Giải SGK Hoá học 11 Kết nối tri thức Bài 20: Alcohol có đáp án

- Alcohol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa nhóm hydroxy (-OH) liên kết với nguyên tử carbon no.

- Tính chất đặc trưng của alcohol:

+ Phản ứng với các kim loại mạnh như sodium, potassium … giải phóng khí hydrogen.

+ Phản ứng tạo ether khi đun nóng alcohol với H$_{2}$SO$_{4}$ đặc ở khoảng 140 $^{o}$C.

+ Alcohol no, đơn chức, mạch hở bị tách nước tạo thành alkene.

+ Khi phản ứng với các tác nhân oxi hoá, ví dụ: CuO: alcohol bậc I bị oxi hoá thành aldehyde, alcohol bậc II bị oxi hoá thành ketone, alcohol bậc III không bị oxi hoá trong điều kiện này.

+ Các alcohol đều cháy, khi cháy toả nhiều nhiệt.

+ Ngoài ra, các polyalcohol có các nhóm -OH liền kề, có thể tác dụng với copper(II) hydroxide tạo thành dung dịch màu xanh lam đậm.

Các đồng phân cấu tạo của alcohol có công thức C$_{4}$H$_{9}$OH:

- Alcohol bậc I:

CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH;

- Alcohol bậc II:

CH$_{3}$ – CH(OH) – CH$_{2}$ – CH$_{3}$;

- Alcohol bậc III:

Danh pháp thay thế của các alcohol:

a) Butan – 2 – ol;

b) Butane – 1,3 – diol;

c) 3 – methylbutan – 2 – ol.

a) pentan – 1 – ol:

CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – OH.

b) but – 3 – en – 1 – ol:

c) 2 – methylpropan – 2 – ol:

d) butane – 2,3 – diol:

Dù có phân tử khối tương đương nhau nhưng ethanol có nhiệt độ sôi cao hơn và tan tốt trong nước hơn so với các hợp chất propane và dimethyl ether do các phân tử ethanol có thể tạo liên kết hydrogen với nhau và với nước.

- Trong dãy alcohol no, đơn chức, mạch hở nhiệt độ sôi của các alcohol tăng dần từ C1 đến C5 do khối lượng phân tử tăng dần từ C1 đến C5.

- Trong dãy alcohol no, đơn chức, mạch hở độ tan trong nước giảm dần từ C3 đến C5 do gốc hydrocarbon là phần kị nước tăng lên.

Đun nóng butan – 2 – ol (CH$_{3}$ – CH(OH) – CH$_{2}$ – CH$_{3}$) thu được các alkene:

(1) CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$ – CH$_{3}$;

(2) CH$_{3}$ – CH = CH – CH$_{3}$.

Sản phẩm (2) CH$_{3}$ – CH = CH – CH$_{3}$ là sản phẩm chính. Do phản ứng tách nước của alcohol tạo alkene ưu tiên theo quy tắc Zaisev: nhóm -OH bị tách ưu tiên cùng với nguyên tử hydrogen ở carbon bên cạnh có bậc cao hơn.

Ta có các sơ đồ:

a) CH$_{3}$OH $\overset{+CuO,{t}^{o}}{\rightarrow }$ H - CH = O.

b)

Hiện tượng: Đưa ngọn lửa que đóm vào gần miệng bát sứ cồn (ethanol) đã bắt cháy, cồn cháy mạnh trong không khí và toả nhiều nhiệt.

Phương trình hoá học minh hoạ:

C$_{2}$H$_{5}$OH + 3O$_{2}$ $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2CO$_{2}$ + 3H$_{2}$O.

Hiện tượng:

+ Ống nghiệm (1): không có hiện tượng gì xuất hiện.

+ Ống nghiệm (2): Cu(OH)$_{2}$ tan dần tạo ra dung dịch màu xanh lam đậm.

Giải thích:

Glycerol có các nhóm -OH liền kề nhau, có thể tác dụng với Cu(OH)$_{2}$ tạo phức màu xanh lam đậm.

Phương trình hoá học:

CuSO$_{4}$ + 2NaOH → Cu(OH)$_{2}$ + Na$_{2}$SO$_{4}$;

- Cho lần lượt từng dung dịch tác dụng với Cu(OH)$_{2}$:

+ Không có hiện tượng xuất hiện → CH$_{3}$OH.

+ Cu(OH)$_{2}$ tan dần tạo dung dịch màu xanh lam đậm → ethylene glycol (C$_{2}$H$_{4}$(OH)$_{2}$).

Áp dụng công thức: Độ rượu = $\frac{{V}_{r}}{{V}_{r}+{V}_{{H}_{2}O}}\times 100$

Thể tích ethanol nguyên chất có trong 2 đơn vị cồn là: 2 × 10 = 20 (mL).

Vậy người trưởng thành không nên uống quá: $\frac{20\times 100}{40}=50$ mL rượu 40$^{o}$ một ngày.

Trong công nghiệp, glycerol được tổng hợp từ propylene theo sơ đồ:

Các phương trình hoá học minh hoạ cho sơ đồ:

(1) CH$_{2}$ = CH – CH$_{3}$ + Cl$_{2}$ $\overset{{450}^{o}C}{\rightarrow }$ CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$Cl + HCl

(2) CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$Cl + Cl$_{2}$ + H$_{2}$O → CH$_{2}$Cl – CH(OH) – CH$_{2}$Cl + HCl

(3) CH$_{2}$Cl – CH(OH) – CH$_{2}$Cl + 2NaOH $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CH$_{2}$OH – CH(OH) – CH$_{2}$OH + 2NaCl.