Công Thức Của Ancol Là Gì? Tính Chất Vật Lý và Hoá Học Ra Sao?

Ancol là những hợp chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong chương trình Hóa học 11 mà các em học sinh nên quan tâm. Để có thể làm các dạng bài tập liên quan đến chủ đề này, các em cần phải nắm được định nghĩa, đồng thời tìm hiểu công thức, tính chất và cách nhận biết. Trong bài viết dưới đây, Chúng tôi sẽ giúp các em hệ thống lại toàn bộ kiến thức xoay quanh vấn đề này. 

Ancol là gì?

Trước khi tìm hiểu về các tính chất hóa học của ancol, các em cần tìm hiểu Ancol là gì? Ancol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm Hydroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no của gốc Hidrocacbon.

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

Công thức Ancol tổng quát

Theo SGK Hóa 11 bài 40, công thức chung của Ancol có 3 dạng chính sau:

  • CxHyOz (trong đó, x, y, z là các số tự nhiên thuộc N*; y chẵn và 4 ≤ y ≤ 2x + 2; z ≤ x): Được dùng khi viết phản ứng cháy.
  • CxHy(OH)z hay R(OH)z: Được dùng khi viết phản ứng xảy ra ở nhóm OH.
  • CnH2n+2-2k-z(OH)z (với k = số liên kết proton + số vòng; n, z là các số tự nhiên; z ≤ n): thường dùng khi viết phản ứng cộng Br2, cộng H2, khi biết rõ số chức, no hay không no,…
  • CnH2n+1OH hay CnH2n+2O (n ≥ 1): Công thức tổng quát của ancol no, đơn chức, mạch hở.

Phân loại Ancol

Để làm bài tập tốt các em cần hiểu rõ có những loại Ancol nào. Dưới đây là phân loại chuẩn

Ancol no, đơn chức, mạch hở

Phân tử có nhóm “-OH” liên kết với gốc ankyl (CnH2n+1-OH).

Ví dụ: CH3-OH, C3H7-OH,…

Ancol không no, đơn chức, mạch hở

Phân tử có nhóm “-OH” liên kết với gốc cacbon no của hidrocacbon không no.

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

  Công Thức Hóa Học Của Đường Saccarozo Và Đường Glucozơ

Ancol thơm, đơn chức

Phân tử có phân nhánh “-OH” liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc mạch nhánh của vòng benzen.

Ví dụ:

Ancol thơm, đơn chức
Ancol Benzylic là ancol thơm, đơn chức (Nguồn: Internet)

Ancol vòng no, đơn chức

Phân tử Ancol có một nhóm “-OH” liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc gốc hidrocacbon vòng no.

Ví dụ:

Ancol là gì - ancol vòng no đơn chức
Xiclohexanol là ancol vòng no, đơn chức (Nguồn: Internet)

Ancol đa chức

Phân tử có từ 2 nhóm “-OH” Ancol trở lên. Tùy theo bậc của nguyên tử cacbon no liên kết với nhóm “-OH” mà các Ancol này được chia thành Ancol bậc I, Ancol bậc II hay Ancol bậc III.

Ví dụ:

Glixerol là ancol đa chức
Glixerol là ancol đa chức (Nguồn: Internet)

Cách gọi tên Ancol

Cách gọi tên Ancol cũng khá quan trọng khi tìm hiểu về kiến thức về chủ đề này trong chương trình Hóa học 11.

Tên thường

Tên thường = Ancol (rượu) + Tên gốc hiđrocacbon + ic

Ví dụ: C2H5OH có tên gọi là Ancol Etylic.

Ngoài ra, có một số Ancol có tên đặc biệt mà các cần nhớ:

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

Mạch chính của Ancol là mạch cacbon dài nhất liên kết với nhóm -OH. Các nguyên tử cacbon được đánh số thứ tự bắt đầu từ phía gần nhóm -OH hơn.

Ví dụ:

tên thay thế của ancol

Tính chất vật lý của Ancol

Trạng thái

Đa số các Ancol đều ở thể lỏng và thể rắn tùy vào số phân tử cacbon trong công thức. Cụ thể, Ancol có phân tử cacbon C1 – C12 là ở thể lỏng và từ C13 trở lên là ở thể rắn.

Nhiệt độ sôi

Ancol có nhiệt độ sôi cao hơn so với các hidrocacbon có cùng phân tử khối vì có liên kết hidro liên phân tử.

So sánh với các chất có M (khối lượng phân tử) tương tự nhau thì các em sẽ được nhiệt độ sôi của các hợp chất lần lượt là: Muối > Axit > Ancol > Andehit > Hidrocacbon, Ete hoặc Este,…

Độ tan

Ancol có 1, 2 hay 3 nguyên tử C trong phân tử, tan vô hạn trong nước. Ngoài ra, Ancol có càng nhiều C, độ tan trong nước càng giảm vì tính kị nước của gốc hiđrocacbon tăng.

Tính chất hóa học của Ancol

Ngoài tính chất vật lý, tính chất hóa học của Ancol là một trong những phần quan trọng các em cần nắm vững khi tìm hiểu chủ đề này. Nắm vững các tính chất hóa học sẽ giúp các em dễ dàng làm các dạng bài tập liên quan.

Phản ứng thế H trong nhóm OH

Tính chất chung

Tác dụng với kim loại kiềm: Cho một mẫu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa 1 – 2ml Etanol khan và sau đó phản ứng giải phóng khí Hidro.

Tác dụng với kim loại kiềm: Cho một mẫu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa 1 – 2ml Etanol khan và sau đó phản ứng giải phóng khí Hidro.

Đốt khí Hidro thoát ra ở đầu ống vuốt nhọn, các em sẽ thấy ngọn lửa xanh mờ xuất hiện:

Đốt khí Hidro thoát ra ở đầu ống vuốt nhọn, các em sẽ thấy ngọn lửa xanh mờ xuất hiện:

Tính chất đặc trưng của Glixerol

Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống từ 3 – 4 giọt dung dịch CuSO4 2% và 2 – 3ml dung dịch NaOH 10% lắc nhẹ. Trong cả hai ống nghiệm, các em sẽ thấy có kết tủa xanh của Cu(OH)2:

Tính chất đặc trưng của Glixerol
Tính chất đặc trưng của Glixerol

Sau đó, các em nhỏ tiếp vào ống thứ nhất 3 – 4 giọt Etanol, ống thứ hai 3 – 4 giọt Glixerol và lắc nhẹ cả hai ống nghiệm. Trong ống 1, kết tủa không tan. Trong ống 2, kết tủa tạo thành dung dịch xanh lam của muối đồng (II) Glixerat.

Phản ứng thế nhóm OH

Phản ứng với axit vô cơ

Khi đun hỗn hợp axit Bromhidric và Etanol trong ống nghiệm có nhánh lắp ống dẫn khí. Sau đó, các em sẽ thu được chất lỏng không màu nặng hơn nước đó chính là Etyl Bromua:

Phản ứng thế nhóm OH với axit vô cơ
Phản ứng thế nhóm OH với axit vô cơ

Phản ứng với Ancol

Cho 1ml Etanol vào ống nghiệm khô, nhỏ từ từ 1ml axit H2SO4 đặc vào và lắc đều. Sau đó, các em đun cho hỗn hợp sôi nhẹ và đưa ống nghiệm ra xa ngọn lửa. Các em tiếp tục nhỏ từ từ giọt Etanol dọc theo ống nghiệm vào hỗn hợp đang cháy sẽ có mùi đặc trưng của Ete Etylic bay ra.

Phản ứng với Ancol

Phản ứng tách nước

Tiến hành đun ancol etylic với axit H2SO4 đặc tới nhiệt độ khoảng 170C sẽ thu được khí etilen.

Phản ứng tách nước
Phản ứng tách nước

Trong điều kiện tương đồng, các ancol no – đơn chức – mạch hở (trừ Metanol) có thể bị tách nước tạo thành Anken.

Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Bắt đầu, các em tiến hành đốt nóng sợi dây đồng trên ngọn lửa đèn cồn đến khi ngọn lửa hết màu xanh, sau đó nhúng ngay vào dung dịch etanol trong ống nghiệm. Màu đen của dây đồng sẽ chuyển từ từ sang màu đỏ do CuO đã oxi hóa Etanol thành Andehit Axetic.

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Vậy: Các Ancol bậc I tạo thành Andehit khi bị oxi hóa không hoàn toàn. Các Ancol bậc II bị oxi hóa thành Xeton và Ancol bậc III không phản ứng.

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

Khi đốt cháy, các Ancol cháy và tỏa nhiều nhiệt.

Cách nhận biết Ancol là gì?

Một số cách nhận biết Ancol có thể được kể đến như:

  • Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo khí không màu.
  • Khi đun nóng, Ancol sẽ làm cho CuO chuyển từ màu đen thành Cu màu đỏ.
  • Nếu hợp chất là Ancol đa chức có chứa các nhóm OH liền kề sẽ hòa tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh.
  • Trường hợp hợp chất là Ancol không no, khi có phản ứng sẽ làm mất màu dung dịch Brom.

