Phương pháp quy đổi hỗn hợp về các cụm nguyên tố | Hóa học 11

QUY ĐỔI HỖN HỢP VỀ CÁC CỤM NGUYÊN TỐ

Trong quá trình phát triển của đề thi những năm gần đây, ngày càng đòi hỏi mức độ tư duy, kĩ năng giải toán hoàn thiện từ học sinh. Phép quy đổi về các cụm nguyên tố cũng từ đó mà sinh ra. Ta sẽ tách hỗn hợp về các phần riêng rẽ để giải, mỗi phần nguyên tố có đặc điểm riêng hay phản ứng riêng,… có thể “lợi dụng” được.

1. Dấu hiệu

– Thứ nhất, quy đổi về các cụm nguyên tố được sử dụng ưu thế hơn trong các bài tập hữu cơ. Nguyên nhân chính là do phản ứng hữu cơ thường “ăn theo” một nhóm chức, một mắt xích hay một phân tử, để tách những nguyên tố của chất hữu cơ thành riêng lẻ phục vụ cho mục đích giải toán xuyên suốt thì thật là hãn hữu.

– Thứ hai, khả năng giữ lại phản ứng cao hơn hẳn so với quy đổi về các nguyên tố. Đa phần các nhóm chức vẫn được bảo toàn. Trong phần A, ta đã thống nhất với nhau rằng không sử dụng sản phẩm phản ứng của hỗn hợp sau khi quy đổi. Nhưng đối với kiểu hỗn hợp giả định này, có thể sử dụng các sản phẩm đó nhưng không ở mức độ tuyệt đối, dĩ nhiên sản phẩm tạo thành từ hỗn hợp gốc vẫn luôn chính xác nhất và không làm sai lệch cái căn nguyên của vấn đề.

2. Những kĩ năng về tách nhóm chức, tách cụm nguyên tố

Bài tập hữu cơ thường xoay quanh các nhóm chức:-CH_xOH(ancol), - CHO(andehit), -COOH (axit)

Ta sẽ nói về các đặc điểm riêng của chúng

Phương pháp quy đổi hỗn hợp về các cụm nguyên tố

– CHO: Nói về chức anđehit thì không có nhiều điểm đặc biệt hoặc có thể là ta chưa khai thác được hết. Tuy nhiên, nếu đặt cạnh chức ancol thì lại nó lại có khá nhiều nét riêng. Một chất hữu cơ mạch hở, không phân nhánh chỉ có từ 2 chức –CHO trở xuống, trong khi ancol thì có thể có vô số. Chính vì vậy, đề thi rất hiếm khi đề cập tới anđehit hay axit ba chức.

– COOH: Chức axit có thể tách thành , một điểm rất đáng lưu ý để xử lý phản ứng cháy. Đồng thời cụm COO cũng là chênh lệch phân tử của nhiều dãy đồng đẳng

Lấy ví dụ: Chỉ xét thành phần phân tử thì

Hiđrocacbon + COO = Axit/Este “tương ứng”

Amin + COO = Amino axit/ Este “tương ứng”

Bên cạnh đó, 3 nhóm chức điển hình này còn có thể chuyển hóa lẫn nhau qua các phản ứng oxi hóa, thủy phân,… Từ số phản ứng hạn hẹp, anđehit có thể “biến” thành ancol chỉ với H2 kèm xúc tác thích hợp, khi đó đề bài sẽ rất mở vì phản ứng của ancol khá đa dạng. Hay phản ứng biến anđehit thành muối của axit tương ứng cũng được khai thác nhiều.

3. Các bài toán điển hình

Chúng ta sẽ đi từ đơn giản đến phức tạp, phần nào “trũng” thì đào sâu nó.


Bài Giải:

Theo bài ra, số mol nhóm –CHO trong hỗn hợp là 0,12 mol, đó cũng chính là mol H2 phản ứng tối đa với X→ Các anđehit no, hai chức.

Một anđehit no, hai chức sẽ có dạng: 

Không tính phần nhóm chức thì phần cấu tạo còn lại chỉ gồm các mắt CH2. Vậy

Khối lượng 0,12 mol X là: =5,58.2 11,16 (gam)

Chọn đáp án C.


Bài Giải:

Rõ ràng n không nhỏ hơn 2. Ta có một vài lựa chọn để quy đổi X, hãy thử điểm qua

 Chọn đáp án A.

Lựa chọn số 1 có lẽ sẽ chẳng bao giờ được dùng tới, với trường hợp số 2 và 3 thì tùy thuộc vào dữ liệu đề bài đưa ra, chẳng hạn nếu có số mol hỗn hợp X thì lựa chọn 2 rõ ràng khả quan hơn.

Ví dụ 9: 


Bài giải

Chọn đáp án A.

Nói về các nhóm chức ancol, anđehit, axit không thể bỏ qua bài toán “không chứa Cacbon tự do” xuất hiện những năm gần đây. Ấn phẩm quy đổi có bàn tới vấn đề “lịch sử”, nên các ví dụ sau đây cũng sẽ dựa trên tiến trình thời gian ra mắt (theo trí nhớ của tác giả). Trước hết là lần xuất hiện chính thức đầu tiên.

Ví dụ 10:


Bài giải

Đây là bài toán khá hay ở thời điểm đề minh họa được công bố, dĩ nhiên, hầu hết các câu hỏi mới của đề thi thật đều xuất phát từ các đề thi thử (đề thi năm 2017 gần như chỉ là “sự tổng hợp hỗn độn” từ các đề thi thử những năm gần đây), tức là chắc chắn bài toán khai thác theo góc độ này đã xuất hiện từ trước. Đầu tiên ta có: 50 < MX < MY < MZ do đó hỗn hợp đầu không chứa HCHO

 Điều đó có nghĩa là hỗn hợp sẽ không chứa Cacbon tự do, tất cả các nguyên tử Cacbon đều bị “bắt” đi kèm với một nhóm chức nhất định.

