Andehit là gì cũng như bài tập về Andehit – Xeton là mối quan tâm của rất nhiều học sinh. Trong nội dung bài viết dưới đây, hãy cùng DINHNGHIA.VN tham khảo về chủ đề trên nhé!.
Tìm hiểu kiến thức về Andehit
Định nghĩa Andehit là gì?
Andehit được biết đến là những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có nhóm – CHO liên kết trực tiếp với nguyên tử C hoặc nguyên tử H.
Đặc điểm cấu tạo của Andehit
Phân loại của Andehit
Công thức hóa học của Andehit
Tìm hiểu danh pháp của Andehit
Một số loại Andehit thường gặp
Tính chất của Andehit là gì?
Tính chất vật lý
- Trong đk thường, các anđehit đầu dãy là các chất khí và đều tan rất tốt trong nước. Các anđehit tiếp theo thường là các chất lỏng hoặc rắn, độ tan sẽ giảm khi phân tử khối tăng.
- Nhiệt độ sôi của anđehit thường thấp hơn của rượu tương ứng vì giữa các phân tử anđehit không có liên kết hidro nào.
- Dung dịch bão hòa của anđehit fomic (37 – 40%) được gọi tên là fomalin.
Tính chất hóa học
Bài tập về andehit thường gặp trong đề thi đại học
- Dạng 1: Xác định công thức của anđehit.
- Dạng 2: Bài tập đốt cháy anđehit.
- Dạng 3: Bài tập phản ứng cộng của anđehit.
- Dạng 4: Bài tập phản ứng tráng gương.
- Dạng 5: Một số bài tập anđehit hay và khó.
Cách dạng bài tập anđehit
Dạng 1: Xác định công thức của anđehit
Phương pháp giải
- Viết công thức chung : \(C_{n}H_{2n+2-m-2a}(CHO)_{m}\) hay \(R(CHO)_{n}\)
- Từ công thức chung ta có thể viết các công thức của các loại Anđehit:
- Anđehit no, đơn chức, mạch hở: \(C_{n}H_{2n+1}CHO\) với \(n_{0}\) vì trong phân tử có chứa một liên kết đôi ở nhóm chức: -CHO nên viết công thức phân tử: \(C_{n}H_{2n}O\)
- Anđehít không no đơn chức, mạch hở: \(C_{n}H_{2n+1-2a}CHO\)
- Công thức phân tử anđehit no, mạch hở: \(C_{n}H_{2n+2-m}(CHO)_{m}\)
Chú ý: Từ công thức chung của các loại anđehit nếu đốt cháy một anđehit thu được số mol \(CO_{2}\) = số mol \(H_{2}O\) \(\Rightarrow \frac{n_{H}}{n_{C}} = \frac{2}{1}\) trong phân tử có một liên kết đôi vậy anđehit trên no đơn chức, mạch hở; cũng có thể dựa vào phản ứng cháy, phản ứng cộng \(H_{2}\) từ đó xác định công thức tổng quát của anđehit…
Dạng 2: Bài tập đốt cháy andehit
Phương pháp giải
Cũng giống như các hợp chất hữu cơ khác, anđehit dễ dàng tham gia vào phản ứng cháy khi được đốt nóng cùng oxi tạo ra sản phẩm cháy gồm \(CO_{2}\) và \(H_{2}O\):
\(C_{x}H_{y}O_{z} + (x + \frac{y}{4} – \frac{z}{2})O_{2} \rightarrow xCO_{2} + \frac{y}{2}H_{2}O\)
Một số chú ý khi giải bài tập về phản ứng đốt cháy anđehit:
- Đốt cháy anđehit bất kì không bao giờ thu được số mol \(H_{2}O\) > số mol \(CO_{2}\).
- Nếu đốt cháy một anđehit mạch hở có k liên kết pi (gồm cả liên kết pi ở nhóm chức và gốc hidrocacbon) trong phân tử thì \(n_{CO_{2}} – n_{H_{2}O} = (k – 1).n_{andehit}\).