Bài tập về Ancol

Dạng 1: Viết đồng phân gọi tên ancol

– Có 2 cách gọi tên ancol

+ Tên gốc – chức: “Ancol” + tên gốc hidrocacbon + “ic”

Ví dụ: CH3CH2OH là ancol etylic

+ Tên thay thế: Tên hidrocacbon + số chỉ vị trí nhóm OH + “ol”

Ví dụ: CH3CH2OH là etanol

– Các ancol có tên gọi thông thường phổ biến nhất là:

CH2OH-CH2OH: Etilen glicol
CH2OH-CHOH-CH2OH: Glixerol hoặc glixerin

Chú ý:

(CH3)2CH2– là gốc isopropyl
CH2=CH-CH2– là gốc anlyl
C6H5CH2– là gốc bezyl

Ví dụ: Gọi tên các ancol sau theo tên thông thường: C6H5CH2OH, CH2=CH-CH2OH, CH3CH2CH2OH

Trả lời:

C6H5CH2OH: Ancol benzylic

CH2=CH-CH2OH: Ancol anlylic

CH3CH2CH2OH: Ancol propylic

Dạng 2: Xác định CTPT của ancol

– Từ công thức đơn giản hoặc công thức thực nghiệm,  ta suy luận dựa vào công thức tổng quát của ancol (no đơn chức, không no đơn chức, đa chức…)

– Trong CTTQ: CxHyOz

Ta có: y = 2x+2 và y luôn chẵn.

– Trong ancol đa chức thì số nhóm OH > 1

Ví dụ 1: Cho Na phản ứng hoàn toàn với 18,8 gam hỗn hợp hai ancol kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của ancol etylic, thu được 5,6 lít khí H2( ở đktc). Xác định CTPT của hai ancol?

Lời giải:

cac-dang-bai-tap-ancol-va-phuong-phap-giai-bai-tap

Ví dụ 2: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Xác định CTPT của hai ancol?

Lời giải:

cac-dang-bai-tap-ancol-va-phuong-phap-giai-bai-tap

Dạng 3: Ancol tách nước tạo Anken

+ Ancol tách nước tạo 1 anken duy nhất thì ancol đó là ancol no đơn chức, bậc 1

+ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có: mancol = manken + mnước

+ nancol = nanken = nnước

+ Hỗn hợp X gồm 2 ancol tách nước thu được hỗn hợp Y gồm các olefin thì lượng CO2 thu được khi đốt cháy X bằng khi đốt cháy Y

Ví dụ 1: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 ancol A, B ta được hỗn hợp Y gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thì thu được 1,76 g CO2. Khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng nước và CO2 tạo ra là?

Lời giải

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cacbon ta có

Lượng CO2 thu được khi đốt cháy Y bằng khi đốt cháy X =  = 0,04 mol

Mà Y là hỗn hợp các olefin nên số mol H2O = số mol CO2 = 0,04 mol

Vậy tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là : 0,04 . 18 + 1,76 = 2,48 g

Ví dụ 2: Khi thực hiện phản ứng tách nước đối với ancol X, chỉ thu được 1 anken duy nhất. Oxi hoá hoàn toàn một lượng chất X thu được 5,6 lít CO2 (đktc) và 5,4 gam H2O. Có bao nhiêu công thức cấu tạo phù hợp với X?

Lời giải

X bị tách nước tạo 1 anken  X là ancol no, đơn chức và chỉ có 1 hướng tách

Công thức phân tử của X là CnH2n+1OH ;

Có nancol = nHO – nCO = 0,05 mol

Và n = 5 . Nên công thức phân tử của X là C5H11OH

Công thức cấu tạo của X là

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2OH

CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH2OH

CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2OH

Dạng 4: Ancol tách nước trong điều kiện thích hợp

Phương pháp giải nhanh

Ancol X tách nước trong điều kiện thích hợp tạo sản phẩm hữu cơ Y thì

+ Nếu tỉ khối của Y so với X nhỏ hơn 1 thì Y là anken và dY/X = 14 / (14n +18)

+ Nếu tỉ khối của Y so với X lớn hơn 1 thì Y là ete và dY/ X = (2R+16) / (R+17)

Ví dụ: Đun nóng một ancol đơn chức X với dung dịch H2SO4 đặc trong điều kiện
thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối của X so với Y là 1,6428. Công thức phân
tử của Y là

