Hoá học 11 Bài 40: Ancol

Lý thuyết10 Trắc nghiệm39 BT SGK 305 FAQ

Nội dung bài giảng Ancol tìm hiểu về Định nghĩa, phân loại ancol; Công thức chung, đặc điểm cấu tạo phân tử, đồng phân, danh pháp (gốc - chức và thay thế). Tính chất vật lí : Nhiệt độ sôi, độ tan trong nước; Liên kết hiđro. Tính chất hoá học : Phản ứng của nhóm -OH (thế H, thế -OH), phản ứng tách nước tạo thành anken hoặc ete, phản ứng oxi hoá ancol bậc I, bậc II thành anđehit, xeton ; Phản ứng cháy. Phương pháp điều chế ancol từ anken, điều chế etanol từ tinh bột, điều chế glixerol. Ứng dụng của etanol. Công thức phân tử, cấu tạo, tính chất riêng của glixerol (phản ứng với Cu(OH)₂).

YOMEDIA

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Định nghĩa, phân loại

1.2. Đồng phân danh pháp

1.3. Tính chất vật lí

1.4. Tính chất hóa học

1.5. Điều chế

1.6. Ứng dụng

2. Bài tập minh hoạ

3. Luyện tập Bài 40 Hóa học 11

3.1. Trắc nghiệm

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao

4. Hỏi đáp về Bài 40 Chương 8 Hóa học 11

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Định nghĩa, phân loại

1.1.1. Định nghĩa

Ancol là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no của gốc hiđrocacbon.
Ví dụ: CH₃OH, C₂H₅OH, CH₃CH₂CH₂OH, CH₂=CHCH₂OH, C₆H₅CH₂OH ...

1.1.2. Phân loại

a) Phân loại Ancol

Cơ sở phân loại	Phân loại	Ví dụ
Theo gốc hidrocacbon	Ancol no	CH₃OH, C₂H₅OH
	Ancol không no	CH₂=CH-CH₂-OH
	Ancol thơm	C₆H₅OH, C₆H₅CH₂OH
Theo số nhóm -OH	Ancol đơn chức	CH3OH, CH2=CH-CH2-OH
Theo số nhóm -OH	Ancol đa chức	(CH₂)₂(OH)₂
Theo bậc ancol	Ancol bậc I	CH₃-CH₂-OH
	Ancol bậc II
	Ancol bậc III

b) Một số loại ancol tiêu biểu

Ancol no mạch hở, đơn chức: có nhóm -OH liên kết trực tiếp với gốc ankyl

VD: CH₃OH, C₂H₅OH,...,C_nH_2n - OH

Ancol không no, mạch hở, đơn chức: có nhóm -OH liên kết với nguyên tử cacbon của gốc hiđrocacbon không no

VD: CH₂ = CH - CH₂ - OH

Ancol thơm đơn chức: có nhóm -OH liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc mạch nhánh của vòng Benzen

VD: C₆H₅ - CH₂ - OH: ancolbenzylic

Ancol vòng no, đơn chức: có nhóm -OH liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc hiđrocacbon vòng no

VD: xiclohexanol

Ancol đa chức: phân tử có hai hay nhiều nhóm -OH

VD: (Etilen glicol); (glixerol)

1.2. Đồng phân danh pháp

1.2.1. Đồng phân

Có 2 loại:
- Đồng phân về vị trí nhóm chức
- Đồng phân về mạch cacbon
VD: Viết các đồng phân ancol có công thức: C₄H₉OH

1.2.2. Danh pháp

a) Tên thông thường (gốc - chức)

Ví dụ:

CH₃ - OH (Ancol metylic)

CH₃ - CH₂ - OH (ancol etilic)

CH₃ - CH₂ - CH₂ - OH (ancol propylic)

Nguyên tắc: Ancol + tên gốc ankyl + ic

b) Tên thay thế

Ví dụ:

CH₃-OH: metanol

CH₃-CH₂-OH: Etanol

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-OH: butan-1-ol

: 2-metylpropan-1-ol

Chú ý:
- Mạch chính được quy định là mạch cacbon dài nhất chứa nhóm OH.
- Số chỉ vị trí được bắt đầu từ phía gần nhóm -OH hơn.
Nguyên tắc: Tên hidrocacbon tương ứng mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH (nếu có) + "ol"