- Dựa vào mối quan hệ số mol giữa các sản phẩm cháy với số mol anđehit tham gia phản ứng có thể xác định được loại anđehit tham gia phản ứng. Một số trường hợp thường gặp là:
- Nếu \(n_{CO_{2}} = n_{H_{2}O}\): anđehit thuộc loại no, đơn chức, mạch hở:
\(C_{n}H_{2n+1}CHO \rightarrow (n + 1)CO_{2} + (n + 1)H_{2}O\)
hoặc \(C_{n}H_{2n}O \rightarrow nCO_{2} + nH_{2}O\)
- Nếu \(n_{CO_{2}} – n_{H_{2}O} = n_{andehit}\): anđehit thuộc loại no, 2 chức, mạch hở (\(C_{n}H_{2n-2}O_{2}\)) hoặc anđehit không no, mạch hở, 1 liên kết đôi C=C (\(C_{n}H_{2n-2}O\)):
\(C_{n}H_{2n-2}O_{2} \rightarrow nCO_{2} + (n – 1)H_{2}O\)
\(C_{n}H_{2n-2}O \rightarrow nCO_{2} + (n – 1)H_{2}O\)
- Ngoài ra, nhiều bài toán vẫn được giải một cách đơn giản dựa vào các định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, công thức tính số nguyên tử C và H tương tự như với các chất hữu cơ khác.
Dạng 3: Bài tập phản ứng cộng của andehit
Phương pháp giải
- Do trong phân tử luôn có liên kết bội (ở nhóm chức cacbonyl) nên các anđehit và xeton đều có khả năng tham gia phản ứng cộng \(H_{2}\). Vì phản ứng của xeton có đặc điểm hoàn toàn tương tự với phản ứng cộng \(H_{2}\) của anđehit nên ở đây chỉ đề cập đến phản ứng cộng \(H_{2}\) vào anđehit.
\(R(CHO)_{x} + xH_{2} \overset{Ni,t^{\circ}}{\rightarrow}R(CH_{2}OH)_{x}\)
- Bài tập về phản ứng cộng \(H_{2}\) của anđehit, xeton thường gắn liền với bài tập ancol tác dụng với Na.
Chú ý:
- Trong phản ứng của anđehit với \(H_{2}\): Nếu gốc R có các liên kết pi thì \(H_{2}\) cộng vào cả các liên kết pi đó.
- Dựa vào tỉ lệ số mol \(H_{2}\): anđehit có thể xác định được loại anđehit. Thường gặp nhất là các trường hợp:
- \(\frac{n_{H_{2}}}{n_{andehit}} = 1 \rightarrow\) anđehit no, đơn chức, mạch hở: \(C_{n}H_{2n}O\).
- \(\frac{n_{H_{2}}}{n_{andehit}} = 2\rightarrow\) anđehit thuộc loại đơn chức, mạch hở, có 1 liên kết đôi C=C (\(C_{n}H_{2n-2}O\)) hoặc anđehit no, mạch hở, 2 chức (\(C_{n}H_{2n-2}O_{2}\)).
- Phản ứng cộng \(H_{2}\) vào xeton có đặc điểm tương tự như của anđehit.
Dạng 4: Phản ứng tráng gương
Phương pháp giải
\(AgNO_{3} + NH_{3} + H_{2}O \rightarrow AgOH + NH_{4}NO_{3}\)
\(AgOH + 2NH_{3} \rightarrow [Ag(NH_{3})_{2}]OH\)
Đối với anđehit đơn chức (trừ HCHO) khi thực hiện phản ứng tráng gương dư \(AgNO_{3}\) trong dung dịch \(NH_{3}\) ta có phương trình phản ứng:
\(RCHO + 2[Ag(NH_{3})_{2}]OH \rightarrow RCOONH_{4} + 2Ag + 3NH_{3} + H_{2}O\)
Nhận xét:
- Ta thấy tỷ lệ \(\frac{n_{RCHO}}{n_{Ag}} = \frac{1}{2}\)
- Riêng đối với anđehit fomic HCHO, phản ứng có thể xảy ra qua 2 giai đoạn theo sơ đồ sau:
\(HCHO \rightarrow HCOONH_{4} + 2Ag\)
\(HCOONH_{4} \rightarrow (NH_{4})_{2}CO_{3} + 2Ag\)
- Vậy nếu dư \(AgNO_{3}\) trong dung dịch \(NH_{3}\) thì tỷ lệ \(\frac{n_{HCHO}}{n_{Ag}} = \frac{1}{4}\)
- Đối với anđehit \(R(CHO)_{n}\) khi thực hiện phản ứng tráng gương ta có: \(R(CHO)_{n} = 2n_{Ag}\)
Dạng 5: Phản ứng khử anđehit
Dạng 6: Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
Luyện tập anđehit có đáp án
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 10,8 gam một anđehit no, mạch hở cần dùng 10,08 lít khí \(O_{2}\) (đktc). Sản phẩm cháy cho qua dung dịch nước vôi trong dư có 45 gam kết tủa tạo thành. Công thức phân tử của anđehit là gì?
