Ancol là gì? Cách điều chế và tích chất nổi bật của ancol

Rượu là gì? Công thức của rượu là gì? Tính chất vật lý và hóa học của rượu là gì? Làm thế nào để chuẩn bị và áp dụng rượu? Hãy cùng LabTrường Lê Hồng Phong giải đáp những câu hỏi này nhé.

Tổng hợp rượu

1. Rượu là gì?

Rượu còn được gọi là rượu. Nó là một hợp chất hữu cơ chứa nhóm –OH gắn với một nguyên tử cacbon nhưng lần lượt gắn với một nguyên tử hydro hoặc cacbon khác.

Rượu là gì?

2. Công thức rượu

Công thức của rượu là gì?

Công thức chung của rượu là:

• CxHyOz (Trong đó: x, y, z thuộc N*; y chẵn và 4  y 2x + 2, z  x): thường được sử dụng khi viết các phản ứng cháy.
• CxHy(OH)z hoặc R(OH)z: thường dùng để viết các phản ứng xảy ra ở nhóm OH
• CnH2n+2-2k-z(OH)z (trong đó k là số liên kết p + số vòng, n và z là các số tự nhiên có z ≤ n): thường dùng khi viết phản ứng cộng H2, Br2, khi biết số hàm bão hòa hay chưa bão hòa,…

3. Phân loại và phân loại rượu

– Bậc của rượu là bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nhóm –OH

– Phân loại:

• Theo cấu tạo sẽ có rượu mạch thẳng, mạch nhánh và mạch vòng
• Nếu chia theo liên kết sẽ bao gồm loại bão hòa và không bão hòa
• Phân loại theo chức năng có rượu đơn chức và rượu đa chức

4. Cách nhận biết rượu

• Có khả năng tạo khí không màu với kim loại kiềm (lưu ý phản ứng này xảy ra với mọi dung dịch)
• Khi đun nóng CuO chuyển từ màu đen sang màu đỏ
• Với loại đa chức, các nhóm OH liền kề hòa tan Cu(OH)2, tạo ra dung dịch màu xanh lam
• Rượu chưa no sẽ phản ứng làm mất màu dung dịch Brom

Tính chất vật lý và hóa học của rượu là gì?

1. Tính chất vật lý

• Ở điều kiện nhiệt độ bình thường chúng tồn tại ở dạng lỏng hoặc rắn. Nhiệt độ sôi và khối lượng của rượu sẽ tăng khi khối lượng phân tử tăng. Ngược lại, độ hòa tan của chúng trong nước sẽ giảm khi khối lượng phân tử tăng lên.
• Chúng có điểm sôi cao hơn các hydrocacbon có cùng khối lượng phân tử hoặc các đồng phân ete của chúng do liên kết hydro giữa các phân tử rượu.

Cấu trúc của rượu

2. Tính chất hóa học chung

2.1. Phản ứng với kim loại kiềm

• Phản ứng của Na với rượu

R(OH)z+ zNa → R(ONa)z + z/2H2

• Hầu như không phản ứng với NaOH, ngược lại rượu natri bị phân hủy hoàn toàn

R(ONA)z + zH2O → R(OH)z + zNaOH

• Trong phản ứng của rượu với Na

maverage Na tăng = mancol – mH2 = nancol(Mr+16z)

rượu chứa mna = mNa – mH2 = nanocol x 22z

• Nếu dung dịch rượu phản ứng với Na thì ngoài phản ứng của rượu còn có phản ứng của H2O với Na.

Số nhóm chức của rượu = 2.nH2/nancol

2.2. Phản ứng với axit

• Phản ứng với axit vô cơ HX

CnH2n+2-2k-z(OH)z + (z + k)HX → CnH2n + 2 – zXz + k

Trong đó, số nguyên tử X sẽ bằng tổng số nhóm H và số liên kết pi

• Với axit hữu cơ

ROH + R’COOH ↔ R’COOH + H2O

yR(OH)x + xR'(COOH)y ↔ R’x(COO)xyRy + xyH2O

– Ghi chú:

• Phản ứng xảy ra trong điều kiện axit và đun nóng
• Phản ứng là thuận nghịch nên phải chú ý đến sự chuyển dịch cân bằng

2.3. Phản ứng tách nước

– Tách nước khỏi phân tử rượu tạo thành anken của rượu bão hòa, rượu đơn chức và rượu mạch hở

CnH2n+1OH → CnH2n + H2O (H2SO4 đậm đặc và nhiệt độ > 170 độ C)

Điều kiện là rượu tham gia phản ứng có Ha. Nếu là rượu bão hòa, đơn chức có mạch hở không phân tách nước để tạo thành anken thì đó là rượu không chứa Ha. Nếu rượu khử nước để tạo thành hỗn hợp gồm nhiều anken thì đó là rượu bậc cao hơn và có chuỗi C không đối xứng thông qua cacbon liên kết với nhóm OH.

Nhiều rượu bị khử nước tạo thành anken, có thể xảy ra các trường hợp sau:

• Có loại không tách nước
• Các rượu tham gia phản ứng là đồng phân của nhau
• Phản ứng tách nước đặc biệt:

CH2OH-CH2OH → CH3CHO + H2O

CH2OH-CHOH-CH2H → CH2=CH-CHO + H2O

– Tách nước từ hai phân tử rượu tạo thành ete

ROH + ROH → ROR + H2O (H2SO4 đậm đặc, ở 140 độ C)

– Ghi chú:

• Từ n rượu khác nhau chúng ta sẽ thu được n.(n+1)/2 ete. Trong số đó có n ete đối xứng
• Nếu tách nước thu được ete có số mol bằng nhau thì các rượu tham gia phản ứng cũng có số mol bằng nhau và nancol = 2.nete = 2.nH2O, nancol = mete + nH2O + rượu dư

2.4. Phản ứng oxy hóa

– Oxi hóa hoàn toàn:

CxHyOz + (x + y/4 – z/2)O2 → xCO2 + y/2H2O

Ghi chú:

• Phản ứng đốt cháy rượu có đặc điểm tương tự phản ứng đốt cháy hydrocacbon tương ứng

+ Nếu đốt rượu cho nH2O > nCO2 thì rượu đốt là rượu bão hòa và nAncol = nH2O – nCO2

+ Trường hợp đốt rượu cho nH2O > 1,5.nCO2 thì rượu sẽ là CH3OH. Chỉ H4 và CH3OH mới có tính chất này (không bao gồm amin).

