buổi sinh hoạt Chuyên đề 20
tính chất ứng dụng - điều chế
Ancol
Công thức phân tử tổng quát và công thức phân tử của chất tơng đơng với hỗn
hợp rợu.
Công thức một chất Công thức chất tơng đơng
Rợu no: C
n
H
2n + 2
O
x
x
n ; n, x
N
*
C
n
H
2
n
+ 2
O
x
x
<
*
C
n
H
2
n
+ 2- 2
k
O
n
> 3
Các phản ứng của rợu:
- Phản ứng với kim loại kiềm:
2R(OH)
n
+ 2nM > 2R(OM)
n
+ nH
2
2R-OH + 2M > 2R-OM + H
2
R(OH)
n
: Rợu n chức, R-OH: Rợu đơn chức.
- Phản ứng với axit:
R-OH + H-Br > R-Br + H
2
O
n
CO
2
+ (
n
+ 1)H
2
O
xmol
n
xmol (
n
+ 1)x mol
Hệ quả:
Rợu no hay ete no cháy > số mol H
2
O > số mol CO
2
. Và số mol rợu no hay ete
no tham gia phản ứng = số mol H
2
O số mol CO
2
.
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Đốt cháy 3,075 gam hỗn hợp 2 rợu no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng
đẳng. Sản phẩm thu đợc lần lợt cho qua bình 1 đựng H
2
SO
4
0
t
n
CO
2
+ (
n
+ 1) H
2
O
(1)
Khi cho sản phẩm thu đợc qua bình 1 đựng H
2
SO
4
thì H
2
O bị hấp thụ và qua bình 2
đựng KOH thì CO
2
bị giữ lại theo phơng trình.
CO
2
+ 2KOH
K
2
CO
3
4,22
672,0
= 0,06 (mol)
M
hh
=
06,0
075,3
= 51,25 = 14
n
+ 18
n
= 2,375. Vì 2 rợu kế tiếp nhau nên suy ra: C
2
H
5
OH và C
3
H
7
OH.
Theo (1) ta có:
Khối lợng bình 1 tăng = m
H
2
O
92,3
= 0,175 (mol)
PT phản ứng:
2C
2
H
5
OH + 2Na
2C
2
H
5
ONa + H
2
(1)
2C
n
H
2n+1
COOH +2Na
2C
n
H
2n+1
COONa + H
2
(2)
2C
t
0
C
x
H
2x
O
2
+
2
23 x
O
2
xCO
2
+ xH
2
O (5)
Chất kết tủa là BaCO
3
nBaCO
3
=
197
75,147
O = 50,1 - 33 = 17,1 (g)
nH
2
O =
18
1,17
= 0,95 (mol)
Từ PT (4) ta thấy ngay:
Số mol rợu C
2
H
5
OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol)
Theo PT (4) ta thấy số mol CO
2
tạo ra là
nCO
2
= 2.nC
2
H
5
OH = 2.0,2 = 0,4 (mol)
Suy ra: 2 a xít cháy tạo ra 0,75 - 0,4 = 0,35 (mol CO
2
)
Từ PT (4) ta thấy nH
2
O = 3.nC
2
sinh ra = 2a + 3 b = 0,35. Giải ra ta có: a = 0,1; b = 0,05.
Vậy hỗn hợp có 0,2 mol CH
3
COOH là 12 g và 0,10 mol C
2
H
5
COOH là 7,4g
Bài 3: Hỗn hợp A gồm 0,1 mol Rợu Etylic và a mol Rợu X có công thức là:
C
n
H
2n
(OH)
2
. Chia A thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng hết với Na thấy
bay ra 2,8lít khí Hiđrô (ở ĐKTC). Phần thứ 2 đem đốt cháy hoàn toàn thu đợc 8,96
lít khí CO
2
(ở ĐKTC) và b g nớc.
a/ Tìm các giá trị của a, b?
b/ Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của X, biết rằng mỗi nguyên
tử C chỉ liên kết đợc với 1 nhóm OH?
