Ancol: Đầy đủ lý thuyết và giải bài tập chi tiết

Ancol hay còn được biết tới với tên thân thuộc là rượu, là một trong những hợp chất hữu cơ quan yếu nhất. Để sở hữu thể thuần thục những dạng bài tập liên quan tới Ancol, dưới đây là những tri thức cơ bản và đầy đủ nhất về ancol. 

Khái niệm ancol là gì? Ancol gồm những loại nào?

Ancol là những hợp chất hữu nhưng mà trong đó, phân tử sở hữu nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no, với công thức R(OH)n.

Ví dụ: CH2=CHCH2OH, C6H5CH2OH, CH3OH, C2H5OH,…

Công thức chung của Ancol sở hữu những dạng chính:

  • CxHyOz (Điều kiện: x, y, z là những số tự nhiên; y chẵn và 4 ≤ y ≤ 2x + 2; z ≤ x). Công thức này được tiêu dùng lúc viết phản ứng cháy.

  • CxHy(OH)z hay R(OH)z: Được tiêu dùng lúc viết phản ứng xảy ra trong nhóm OH.

  • CnH2n+2-2k-z(OH)z (Điều kiện: k = số liên kết proton + số vòng; n, z là những số tự nhiên; z ≤ n). Công thức này thường tiêu dùng để viết phản ứng cùng Br2, cùng H2, lúc đã biết rõ số chức; no hay ko no,…

  • CnH2n+1OH hay CnH2n+2O (n ≥ 1): Công thức tổng quát của ancol no, đơn chức, mạch hở.

Ancol gồm những loại nào? 

  • Theo gốc hiđrocacbon: Ancol được phân loại thành ancol no, ancol ko no, ancol thơm.

  • Theo số lượng nhóm hiđroxyl: Ancol được chia ra thành ancol đơn chức và ancol đa chức.

  • Bậc của ancol = bậc của nguyên tử C liên kết với nhóm -OH.

Một số loại ancol tiêu biểu mà chúng ta sở hữu thể kể tới, đó là:

  • Ancol no, đơn chức, mạch hở: Phân tử sở hữu nhóm “-OH” liên kết với gốc ankyl (CnH2n+1-OH).

Ví dụ: CH3-OH, C3H7-OH,…

  • Ancol ko no, đơn chức, mạch hở: Phân tử sở hữu nhóm “-OH” liên kết với gốc cacbon no của hidrocacbon ko no.

Ví dụ: CH3-CH=CH-CH2-OH, CH2=CH-CH2-OH,…

  • Ancol thơm, đơn chức: Phân tử sở hữu phân nhánh “-OH” liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc mạch nhánh của vòng benzen.

Ví dụ:

  • Ancol vòng no, đơn chức: Phân tử Ancol chứa một nhóm “-OH” liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc gốc hidrocacbon vòng no. 

Ví dụ:

  • Ancol đa chức: Phân tử chứa từ Hai nhóm “-OH” Ancol trở lên. Tùy theo bậc nguyên tử cacbon no liên kết với nhóm “-OH”, những Ancol này được chia thành: Ancol bậc I, Ancol bậc II và Ancol bậc III.

Ví dụ:

Đồng phân và danh pháp của ancol

Trước lúc tìm hiểu những tính chất của ancol, chúng ta cùng tìm hiểu đồng phân và cách gọi tên của chúng. 

Đồng phân của ancol

Những ancol no mạch hở, đơn chức sở hữu đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị trí nhóm chức -OH trong mạch Cacbon. Ngoài ra, ancol đơn chức sở hữu đồng phân là ete: R-O-R’.

Ví dụ: 

Viết đồng phân của C4H10O, ta sở hữu: 

Ví dụ, viết đồng phân của C3H8O, ta sở hữu:

Danh pháp ancol

Cách gọi tên ancol như sau: 

Tên gọi thường = Ancol (rượu) + Tên gốc ankyl + ic

Ví dụ: 

CH3-CH2-OH: Ancol etylic.

CH3-OH: Ancol metylic.

Ngoài ra, dưới đây là một số Ancol sở hữu tên gọi đặc trưng bạn cần lưu ý: 

  • CH2OH-CH2OH: Etilenglicol

  • CH2OH-CHOH-CH2OH: Glixerin hay còn được gọi là Glixerol

  • CH3-CH(CH)3-CH2-CH2OH: Ancol Isoamylic

Tên thay thế = Tên gọi hidrocacbon tương ứng + Chỉ số chỉ vị trí nhóm OH + ol.