Lời giải

Vì dX/Y = 1,6428 nên dY/X = 1/1,6428 < 1

Suy ra: Y là anken

cac-dang-bai-tap-ancol-va-phuong-phap-giai-bai-tap

dY/X = 14n / (14n+18) = 1/1,6428  => n=2

Vậy công thức phân tử của X là C2H6O

Dạng 5: Ancol tách nước tạo Este

+ Hỗn hợp 2 ancol tách nước tạo 3 ete, 3 ancol tách nước tạo 6 ete

+ áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có: mancol = manken + mnước

+ nete = nnước = nancol

+ Các ete có số mol bằng nhau thì các ancol cũng có số mol bằng nhau

+ Tổng số nguyên tử cacbon trong ancol bằng số nguyên tử trong ete

Ví dụ 1: Đun nóng hỗn hợp gồm 2 ancol đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng với H2SO4 đặc ở 140oC. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 6 gam hỗn hợp 3 ete và 1,8 gam nước. Công thức phân tử của 2 ancol trên là?

Lời giải

Ta có nancol = 2nnước = 2. = 0,2 mol

áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có : mancol = mete + mnước = 6 + 1,8 = 7,8 gam

Gọi công thức chung của 2 ancol OH. Suy ra  = = 39 = 39 – 17 = 22

Mà 2 ancol là đồng đẳng liên tiếp nên 2 ancol phải là CH3OH và C2H5OH

Ví dụ 2:Cho V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm 2 olefin liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng hợp nước (xúc tác H2SO4 đặc), thu được 12,9 gam hỗn hợp A gồm 3 ancol. Đun nóng hỗn hợp A trong H2SO4 đặc ở 140oC thu được 10,65 gam hỗn hợp B gồm 6 ete khan. Công thức phân tử của 2 anken là?

Lời giải

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có

mnước = mancol – mete = 12,9 – 10,65 = 2,25 gam; nnước =  = 0,125 mol

Ta có nancol = 2nnước = 2. 0,125= 0,25 mol. Gọi công thức chung của 2 ancol là OH

Suy ra  = = 51,6 = 51,6 – 17 = 34,6. Mà 2 anken là đồng đẳng liên tiếp nên 3 ancol có 2 ancol là đồng phân của nhau và cũng là các ancol đồng đẳng liên tiếp. Nên 3 ancol là C2H5OH và C3H7OH  2 anken là C2H4 và C3H6.

Dạng 6: Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của ancol

Khi đun nóng với CuO thì:

– Ancol bậc I bị oxi hóa thành anđehit.

– Ancol bậc II bị oxi hóa thành xeton.

– Ancol bậc III không bị oxi hóa.

Với ancol no, đơn chức mạch hở ta có thể viết dưới dạng:

CnH2n+2O + CuO  CnH2nO + Cu + H2O

Ví dụ 1: Cho m gam ancol no, đơn chức mạch hở X đi qua bình đựng CuO dư, nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy có 1,6 gam CuO đã phản ứng. Hỗn hợp hơi Y sau phản ứng có tỷ khối  so với H2 là 15,5. Xác định CTPT của X?

Lời giải

cac-dang-bai-tap-ancol-va-phuong-phap-giai-bai-tap

Ví dụ 2: Cho m gam một ancol no, đơn chức X qua bình CuO dư đun nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam. Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối với hiđro là 15,5. Giá trị của m là

Lời giải

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và nguyên tố ta có

nancol = nanđehit  = =  = 0,02 mol

Ta có sơ đồ: R – CH2OH + CuO  R – CHO + Cu + H2O

0,02 mol                0,02 mol             0,02 mol

Ta có: M = 15,5 x 2 = 31

Suy ra R = 15 nên ancol X là CH3OH

Vậy khối lượng ancol X là : m = 0,02 . 32 = 0,64 gam.

Dạng 7: Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy)

Phản ứng đốt cháy ancol:

cac-dang-bai-tap-ancol-va-phuong-phap-giai-bai-tap

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn ancol X thu được hỗn hợp V lít(đktc) CO2 và 1,08 gam H2O. Dẫn toàn bộ lượng CO2 này vào 2 lít dung dịch NaOH 0,1M thu được dung dịch NaOH có nồng độ là 0,05M. Xác định công thức dãy đồng đẳng X, biết X là ancol đơn chức.

Lời giải

cac-dang-bai-tap-ancol-va-phuong-phap-giai-bai-tap

 

Nếu bạn có thắc mắc gì có thể để lại bình luận
5/5 - (3 votes)

Check Also

Ancol Benzylic

Ancol Benzylic Là Gì? Tính Chất Vật Lý Tính Chất Hoá Học Và Ứng Dụng

Ancol Benzylic là một trong những hợp chất hữu cơ thường gặp thuộc họ Benzen …

Leave a Reply