Cách giải
Phương trình đốt cháy:
\(C_{x}H_{y}O_{z} + (x + \frac{y}{4} – \frac{z}{2})O_{2} \rightarrow xCO_{2} + \frac{y}{2}H_{2}O\)
\(\frac{0,45}{x}\) mol 0,45 mol 0,45 mol
\(x + \frac{y}{4} – \frac{z}{2} = x \Rightarrow y = 2z\) (1)
Phân tử khối: \(12x+ y +16z = \frac{10,8x}{0,45}\) (2)
Từ (1) và (2) ta có \(x = \frac{3z}{2}\)
\(\Rightarrow x : y : z = 3 : 4 : 2\)
Vậy công thức của anđehit là: \(C_{3}H_{4}O_{2}.\)
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol hợp chất hữu cơ X, thu được 4 mol \(CO_{2}\). Chất X tác dụng được với Na, tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng cộng \(Br_{2}\) theo tỉ lệ mol 1 : 1. Tìm công thức cấu tạo của X.
Cách giải
Ta có:
\(n_{CO_{2}} = 4 \Rightarrow\) số nguyên tử C trong X = 4
X tác dụng với Na \(\Rightarrow\) X chứa nhóm -OH hoặc nhóm -COOH;
X có phản ứng tráng Ag \(\Rightarrow\) X chứa nhóm -CH=O;
X cộng \(Br_{2}\) (1:1) có \(\Rightarrow\) trong phân tử có 1 liên kết C=C
\(\Rightarrow\) CTCT là \(HO-CH_{2}-CH=CH-CH=O\)
Bài 3: Thể tích \(H_{2}\) (\(0^{\circ}C\) và 2 atm) vừa đủ để tác dụng với 11,2 gam anđehit acrylic là bao nhiêu?
Cách giải
Andehit acrylic : \(CH_{2} = CH – CHO\) có M = 56
\(\Rightarrow n_{andehit} = 0,2\, mol\)
Theo CT ta có:
\(n_{andehit} = \frac{n_{H_{2}}}{2} \Rightarrow n_{H_{2}} = 0,4\, (mol)\)
Theo CT :
\(n = \frac{P.V}{T. 0,082} \Leftrightarrow 0,4 = \frac{2V}{273.0,082}\)
\(\Leftrightarrow\) V= 4,48 lít.
Một số bài tập andehit hay và khó
Bài 1: Hiđro hóa hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai anđehit X và Y no, đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng (\(M_{X} < M_{Y}\)) thu được hỗn hợp 2 ancol có khối lượng lớn hơn khối lượng M là 1 gam. Đốt cháy hoàn toàn M thu được 30,8 gam \(CO_{2}\). Tìm công thức phân tử và khối lượng phần trăm của X.
Cách giải
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có
\(m_{H_{2}} = (m+1) – m = 1 \Rightarrow n_{H_{2}} = 0,5\, (mol)\)
Đặt công thức trung bình của hai anđehit là: \(C_{\bar{n}}H_{\bar{2n+1}}CHO\)
Phương trình phản ứng:
Vậy suy ra phần trăm về khối lượng của HCHO là:
%HCHO = \(\frac{3.30}{3.30+2.44}.100\) = 50,50%
Bài 2: Cho 7 gam chất A có CTPT \(C_{4}H_{6}O\) tác dụng với \(H_{2}\) dư có xúc tác tạo thành 5,92 gam ancol isobutylic. Tên của A là gì? Hiệu suất của phản ứng là bao nhiêu?
Cách giải
Căn cứ vào sản phẩm thu được ta thấy A phải có mạch nhánh, hở. Mặt khác từ công thức phân tử của A ta thấy trong A có 2 liên kết pi. Vậy A là 2-metylpropenal.
Phương trình phản ứng:
Theo (1) và giả thiết ta có:
\(n_{2-metylpropenal\, (pu)} = n_{ancol\, iso-butylic} = \frac{5,92}{74} = 0,08\, (mol)\)
Vậy hiệu suất của phản ứng là:
\(H = \frac{0,08.70}{7}\).100% = 80%
Như vậy, bài viết trên đây của DINHNGHIA.VN đã giúp bạn tổng hợp kiến thức về bài tập andehit. Mong rằng với những nội dung trên sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình học tập cũng như tìm hiểu về chủ đề bài tập andehit. Chúc bạn luôn học tốt!.
Xem chi tiết qua các video của thầy Phạm Thanh Tùng:
Xem thêm >>> Phenol là gì? Tính chất, Cách điều chế và Ứng dụng của Phenol