1.3. Tính chất vật lí

Ancol là chất lỏng hoặc rắn, tan được trong nước
Độ tan tỉ lệ nghịch với phân tử khối
Nhiệt độ sôi tỉ lệ thuận với phân tử khối.
Liên kết hiđro: Nguyên tử H mang một phần điện tích dương \({\delta ^ + }\) của nhóm -OH này khi ở gần nguyên tử O mang một phần điện tích \({\delta ^ - }\) của nhóm -OH kia thì tạo thành một liên kết yếu gọi là liên kết hiđro, biểu diễn bằng dấu...

Liên kết Hidro

Hình 1: Liên kết Hidro

a) Giữa các phân tử ancol với nhau

b) Giữa các phân tử ancol với các phân tử nước

Ảnh hưởng của liên kết hiđro đến tính chất vật lí: liên kết hidro làm cho ancol có nhiệt độ sôi cao hơn, tan nhiều trong nước hơn.

1.4. Tính chất hóa học

Trong phân tử, liên kết C OH đặc biệt liên kết O H phân cực mạnh nên nhóm -OH, nhất là nguyên tử H dễ bị thay thế hoặc tách ra trong phản ứng hóa học.

Mô hình phân tử etanol

Hình 2: Mô hình phân tử etanol

a) Dạng đặc b) Dạng rỗng

1.4.1. Phản ứng thế H của nhóm -OH

a. Tính chất chung của ancol

Tác dụng với kim loại kiềm:
Phương trình tổng quát: R-OH+ Na(K)→R-ONa + 1/2H2

Video 1: Phản ứng của etanol với Natri

Natri phản ứng với etanol tạo khí hidro: 2C₂H₅-OH +2Na →2C₂H₅-ONa + H₂

Đốt khí thoát ra ở đầu vuốt nhọn, hidro cháy với ngọn lửa xanh mờ: 2H₂ + O₂ H₂O

b. Tính chất đặc trưng của glixerol

Phản ứng này cần sử dụng Cu(OH)₂ mới sinh, do đó khi cần tiến hành thí nghiệm người ta mới điều chế Cu(OH)₂
Phương trình phản ứng:

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Hòa tan Cu(OH)₂ tạo dd màu xanh lam.

2C₃H₅(OH)₃ + Cu(OH)₂ → [C₃H₅(OH)₂O]₂Cu +2H₂O.

Đồng (II)glixerat

thí nghiệm Cu(OH)2 với glixerol

Hình 3: Glixerol hòa tan Đồng (II) hidroxit thành dung dịch màu xanh lam (2)

Etanol không có tính chất này (1)

Video 2: Glixerol tác dụng với Cu(OH)2

⇒ Phản ứng này được dùng để phân biệt ancol đơn chức với ancol đa chức có các nhóm -OH cạnh nhau trong phân tử.

1.4.2. Phản ứng thế nhóm -OH

a. Phản ứng với axit vô cơ

C₂H₅-OH + HBr C₂H₅-Br + H₂O

b. Phản ứng với ancol

C₂H₅-OH + H-OC₂H₅ C₂H₅-O-C₂H₅ + H₂O

đietyl ete (ete etylic)

1.4.3. Phản ứng tách nước

CH₃-CH₂-OH CH₂=CH₂ + H₂O

⇒ Tính chất này được ứng dụng để điều chế anken từ các ankanol

1.4.4. Phản ứng oxi hóa

a. Oxi hóa không hoàn toàn

Ancol bậc 1→ andehit (-CH→O)

VD: C₂H₅OH + CuO CH₃-CHO + H₂O.