Trong đó: 

  • Mạch chính của Ancol là mạch cacbon dài nhất liên kết với nhóm -OH. 

  • Những nguyên tử cacbon được đánh số thứ tự từ phía sắp nhóm -OH hơn.

Tính chất vật lý của ancol

Dưới đây là những tính chất vật lý nổi trội của ancol bạn cần biết. 

  • Trạng thái tồn tại: Phần nhiều Ancol đều ở thể lỏng và thể rắn tùy vào số phân tử cacbon trong công thức. Từ C1 tới C12, ancol tồn tại dưới dạng chất lỏng và từ C13 trở lên là chất rắn.

  • Độ tan: Ancol sở hữu 1, Hai hay 3 nguyên tử C trong phân tử sẽ tan vô hạn trong nước. Ancol sở hữu càng nhiều C, độ tan trong nước của chúng càng giảm vì tính kị nước của gốc hiđrocacbon tăng lên.

  • Nhiệt độ sôi, khối lượng riêng của ancol tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối và độ tan trong nước của chúng giảm dần. 

Tính chất hóa học của ancol

Trong phân tử, liên kết C - OH, đặc trưng là liên kết phân cực mạnh, nhóm -OH, nhất là nguyên tử H sẽ tiện dụng bị thay thế hoặc tách ra trong những phản ứng hóa học. Đây là yếu tố tạo nên những tính chất hóa học quan yếu của ancol

Phản ứng thế H của nhóm OH

Phản ứng thế H của nhóm OH là một trong những tính chất hóa học nổi trội nhất của ancol

Tính chất chung của ancol

Thí nghiệm: Cho một mẫu kim loại Natri vào ống thử chứa 1 – 2ml Etanol khan và sau đó phản ứng phóng thích khí Hidro.

Phương trình: 2C2H5OH + 2Na →  2C2H50Na + H2

Hiện tượng: Đốt khí Hidro thoát ra ở đầu ống, ta quan sát thấy ngọn lửa xanh mờ xuất hiện: 2H2 + O2 → 2H2O (nhiệt độ)

Kết luận: Ancol phản ứng với kim loại kiềm. 

Tính chất đặc trưng của glixerol

Thí nghiệm: 

Bước 1: Cho vào hai ống thử, mỗi ống từ 3 – 4 giọt dung dịch CuSO4 2% và 2 – 3ml dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ dung dịch. Trong cả hai ống thử, ta quan sát thấy hiện tượng kết tủa xanh của Cu(OH)2:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 

Bước 2: Tiếp tục nhỏ vào ống thứ nhất 3 – 4 giọt Etanol, ống thứ hai 3 – 4 giọt Glixerol, lắc nhẹ cả hai ống thử. Trong ống 1, ta nhận thấy kết tủa ko tan và trong ống 2, ta quan sát được kết tủa tạo dung dịch xanh lam của muối đồng (II) Glixerat.

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

Kết luận: Tương tự, glixerol hòa tan đồng (II) hidroxit thành dung dịch sở hữu màu xanh lam mà etanol ko sở hữu tính chất này. Phản ứng này giúp phân biệt ancol đơn chức với ancol đa chức sở hữu những nhóm -OH cạnh nhau trong phân tử. 

Phản ứng thế nhóm OH

Tính chất "phản ứng thế nhóm OH" của ancol được chứng minh thông qua: Phản ứng với axit vô sinh và phản ứng với ancol. 

Phản ứng với axit vô sinh

Thí nghiệm: Lúc đun hỗn hợp axit Bromhidric và Etanol trong ống thử sở hữu lắp ống dẫn khí ở nhánh, ta thu được chất lỏng ko màu nặng hơn nước. Đây chính là Etyl Bromua: C2H5OH + HBr →  C2H5Br + H2O

Tương tự, ancol phản ứng với axit vô sinh HX (Ancol + H2SO4, Ancol + HCl) theo công thức: 

CnH(2n+2-2k-z)(OH)z + (z+k)HX → CnH(2n+2-z)X(z+k)

Trong đó: Số nguyên tử X sẽ bằng tổng số nhóm OH và số liên kết pi. 

