CHUYÊN ĐỀ 1: ANDEHIT – XETON – AXIT CACBOXYLIC Phần 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN A ANDEHIT I- Định nghĩa Anđehit hợp chất hữu mà phân tử có nhóm – CHO liên kết trực tiếp với nguyên tử C nguyên tử H II- Lập công thức 1- Công thức andehit no: Công thức hidrocacbon no mạch hở: CnH2n + - Anđehit no, đơn chức: CnH2n +  CnH2n + 1H  CnH2n + 1CHO n 0 hay CnH2nO n 1  - Anđehit no, hai chức: CnH2n +  CnH2nH2 CnH2n(CHO)2 n 0 2- Công thức Anđehit không no: Anđehit no, nối đôi, đơn chức: CnH2n  CnH2n - 1H  CnH2n - 1CHO n 2 hay CnH2n-2O n 3 3- Công thức anđehit đơn chức bất kỳ: CxHyCHO R-CHO Cách đặt công thức: CnH2nO: Anđehit no, đơn chức tham gia phản ứng cháy CxHyCHO: Anđehit tham gia phản ứng cháy, phản ứng nhóm CHO R-CHO: Anđehit tham gia phản ứng nhóm CHO III- Danh pháp 1- Tên thường: - Tên Anđehit = Anđehit + Tên thường axit hữu tương ứng Ví dụ: HCHO: anđehit fomic (hay fomandehit); CH3 - CHO: anđehit axetic (hay axetandehit) 2- Tên thay thế: - Tên anđehit = tên quốc tế hidrocacbon tương ứng + al Ví dụ: HCHO: metanal; CH3 - CHO: etanal 3 CH3 –CH2- CH2- CHO : Butanal CH3 –CH(CH3 ) CHO : 2-metylpropanal CH3 –CH(CH3) CH2- CHO : 3-metylbutanal IV- Một số anđehit thường gặp 1- Anđehit no, đơn chức: - Anđehit fomic; anđehit axetic; anđehit propionic 2- Anđehit no, đa chức: - Glioxal (andehit oxalic): OHC – CHO hay (CHO)2 3- Anđehit không no, nối đôi, đơn chức: - Propenal (andehit acrylic): CH2=CH-CHO V Tính chất vật lý Ở điều kiện thường, andehit đầu dãy chất khí tan tốt nước Các andehit chất lỏng rắn, độ tan giảm dần PTK tăng dần Dung dịch bão hòa andehit fomic nước với nồng độ 37 – 40% gọi fomalin Nhiệt độ sôi andehit thấp ancol tương ứng VI- Tính chất hố học anđehit 1- Phản ứng cộng hidro (phản ứng khử anđehit)  ancol no o t , Ni CH3CH=O + H-H ��� � CH3-CH2- OH o t , Ni CnH2n(CHO)2 + 2H2 ��� � CnH2n(CH2OH)2 o t , Ni CH2= CH-CHO + 2H2 ��� � CH3-CH2- CH2 OH Tổng quát: o t , Ni CnH2n O + H2 ��� � CnH2n + 1OH Chất oxi hóa chất khử t o , Ni Anđehit + H2 ��� � ancol bậc 2- Phản ứng oxi hố khơng hồn tồn - Oxi hố AgNO3/NH3 (phản ứng tráng gương) (dùng để nhận biết andehit) HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O  (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3 CH3- CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O  CH3- COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 Tổng quát: R-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O  R- COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 Chú ý * Nếu số mol Ag = số mol anđehit: andehit đơn chức (trừ HCHO) Nếu số mol Ag = số mol anđehit: anđehit chức HCHO - Oxi hoá oxi có xúc tác: t o , xt RCHO + ½ O2 ��� � RCOOH * Nhận xét: Andehit vừa thể tính oxi hóa vừa thể tính khử Phản ứng Oxi hóa hồn tồn CH3-CHO + to O2 �� � 2CO2 + 2H2O Tổng quát 3n  to O2 �� � (n+1)CO2 + (n+1)H2O 3n  to CnH2n-1-CHO + O2 �� � (n+1)CO2 + nH2O n H 2O n H 2O 1 ; Đối với anđehit không no: 1 Đối với anđehit no: nCO2 nCO2 CnH2n+1-CHO + VII- Điều chế 1- Oxi hố ancol bậc CuO, đun nóng để điều chế andehit: o t CH3 –OH + CuO �� � HCHO + Cu + H2O o t CH3 –CH2- OH + CuO �� � CH3-CHO + Cu + H2O Tổng quát: o t R-CH2- OH + CuO �� � R - CHO + Cu + H2O 2- Đi từ hidrocacbon o t , xt CH4 + O2 ��� � HCHO + H2O to , xt HC CH + H-OH ��� � CH3CHO t o , xt CH2 = CH2 + ½ O2 ��� � CH3CHO B AXIT CACBOXYLIC I Định nghĩa * Axit cacboxylic hợp chất hữu mà phân tử chứa nhóm -COOH liên kết trực tiếp với nguyên tử H hay nguyên tử C (Nhóm –COOH cịn gọi nhóm cacboxyl nhóm chức axit cacboxylic) VD: H-COOH, CH3-COOH, HOOC-COOH II Công thức tổng quát - Axit no đơn chức, mạch hở: CnH2n+1COOH (n �0) hay CmH2mO2 (m �1) - Axit không no, đơn chức, mạch hở, liên kết đôi: CnH2n-1COOH (n �2) hay CmH2m-2 O2 (m �3) - Axit thơm, đơn chức: CnH2n-7COOH (n �6) III Danh pháp: Tên thường axit: gắn với lịch sử tìm chúng HCOOH: axit fomic CH3COOH: axit axetic CH3CH2COOH: axit propionic CH2=CHCOOH: axit acrylic C6H5COOH: axit benzoic HOOC-COOH: axit oxalic b Tên IUPAC: axit + tên hiđrocacbon tương ứng (kể C -COOH) + oic Mạch mạch dài có chứa nhóm –COOH, đánh số nhóm –COOH IV Tính chất vật lý Ở điều kiện thường axit cacboxylic chất lỏng rắn Nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng PTK Axit cacboxylic có nhiệt độ sơi cao ancol tương ứng, ta có t0s axit > ancol > andehit V Tính chất hố học: Tính axit Xét axit: R-COOH R-COOH + H2O  H3O + + RCOO – Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch Axit cacboxylic axit yếu thể đầy đủ tính chất hố học axit Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển đỏ Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo muối nước Tác dụng với muối: 2R-COOH +Na2CO3  2RCOONa + CO2 + H2O Tác dụng với kim loại trước hiđro dãy hoạt động hố học tạo muối khí hiđro * So sánh tính axit + Nếu R nhóm đẩy electron (nhóm no) làm tính axit giảm (do làm giảm độ phân cực liên kết OH) + Nếu R nhóm hút electron (nhóm khơng no) làm tính axit tăng VD: Độ mạnh axit tăng dần C2H5COOH< CH3COOH