• Khi đốt một hợp chất hữu cơ

– Trường hợp oxy hóa không hoàn toàn

• Rượu bậc 1 phản ứng với CuO tạo thành aldehyt:

RCH2OH + CuORCHO + Cu + H2O

• Rượu bậc hai phản ứng với CuO tạo thành xeton:

RCHOHR + CuO – RCOR’ + Cu + H2O

• Rượu bậc ba không bị oxy hóa bởi CuO

Lưu ý: msolid giảm = mCuO phản ứng – mCu Formed = 16.monocolic rượu

Phương pháp pha chế rượu

Làm thế nào để chuẩn bị rượu?

• Thực hiện dẫn xuất halogen

CnH2n+2-2k-xXx + xMOH → CnH2n+2-2k-x(OH)x + xMX

• Thêm nước vào anken để tạo ra rượu bão hòa, đơn chức, mạch hở. Phản ứng tuân theo quy luật cộng Maccopnhicop nên nếu anken đối xứng thì phản ứng chỉ tạo ra 1 rượu.

CnH2n + H2O → CnH2n+1OH(H+)

• Trong môi trường kiềm, quá trình thủy phân este được thực hiện

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

• Thêm H2 vào aldehyd hoặc xeton

RCHO + H2 → RCH2OH (Ni, to)

RCOR’ + H2 → RCHOHR’ (Ni, to)

• Dùng dung dịch KMnO4 để oxy hóa các hợp chất có liên kết đôi

3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2KOH + 2MnO2

Công dụng của rượu là gì?

• Manol chủ yếu được sử dụng trong sản xuất formic aldehyd – nguyên liệu cho ngành nhựa
• Ethanol được dùng để điều chế một số hợp chất hữu cơ như axit axetic, etyl axetat, diethyl ete… Vì có khả năng hòa tan tốt một số hợp chất hữu cơ nên chất này được dùng để pha chế các loại vecni, dược phẩm hay nước hoa… Trong đời sống, nó được dùng để pha chế các loại đồ uống có nồng độ cồn khác nhau.

Một số bài tập áp dụng rượu

Các bài tập liên quan đến rượu

Bài tập 1: Viết phương trình phản ứng propan-1-ol với mỗi chất dưới đây và cho biết vai trò của rượu trong đó.

a) Natri kim loại

b) CuO, nhiệt

c) Axit HBr, chất xúc tác

Giải pháp:

a) 2CH3-CH2-CH2OH + 2Na → 2CH3-CH2-CH2ONa + H2

Rượu đóng vai trò là chất oxi hóa

b) CH3-CH2-CH2OH + CuO → CH3-CH2-CHO + Cu + H2O

Rượu đóng vai trò là chất khử

c) CH3-CH2-CH2OH + HBr → CH3-CH2-CH2Br + H2O

Rượu đóng vai trò là bazơ

Bài tập 2: Sử dụng phương pháp hóa học để phân biệt các chất lỏng etanol, glycerol, nước và benzen trong lọ không nhãn.

Giải pháp:

Mỗi loại chất lỏng lấy một ít cho vào các ống nghiệm khác nhau và đánh số tương ứng với sản phẩm

Thêm từng lượng nước dư vào ống nghiệm

Ống nghiệm nào không tan mà thấy dung dịch tách thành 2 lớp là benzen

Với các ống nghiệm còn lại sẽ có sự đồng nhất

Khi thêm Cu(OH)2 vào 3 chất không xác định thì chất tạo ra phức màu xanh là C3H5(OH)3, chất còn lại không có hiện tượng.

2C3H5(OH3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O

Đốt cháy 2 chất còn lại rồi cho qua dung dịch nước vôi trong, chất tạo thành đục là C2H5OH, chất còn lại là H2O

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Bài tập 3: Cho 3,70 gam rượu bão hòa, đơn chức, không vòng thì công thức phân tử X là:

1. C2H6O
2. C3H10O
3. C4H10O
4. C4H8O

Giải pháp:

Ta có phương trình phản ứng:

2R-OH + 2Na → 2R-ONa + H2

0,05mol 0,025mol

Theo bài học ta có: nH2 = 0,56/22,4 = 0,025 mol

Từ PTPU: nR-OH = 2.nH2 = 2,0,025 = 0,05 mol

Ta nhận được: MROH = 3,7 : 0,05 = 74 g/mol

=> Rượu bão hòa đơn chức có công thức CnH2n + 1OH

=> 14n + 8 = 74 => n=4

Vậy đáp án đúng là C:C4H10O

Trên đây là những thông tin cơ bản về rượu là gì cũng như một số bài tập ứng dụng. Hy vọng với bài viết, bạn đọc sẽ hiểu thêm về hợp chất này và có những ứng dụng phù hợp. Vui lòng liên hệ Labiệtchem qua số hottline 0826 020 020 hoặc để lại bình luận ngay bên dưới bài viết nếu bạn cần chúng tôi cung cấp thêm thông tin hoặc giải đáp bất kỳ vấn đề nào khác.