Bài 20. Alcohol trang 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128 Hóa học 11 Kết nối tri thức
Từ xa xưa con người đã biết lên men các loại ngũ cốc hoa quả để tạo ra các đồ uống có cồn (có chứa ethanol – một alcohol quen thuộc). Ngày nay, alcohol được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau như làm dung môi, nguyên liệu hoá học, nhiên liệu, xăng sinh học.... Vậy alcohol là gì và có những tính chất đặc trưng nào?
CH tr 119 MĐ
Từ xa xưa con người đã biết lên men các loại ngũ cốc hoa quả để tạo ra các đồ uống có cồn (có chứa ethanol – một alcohol quen thuộc). Ngày nay, alcohol được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau như làm dung môi, nguyên liệu hoá học, nhiên liệu, xăng sinh học.... Vậy alcohol là gì và có những tính chất đặc trưng nào?
Phương pháp giải:
Alcohol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa nhóm –OH liên kết với nguyên tử carbon no.
So với hydrocarbon và dẫn xuất halogen có phân tử khối tương đương, các alcohol thường có nhiệt độ sôi cao hơn và dễ tan trong nước.
Tính chất hóa học: phản ứng thế H của – OH; phản ứng tách nước; phản ứng ether hóa; phản ứng oxi hóa không hoàn toàn, phản ứng tạo phức của polyalcohol.
Lời giải chi tiết:
Alcohol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa nhóm –OH liên kết với nguyên tử carbon no.
Công thức tổng quát của alcohol no, đơn chức, mạch hở: C n H 2n + 1 OH (n≥1).
Bậc của alcohol là bậc của nguyên tử C liên kết với nhóm –OH.
So với hydrocarbon và dẫn xuất halogen có phân tử khối tương đương, các alcohol thường có nhiệt độ sôi cao hơn và dễ tan trong nước.
Tính chất hoá học:
CH tr 120 CH
Viết các đồng phân cấu tạo của alcohol có công thức C 4 H 9 OH và xác định bậc của các alcohol đó.
Phương pháp giải:
Bậc của alcohol là bậc của nguyên tử C liên kết với nhóm –OH.
Lời giải chi tiết:
C 4 H 9 OH có 4 đồng phân ancol tương ứng gồm:
CH tr 121 CH1
Gọi tên theo danh pháp thay thế các alcohol dưới đây:
Phương pháp giải:
Tên theo danh pháp thay thế của monoalcohol: Tên hydrocarbon (bỏ e ở cuối) - vị trí nhóm (-OH) + “ol”
Tên theo danh pháp thay thế của polyalcohol: Tên hydrocarbon – vị trí nhóm (-OH) – độ bội nhóm ( -OH) + “ol”
Lời giải chi tiết:
a) butane-2-ol.
b) butane-1,3-diol.
c) 3-metylbutan-2-ol.
CH tr 121 CH2
Viết công thức cấu tạo của các alcohol có tên gọi dưới đây:
a) pentan-1-ol;
b) but-3-en-1-ol;
c) 2-methylpropan-2-ol;
d) butane-2,3-diol.
Phương pháp giải:
Tên theo danh pháp thay thế của monoalcohol: Tên hydrocarbon (bỏ e ở cuối) - vị trí nhóm (-OH) + “ol”
Tên theo danh pháp thay thế của polyalcohol: Tên hydrocarbon – vị trí nhóm (-OH) – độ bội nhóm ( -OH) + “ol”
Lời giải chi tiết:
CH tr 122 CH
Các hợp chất propane, dimethyl ether và ethanol có phân tử khối gần tương đương nhau và có một số tính chất như sau:
|
CH 3 CH 2 CH 3 |
CH 3 OCH 3 |
CH 3 CH 2 OH |
|
|
propane |
dimethyl ether |
ethanol |
|
|
Phân tử khối |
44 |
46 |
46 |
|
(°C) |
-42,1 |
-24,9 |
78,3 |
|
Độ tan (g/100 g nước) |
không tan |
7,4 |
tan vô hạn |
Hãy giải thích tạo sao ethanol có nhiệt độ sôi cao hơn và tan với hai chất còn lại.