Ngoài ra, ancol còn phản ứng với axit hữu cơ, được gọi là phản ứng este hóa. 

ROH +R’COOH ⇔ R’COOR + H2O

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

Chú ý:

  • Phản ứng chỉ được thực hiện trong môi trường axit và đun nóng.

  • Cần chú ý tới dịch chuyển thăng bằng vì phản ứng sở hữu tính thuận nghịch. 

Phản ứng với ancol

Thí nghiệm: Cho 1ml Etanol vào ống thử khô, nhỏ từ từ 1ml axit H2SO4 đặc vào và lắc đều. Sau đó, đun hỗn hợp sôi nhẹ và đưa ống thử ra xa ngọn lửa. Nhỏ từ từ giọt Etanol dọc theo ống thử vào hỗn hợp đang cháy, ta quan sát thấy mùi đặc trưng của Ete Etylic.

Phương trình: C2H5 - OH + H - OC2H5 → C2H5 - O - C2H5 + H2O (H2SO4, 140 độ C)

Phản ứng tách nước

Lúc tiến hành đun ancol etylic với axit H2SO4 đặc tới nhiệt độ khoảng 170 độ C, ta thu được khí etilen.

Phương trình: CH3 - CH2 - OH → CH2 = CH2 + H2O (H2SO4, 170 độ C)

Tính chất này được sử dụng để điều chế etilen trong phòng thí nghiệm. 

Cũng trong điều kiện trên, những ancol no đơn chức mạch hở (trừ Metanol) sở hữu thể bị tách nước tạo thành Anken.

CnH(2n+ 1)OH → CnH2n + H2O (H2SO4, nhiệt độ)

Ancol no, đơn chức, mạch hở sẽ tách nước từ Một phân tử tạo thành anken: 

  • Điều kiện lúc tham gia phản ứng này đó là phải sở hữu Hg.

  • Nếu ancol no, đơn chức mạch hở ko tách nước tạo anken thì Ancol đó ko sở hữu Ha (là CH3OH hoặc ancol mà nguyên tử C liên kết OH chỉ liên kết với C bậc 3 khác).

  • Nếu một ancol tách nước tạo ra hỗn hợp nhiều anken, đó là ancol bậc cao như bậc II, bậc III và mạch C ko đối xứng qua C liên kết OH.

  • Lúc nhiều ancol tách nước tạo ra một anken, sở hữu những khả năng sau xảy ra:

Phản ứng tách nước đặc trưng:

CH2OH-CH2OH → CH3CHO + H2O

CH2OH-CHOH-CH2OH → CH2=CH-CHO + 2H2O

Tách nước từ Hai phân tử ancol tạo ete

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

Chú ý:

  • Từ n ancol khác nhau, lúc tách nước ta thu được n.(n + 1)/Hai ete. Trong đó, sở hữu n ete đối xứng. 

  • Lúc tách nước thu được những ete sở hữu số mol bằng nhau, những ancol tham gia phản ứng sẽ sở hữu số mol bằng nhau và nAncol = 2.nete = 2.nH2O và nAncol = mete + nH2O + mAncol dư. 

Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa cũng là một trong những tính chất hóa học quan yếu của ancol với: 

  • Phản ứng oxi hóa ko hoàn toàn (Ancol + CuO hoặc Ox sở hữu xúc tác là Cu)

Ancol bậc l + Cuo tạo ra anđehit: RCH2OH + CuORCHO + Cu + H2O

Ancol bậc II + CuO tạo ra xeton: RCHOHR’ + CuO – RCOR’ + Cu + H2O

Ancol bậc III ko bị oxi hóa bằng CuO. 

Chú ý: mchất rắn giảm = mCuO phản ứng – mCu tạo thành = 16.nAncol đơn chức

  • Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

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

Trong phản ứng oxi hóa hoàn toàn của ancol, ta cần lưu ý: 

Phản ứng đốt cháy của ancol sở hữu những đặc điểm tương tự phản ứng đốt cháy hidrocacbon tương ứng.

  • Ankin là gì? Lý thuyết và giải bài tập chi tiết
  • Ankadien: Hướng dẫn lý thuyết và giải bài tập chi tiết

Hai phương pháp điều chế ancol

Ancol được tạo ra bằng cách nào? Cùng Monkey tìm hiểu Hai phương pháp điều chế ancol cơ bản. 

