1. Lý thuyết Ancol

1.1. Định nghĩa

- Ancol là những hợp chất hữu cơ, trong phân tử có nhóm hidroxyl - OH liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no.

- Nhóm Oh này được gọi là nhóm -OH ancol

- Ví dụ một số Ancol:

CH3CH2OH; CH2 = CH - CH2 - OH; C6H5 - CH2 - OH

- Công thức tổng quát của ancol: R(OH)n ( n \geq1), với R là gốc hidrocacbon

- Công thức ancol no, mạch thẳng, đơn chức: CnH2n+1OH hay CnH2n+2O (với n\geq1)

1.2. Phân loại

- Dựa vào đặc điểm gốc hidrocacbon, các ancol được chia thành"

+ Acol no: Ví dụ: CH3OH; CH2OH - CH2OH...

+ Acol không no. Ví dụ: CH2 = CH - CH2 - OH....

+ Ancol thơm (phân tử có vòng benzen). Ví dụ: C6H5-CH2-OH...

- Dựa vào số nhóm OH trong phân tử, ancol được chia thành:

+ Ancol đơn chức: CH3OH; CH2=CH-CH2-OH...

+ Ancol đa chức: CH2OH-CH2OH; CH2OH-CH(OH)-CH2OH....

- Các ancol còn được phân loại theo bậc ancol. Bậc của ancol được xác định bằng bậc của nguyên tử C liên kết với nhớm -OH

1.3. Đồng phân

Các ancol no, mạch hở, đơn chức có đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị trí nhóm chức -OH trong mạch cacbon.

Ví dụ C4H10O có các đồng phân ancol như sau:

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

1.4. Danh pháp

- Tên thông thường: một số ít ancol có tên thông thường

Tên thông thường = Ancol + tên gốc ankyl + ic

Ví dụ: CH3-CH2-OH: ancol etylic

CH3-OH: ancol metylic

- Tên thay thế: 

Các bước gọi tên thay thế:

+ Chọn mạch chính của phân tử ancol là mạch dài nhất có chứa nhóm -OH

+ Đánh số thứ tự nguyên tử cacbon trên mạch chính bắt đầu từ phía gần nhóm -OH hơn

+ Tên thay thế = tên hidrocacbon tương ứng với mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH + ol

Ví dụ:

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Tên một số ancol no, đơn chức, mạch hở

1.5. Tính chất vật lý

- Các ancol là chất lỏng hoặc chất rắn ở điều kiện thường

- Nhiệt độ sôi, khối lượng riêng của các ancol tăng theo chiều tăng của phân tử khối, ngược lại độ tan trong nước của chúng lại giảm khi phân tử khối tăng.

- Các ancol có nhiệt độ sôi cao hơn các hidrocacon có cùng phân tử khối hoặc đồng phân ete của nó là do giữa các phân tử ancol có liên kết hidro => Ảnh hưởng đến độ tan

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Liên kết hidro giữa các phân tử ancol với nhau (a) và với nước (b)

1.6. Tính chất hóa học

Trong phân tử ancol 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 các phản ứng hóa học.

* Phản ứng thế H cho nhóm Oh ancol (phản ứng đặc trưng của ancol):

- Tính chất chung của ancol tác dụng với kim loại kiềm:

Ví dụ: 2CH3CH2OH + 2 Na -> 2CH3CH2ONa + H2

Tổng quát:

+ Với ancol đơn chức:  2ROH + 2Na -> 2RONa + Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

+ Với ancol đa chức: 2R(OH)x +2xNa -> 2R(ONa)x + xTách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

- Tính chất đặc trưng của glixerol hòa tan Cu(OH)2

Ví dụ:

2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 -> [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O

Không chỉ glixerol, các ancol đa chức có các nhóm -OH liền kề cũng có tính chất này.