Chọn đáp án A.

Vậy khái niệm Cacbon tự do ở đây được hiểu như thế nào? Ta định nghĩa với nhau: “Một nguyên tử Cacbon trong cấu tạo phân tử của chất hữu cơ khi không nằm trong nhóm chức tương ứng mà chỉ liên kết với các nguyên tử Cacbon lân cận và Hiđro gọi là Cacbon tự do”. Nếu một chất không chứa Cacbon tự do thì khối lượng cũng như các phản ứng của nó chỉ do nhóm chức quyết định (*).

Quay trở lại ví dụ 10, đã có rất nhiều bài toán tương tự như vậy nhưng hầu như chỉ là “thay số”. Để có thể thấy được hết các vấn đề phát sinh của câu hỏi thiết kế như trên chúng ta phải đứng ở đầy đủ 2 góc độ quan trọng: Cacbon, Hiđro.

Lấy ví dụ:


Ví dụ 11:

Bài giải

Gấp đôi dữ kiện các phần, ta có

Chọn đáp án D.

Ví dụ 12:

Bài giải:

Gấp 3 lần dữ kiện các phần ta có ngay:


→ Hai chất trong X là: OHC – CHO; HOOC – COOH, chất còn lại là ancol đa chức không chứa Cacbon tự do nhưng chúng ta chưa biết nó có bao nhiêu chức.

 Chọn đáp án A

Những câu hỏi tương tự như ví dụ 12 sẽ hướng tới đặc biệt trong cấu tạo của ancol, trong cuốn “Tổng ôn 2017” tác giả có đề cập một câu hỏi như vậy nhưng ancol được nhắc tới là Sobitol. Để tạo sự nhất quán với chương trình học và thi, âu cũng chỉ có hai chất Glixerol và Sobitol là thích hợp. Dĩ nhiên, có thể thiết kế nhiều câu hỏi khác dựa trên ý tưởng này, sẽ không còn 2 cụm nữa, có thể chỉ là 1 cụm như cấu tạo mạch hở của Glucozơ. Các bài tập về chủ đề này luôn có sự phong phú nhất định.

Tiếp theo, ta chuyển sang một ví dụ có liên quan đến việc tách nhóm –COOH.

Ví dụ 13:

Bài giải

Trước hết chúng ta nhận thấy rằng – Hai chất đầu trong X không có cấu trúc dạng HCOO– – Phản ứng được đề cập trong bài không riêng biệt với các nhóm chức axit hay este, có nghĩa là chúng chỉ đóng góp vào thành phần phân tử, còn lại thì “vô dụng”

Chọn đáp án D.

Cách giải này có một điểm rất đặc biệt ngoại lệ so với vấn đề lớn thứ nhất của quy đổi. Ta đã sử dụng một hỗn hợp không toàn vẹn về thành phần phân tử so với hỗn hợp nguyên thủy bằng việc rút nhóm COO ra khỏi cấu tạo axit hay este. Nếu không hiểu kĩ, rất khó để suy biến X về X’ chỉ với một thao tác đơn giản như vậy. Câu hỏi này còn có khoảng 3 cách giải nữa, nhưng trong phạm vi của bài, chúng ta dừng lại ở đây. Phần bài tập tự luyện sẽ có một câu hỏi tương tự.

Ví dụ 14:

Bài giải

Chọn đáp án A.

Ta sẽ còn giải lại câu hỏi này trong phần bài tập tự luyện của bài 4.

Ví dụ 15: 

Bài giải

Y gồm các anđehit và ancol no, đơn chức, mạch hở.
—>Chọn đáp án B.

Bài toán  vô cơ có sử dụng phép quy đổi về các cụm nguyên tố.

Bây giờ, chúng ta sẽ chuyển sang các bài toán vô cơ có sử dụng phép quy đổi về các cụm nguyên tố. Đối nghịch với quy đổi về các nguyên tố, việc sử dụng phép toán này trong vô cơ thực sự không nhiều và tác dụng của nó cũng ở mức thấp, chỉ thực sự hữu dụng trong một số trường hợp nhất định.

Ví dụ 16:


Bài giải:


Chọn đáp án D.

Ví dụ 17

Chọn đáp án A.

Hóa học: Phương pháp quy đổi hỗn hợp về các nguyên tố

PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HỖN HỢP VỀ CÁC NGUYÊN TỐ

Xét về mặt tổng thể, đây là một trong những phép toán yếu nhất. Gần như không có bất kì phản ứng nào của hỗn hợp nguyên thủy được giữ lại trong hỗn hợp mới, điều đó có nghĩa là nếu xét đến sản phẩm phản ứng, luôn phải xác định qua hỗn hợp đầu. Việc quy đổi trong trường hợp này chỉ với mục đích chính là làm gọn các chất gốc, thuận tiện hơn trong tính toán.

  1. Dấu hiệu

– Thứ nhất, kiểu quy đổi này được sử dụng ưu thế hơn trong các bài toán vô cơ. Tại sao vậy? Nguyên nhân chính là do các nguyên tố trong vô cơ thường đa hóa trị, một hỗn hợp phức tạp các hóa trị của một nguyên tố có thể gây ra rất nhiều khó khăn khi chúng ta giữ nguyên nó.

