Lý thuyết Ancol (mới 2024 + Bài Tập) - Hóa học 11

Lý thuyết Hóa 11 Bài 40 : Ancol

Bài giảng Hóa 11 Bài 40 : Ancol

I. Định nghĩa – phân loại

1. Định nghĩa

- Ancol là những hợp chất hữu cơ, trong phân tử có nhóm hiđroxyl – 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 ≥ 1), với R là gốc hiđrocacbon.

- Công thức của ancol no, mạch thẳng, đơn chức: C_nH_2n+1OH hay C_nH_2n+2O (với n ≥ 1).

2. Phân loại

- Dựa vào đặc điểm gốc hiđrocacbon, các ancol được chia thành:

+ Ancol no. Ví dụ: CH₃OH; CH₂OH – CH₂OH …

+ Ancol 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 nhóm -OH.

II. Đồng phân, danh pháp

1. 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:

2. Danh pháp

a) 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.

b) 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 hiđrocacbon tương ứng với mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH + ol.

- Ví dụ:

III – 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 hiđcacbon có cùng phân tử khối hoặc đồng phân ete của nó là do giữa các phân tử ancol có liên kết hiđro ⇒ Ảnh hưởng đến độ tan.

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

IV. 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.

1. Phản ứng thế H của nhóm OH ancol (phản ứng đặc trưng của ancol)

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

Ví dụ:

2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂

Tổng quát:

+ Với ancol đơn chức:

2ROH + 2Na → 2RONa + H₂↑

+ Với ancol đa chức:

2R(OH)_x + 2xNa → 2R(ONa)_x + xH₂↑

- 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.

Thí nghiệm về phản ứng đặc trưng của glixerol

2. Phản ứng thế nhóm OH

a) Phản ứng với axit vô cơ:

Ví dụ:

C₂H₅OH + HBr $\stackrel{t^o}{\to }$ C₂H₅Br + H₂O

Các ancol khác cũng có phản ứng tương tự, phản ứng này chứng tỏ phân tử ancol có nhóm – OH.

b) Phản ứng với ancol

Ví dụ:

2C₂H₅OH $\stackrel{{140}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ C₂H₅OC₂H₅ + H₂O

C₂H₅OC₂H₅: đietyl ete

⇒ Công thức tính số ete tạo thành từ n ancol khác nhau là $\frac{n(n+1)}{2}$

3. Phản ứng tách nước (phản ứng đehidrat hoá)

Ví dụ:

CH₃CH₂OH $\stackrel{{170}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ CH₂ = CH₂ + H₂O

Trong điều kiện tương tự, các ancol no, đơn chức, mạch hở (trừ CH₃OH) có thể bị tách nước tạo thành anken. Tổng quát:

C_nH_{2n + 1}OH $\stackrel{{170}^{o}C,H_{2}S{O}_4}{\to }$ C_nH_2n + H₂O

4. Phản ứng oxi hoá

- Phản ứng oxi hoá hoàn toàn:

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

- Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn bởi CuO, t^o

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

CH₃CH₂OH + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₃CHO _{(anđehit axetic)} + Cu + H₂O

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

CH₃- CH(OH) – CH₃ + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₃ – CO – CH₃ + Cu + H₂O

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

V. Điều chế

a. Phương pháp tổng hợp

Anken + H₂O $\stackrel{t^o,H_{2}S{O}_4}{\to }$ ancol

Ví dụ:

CH₂ = CH₂ + H₂O $\stackrel{t^o,H_{2}S{O}_4}{\to }$ CH₃ – CH₂ – OH

b. Phương pháp sinh hoá: từ tinh bột, đường, ... lên men.

(C₆H₁₀O₅)_n $\stackrel{t^o,xt,H_{2}O}{\to }$C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzim}{\to }$C₂H₅OH

VI. Ứng dụng

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

Trắc nghiệm Hóa học lớp 11 Bài 40: Ancol

Câu 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

Câu 2: Rượu pha chế dùng cồn công nghiệp có chứa hàm lượng 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

Câu 3: Phản ứng nào sau đây không xảy ra:

A. C₂H₅OH + CH₃COOH

B. C₂H₅OH + HBr

C. C₂H₅OH + O₂

D. C₂H₅OH + NaOH

Câu 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.

Câu 5: Điều kiện của phản ứng tách nước :

CH₃-CH₂-OH $\to$CH₂ = CH₂ + H₂O là :

A. H₂SO₄ đặc, 120^oC

B. H₂SO₄ loãng, 140^oC

C. H₂SO₄ đặc, 170^oC

D. H₂SO₄ đặc, 140^oC

Câu 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. 1,9 gam.

C. 2,85 gam.

D. 3,8 gam

Câu 7: Cho 0,1 lít cồn etylic 95^o tác dụng với Na dư thu được V lít khí H₂ (đktc). Biết rằng ancol etylic nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8 g/ml, khối lượng riêng của nước là 1 g/ml. Giá trị của V là

A. 43,23 lít.

B. 37 lít.

C. 18,5 lít.

D. 21,615 lít

Câu 8: 13,8 gam ancol A tác dụng với Na dư giải phóng 5,04 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

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

A. C₃H₅OH và C₄H₇OH

B. C₂H₅OH và C₃H₇OH

C. C₃H₇OH và C₄H₉OH

D. CH₃OH và C₂H₅OH

Câu 10: Có hai thí nghiệm sau :

Thí nghiệm 1: Cho 6 gam ancol, mạch hở, đơn chức A tác dụng với m 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. CH₃OH.

B. C₂H₅OH.

C. C₃H₇OH.

D. C₄H₇OH

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Hóa học lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 41: Phenol

Lý thuyết Bài 42: Luyện tập: Dẫn xuất halogen, ancol và phenol

Lý thuyết Bài 44: Anđehit – Xeton

Lý thuyết Bài 45: Axit cacboxylic

Lý thuyết Bài 46: Luyện tập: Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic