancol đó là ancol no đơn chức, bậc 1

+ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có: mancol = manken + mnước

+ nancol = nanken = nnước

+ Hỗn hợp X gồm 2 ancol tách nước thu được hỗn hợp Y gồm các olefin thì lượng CO2 thu được khi đốt cháy X bằng khi đốt cháy Y

Ví dụ 1: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 ancol A, B ta được hỗn hợp Y gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thì thu được 1,76 g CO2. Khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng nước và CO2 tạo ra là?

Lời giải

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cacbon ta có

Lượng CO2 thu được khi đốt cháy Y bằng khi đốt cháy X = = 0,04 mol

Mà Y là hỗn hợp các olefin nên số mol H2O = số mol CO2 = 0,04 mol

Vậy tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là : 0,04 . 18 + 1,76 = 2,48 g

Ví dụ 2: Khi thực hiện phản ứng tách nước đối với ancol X, chỉ thu được 1 anken duy nhất. Oxi hoá hoàn toàn một lượng chất X thu được 5,6 lít CO2 (đktc) và 5,4 gam H2O. Có bao nhiêu công thức cấu tạo phù hợp với X?

Lời giải

X bị tách nước tạo 1 anken X là ancol no, đơn chức và chỉ có 1 hướng tách

Công thức phân tử của X là CnH2n+1OH ;

Có nancol = nHO – nCO = 0,05 mol

Và n = 5 . Nên công thức phân tử của X là C5H11OH

Công thức cấu tạo của X là

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2OH

CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH2OH

CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2OH

Dạng 4: Ancol tách nước trong điều kiện thích hợp

Phương pháp giải nhanh

Ancol X tách nước trong điều kiện thích hợp tạo sản phẩm hữu cơ Y thì

+ Nếu tỉ khối của Y so với X nhỏ hơn 1 thì Y là anken và dY/X = 14 / (14n +18)

+ Nếu tỉ khối của Y so với X lớn hơn 1 thì Y là ete và dY/ X = (2R+16) / (R+17)

Ví dụ: Đun nóng một ancol đơn chức X với dung dịch H2SO4 đặc trong điều kiệnthích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối của X so với Y là 1,6428. Công thức phântử của Y là

Lời giải

Vì dX/Y = 1,6428 nên dY/X = 1/1,6428 < 1

Suy ra: Y là anken

dY/X = 14n / (14n+18) = 1/1,6428 => n=2

Vậy công thức phân tử của X là C2H6O

Dạng 5: Ancol tách nước tạo Este

+ Hỗn hợp 2 ancol tách nước tạo 3 ete, 3 ancol tách nước tạo 6 ete

+ áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có: mancol = manken + mnước

+ nete = nnước = nancol

+ Các ete có số mol bằng nhau thì các ancol cũng có số mol bằng nhau

+ Tổng số nguyên tử cacbon trong ancol bằng số nguyên tử trong ete

Ví dụ 1: Đun nóng hỗn hợp gồm 2 ancol đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng với H2SO4 đặc ở 140oC. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 6 gam hỗn hợp 3 ete và 1,8 gam nước. Công thức phân tử của 2 ancol trên là?

Lời giải

Ta có nancol = 2nnước = 2. = 0,2 mol

áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có : mancol = mete + mnước = 6 + 1,8 = 7,8 gam

Gọi công thức chung của 2 ancol OH. Suy ra = = 39 = 39 – 17 = 22

Mà 2 ancol là đồng đẳng liên tiếp nên 2 ancol phải là CH3OH và C2H5OH

Ví dụ 2:Cho V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm 2 olefin liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng hợp nước (xúc tác H2SO4 đặc), thu được 12,9 gam hỗn hợp A gồm 3 ancol. Đun nóng hỗn hợp A trong H2SO4 đặc ở 140oC thu được 10,65 gam hỗn hợp B gồm 6 ete khan. Công thức phân tử của 2 anken là?

Lời giải

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có

mnước = mancol – mete = 12,9 – 10,65 = 2,25 gam; nnước = = 0,125 mol

Ta có nancol = 2nnước = 2. 0,125= 0,25 mol. Gọi công thức chung của 2 ancol là OH

Suy ra = = 51,6 = 51,6 – 17 = 34,6. Mà 2 anken là đồng đẳng liên tiếp nên 3 ancol có 2 ancol là đồng phân của nhau và cũng là các ancol đồng đẳng liên tiếp. Nên 3 ancol là C2H5OH và C3H7OH 2 anken là C2H4 và C3H6.

Dạng 6: Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của ancol

Khi đun nóng với CuO thì:

– Ancol bậc I bị oxi hóa thành anđehit.

– Ancol bậc II bị oxi hóa thành xeton.

– Ancol bậc III không bị oxi hóa.

Với ancol no, đơn chức mạch hở ta có thể viết dưới dạng:

CnH2n+2O + CuO → CnH2nO + Cu + H2O

Ví dụ 1: Cho m gam ancol no, đơn chức mạch hở X đi qua bình đựng CuO dư, nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy có 1,6 gam CuO đã phản ứng. Hỗn hợp hơi Y sau phản ứng có tỷ khối so với H2 là 15,5. Xác định CTPT của X?

Lời giải

Ví dụ 2: Cho m gam một ancol no, đơn chức X qua bình CuO dư đun nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam. Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối với hiđro là 15,5. Giá trị của m là

Lời giải

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và nguyên tố ta có

nancol = nanđehit = = = 0,02 mol

Ta có sơ đồ: R – CH2OH + CuO → R – CHO + Cu + H2O

0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol

Ta có: M = 15,5 x 2 = 31

Suy ra R = 15 nên ancol X là CH3OH

Vậy khối lượng ancol X là : m = 0,02 . 32 = 0,64 gam.

Dạng 7: Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy)

Phản ứng đốt cháy ancol:

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn ancol X thu được hỗn hợp V lít(đktc) CO2 và 1,08 gam H2O. Dẫn toàn bộ lượng CO2 này vào 2 lít dung dịch NaOH 0,1M thu được dung dịch NaOH có nồng độ là 0,05M. Xác định công thức dãy đồng đẳng X, biết X là ancol đơn chức.

Lời giải

Xem thêm

Gia sư hóa học

Công thức Ankin

Công thức Ancol

Công thức axit glutamic