Lấy ví dụ: Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3

Bên cạnh đó, nhiều phản ứng trong vô cơ không thể xác định chính xác sản phẩm tạo thành, đôi lúc chúng ta chỉ biết nó là một “mớ hỗn độn”.

Lấy ví dụ: Nung nóng hỗn hợp X gồm Al, FeO, Cr2O3 một thời gian thu được hỗn hợp Y. Hòa tan Y trong dung dịch HNO3

Chính những tình huống như vậy làm cho phép quy đổi này bỗng trở nên cần thiết hơn bao giờ hết.

– Thứ hai, sử dụng khi số lượng nguyên tố hạn chế. Khi số lượng nguyên tố lớn, người giải nên cân nhắc đến các phép quy đổi khác hoặc chia cụm nguyên tố mà chúng ta sẽ trở lại sau ở mục B.

– Thứ ba, tính giữ lại phản ứng cực thấp. Phải thừa nhận rằng đây là một trong những phép quy đổi kinh điển, hầu như ai cũng biết, nhưng để nói sâu nói rõ thì có rất nhiều vấn đề phát sinh. Cứ lấy bài toán của hỗn hợp oxit sắt với HNO3 làm ví dụ, khi chúng ta quy đổi hỗn hợp đó về Fe, O để giải, chúng ta có sử dụng phản ứng của Fe và O với HNO3 để xác định sản phẩm hay không? Câu trả lời là không (nếu làm vậy O2 sẽ dư sau phản ứng do không tác dụng với HNO3). Người ta lấy sản phẩm phản ứng của hỗn hợp cũ nhưng tính toán qua hỗn hợp mới.

  1. Các trường hợp điển hình

Mở đầu vẫn sẽ là bài toán vô cơ kinh điển.

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 14,56 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư thu được dung dịch Y chứa m gam muối và 2,016 lít khí SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của m là:

A. 20.                        B. 40.                          C. 24.                          D. 12.

Bài giải

Cách 1: Giải bài toàn theo cách truyền thống

Số mol khí tạo thành là 0,09. Do axit dư nên chỉ có sắt (III) trong Y.

Quy đổi X về các nguyên tố tương ứng gồm:

Bảo toàn electron, ta có:

Như vậy:

Rất đơn giản và quen thuộc, nhưng có một điều cần lưu tâm, không chỉ trong giải hóa mà là trong rất nhiều việc khác nữa. Người ta vẫn thường tin rằng, chỉ việc khó mới cần đến người tài giỏi nhưng lại không biết rằng, ngay cả việc dễ thì họ cũng sẽ tạo ra sự khác biệt. Người có năng lực cao luôn làm những công việc (cho dù là đơn giản) với một đẳng cấp cao hơn hẳn những người khác. Nếu các bạn muốn rèn luyện mình trở nên tốt hơn, xuất sắc hơn các bạn không nên tạo sự thỏa mãn vội vàng cho mình, hãy suy nghĩ không ngừng để tìm ra giải pháp tối ưu.

Như đã phân tích, việc đưa hỗn hợp đầu về các nguyên tố là một trong những phép quy đổi yếu nhất. Khi ta đưa một hỗn hợp oxit phức tạp của sắt về Fe, O, gần như không còn phản ứng nào được giữ lại một cách nguyên vẹn. Chuẩn theo 3 vấn đề lớn của quy đổi trong phần “Bản nguyên”, phép toán này sẽ càng trở nên mạnh hơn khi hỗn hợp mới bảo toàn được càng nhiều phản ứng của hỗn hợp nguyên thủy. Do đó có thể giải câu hỏi này theo một suy luận khác.

Cách 2: Quy đổi theo sản phẩm phản ứng

Đứng trên lập trường của cách làm đầu tiên. Chúng ta sẽ thử để riêng hỗn hợp thành hai nguyên tố Fe, O. Sau đó, ta sẽ sử dụng một lượng sắt vừa đủ để “bắt” hết lượng oxy tạo thành Fe2O3. Như vậy, hỗn hợp đầu sẽ trở thành: Fe và Fe2O3.

Trong trường hợp này, Fe2O3 không tham gia phản ứng OXH – K, thế thì:

Chọn đáp án B.

Ghi nhớ: Có một vài câu hỏi nên đặt ra là liệu quy đổi như trên thì có đủ sắt hay không? Đương nhiên là có, vì oxit mà ta hướng tới là Fe2O3 (sắt có thể “bắt” nhiều oxi nhất có thể). Trong trường hợp không đủ sắt khi đưa về FeO hay Fe3O4 chẳng hạn, thì số mol sắt còn lại sẽ âm. Tuy nhiên, âm hay dương trong trường hợp này không phải là vấn đề.

Khá nhiều lý lẽ cho một bài toán đơn giản, giờ chúng ta sẽ xét trường hợp khác để bao quát vấn đề tốt hơn.

Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm sắt và các oxit tương ứng. Hòa tan 47,4 gam A trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch B chỉ chứa các muối có số mol bằng nhau và 0,3 mol khí SO2. Thêm Ba(OH)2 dư vào B thu được m gam kết tủa. Giá của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 70.                    B. 120.                        C. 240.                        D. 280.

Bài giải

Theo bài ra, dung dịch B chứa hai muối có số mol bằng nhau đó là: FeSO4, Fe2(SO4)3.

Số oxi hóa trung bình của sắt trong B là:  đó cũng chính là số oxi hóa của sắt trong Fe3O4.

(Tư tưởng về trung bình là một trong những vấn đề thường xuyên đi kèm với quy đổi)

Chọn đáp án D.

Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm FexOy, CuO và Cu (x, y nguyên dương) vào 300 ml dung dịch HCl 1M chỉ thu được dung dịch Y (không chứa HCl) và còn lại 3,2 gam kim loại không tan. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3, thu được 51,15 gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 11,2.                       B. 13,8.                       C. 14,5.                       D. 17,0.

Bài giải

Vì đồng còn dư lại nên sắt trong dung dịch muối tồn tại ở dạng hóa trị II.

Giá trị 3,2 gam kim loại còn dư chắc chắn không tham gia vào việc tính toán chính mà giữ vai trò “bẫy” người làm khi vô tình quên đi sự hiện diện của nó. Bằng chứng là việc 4 đáp án đã được chia đều theo 2 bộ (11,2; 14,5) và (13,8; 17).

Ta có:  

Quy đổi theo sản phẩm phản ứng (chú ý không có H2 sinh ra).

Chọn đáp án C.

Ví dụ 4: Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của . Số mol HNO3 có trong Y là

A. 0,78.                           B. 0,54.                       C. 0,44.                       D. 0,50.

(Trích đề thi THPTQG năm 2015)

Bài giải

Cách 1

Cho sắt tiếp tục phản ứng với Z, vẫn tạo khí NO, chứng tỏ axit dư sau phản ứng đầu tiên

Có tối đa 0,09 mol Fe có thể hòa tan trong Z, dĩ nhiên 0,06 mol trong số đó sẽ hòa tan Fe3+, tức là còn 0,03 mol tạo NO, như vậy tổng cộng sẽ có: 0,06 + 0,02 = 0,08 mol NO sinh ra trong suốt quá trình (Chú ý rằng cuối cùng sắt ở hóa trị II).

Cách 2

Phản ứng đầu tiên sẽ đưa sắt lên hóa trị III, vậy quy X về: Fe, Fe2O3

Khi thêm 0,09 mol Fe lúc sau, gộp hai phản ứng lại chỉ xét đầu và cuối quá trình, ta có

Vì cuối quá trình sắt tồn tại ở hóa trị II nên cần sắp xếp chúng lại một chút (chỉ là di chuyển nguyên tố từ “nhà nọ sang nhà kia”).

Chọn đáp án D.

Tiếp theo chúng ta sẽ xét phép quy đổi về các nguyên tố với bài toán nhiệt nhôm. Trong trường hợp đề bài cho công thức oxit cụ thể, khi đó điểm mạnh của phép quy đổi này sẽ phần nào bị che mờ đi do có hai nguyên tố đã biết tỉ lệ mol khi ta làm như vậy. Điều quan trọng ở đây là, hỗn hợp càng phức tạp, rắm rối bao nhiêu thì phép quy đổi mà ta đang tìm hiểu sẽ càng phát huy được tiềm năng của nó. Hãy so sánh:

Tuy vậy, thực sự thì việc quy đổi về các nguyên tố với bài toán nhiệt nhôm không có nhiều điểm đặc biệt.

Ví dụ 5: Trộn bột nhôm với một oxit sắt thu được hỗn hợp X. Nung nóng X trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau:

– Phần một phản ứng vừa đủ với 680 ml dung dịch NaOH 0,5M thu được dung dịch Z và còn lại 13,44 gam chất rắn không tan.

– Phần hai tác dụng với dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu được 7,168 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất.

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, công thức của oxit sắt là:

A. Fe3O4.            B. FeO hoặc Fe2O3.         C. Fe2O3.             D. Fe3O4 hoặc Fe2O3.

(Khang Đỗ Văn)

Bài giải

Đây là một kiểu thiết kế rất quen thuộc với bài toán nhiệt nhôm. Các phần dữ kiện như: cho một phần phản ứng với NaOH, phần còn lại phản ứng OXH – K cũng là một lựa chọn tuyệt vời để thể hiện các phản ứng đặc trưng của nguyên tố. Đề thi THPTQG năm 2017 cũng ra một bài tập tương tự như trên, chỉ có điều là nó hơi “truyền thống”. Câu hỏi này thì khác một chút.

Dĩ nhiên 13,44 gam rắn không tan là Fe (0,24 mol), ta chỉ xét với một phần

Dung dịch Z chỉ gồm NaAl(OH)4 mol

(Thực ra là một nửa X)

Như vậy: 

Bây giờ, phải so sánh một chút:

Chọn đáp án D.

Và mục cuối cùng của phần này đó là quy đổi về các nguyên tố trong hóa hữu cơ. Nó cũng không phải là mục điển hình cho lắm khi mà các phản ứng hữu cơ đòi hỏi sự đi kèm của nguyên tố thành cụm (nhóm chức) nhiều hơn là đơn lẻ. Chúng tôi sẽ minh họa bằng bài tập về phản ứng cháy.

Ví dụ 6: Cho hỗn hợp X gồm hai anđehit mạch hở, không phân nhánh Y, Z (MY < MZ). Hidro hóa hoàn toàn m gam X cần 0,29 mol H2 thu được hỗn hợp ancol no T. Đốt cháy hoàn toàn lượng T này cần 14,784 lít O2 (đktc), sau phản ứng thu được 20,24 gam CO2. Mặt khác cho m gam X phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thì thu được dung dịch 17,47 gam hỗn hợp muối hữu cơ. Chọn phát biểu đúng

  1. Z có 3 đồng phân thỏa mãn đề bài.
  2. Phần trăm khối lượng của Y trong X là 48,99%.
  3. Giá trị của m là 10,24 gam.
  4. Nếu cho m gam X tác dụng với AgNO3/NH3 dư thì thu được 24,84 gam kết tủa.