Phương pháp giải:
Liên kết hydrogen giữa các phân tử nước và phân tử ethanol giúp ethanol tan tốt trong nước và có nhiệt độ sôi cao hơn do cần thêm năng lượng để phá hủy liên kết hydrogen.
Lời giải chi tiết:
Do phân tử alcohol có thể tạo liên kết hydrogen với nhau và với nước.
CH tr 123 CH
Từ số liệu ở Bảng 20.3, em hãy giải thích tại sao trong dãy alcohol no, đơn chức, mạch hở, nhiệt độ sôi của các alcohol tăng dần từ C1 đến C5 còn độ tan trong nước giảm dần từ C3 đến C5.
Phương pháp giải:
Nguyên tử khối tăng làm nhiệt độ sôi tăng, gốc hydrocarbon là phần kị nước nên khi số nguyên tử carbon tăng làm độ tan trong nước của các alcohol giảm.
Lời giải chi tiết:
Nhiệt độ sôi tăng dần vì nguyên tử khối tăng dần, độ tan trong nước giảm dần vì số nguyên tử carbon tăng lên (gốc hydrocarbon là phần kị nước).
CH tr 124 CH1
Đun nóng butan-2-ol với sulfuric acid đặc thu được các alkene nào? Sản phẩm nào là sản phẩm chính.
Phương pháp giải:
Trong phản ứng tách nước của alcohol, nhóm –OH bị tách ưu tiên cùng với nguyên tử hydrogen ở carbon bên cạnh có bậc cao hơn.
Lời giải chi tiết:
CH tr 124 CH2
Viết công thức cấu tạo sản phẩm của phản ứng khi oxi hoá các alcohol sau bằng CuO đun nóng:
a) CH 3 OH;
b) CH 3 CH(OH)CH 2 CH 3 .
Phương pháp giải:
Khi phản ứng với các chất oxi hóa (VD: CuO), các alcohol bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành các sản phẩm khác nhau tùy theo bậc của alcohol: alcohol bậc I bị oxi hóa thành aldehyde, alcohol bậc II bị oxi hóa thành ketone, alcohol bậc III không bị oxi hóa trong điều kiện này.
Lời giải chi tiết:
a) CH 3 OH + CuO → HCHO + Cu + H 2 O
b) 3CH 3 CH(OH)CH 2 CH 3 + 4CuO → 4CH 3 COCH 3 + 4Cu + 3H 2 O
CH tr 124 TN
Nghiên cứu về phản ứng cháy của alcohol
Chuẩn bị: cồn 90 o (cồn y tế), bát sứ, que đóm dài khoảng 2cm.
Tiến hành: Lấy khoảng 1mL ethanol (chú ý không lấy nhiều hơn) cho vào bát sứ. Đốt cháy que đóm và đưa ngọn lửa vào gần miệng bát sứ để đốt cháy ethanol.
Lưu ý: Cẩn thận bỏng khi thực hiện thí nghiệm đốt cháy cồn.
Quan sát hiện tượng và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
Phương pháp giải:
Nghiên cứu về phản ứng cháy của alcohol
Chuẩn bị: cồn 90 o (cồn y tế), bát sứ, que đóm dài khoảng 2cm.
Tiến hành: Lấy khoảng 1mL ethanol (chú ý không lấy nhiều hơn) cho vào bát sứ. Đốt cháy que đóm và đưa ngọn lửa vào gần miệng bát sứ để đốt cháy ethanol.
Lưu ý: Cẩn thận bỏng khi thực hiện thí nghiệm đốt cháy cồn.
Quan sát hiện tượng và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
Lời giải chi tiết:
Hiện tượng: cồn cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt.
Phương trình hóa học: C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
CH tr 125 TN
Copper(II) hydroxide tác dụng với alcohol đa chức
Chuẩn bị: dung dịch CuSO 4 2%, dung dịch NaOH 10%, ethanol, glycerol; 2 ống nghiệm.
Tiến hành:
- Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống khoảng 1 mL dung dịch CuSO 4 2% và 1 mL dung dịch NaOH 10%.
