I – Lý thuyết trọng tâm

A)    Hợp chất hữu cơ (C_xH_yO_zN_t)

Bài toán đốt cháy hợp chất hữu cơ:

C_xH_yO_zN_t + (x + y/4 – z/2)O₂ \(\rightarrow\)xCO₂ + t/2N₂ + y/2H₂O

a (mol)                                               ax         t/2.a     y/2.a

\(\rightarrow\)  x:y:z:t  =   nC:nH:nO:nN    =  (m_C/12):   m_H:(m_O/16):(m_N/14)  =   (%C/12):(%H): (%O/16) : (%N:14). \(\rightarrow\) CTĐGN: \(\rightarrow\) CTPT.

Nếu hh sản phẩm cho đi qua H₂SO₄đặc, hoặc muối khan thì H₂O bị giữ lại, còn cho đi qua kiềm thì CO₂  bị giữ lại.

B)    Hyđrocacbon (C_xH_y hoặc C_nH_2n+2-2k⁾

1)    Ankan (C_nH_2n+2)

*    P.ứ thế với Cl₂ \(\rightarrow\) hợp chất RCl (sản phẩm chính thế vào nhóm C có chứa ít H hơn).

Vd: CH₃-CH₂-CH₃ + Cl₂ \(\rightarrow\) CH₃-CHCl-CH₃ + HCl

*   P.ứ (Crăcking: bẻ gẫy mạch) \(\rightarrow\) ankan (bé hơn) + anken C_nH_2n+2 \(\rightarrow\)C_mH_2m+2 + C_pH_2p  (p+m=n)

*   P.ứ oxy hóa:

+) Oxy hóa hoàn toàn: C_nH_2n+2  + (3n+1)/2O₂  \(\rightarrow\) nCO₂  + (n+1)H₂O \(\rightarrow\) nH₂O > nCO₂

+) Oxy hóa không hoàn toàn: CH₄ + O₂ \(\rightarrow\) HCHO + H₂O (t0,xt).

*   Điều chế:

+) CH₃COONa(r) + NaOH(r) \(\rightarrow\)CH₄ + Na₂CO₃ (xt:CaO, nung).

+) Al₄C₃ + 12H₂O \(\rightarrow\) 3CH₄ + 4Al(OH)₃

2)    Anken (C_nH_2n) n>=2

a)   Anken

*   P.ứ cộng hợp vào nối đôi (Qui tắc Macopnhicop): HX, H₂, dd Br₂, HCN, H₂O

C_nH_2n  + HX \(\rightarrow\) C_nH_2n+1X

Vd: CH₂=CH-CH₃ + HBr \(\rightarrow\) CH₃-CHBr-CH₃ (sphẩm chính).

*    P.ứ tách (Qui tắc Zaixep: ngtử halogen X tách cùng H ở nhóm C có chứa ít H hơn).

Vd: CH₃-CH₂-CHCl-CH₃ \(\rightarrow\) CH₃-CH=CH-CH₃ + HCl

*   P.ứ trùng hợp: m(C_nH_2n) \(\rightarrow\) (C_nH_2n)_m

Vd: n(CH₂=CH₂) \(\rightarrow\)(-CH₂-CH₂-)_n Polietilen.

*   P.ứ với oxy hóa:

+ Oxy hóa không hoàn toàn: tác dụng với dd thuốc tím (KMnO₄): 3C_nH_{2n + 2}

KMnO₄ + 4H₂O \(\rightarrow\) 3C_nH_2n(OH)₂ + 2MnO₂¯(đen) +  2KOH

+ Oxy hóa hoàn toàn: P.ứ cháy:

C_nH_2n  + 3n/2O₂  \(\rightarrow\) nCO₂  + nH₂O \(\Rightarrow\) nH₂O = nCO₂

3)    Xicloankan: C_nH_2n (n>=3)

*   Phản ứng cộng mở vòng:

C₃H₆ + {H₂, Br₂, HBr} \(\rightarrow\){CH₃CH₂CH₃,BrCH₂CH₂CH₂Br, CH₃CH₂CH₂Br}

C₄H₈ + H₂ \(\rightarrow\)CH₃CH₂CH₂CH₃ (p.ứ mở vòng duy nhất). Từ C5  trở đi không có p.ứ mở vòng.

*   P.ứ thế: Cl₂  tương tự ankan.

*   P.ứ cháy.