(Khang Đỗ Văn)

Bài giải

Ta đã có:

Gọi số mol O trong X là a, đó cũng chính là số mol nhóm –CHO

 

Số mol H2O tạo thành từ phản ứng cháy của ancol là: a + 1,32 − 0,46.2 = a + 0,4

Chọn đáp án B.

Tác dụng của phép quy đổi có lẽ chỉ dừng lại sau khi tìm được a, và nếu như vậy thì đề bài nên ngắn lại một chút. Nhưng một đề bài đầy đủ như vậy cũng là điều tốt, để ta thấy được tác dụng của phương pháp trong tổng thể bài toán, mà thực sự ở đây là không nhiều.

HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC MÔN HÓA HỌC 12

HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC MÔN HÓA HỌC 12

Chương 1: Este –lipit
Chương 2: Cacbohidrat
Chương 3: Amin, aminoaxit
Chương 4: Polime
Chương 5: Đại cương kim loại
Chương 6: Kim loại kiềm kiềm thổ – Nhôm
Chương 7: Sắt – Crom
Chương 8: Nhận biết
Chương 9: Hóa học với môi trường

A. PHẦN HỮU CƠ

Cần hệ thống kiến thức theo từng chủ đề
I. Các khái niệm cần nhớ – Đồng phân, danh pháp
II. Tính chất vật lí : Trạng thái, so sánh nhiệt độ sôi, tính tan và ứng dụng
III. Tính chất hóa học ( giới hạn trong chương trình lớp 12)
1. Những chất phản ứng với Na (K) giải phóng H2 là: Ancol, phenol, axit , H2O
2.Những chất phản ứng dung dịch NaOH (KOH) là: phenol, axit , muối amôni, aminoaxit
3. Những chất phản ứng với dung dịch NaOH (KOH) khi đun nóng: là este; dẫn xuất
4. Những chất phản ứng với CaCO3, NaHCO3 giải phóng CO2 là: axit RCOOH
5. Những chất phản ứng với dung dịch axit HCl, HBr là : ancol, amin, anilin, aminoaxit, muối amoniRCOONH4, muối của amin RNH3Cl
6. Những chất có phản ứng với dung dịch AgNO3/ dd NH3 :
– khi đun nóng có kết tủa Ag : (phản ứng tráng bạc ) : các chất có nhóm –CHO : RCHO , HCOOH , HCOOR , HCOONH4, glucozơ, fructozơ, mantozơ .
7. Những chất có phản ứng với Cu(OH)2/NaOH
– Tạo thành muối, nước: là axit
– Tạo thành dung dịch có màu xanh lam: các chất có nhiều nhóm OH kế cận: như etilen glycol ; glixerol , glucozơ; Fructozơ ; Mantozơ ; Saccarozơ.
– Khi đun nóng tạo thành kết tủa có màu đỏ gạch Cu2O là : các chất có nhóm –CHO
8. Những chất có phản ứng dung dịch nước brôm:
– Làm mất màu dung dịch nước brôm: các chất không no có liên kết pi ( = ; ≡ ); andehit RCHO bị oxi hóa bới ddBr2.
– Tạo kết tủa trắng: phenol; anilin.
9. Những chất có phản ứng cộng H2 ( Ni): các chất có liên kết pi: ( =; ≡ ); benzen; nhóm chức andehit RCHO; Nhóm chức Xeton RCOR; tạp chức: glucozơ, fructozơ .
10. Các chất có phản ứng thủy phân : Tinh bột; xenlulozơ; mantozơ; saccarozơ, peptit; protein, este, chất béo
11. Các chất có phản ứng trùng hợp : những chất có liên kết đôi ( C=C) hay vòng không bền
12. Những chất có phản ứng trùng ngưng là : Các chất có nhiều nhóm chức.
13. Polime thiên nhiên: cao su thiên nhiên, tơ tằm, bông, xenlulozo , tinh bột
14. Polime nhân tạo ( bán tổng hợp ): tơ Visco, tơ axetat, xenlulozo trinitrat.
15. Polime tổng hợp ( điều chế từ phản ứng trùng hợp hay trùng ngưng): các polime còn lại : PE, PVC….
16. Polime được điều chế từ phản ứng trùng ngưng: Nilon-6 , Nilon-7, Nilon-6,6, tơ lapsan, nhựa PPF
17. Polime được điều chế từ phản ứng trùng hợp: ( còn lại ) : PE, PVC , Caosubuna , Caosu buna-S ,tơnitron….
18. Tơ có nguồn gốc xenlulozo : sợi bông, tơ Visco, tơ axetat
19. Tơ poliamit : Nilon-6 , Nilon-7 , Nilon-6,6 20. Tripeptit….polipeptit, protein lòng trắng trứng: có phản ứng màu biure ( phản ứng Cu(OH)2 có màu tím.
IV. So sánh lực bazo của các amin ( amin no > NH3 > Amin thơm)
V. Môi trường của dung dịch, PH ( chú ý phenol , anilin , Glixin không làm quỳ tím đổi màu)
Axit RCOOH: quỳ tím hóa đỏ.
Amin no : quỳ tím hóa xanh. aminoaxit ( tùy vào số nhóm chức )
Muối của axit mạnh bazo yếu quỳ hóa đỏ.
Muối của axit yếu bazo mạnh quỳ hóa xanh.
VI. Nhận biết các chất hữu cơ
– Nếu chỉ dùng 1 hoá chất nhận biết hợp chất hữu cơ thì hóa chất thường sử dụng là:
• Quỳ tím ( nếu thấy có amin, axit… ) * Cu(OH)2 ( Nếu thấy có Glucozo , Glixerol , andehit.. )
• Dung dịch brom ( Nếu thấy có Phenol , anilin, hợp chất không no ..
– Phân biệt giữa Glucozơ và Fructozơ dùng dung dịch brom
– Phân biệt giữa dipeptit và các polipeptit khác dùng Cu(OH)2 ( phản ứng màu biore)- Nhận biết protein (lòng trắng trứng …) : dùng Cu(OH)2 : có màu tím xuất hiện hoặc dùng HNO3 : có màu vàng
VII. Điều chế
– Este ( từ phản ứng este hóa : axit phản ứng với ancol ) chú ý các este đặc biệt : vinylaxetat , phenyl axetat ( điều chế riêng )
– Glucozo( từ tinh bột , xenlulozo, mantozo)
– Ancol etylic ( từ glucozo bằng phương pháp lên men)
– Anlin ( từ nitrobenzen)
– Các polime điều chế từ phản ứng trùng ngưng : ( nilon -6, nilon-7, nilon-6,6 , tơ lapsan nhựa PPF)
– Các polime điều chế từ phản ứng trùng hợp : ( PE , PVC , PVA , cao su buna , tơ nitron ….)