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

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Thí nghiệm về phản ứng đặc trưng của glixerol

* Phản ứng thế nhóm OH

- Phản ứng với axit vô cơ:

Ví dụ: Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Các ancol k hác cũng có phản ứng tương tự, phản ứng này chứng tỏ phân tử ancol có nhóm -OH

- Phản ứng với ancol

Ví dụ: Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

=> Công thức tính số ete tạo thành từ n ancol khác nhau là Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

* Phản ứng tách nước (phản ứng đehidrat hóa)

- Ví dụ: Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Trong điều kiện tương tự, các ancol no, đơn chức, mạch hở (trừ CH3OH) có thể bị tách nước tại thành anken. Tổng quát: Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

* Phản ứng Oxi hóa

- Phản ứng oxi hóa hoàn toàn:

Khị bị đốt ancol cháy, tỏa nhiều nhiệt. Tổng quát cho đốt cháy ancol no, đơn chức, mạch hở:

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

- Phản ứng oxi hóa không hoàn toà bởi CuO, nhiệt độ

+ Các ancol bậc I bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành andehit. Ví dụ:

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

+ Các ancol bậc II bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành xeton. Ví dụ: 

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

+ Trong điều kiện trên, ancol bậc III không phản ứng.

1.7. Điều chế

* Phương pháp tổng hợp:

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

* Phương pháp sinh hóa: từ tinh bột, đường, .. lên men

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

1.8. Ứng dụng

Etanol có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, thể hiện trong hình dưới đây: 

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

2. Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là?

 Áp dụng quy tắc Zai - xep: Nhóm OH ưu tiên tách ra cùng với h ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh để tạo thành liên kết C=C

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Tóm lại, khi tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là but - 1 - en.

3. Một số câu hỏi liên quan

Bài 1. Công thức nào đúng với tên gọi tương ứng ?

A. ancol sec-butylic: (CH3)2CH-CH2OH

B. ancol iso-amylic: (CH3)2CHCH2CH2CH2OH

C. ancol etylic: CH3OH

D. ancol anlylic: CH2=CHCH2OH

Đáp án: D

Bài 2. Rượu pha chế dùng cồn công nghiệp có chứa hàm  lượngn metanol cao, có thể gây ngộ độc nguy hiểm đến tính mạng. Công thức phân tử của  metanol là:

A. C2H5OH

B. C3H5OH

C. CH3OH

D. C3H7OH 

Đáp án: C. Metanol 

Bài 3. Phản ứng nào sau đây không xảy ra:

A. C2H5OH + CH3COOH

B. C2H5OH + HBr

C. C2H5OH+ O2

D. C2H5OH + NaOH

Đáp án D. C2H5OH không có tính bazo, không phản ứng với NaOH

Bài 4. Độ rượu là:

A. Số ml rượu nguyên chất có trong 100 ml dung dịch rượu

B. Số ml rượu nguyên chất có trong 100 gam dung dịch rượu

C. Khối lượng rượu nguyên chất có  trong 100 gam dung dịch rượu

D. Khối lượng rượu nguyên chất có trong 100 ml dung dịch rượu.

Đáp án A. 

Giải thích: Độ rượu là số ml rượu nguyên chất có trong 100 ml hỗn hợp rượu với nước (dung dịch rượu)

Bài 5. Điều kiện của phản ứng tách nước:

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

A. H2SO4 đặc, 120 độ C

B. H2SO4 loãng, 140 độ C

C. H2S04 đặc, 170 độ C

D. H2SO4 đặc, 140 độ C

Đáp án C

Giải thích: CH3-CH2-OH CH2=CH2 + H2O

Bài 6. Cho Na tác dụng vừa đủ với 1,24 gam hỗn hợp 3 ancol đơn chức X, Y, Z thấy thoát ra 0,336 lít khí H2 (đkc). Khối lượng muối natri ancolat thu được là:

A. 2,4 gam

B. 37 lít

C. 18,5 lít

D. 21,615 lít

Đáp án D

Giải thích: 

Trong 0,1 lít cồn etylic 95 độ có:

