Chuyên đề: TÍNH CHẤT - ĐIỀU CHẾ ANCOL

Chuyên đề: TÍNH CHẤT - ĐIỀU CHẾ ANCOL

Công thức phân tử tổng quát và công thức phân tử của chất tương đương với hỗn hợp rượu.

Các phản ứng của rượu:

Phản ứng với kim loại kiềm:

2R(OH)_n + 2nM ----> 2R(OM)_n + nH₂

2R-OH + 2M ----> 2R-OM + H₂

R(OH)_n : Rượu n chức, R-OH: Rượu đơn chức.

Phản ứng với axit:

R-OH + H-Br ---> R-Br + H₂O

Phản ứng tách nước:

C_nH_{2n + 1}-OH -------> C_nH_2n + H₂O.

Phản ứng ete hoá của rượu đơn chức, ta có:

Số mol ete = 1/2 số mol của rượu tham gia phản ứng.

Hỗn hợp 2 rượu bị ete háo sẽ tạo ra 3 ete.

Phản ứng cháy của rượu no hay ete no.

Hệ quả:

Rượu no hay ete no cháy ----> số mol H₂O > số mol CO₂. Và số mol rượu no hay ete no tham gia phản ứng = số mol H₂O – số mol CO₂.

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Đốt cháy 3,075 gam hỗn hợp 2 rượu no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Sản phẩm thu được lần lượt cho qua bình 1 đựng H₂SO₄ đặc và bình 2 đựng KOH rắn. Tính khối lượng các bình này tăng lên, biết rằng nếu cho lượng rượu trên tác dụng với Na thấy thoát ra 0,672 lít H₂ (đktc). Lập công thức phân tử của 2 rượu.

Bài giải

Gọi là số nguyên tử cacbon trung bình của 2 rượu. Ta có CTPT tương đương của 2 rượu là C H_{2+ 1}OH.

Phản ứng đốt cháy:

Khi cho sản phẩm thu được qua bình 1 đựng H₂SO₄ thì H₂O bị hấp thụ và qua bình 2 đựng KOH thì CO₂ bị giữ lại theo phương trình.

CO₂ + 2KOH ---> K₂CO₃ + H₂O ⁽²⁾

Phản ứng rượu tác dụng với Na

Theo (3) số mol hỗn hợp 2 rượu là.

Vì 2 rượu kế tiếp nhau nên suy ra: C₂H₅OH và C₃H₇OH.

Theo (1) ta có:

Khối lượng bình 1 tăng = m_HO = 0,06(2,375 + 1).18 = 3,645 g

Khối lượng bình 2 tăng = m_CO= 0,06 . 2,375 . 44 = 6,27 g

Bài 2: A là hỗn hợp gồm rượu Etylic và 2 axit hữu cơ kế tiếp nhau có dạng C_nH_2n+1COOH và C_n+1H_2n+3COOH. Cho 1/2 hỗn hợp A tác dụng hết với Na thoát ra 3,92 lít H₂ (đktc). Đốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)₂ dư thì có 147,75g kết tủa và khối lượng bình Ba(OH)₂ tăng 50,1 g.

a, Tìm công thức 2 axit trên.

b, Tìm thành phần hỗn hợp A.

Hướng dẫn giải:

nH₂ = 0,175 (mol)

PT phản ứng:

2C₂H₅OH + 2Na ---> 2C₂H₅ONa + H₂ (1)

2C_nH_2n+1 COOH +2Na ---> 2C_nH _2n+1COONa + H₂ (2)

2C_n+1H_2n+3 COOH +2Na ---> 2C_n+1H_2n+3COONa + H₂ (3)

Biện luận theo trị số trung bình.

Tổng số mol 3 chất trong 1/2 hỗn hợp = 0,175.2= 0,35 (mol)

Chất kết tủa là BaCO₃ nBaCO₃ = 0,75 (mol)

PT: CO₂ + Ba(OH)₂ ----> BaCO₃ + H₂O (6)

Theo PT (6) ta có: nCO₂ = nBaCO₃ = 0,75 (mol)

mCO₂ = 0,75 x44 = 33(g)

mH₂O = m tăng - mCO₂

mH₂O = 50,1 - 33 = 17,1 (g)

nH₂O = 0,95 (mol)

Từ PT (4) ta thấy ngay:

Số mol rượu C₂H₅OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol)

Theo PT (4) ta thấy số mol CO₂ tạo ra là

nCO₂= 2.nC₂H₅OH = 2.0,2 = 0,4 (mol)

Suy ra: 2 a xít cháy tạo ra 0,75 - 0,4 = 0,35 (mol CO₂)

Từ PT (4) ta thấy nH₂O = 3.nC₂H₅OH = 3.0,2 = 0,6 (mol)

Suy ra 2 axit cháy tạo ra: 0,95 - 0,6 = 0,35 mol H₂O

Với số mol 2axit = 0,35 - 0,2 = 0,15 x = 0,35 : 0,15 = 2,33

(x là số mol trung bình giữa n+1 và n+2)

2 axit là CH₃COOH và C₂H₅COOH.