Ancol bậc 2: → xetôn (>C→O)

VD: CH₃-CH(OH)-CH₃ + CuO CH₃-CO-CH₃ + H₂O

Trong điều kiện như trên các ancol bậc 3 không bị oxi hóa.

b. Oxi hóa hoàn toàn

Cháy tỏa nhiều nhiệt
Phương trình tổng quát: C_nH_2n+1-OH + 3n/2O₂ nCO₂ + (n+1)H₂O

1.5. Điều chế

1.5.1. Phương pháp tổng hợp

Etanol tổng hợp từ etylen: C₂H₄ + H₂O C₂H₅-OH
Tổng hợp ancol bằng cách thủy phân dẫn xuất halogen:

C₂H₅-Br + NaOH C₂H₅-OH+ NaBr

Glixerol tổng hợp từ propilen

1.5.2. Phương pháp sinh hóa

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O nC₆H₁₂O₆

C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO₂

1.6. Ứng dụng

Ứng dụng của Ancol

Hình 4: Ứng dụng của Ancol

Bài tập minh họa

Bài 1:

Cho các hợp chất sau:
(a) HOCH₂-CH₂OH (b) HOCH₂-CH₂-CH₂OH

(e) CH₃-CH₂OH (f) CH₃-O-CH₂CH₃

Các chất đều tác dụng được với Na, Cu(OH)₂ là:

Hướng dẫn:

Ancol đa (nhiều nhóm OH liền kề) tác dụng được với Cu(OH)₂

(a) HOCH₂-CH₂OH

(d) CH₃-CH(OH)-CH₂OH

(a), (c), (d) đều tác dụng được với Na, Cu(OH)₂

Bài 2:

Cho 23,4 gam hỗn hợp X gồm hai ancol đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 13,8 gam Na thu được 36,75 gam chất rắn. Nếu cho 20,8 gam X tách nước tạo ete (với hiệu suất 100%) thì khối lượng ete thu được là:

Hướng dẫn:

Ancol + Na → C.rắn + H₂
Bảo toàn khối lượng ⇒ \(m_{H_{{2}}} = 23,4 + 13,8 - 36,75 = 0,45 \ gam\)
Do ancol đơn chức
\(\\ \Rightarrow n_{H_{{2}}} = \frac{1}{2}n_{{ancol}} = \frac{0,45}{2} \ mol \\ \Rightarrow n_{ancol}= 0,45 \ mol\)
\(\\ \Rightarrow \overline{M}_{{ancol}} = 23,4 : 0,45 = 52\)
Vì 2 ancol đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng ⇒ chúng là C₂H₅OH và C₃H₇OH

\(\\ \Rightarrow n_{C_{2}H_{5}OH} = 3 : 35 \ (mol); \ n_{C_{3}H_{7}OH} = 27 : 140 \ (mol)\)
⇒ Trong 20,8 gam hỗn hợp:
\(\\ \left\{\begin{matrix} n_{C_{2}H_{5}OH} = \dfrac{9}{35}.\dfrac{20,8}{23,4} = \dfrac{8}{35} \ (mol) \\ n_{C_{3}H_{7}OH} = \dfrac{6}{35} \ (mol) \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\right. \\ m_{ete} = m_{ ancol} - \frac{1}{2} n_{ ancol}. 18 = 20,8 - \frac{1}{2}( \frac{8}{35}+ \frac{6}{35} ) = 17,2 \ gam\)

Bài 3:

Chất X là một ancol, khi đun X với H₂SO₄ đặc ở nhiệt độ thích hợp thu được ba anken đồng phân. Đốt cháy hoàn toàn 0,23 mol hỗn hợp X và axit pentanoic cần a mol O₂. Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được 200,94 gam kết tủa. Biết khối lượng dung dịch bazo giảm b gam. Gía trị của a và b lần lượt là?

Hướng dẫn:

\(n_{BaCO_{3}} = 1,02 \ mol = n_{CO_{2}}\)
⇒ Số C trung bình = 4,4
⇒ Số C trong ancol < 5
Vì ancol tạo 3 anken đồng phân ⇒ X chỉ có thể là CH₃–CH(OH)–CH₂–CH₃
⇒ n_ancol + n_axit = 0,23 mol và 4n_ancol + 5n_axit= \(n_{CO_{2}}\) = 1,02 mol
⇒ n_ancol = 0,13; n_axit = 0,1 mol
C₄H₁₀O + 6O₂ → 4CO₂ + 5H₂O
C₅H₁₀O₂ + 6,5O₂ → 5CO₂ + 5H₂O
⇒ Khi đốt cháy cần \(n_{O_{2}}\) = 1,43 mol = a
mdd giảm = \(m_{BaCO_{3}} - (m_{CO_{2}} + m_{H_{2}O})\) = b = 135,36g