B. PHẦN KIM LOẠI

1. Học thuộc
Cấu hình eNa( z=11) [Ne] 3s1 ; Mg ( z=12) [Ne] 3s2 ; Al( z=13) [Ne] 3s2 , 3p1 ; Fe( z=26) [Ar] 3d6, 4s2 ; Cr( z=24) [Ar] 3d5, 4s1 và suy ra vị trí trong bảng tuần hoàn.
2. Nhớ qui luật biến đổi tính chất trong nhóm A ( từ trên xuống: tính kim loại tăng , bán kính nguyên tử tăng , năng lượng ion hóa giảm , độ âm điện giảm)
Nhớ qui luật biến đổi tính chất trong chu kì ( từ trái sang phải : tính kim loại giảm , bán kính nguyên tử giảm , năng lượng ion hóa tăng, độ âm điện tăng , tính phi kim tăng)
3. Tính chất Vật lí chung của kim loại
Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim. Các tính chất vật lí chung này là do các electron tự do trong kim loại gây ra.
– Kim loại dẻo nhất là : Au
– Kim loại dẫn điện tốt nhất là: Ag
– Kim loại nhẹ nhất là : Li ( D = 0,5 g/cm3)
– Kim loại nặng nhất: Os ( D= 22,6 g/ cm3 )
– Kim loại cứng nhất : Cr ( độ cứng =9/10)
– Kim loại mềm nhất: Cs ( độ cứng = 0,2 )
– Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là : W ( 34100c) thấp nhất là : Hg (-390c)
4. Nhớ dãy điện hóa của kim loại và áp dụng: ( kiến thức trọng tâm) đặc biệt chú ý cặp Fe3+/Fe2+
– Kim loại trước cặp Fe3+/Fe2+ phản ứng với Fe3+ ví dụ : Cu + 2FeCl3 -> CuCl2 + 2FeCl2. Ví dụ Fe + 2FeCl3 -> 3FeCl2
5. Tính chất hóa học chung của kim loại : Tính khử: ( dễ bị oxi hóa)
– Kim loại phản ứng với oxi : ( trừ Ag , Pt , Au )
– Kim loại phản ứng với HCl và H2SO4 loãng : ( trừ Pb , Cu , Ag , Hg, Pt , Au )
– Kim loại phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc : ( trừ Pt , Au )
– Kim loại phản ứng với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội : ( trừ Al, Fe , Cr, Pt , Au )
– Kim loại phản ứng với nước ở đk thường : ( có : nhóm IA , Ca, Sr , Ba )
– Kim loại phản ứng dung dịch kiềm ( NaOH , KOH , Ba(OH)2 ) nhớ nhất : Al , Zn
– Kim loại trước cặp Fe3+/Fe2+ phản ứng với Fe3+ ví dụ : Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2
6. Điều chế kim loại
Nguyên tắc : khử ion kim loại trong các hợp chất thành kim loại tự do: Mn+ + ne M
Phương pháp : điện phân nóng chảy : dùng điều chế kim loại nhóm IA , IIA , Al điện phân dung dịch muối : dùng điều chế kim loại sau nhôm
Nhiệt luyện : dùng điều chế các kim loại : ( Zn , Cr , Fe ………)
Thủy luyện : thường nhất dùng điều chế các kim loại : ( Cu , Ag ………)
7. Sự ăn mòn kim loại
Cần phân biệt giữa 2 loại ăn mòn
– Ăn mòn hóa học ( không làm phát sinh dòng điện )
– Ăn mòn điện hóa ( chú ý gợi ý của đề : có 2 kim loại, hợp kim gang, thép để trong dung dịch chất điện li HCl, dd muối, không khí ẩm …)
Chú ý kim loại có tính khử mạnh hơn thì đóng vai trò cực âm ( anod) bị ăn mòn. Ở cực âm xãy ra quá trình oxi hóa. Dòng electron di chuyển từ cực âm sang cực dương tạo nên dòng điện )
Ví dụ hợp kim Zn- Cu để trong dung dịch HCl loãng bị ăn mòn điện hóa ( Zn làm cực âm và bị ăn mòn )
8. Học thuôc hai loại hợp kim của sắt : Gang và thép
a. Gang : là hợp kim của sắt và C (% C : 2-5%) và một số các nguyên tố : Si , S, Mn , P
– Nguyên tắc sản suất : Dùng than cốc (CO) khử sắt oxit ở nhiệt độ cao.
– Nguyên liệu : quặng sắt , than cốc , chất chảy (CaCO3 hay SiO2)
b. Thép: là hợp kim của sắt và C (% C : 0,01-2%) và một lượng rất nhỏ các nguyên tố : Si , S, Mn , P
– Nguyên tắc sản suất : Oxi hóa C , Si , S, P có trong gang để làm giảm hàm lượng của các nguyên tố này .
– Nguyên liệu : gang trắng , không khí , chất chảy (CaCO3 hay SiO2)
9. Công thức một số chất cần nhớ và ứng dụng
– Chứa Ca, Mg: CaCO3.MgCO3: đolomit ; CaSO4.2H2O thạch cao sống; CaSO4.H2O thạch cao nung CaSO4.thạch cao khan; CaCO3: đá vôi