Số ml C2H5OH nguyên chất = 0,1 . 1000 . 0,95 = 95 ml

Khối lượng C2H5OH nguyên chất= 95. 0,8 = 76 gam

Số mol C2H5OH = 76 / 46 mol

Số ml nước = 5 ml; khối lượng nước = 5 . 1 = 5 gam; số mol nước  = 5 / 18 mol

Phương trình phản ứng của Na với dung dịch ancol:

2H2O + 2Na -> 2NaOH + H1 (1)

2C2H5OH + 2Na -> 2 C2H5ONa + H2 (2)

Theo phương trình (1) và (2) và giả thiết ta có:

n H2 = 1 / 2 (n C2H5OH + n H2O) = 21, 615 lít

Bài 7. 13,8 gam ancol A tác dụng với Na dư giải phóng 5,04m lít H2 ở đktc, biết M A < 100. Vậy A có công thức cấu tạo thu gọn là: 

A. CH3OH

B. C2H5OH

C. C3H6(OH)2

D. C3H5(OH)3

Đáp án: D, giải thích: Đặt công thức của ancol là R(OH)n

Phương trình phản ứng:

2R(OH)n + 2 Na -> 2 R(OH)n + nH2 (1)

mol: 13,8 / (R + 17n) 

-> 13,8 / (R + 17n) x n / 2

Theo (1) và giả thiết ta có: 

13.8 / (R +17n) x n / 2 = 5,04 / 22,4 = 0,225

=> R = 4ln / 3 

=> n = 3 và R = 4l

Vậy A có công thức cấu tạo thu gọn là C3H5(OH)3

Bài 8. Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol ( rượu) đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đằng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Hai ancol là : 

A. C3H5OH và C4H7OH

B. C2H5OH và C3H7OH

C. C3H7OH và C4H9OH

D. CH3OH và C2H5OH

Đáp áp B

Giải thích: 

Đặt công thức trung bình của hai ancol là Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Phản ứng hóa học: Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng, ta có:

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

=>  m H2 = 15,6 + 9,2 - 24, 5 = 0,3 gam

n H2 = 0,15 mol

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

Tách nước từ 1 phân tử butan-2-ol thu được sản phẩm phụ là...?

=> Hai ancol là: C2H5OH và C3H7OH

Bài 9. Có hai thí nghiệm sau:

 Thí nghiệm 1: Cho 6 gam ancol, mạch hở, đơn chức  A tác dụng với  gam Na, thu được 0,075 gam H2

Thí nghiệm 2: Cho 6 gam ancol, mạch hở, đơn chức A tác dụng với 2m gam Na, thu được không tới 0,1 gam H2.

 A có công thức là: 

A. CH3 OH

B. C2H5OH

C. C3H7OH

D. C4H7OH

Đáp án D

Giải thích: Cùng lượng ancol phản ứng những ở thí nghiệm 2 thu được nhiều khí H2 hơn, chứng tỏ ở thí nghiệm 1 ancol còn dư, Na phản ứng hết.

Ở  thí nghiệm 2 lượng Na dùng gấp đôi ở thí nghiệm 1 nhưng lượng H2 thu được thí nghiệm hai nhỏ hơn 2 lần lượng H2 ở thí nghiệm 1, chứng tỏ ở thí nghiệm 2 Na dư, ancol phản ứng hết.

Đặt công thức phân tử của ancol là ROH, phương trình phản ứng:

2ROH + 2Na -> 2RONa + H2 (1)

TN1: 0,075 <- 0,0375 : mol

TN2: 2x < 0,1 <- x < 0,05 : mol

Vì ở thí nghiệm 1 ancol dư nên số mol ancol > 0,075, suy ra khối lượng mol của ancol < 6 / 0,075 = 80 gam/ mol. Ở thí nghiệm 2 số mol H2 thu được không đến 0,05 nên số mol ancol < 0,1 , suy ra khối lượng mol của ancol > 6 / 0,1 = 60 gam / mol. Vậy căn cứ vào các phương án ta suy ra công thức phân tử của ancol là C4H7OH (M = 72 gam/mol).

Bạn đọc có thể tham khảo bài viết: Ankan là gì ? Định nghĩa, tính chất hóa học của ankan và bài tập.