- Lắc nhẹ 2 ống nghiệm rồi nhỏ vào từng ống:
Ống nghiệm (1): 5 giọt ethanol.
Ống nghiệm (2): 5 giọt glycerol.
- Lắc đều cả 2 ống nghiệm.
Quan sát hiện tượng xảy ra ở từng ống nghiệm, giải thích và viết phương trình hoá học.
Phương pháp giải:
Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống khoảng 1 mL dung dịch CuSO 4 2% và 1 mL dung dịch NaOH 10% và lắc nhẹ: Cả 2 ống đều xuất hiện kết tủa xanh lam nhạt (Cu(OH) 2
Polyalcohol tạo phức màu xanh lam với Cu(OH) 2 nên trong ống 2 kết tủa tan và tạo thành dung dịch xanh lam.
Lời giải chi tiết:
Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống khoảng 1 mL dung dịch CuSO 4 2% và 1 mL dung dịch NaOH 10% và lắc nhẹ: Cả 2 ống đều xuất hiện kết tủa xanh lam nhạt (Cu(OH) 2
PTHH: CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓(xanh) + Na 2 SO4
Ống 1: Không có hiện tượng, kết tủa không tan.
Ống 2: Kết tủa tan tạo thành dung dịch màu xanh lam của muối Copper (II) glycerate.
PTHH: 2C 3 H 5 (OH) 3 + Cu(OH) 2 → [C 3 H 5 (OH) 2 O] 2 Cu + 2H 2 O
CH tr 125 CH1
Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa methanol với sodium.
Phương pháp giải:
Liên kết O-H phân cực nên trong một số phản ứng, nguyên tử hydrogen trong nhóm hydroxyl có thể bị thay thế.
Alcohol phản ứng với các kim loại mạnh như sodium, potassium giải phóng khí hydrogen.
Lời giải chi tiết:
2CH 3 OH + 2Na → H 2 + 2CH 3 ONa
CH tr 125 CH2
Nêu phương pháp hoá học để phân biệt methanol và ethylene glycol.
Phương pháp giải:
Các polyalcohol có các nhóm -OH liền kề như ethylene glycol có thể tác dụng copper (II) hydroxide tạo dung dịch xanh làm đậm, còn methanol thì không.
Lời giải chi tiết:
Sử dụng copper (II) hydroxide để phân biệt methanol và ethylene glycol.
Các polyalcohol có các nhóm -OH liền kề như ethylene glycol có thể tác dụng copper (II) hydroxide tạo dung dịch xanh làm đậm, còn methanol thì không.
CH tr 127 CH1
Một đơn vị cồn tương đương 10 mL (hoặc 7,89 gam) ethanol nguyên chất. Theo khuyến cáo của ngành y tế, để đảm bảo sức khỏe mỗi người trưởng thành không nên uống quá 2 đơn vị cồn mỗi ngày. Vậy mỗi người trưởng thành không nên uống quá bao nhiêu mL rượu 40° một ngày?
Phương pháp giải:
Rượu 40° là 100 mL rượu có 40 mL ethanol nguyên chất.
Lời giải chi tiết:
Một đơn vị cồn tương đương 10 mL (hoặc 7,89 gam) ethanol nguyên chất.
→ Hai đơn vị cồn tương đương 20 mL (hoặc 15,78 gam) ethanol nguyên chất.
Rượu 40° là 100 mL rượu có 40 mL ethanol nguyên chất.
Vậy mỗi người trưởng thành không nên uống quá số mL rượu 40° một ngày là:
20 x 100 : 40 = 50 mL
CH tr 127 CH2
Viết phương trình hóa học của các phản ứng trong sơ đồ điều chế glycerol từ proylene.
Phương pháp giải:
Sơ đồ điều chế glycerol từ proylene:
Lời giải chi tiết:
PTHH:
CH 2 =CH-CH 3 + Cl 2 → CH 2 =CH-CH 2 Cl + HCl
CH 2 =CH-CH 2 Cl + Cl 2 + H 2 O → CH 2 Cl-CH(OH)-CH 2 Cl
CH 2 Cl-CH(OH)-CH 2 Cl + 2NaOH → HOCH 2 -CH(OH)-CH 2 OH + NaCl