– Chứa Al : Al203.2H2O boxit ; Na3AlF6 : criolit ; K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O : phèn chua
– Chứa Fe : Fe2O3 ; hematit ; Fe3O4 ;manhetit ; FeCO3xiderit ; FeS2 pirit
10. Nước cứng nước mềm và các phương pháp làm mềm nước cứng
– Nước cứng là nước chứa nhiềuu ion Ca2+ hay Mg2+
– Nước mềm là nước chứa rất ít hay không chứa ion Ca2+ , Mg2+
– Nguyên tắc làm mềm nước : Làm giảm nồng độ các ion Ca2+ , Mg2+ trong nước cứng bằng cách chuyển các ion này thành các chất không tan .
– Để làm mềm nước cứng tạm thời có thể dùng : đun sôi, ddNaOH, Ca(OH)2 vừa đủ, Na2CO3, Na3PO4- Để làm mềm nước cứng vỉnh cữu hay toàn phần dùng : Na2CO3, hay Na3PO4
11.Thuộc tên Kim loại kiềm
Nhóm IA : Li, Na, , Rb, Cs, Fr: ( là kim loại nhẹ , mềm , dễ nóng chảy , phản ứng được với H2O tạo dung dịch kiềm , oxit , hidroxit tan trong nước tạo dung dịch kiềm là baz mạnh)
12.Thuộc tên Kim loại kiềm thổ :
Nhóm IIA : Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra: ( chú ý Ca , Ba , Sr phản ứng với nước tạo dung dịch kiềm. CaO, BaO, SrO, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2 tan trong nước tạo dung dịch kiềm
13. Phản ứng đặt trưng nhất bài Al là phản ứng với dung dịch kiềm Al + NaOH + H2O -> NaAlO2 = 3/2 H2 Al2O3 , Al(OH)3 tan trong dung dịch kiềm và dung dịch axit mạnh
Cần nhớ phản ứng nhiệt nhôm : ví dụ : 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe ( ứng dụng để hàn kim loại )2Al + Cr2O3 Al2O3 + 2Cr ( ứng dụng để sản xuất crom ) Chú ý hiện tượng khi cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch muối AlCl3 ( có kết tủa trắng , dư NaOH kết tủa tan dần )
14. Sắt
Chú ý:
– Các trường hợp Sắt phản ứng tạo hợp chất sắt (II): sắt phản ứng với HCl, H2SO4 loãng, S, dung dịch muối
– Các trường hợp Sắt phản ứng tạo hợp chất sắt (III): sắt phản ứng với HNO3 dư, H2SO4 đặc nóng dư, Cl2, Br2, dung dịch AgNO3 dư
– Tính chất hóa học của hợp chất Sắt (III) Fe2O3 , FeCl3 ….: là tính oxi hóa
– Hợp chất Sắt (II) FeO, FeCl2: có thể là chất khử hay oxi hóa ( tùy phản ứng )- Các oxit sắt , hidroxit sắt là bazơ.
15. Andre Andre Crom
Chú ý
– Các trường hợp Crom phản ứng tạo hợp chất crom (II) : crom phản ứng với HCl, H2SO4 loãng
– Các trường hợp crom phản ứng tạo hợp chất crom (III) : crom phản ứng với HNO3 dư, H2SO4 đặc nóng dư, Cl2, Br2, O2, S
– Tính chất hóa học của hợp chất crom (IV) CrO3, K2Cr2O7 ….: là tính oxi hóa
– Hợp chất Crom (III) Cr2O3, CrCl3: có thể là chất khử hay oxi hóa ( tùy phản ứng )
– Các oxit CrO, hidroxit Cr(OH)2l à bazơ.
– Các oxit Cr2O3, hidroxit Cr(OH)3 lưỡng tính
– CrO3, H2CrO4, H2Cr2O7: là axit
16. Các chất lưỡng tính cần nhớ
Aminoaxit , RCOONH4 , muối HCO3_ , Al2O3, ZnO, BeO, Cr2O3, Al(OH)3, Zn(OH)2, Be(OH)2, Cr(OH)3.
17. Biết phân biệt các chất vô cơ và các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm.
18. Đọc sơ bài hóa học và môi trường liên hệ các kiến thức trong đời sống.
19. Ghi nhớ điều kiện phản ứng trao đổi ion trong dung dịch (sản phẩm có : kết tủa, hay chất khí, hay chất điện li yếu ).

Hợp chất Protein là gì? Khái niệm và của tính chất của protein

Protein là một chuyên đề rất quan trọng trong chương trình hóa học lớp 12. Với bài viết này chúng ta cùng nhau tìm hiểu về protein là gì và tính chất của protein.

 I/ Khái niệm protein – phân loại protein

1/ Khái niệm protein là gì

Protein là hợp chất của những polipeptit cao phân tử  chúng có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu phân tử.

2/ Phân loại protein

Cách phân loại của protein là gì

–   Protein đơn giản: là protein được tạo thành từ các a – amino axit ví dụ như anbumin của lòng trắng trứng hay fibroin của tơ tằm,…

   Protein phức tạp: là protein được tạo thành từ các protein đơn giản với thành phần của “phi protein” như là nucleoprotein chứa axit nucleic và lipoprotein chứa chất béo,…

  II/ Cấu trúc phân tử của protein là gì

Protein được tạo thành bởi nhiều gốc a – amino axit khác nhau bằng các liên kết peptit như:

…- NH – CH  – C – NH – CH – C – NH – CH – C – …

R1      O               R2      O             R3        O

Hay    ( – NH – CH  – C – )n

Ri       O

Trong đó ta có : n là số gốc a – amino axit

III/ Tính chất vật lí của protein là gì

Protein luôn tồn tại ở 2 dạng chính là:

–  Dạng protein hình sợi  (với dạng này protein không tan trong nước): protein này có trong tóc, móng hay sừng.

–  Dạng protein hình cầu ( dạng protein này tan trong nước → tạo dd keo) : protein này thường có trong lòng trắng trứng hay hemoglobin của máu.

IV/ Tính chất hóa học

Trong hóa học chúng ta cần tìm hiểu các tính chất hóa học của protein là gì để có thể giải tốt các dạng bài tập về protein

1/ Phản ứng thủy phân của protein là gì?

  • Khi thủy phân trong môi trường axit → protein tạo các a – amino axit ban đầu
  • Khi thủy phân trong môi trường bazơ → protein tạo muối của các a – amino axit ban đầu

2/ Phản ứng màu biure

  • Protein khi tác dụng với Cu(OH)2sẽ tạo hợp chất màu tím (đây đặc trưng của peptit)
  • Protein phản ứng sẽ tạo kết tủa vàng với dd HNO3đặc.

V/ Khái niệm enzim và axit nucleic là gì

   1/ Enzin

Enzin có bản chất là protein và  enzim được coi là chất xúc tác sinh học với hai đặc điểm sau:

–          Có tính chọn lọc rất cao và mỗi enzin làm chất xúc tác cho một phản ứng nhất định.

–          Trong phản ứng tốc độ của phẳn ứng nhờ xúc tác enzin là rất cao.

2/ Axit nucleic

  • Axit nucleiclà hợp chất cao phân tử của nhiều gốc nucleotit kết hợp nhau do các liên kết photphodiese.
  • Mỗi một gốc nucleotit gồm ba thành phần kết hợp với nhau theo tỉ lệ 1:1:1 là: Bazơ nitơ – pentozơ – axit photphoric

Hi vọng với những kiến thức mà chúng tôi cung cấp đã giúp bạn hiểu hơn về protein là gì và các tính chất của nó.

Lý thuyết đại cương peptit là gì và các tính chất của peptit

Bài viết cung cấp cho các bạn học sinh những kiến thức cơ bản về peptit như: khái niệm peptit là gì, các tính chất của peptit… để các bạn có thể hệ thống lại các kiến thức về môn hóa lớp 12.

I – Khái niệm peptit là gì  và phân loại

1/ Khái niệm peptit là gì

– Là liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa 2 đơn vị α-amino axit được 1 loại là liên kết peptit

– Với câu hỏi Peptit là gì? Peptit là những hợp chất có chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit và liên kết với nhau bằng các liên kết của petit

2/ Phân loại

Các peptit được phân chia thành hai loại:

a) Oligopeptit: bao gồm các peptit trong đó có từ 2 đến 10 gốc α-amino axit, chúng được gọi tương ứng với cái tên là đipeptit, tripeptit…
b) Polipeptit: bao gồm các peptit trong đó có từ 11 đến 50 gốc α-amino axit. Và polipeptit là cơ sở tạo nên các protein

II / Cấu tạo, đồng phân và danh pháp

1/ Cấu tạo và đồng nhân của peptit là gì

– Cấu tạo của peptit là gì: Các phân tử peptit được hợp thành từ các gốc α-amino axit được nối với nhau bởi các liên kết peptit theo 1 trật tự nhất định: các amino axit đầu N còn có nhóm NH2, và các amino axit đầu C còn có nhóm COOH

– Nếu các phân tử peptit có chứa n gốc α-amino axit khác nhau thì ta có số đồng phân của peptit sẽ là n!
– Nếu trong các phân tử peptit có i cặp gốc của α-amino axit giống nhau thì ta có số đồng phân của peptit là

2/ Danh pháp của peptit

Tên của các peptit được tạo thành bằng cách ghép tên của gốc axyl các α-amino axit bắt đầu từ đầu N, và kết thúc bằng tên của các axit đầu C (chúng được giữ nguyên). Ví dụ:

III/ Tính chất của peptit

1/ Tính chất vật lí của peptit là gì?

Các peptit thông thường ở thể rắn, chúng có nhiệt độ nóng chảy cao và rất dễ tan trong nước

2/ Tính chất hóa học của peptit

a) Phản ứng màu biure

– Trong phản ứng mẫu của biure ta có: H2N–CO–NH–CO–NH2 + Cu(OH)2 → phức chất có màu tím đặc trưng
– Amino axit, đipeptit không cho loại phản ứng này. Với các tripeptit trở lên có tác dụng với Cu(OH)2 tạo ra phức chất có màu tím

b) Phản ứng thủy phân của peptit

– Điều kiện xảy ra phản ứng thủy phân: có chất xúc tác axit hoặc kiềm và cần đun nóng
– Sản phẩm tạo ra là: các α-amino axit