Gọi số mol CH₃COOH, C₂H₅COOH trong 1/2 A là a, b.

Theo phương trình đốt cháy ta có:

Số mol của 2 axit = 0,15mol = a + b.

nCO₂ sinh ra = 2a + 3 b = 0,35. Giải ra ta có: a = 0,1; b = 0,05.

Vậy hỗn hợp có 0,2 mol CH₃COOH là 12 g và 0,10 mol C₂H₅COOH là 7,4g

Bài 3: Hỗn hợp A gồm 0,1 mol Rượu Etylic và a mol Rượu X có công thức là: C_nH_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 được 8,96 lít khí CO₂ (ở ĐKTC) và b g nước.

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 được với 1 nhóm OH?

Hướng dẫn:

1. Các phản ứng xảy ra.

2C₂H₅OH + 2Na ---> 2C₂H₅ONa + H₂ (1)

C_nH_2n(OH)₂ + 2 Na ----> C_nH_2n(ONa)₂ + H₂ (2)

C₂H₅OH + 3 O₂ ----> 2 CO₂ + 3 H₂O (3)

Theo phản ứng (1), (2) ta có:

Theo phản ứng (3), (4):

m H₂O = b = 0,55 . 18 = 9,9g

2. Công thức phân tử của X là: C₃H₈O₂ hay C₃H₆(OH)₂.

Công thức cấu tạo hợp chất là:

Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn 23g một rượu no đơn chức A, thu được 44g CO₂ và 27g H₂O.

a/ Xác định CTPT, CTCT của A

b/ Hỗn hợp X gồm A và B là đồng đẳng của nhau. Cho 18,8g hỗn hợp X tác dụng với Na dư, thu được 5,6 lit H₂ (đktc). Xác định CTPT, CTCT của A, B và tính thành phần % theo khối lượng của A, B trong X.

c/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X rồi cho toàn bộ sản phẩm đi qua bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được 35g kết tủa. Tính khối lượng hỗn hợp X đem đốt cháy.

Hướng dẫn :

a/ Số mol CO₂ = 1 mol và số mol của H₂O = 1,5 mol. Nhận thấy số mol của H₂O > số mol của CO₂ -----> Rượu A là rượu no.

----> n = 2. CTPT của A là C₂H₆O và CTCT là CH₃ – CH₂ – OH.

b/ Gọi CTPT TB của A và B là C H₂ _{+ 1}OH, a là số mol của rượu tương đương.

m = (14 + 18)a = 18,8 (*)

Số mol H₂ = a/2 = 5,6/22,4 = 0,25 ----> a = 0,5 mol

Thay a = 0,5 vào (*) ----> = 1,4 Vậy n < < n + 1 (n nguyên dương và n 1)

Vậy rượu B chỉ có 1 nguyên tử C, B là CH₃ – OH.

Đặt số mol của CH₃ – OH là x, số mol của CH₃ – CH₂ – OH là y.

x + y = a = 0,5

32x + 46y = 18,8

Giải phương trình ta được: x = 0,3 và y = 0,2.

---> m_CHOH = 0,3 . 32 = 9,6g ---> % m_CHOH = 51,06% và % m_{CH- CH- OH} = 48,94%.

Bài 5:

1 - Trong bình kín ở 150⁰C chứa hỗn hợp khí gồm 1 thể tích axetilen và 2 thể tích oxi. Đốt cháy axetilen bằng chính khí oxi trong bình. Sau khi phản ứng kết thúc đưa bình về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình thay đổi như thế nào?

2 - Trộn 12,4 g hỗn hợp hai rượu CH₃OH và C₂H₅OH với 3 g axit C_xH_yCOOH rồi đem đốt thì thu được 13,44 l khí CO₂ (ĐKTC). Nếu đem 3 g oxit trên trung hoà bởi dung dịch KOH 0,5 M thì cần 100 ml DD KOH.

a. Tìm CTHH của axit trên.

b. Tính % khối lượng hỗn hợp rượu ban đầu.

c. Viết PTHH các phản ứng Este hoá giữa các chất trên.

Hướng dẫn:

1 - ở 150⁰C nước ở thể hơi.

Gọi V là thể tích của C₂H₂thì V_O = 2V