4)    Ankađien: C_nH_2n-2  (n>=3)

Đặc điểm: có 2 nối đôi. Chỉ xét Butađien và isopren.

*   Cộng H₂, Br₂, HX

CH₂=CH-CH=CH₂ + 2H₂ \(\rightarrow\)CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ (xt: Ni, t0)

CH₂=CH-CH=CH₂ + {HX, Br₂} \(\rightarrow\) sp (1,2) hoặc (1,4) (nhiệt độ thấp ưu tiên 1,2; nhiệt độ cao ưu tiên 1,4}.

*   P.ứ trùng hợp \(\rightarrow\) polibutađien, poliisopren.

5)    Ankin C_nH_2n-2 (n>=2)

*   P.ứ cộng hợp vào nối ba: HX, H₂, dd B_r2, H₂O, HCN Vd: C_nH_2n-2 + Br₂  \(\rightarrow\) C_nH_2n-2Br₂ \(\rightarrow\)C_nH_2n-2Br₄

Chú ý khi cộng H₂, nếu xt là Ni thì cộng tối đa, Pd/PbCO₃  thì cộng 1 nấc.

Cộng H₂O: CHCH + HOH \(\rightarrow\)CH₃CHO

*   P.ứ với dd AgNO₃/NH₃ \(\rightarrow\)kết tủa màu vàng nhạt (Ag-CC-Ag), hoặc RCCAg.

Vd: HCCH + Ag₂O \(\rightarrow\)AgCCAg¯  + H₂O

Hoặc: 2RCCH + Ag₂O \(\rightarrow\)2RCCAg¯  + H₂O

* P.ứ oxy hóa: C_nH_2n-2 + (3n-1)/2O₂ \(\rightarrow\)nCO2 + (n-1)H₂O.

* Đ/C: 2CH₄ \(\rightarrow\) C₂H₂ + 3H₂

CaO + 3C \(\rightarrow\) CaC₂ + H₂O \(\rightarrow\) Ca(OH)₂ + C₂H₂.

HYĐROCACBON THƠM

Lý thuyết trọng tâm

1)    Benzen: C₆H₆  và Ankylbenzen

 C₆H₅-R \(\rightarrow\) CT: C_nH_2n-6  (n>=6)

Một số ankylbenzen điển hình: C₆H₅CH₃ (Toluen); (CH₃)2C₆H₄ (o,m,p-xilen); (CH₃)₂CHC₆H₅ (Cumen).

a)   P.ứ thế:

*   Halogen hóa:

C₆H₆  + Br₂(khan)  \(\underrightarrow{Fe}\)C₆H₅Br (Brombenzen) + HBr

C₆H₅CH₃ + Br₂ (khan) \(\underrightarrow{as}\)C₆H₅CH₃Br  + HBr

*   P.ứ Nitro hóa:

 C₆H₆ + HO-NO₂đ (xt: H₂SO₄đậm đặc) \(\rightarrow\) C₆H₅NO₂ (nitrobenzen) + H₂O

C₆H₅NO₂ + HO-NO₂ (bốc khói) (xt: H₂SO₄ đậm đặc) \(\rightarrow\)C₆H₄(NO₂)₂ (m- đinitrobenzen) + HOH.

C₆H₅-CH₃  + HO-NO₂  đ (xt: H₂SO₄đ) \(\rightarrow\) C₆H₄(NO₂)CH₃  (o:58% ,p-nitrotoluen)   +HOH. (toluen dễ pứ hơn benzen).

*   Qui tắc thế ở vòng benzen:

-   Khi ở vòng benzen đã có sẵn nhóm ankyl hay các nhóm –OH, -NH₂, -OCH_3,… thì p.ứ thế vào vòng dễ dàng hơn và ưu tiên ở vị trí o,p.

-   Ngược lại, nếu ở vòng benzen đã có sẵn nhóm –NO₂ hoặc –COOH, -SO₃H,… p.ứ thế vào vòng sẽ khó hơn và ưu tiên thế ở vị trí m.

b)   P.ứ cộng: Cl₂, H₂ (không cộng với dd Br₂ hoặc HX). C₆H₆ + 3Cl₂ (as) \(\rightarrow\)C6H6Cl6

C₆H₆  + H₂  (Ni, t0) \(\rightarrow\) C₆H₁₂ (xicloankan).

c)   P.ứ oxy hóa:

+) Benzen không làm mất màu dd KMnO₄;