Hớng dẫn:
1. Các phản ứng xảy ra.
2C
2
H
5
C
2
H
5
OH + 3 O
2
to
2 CO
2
+ 3 H
2
O (3)
C
n
H
2n
(OH)
2
+
2
13 n
O
2
to
n CO
2
= 0,4 (mol).
n = 3.
Theo phản ứng (3), (4):
n H
2
O =
2
1,0
. 3 +
2
2,0
. 4 = 0,55 (mol).
m H
2
O = b = 0,55 . 18 = 9,9g
2. Công thức phân tử của X là: C
3
H
8
O
2
hay C
3
H
6
(OH)
2
.
Công thức cấu tạo hợp chất là:
= 1 mol và số mol của H
2
O = 1,5 mol. Nhận thấy số mol của H
2
O > số mol
của CO
2
> Rợu A là rợu no.
n
H
2
O
: n
CO
2
=
n
n 1+
= 1,5 > n = 2. CTPT của A là C
2
H
6
O và CTCT là CH
3
CH
2
OH.
b/ Gọi CTPT TB của A và B là C
= a/2 = 5,6/22,4 = 0,25 > a = 0,5 mol
Thay a = 0,5 vào (*) >
n
= 1,4 Vậy n <
n
< n + 1 (n nguyên dơng và n
1)
Vậy rợu B chỉ có 1 nguyên tử C, B là CH
3
OH.
Đặt số mol của CH
3
OH là x, số mol của CH
3
CH
2
OH là y.
x + y = a = 0,5
32x + 46y = 18,8
Giải phơng trình ta đợc: x = 0,3 và y = 0,2.
> m
CH
3
OH
= 0,3 . 32 = 9,6g > % m
CH
3
OH
= 51,06% và % m
a mol
CO
2
+ Ca(OH)
2
> CaCO
3
+ H
2
O
n
a mol
n
a mol
Số mol của CaCO
3
=
n
a = 35 : 100 = 0,35 mol > a = 0,35 :
n
= 0,35 : 1,4 =
0,25.
Ta có: m
X
= (14
n
+ 18)a = 14
n
a + 18a = 14.0,35 + 18.0,25 = 9,4g.
H
2
thì V
O
2
= 2V
Thể tích hỗn hợp C
2
H
2
và O
2
trong bình bằng 3V
PTHH:
2C
2
H
2
(k) + 5O
2
(k) 4CO
2
(k) + 2H
2
O(h)
2 mol 5 mol 4 mol 2 mol
V l 2,5 V l 2 V l V l
x l 2 Vl y l z l
x =
V
+
V
5
4
+
V
5
1
) =
V
5
13
Gọi áp suất trong bình lúc đầu là 100%
áp suất trong bình sau phản ứng là a %. áp dụng công thức
s
d
P
P
=
s
d
n
n
=
s
d
V
V
Ta có: a =
=
05,0
3
= 60
12 x + y + 45 = 60
12x + y = 15
x = 1 và y = 3 > CTHH của axit là: CH
3
COOH.
b. Tính phần khối lợng của hỗn hợp rợu ban đầu:
N
co
2
=
4,22
44,13
= 0,6 (mol)
Gọi x, y lần lợt là số mol CH
3
OH và C
2
H
5
OH trong hỗn hợp (x, y > 0).
PTHH: Đốt cháy hỗn hợp
2CH
3
OH (l) + 3O
2
(k) 2CO
2y + x = 0,5
Khối lợng hỗn hợp hai rợu bằng 12,4 gam
46 y + 32 x = 12,4
suy ra x = 0,1 mol và y = 0,2 mol
% CH
3
OH =
4,12
32.1,0
. 100%
25,8 %
% C
2
H
5
OH = 100% - 25,8 % = 74,2%
c. Ph¶n øng ESTE ho¸:
H
2
SO
4
(®Æc), t
0
CH
3
COOH (l) + C
2
H
5