Phương pháp tổng hợp 

Được sử dụng trong nhiều nước công nghiệp phát triển, etanol thu được bằng cách tổng hợp etilen với phản ứng hợp nước sở hữu xúc tác H2SO4 hoặc H3PO4 trong nhiệt độ cao: 

C2H4 + H2O → C2H5-OH (H2SO4, nhiệt độ)

Không những thế, người ta còn tổng hợp ancol bằng cách thủy phân dẫn xuất halogen trong dung dịch kiềm. 

Tổng hợp glixerol từ propilen

Glixerol được điều chế từ propilen theo sơ đồ: 

Không những thế, glixerol còn thu được từ phản ứng thủy phân chất béo trong quá trình xà phòng hóa chất béo. 

Phương pháp sinh hóa

Etanol còn thu được qua phương pháp lên men từ những loại nông sản giàu tinh bột như gạo, ngô, khoai, sắn, quả chín... Theo sơ đồ: 

(C6H10O5)n → C6H12O6 (H2O, nhiệt độ, xúc tác) → C2H5OH (xúc tác emzim)

Ứng dụng của ancol 

Với những tính chất vật lý và hóa học kể trên, ancol sở hữu nhiều ứng dụng quan yếu trong công nghiệp thực phẩm (rượu, nước giải khát), y tế (dung môi, dược phẩm…), động cơ (nhiên liệu ô tô)... 

Bài tập về ancol SGK Hóa học 11 kèm lời giải chi tiết

Cùng vận dụng những lý thuyết cơ bản trên để thực hiện một số bài tập Hoá học cơ bản trong SGK Hóa học 11 về ancol sau đây! 

Giải bài Một trang 186 SGK Hóa 11

Viết công thức cấu tạo và gọi tên những ancol đồng phân sở hữu công thức phân tử C5H12O?

Gợi ý đáp án:  

Công thức cấu tạo và gọi tên:

Giải bài Hai SGK Hóa 11 trang 186

Viết phương trình hóa học của phản ứng propan-1-ol với mỗi chất sau:

a. Natri kim loại.

b. CuO, đun nóng

c. Axit HBr, sở hữu xúc tác

Trong mỗi phản ứng trên ancol giữ vai trò gì: chất khử, chất oxi hoá, axit, bazơ? Giảng giải.

Gợi ý đáp án: 

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

Ancol đóng vai trò chất oxi hóa

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

Ancol đóng vai trò chất khử

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

Ancol đóng vai trò bazơ

Giải bài 3 SGK trang 186 Hóa 11

Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt những chất lỏng đựng trong những lọ ko dán nhãn: etanol, glixerol, nước và benzen.

Gợi ý đáp án: 

Giải bài 4 trang 186 Hóa 11 SGK

Từ propen và những chất vô sinh cần thiết sở hữu thể điều chế được những chất nào sau đây: propan-2-ol (1); propan-1,2-điol (2). Viết những phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Gợi ý đáp án: 

Giải bài 5 Hóa 11 SGK trang 187

Cho 12,20 gam hỗn hợp X gồm etanol và propan-1-ol tác dụng với Na (dư) thu được 2,80 lít khí đktc.

a. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X?

b. Cho hỗn hợp X qua ống đựng CuO, đun nóng. Viết những phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Gợi ý đáp án: 

a) Gọi số mol của etanol và propan-1-ol tuần tự là x và y (mol)

Phương trình phản ứng:

b) Phương trình phản ứng:

CH3-CH2OH + CuO → CH3-CHO + Cu + H2O (Điều kiện: Nhiệt độ)

CH3-CH2-CH2OH + CuO → CH3-CH2-CHO + Cu + H2O (Điều kiện: Nhiệt độ)

Trên đây là những tri thức cơ bản và quan yếu nhất mà những bạn cần ghi nhớ lúc tìm hiểu về ancol. Kỳ vọng bài viết này sẽ giúp bạn nắm chắc những thông tin về loại hợp chất hữu cơ phổ biến này, vận dụng một cách thuần thục vào những bài tập Hóa học cũng như thực tiễn đời sống. Chúc bạn sở hữu một quá trình học tập hiệu quả và đừng quên truy cập website của Monkey mỗi ngày để cập nhật thêm những bài học có ích. 

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *