Tổng hợp Lý thuyết Hóa học lớp 12 đầy đủ, chi tiết

Tổng hợp Lý thuyết Hóa học lớp 12 đầy đủ, chi tiết

Bài giảng: Bài 1: Este - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Tài liệu tổng hợp lý thuyết Hóa học lớp 12 ngắn gọn, chi tiết nhằm mục đích giúp học sinh dễ dàng ôn luyện và nắm vững kiến thức trọng tâm môn Hóa học 12, từ đó đạt điểm cao trong các bài thi môn Hóa lớp 12.




Chương 1: Este - Lipit

Lý thuyết Este

I. Cấu tạo, phân loại

1. Cấu tạo

    Khi thay nhóm –OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm –OR thì được este.

    Este đơn giản có công thức cấu tạo như sau:

    Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án với R, R’ là gốc hiđrocacbon no, không no hoặc thơm (trừ trường hợp este của axit fomic)

    Este là dẫn xuất của axit cacboxylic. Một vài dẫn xuất khác của axit cacboxylic có công thức cấu tạo như sau:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

2. Phân loại:

    a. Este no, đơn chức:

    Công thức phân tử: CmH2mO2 hay CnH2n + 1COOCn'H2n' + 1

    Với m ≥ 2; m = n + n’ + 1; n ≥ 0, n’ ≥ 1.

    b. Este không no, đơn chức:

    Este đơn chức, mạch hở, không no có 1 nối đôi: CmH2m - 2O2

    + Este tạo từ axit không no, ancol no: CnH2n - 1COOCn'H2n' + 1

    Với n ≥ 2; n’ ≥ 1; m ≥ 4

    + Este tạo từ axit no, ancol không no: CnH2n + 1COOCn'H2n' - 1

    Với n ≥ 0; n’ ≥ 2; m ≥ 3 (n = 0 ⇒ HCOOCn'H2n' + 1)

    c. Este đa chức

        + Tạo bởi axit đơn chức và rượu đa chức có dạng: (RCOO)mR’ (nếu gốc R’ là gốc glixerol thì este có dạng lipit (RCOO)3C3H5 với R là gốc axit béo).

        + Tạo bởi axit đa chức và rượu đơn chức có dạng:

    R(COOR’)n (n ≥ 2; R ≥ 0).

        +) Tạo bởi axit đa chức R(COOH)n và rượu đa chức R’(OH) có dạng Rm(COO)nmR’n.

    Nếu m = n thì tạo este vòng có dạng R(COO)nR’.

II. Danh pháp

    Tên este = Tên gốc hiđrocacbon R’ + tên anion gốc axit (đuôi at)

    - Tên 1 số gốc axit thường gặp:

    HCOOH: Axit Fomic ⇒ HCOO-: Fomat

    CH3COOH: Axit Axetic ⇒ CH3COO-: Axetat

    CH2=CHCOOH: Axit Acrylic ⇒ CH2=CHCOO-: Acrylat

    C6H5COOH: Axit Benzoic ⇒ C6H5COO-: Benzoat

    - Tên gốc R’:

    CH3-: metyl; C2H5-: etyl; CH2=CH-: Vinyl

    Ví dụ

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    a. Với ancol đơn chức R’OH:

    Tên este = tên gốc hidrocacbon R’+ tên gốc axit (đổi đuôi ic thành at)

    Ví dụ:

    CH3COOC2H5: etyl axetat

    CH2=CH-COO-CH3: metyl acrylat

    b. Với ancol đa chức:

    Tên este = tên ancol + tên gốc axit

    Ví dụ: (CH3COO)2C2H4: etylenglicol điaxetat

    c. Với axit đa chức

    Gọi theo tên riêng của từng este.

    Ví dụ: C3H5(COOC17H33)3: triolein (C17H33COOH: axit oleic)

    C3H5(COOC17H35)3: tristearin (C17H35COOH: axit stearic)

III. Tính chất vật lý

1. Trạng thái: Đa số ở trạng thái lỏng. Những este có KLPT rất lớn có thể ở trạng thái rắn (như mỡ động vật, sáp ong …).

2. Nhiệt độ sôi: Thấp, dễ bay hơi do không tạo liên kết hidro giữa các phân tử.

3. Tính tan: Ít tan hoặc không tan trong nước do không tạo liên kết hidro giữa các phân tử với nước.

    * Đa số các este có mùi thơm đặc trưng:

       + isoamyl axetat (CH3COOCH2CH2(CH3)2): mùi thơm của chuối.

       + Etyl isovalerat ((CH3)2CHCH2COOC2H5): mùi táo.

       + Etyl butirat (CH3CH2CH2COOC4H9): mùi thơm của dứa.

       + Geranyl axetat (CH3COOC10H17): mùi hoa hồng …

       + Benzyl propionat: CH3CH2COO-CH2C6H5: mùi hoa nhài.

IV. Tính chất hóa học

1. Phản ứng ở nhóm chức

    a. Phản ứng thủy phân

    Este bị thủy phân cả trong môi trường axit và trong môi trường kiềm. Thủy phân este trong môi trường axit là phản ứng nghịch với phản ứng este hóa:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều và còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Chú ý: Nếu este dạng lipit (chất béo) khi xà phòng hóa, ta thu được glixerol C3H5(OH)3 và xà phòng.

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    * Một số phản ứng thuỷ phân đặc biệt của este

       Căn cứ vào sản phẩm của phản ứng thủy phân este ta có thể suy đoán cấu tạo của este ban đầu.

    Dưới đây là một số trường hợp thuỷ phân đặc biệt của este (không chứa halogen) thường gặp trong bài toán định lượng là:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    ⇒ X là este của phenol, có công thức là C6H5OOC–R

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    ⇒X là este đơn chức, có công thức là R–COO–CH=CH–R’

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    ⇒ X là este đơn chức, có công thức là R’–COO–C(R)=C(R”)R’’’

    Ví dụ: CH3–COO–C(CH3)=CH2 tạo axeton khi thuỷ phân.

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    ⇒ X là este - axit, có công thức là HOOC–R–COOR’

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    ⇒ X hiđroxi - este, có công thức là RCOOCH(OH)–R’

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    ⇒ X hiđroxi - este, có công thức là RCOOC(R)(OH)–R’

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    hoặc “mchất rắn = meste + mNaOH ” hoặc “msản phẩm = meste + mNaOH

    ⇒ X là este vòng (được tạo bởi hiđroxi axit, ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    b. Phản ứng khử

        Este bị khử bởi liti nhôm hiđrua (LiAlH4), khi đó nhóm RCO– (gọi là nhóm axyl) trở thành ancol bậc I:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

2. Phản ứng ở gốc hiđrocacbon

    Este có thể tham gia phản ứng thế, cộng, tách, trùng hợp,... Sau đây chỉ xét phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp.

    a. Phản ứng cộng vào gốc không no: Gốc hiđrocacbon không no ở este có phản ứng cộng với H2, Br2, Cl2, ... giống hiđrocacbon không no. Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    b. Phản ứng trùng hợp: Một số este đơn giản có liên kết C = C tham gia phản ứng trùng hợp giống như anken.

V. Điều chế - ứng dụng

1. Điều chế

    a. Phản ứng giữa axit và rượu

    - Từ axit đơn chức và rượu đơn chức:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    - Từ axit đơn chức và rượu đa chức:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    - Từ axit đa chức và rượu đơn chức:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    - Từ axit đa chức và rượu đa chức:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    b. Phản ứng giữa anhiđric axit và rượu

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Đây là phản ứng để điều chế este của phenol do este của phenol không điều chế được bằng axit cacboxylic.

    c. Phản ứng giữa axit và hiđrocacbon chưa no

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    d. Phản ứng giữa muối natri của axit và dẫn xuất halogen

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Ví dụ:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

2. Ứng dụng

    Este có khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ, kể cả hợp chất cao phân tử, nên được dùng làm dung môi (ví dụ: butyl và amyl axetat được dùng để pha sơn tổng hợp)

    Poli (metyl acrylat) và poli (metyl metacrylat) dùng làm thủy tinh hữu cơ. Poli (vinyl axetat) dùng làm chất dẻo, hoặc thủy phân thành poli (vinyl ancol) dùng làm keo dán. Một số este của axit phtalic được dùng làm chất hóa dẻo, làm dược phẩm.

    Một số este có mùi thơm của hoa quả được dùng trong công nghiệp thực phẩm (bánh kẹo, nước giải khát) và mĩ phẩm (xà phòng, nước hoa,...).

VI. Nhận biết este

    - Este của axit fomic có khả năng tráng gương.

    - Các este của ancol không bền bị thủy phân tạo anđehit có khả năng tráng gương.

    - Este không no có phản ứng làm mất màu dung dịch Brom.

    - Este của glixerol hoặc chất béo khi thủy phân cho sản phẩm hòa tan Cu(OH)2.

Lý thuyết Lipit

I. Khái niệm, phân loại

1. Khái niệm

    Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực như: ete, cloroform, xăng dầu.

2. Phân loại

    - Lipit bao gồm chất béo, sáp, steroit, photpholipit… hầu hết chúng đều là các este phức tạp.

       + Chất béo: là trieste của glixerol với các axit béo, là các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử C (thường từ 12C đến 24C) không phân nhánh, được gọi chung là triglixerit.

       + Sáp: là este của monoancol cao (≥ C16) với axit béo (≥ C16).

       + Steroit là este của monoancol mà gốc hidrocacbon gồm 4 vòng có chung cạnh với axit béo.

       + Photpholipit là este của glixerol chứa 2 gốc axit béo và 1 gốc photphat hữu cơ.

3. Cấu tạo

    - Lipit là este của glixerol với các axit béo hay gọi là glixerit.

    Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Hoặc C3H5(OCOR)3 (khi R1 ≡ R2 ≡ R3)

    - Các axit béo trong thành phần chất béo, thường:

        +) Có mạch cacbon không nhánh.

        +) Tổng số nguyên tử cacbon là số chẵn (16,18,...).

    - Chất béo chứa các gốc axit béo no (mỡ động vật) thường ở dạng rắn, còn chất béo chứa các gốc axit không no (dầu thực vật) ở dạng lỏng.

    - Chất béo không tan trong nước, nhẹ hơn nước, nhưng tan được trong các dung môi hữu cơ như benzen, rượu,...

    - Chất béo động vật: Glixerit của axit no panmitic, stearic nên ở thể rắn.

    - Chất béo thực vật: Glixerit của axit chưa no oleic nên ở thể lỏng.

    - Một số chất béo thường gặp:

        +) Axit panmitic: C15H31COOH

        +) Axit stearic: C17H35COOH

        +) Axit oleic: C17H33COOH (có 1 nối đôi)

        +) Axit linoleic: C17H31COOH (2 nối đôi)

        +) Axit linolenoic: C17H29COOH (3 nối đôi)

II. Tính chất vật lý

1. Trạng thái tự nhiên

    - Chất béo là thành phần chính của mỡ động vật và dầu thực vật.

    - Sáp điển hình là sáp ong.

    - Steroit và photpholipit có trong cơ thể sinh vật.

2. Tính chất vật lý

    - Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt độ phòng, như mỡ động vật.

    - Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng và được gọi là dầu, thường có nguồn gốc thực vật hoặc từ động vật máu lạnh như dầu cá…

    - Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực như benzen, xăng, ete…

III. Tính chất hóa học

    Chất béo có đầy đủ các tính chất của este.

1. Phản ứng thủy phân trong môi trường axit

    - Khi đun nóng với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo ra glixerol và các axit béo:

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Trong công nghiệp, phản ứng trên được tiến hành trong nồi hấp ở 220oC và 25 atm.

2. Phản ứng xà phòng hóa

    Khi đun nóng với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của các axit béo. Muối natri hoặc kali của các axit béo chính là xà phòng.

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    Phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Phản ứng xà phòng hóa xảy ra nhanh hơn phản ứng thủy phân trong môi trường axit và không thuận nghịch.

    - Chỉ số xà phòng hóa: là số mg KOH dùng để xà phòng hóa hoàn toàn 1 gam lipit (tức là để trung hòa axit sinh ra từ sự thủy phân 1 gam lipit).

    - Chỉ số axit: số mg KOH dùng để trung hòa axit tự do có trong 1 mg lipit.

3. Phản ứng hiđro hóa

    - Lipit lỏng có gốc axit là không no, để chuyển thành lipit rắn, ta cho tác dụng với H2 có niken làm xúc tác trong nồi hấp.

Hóa học lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 12 có đáp án

    - Để đánh giá mức độ không no của lipit, người ta dùng:

    Chỉ số iot: là số gam iot có thể cộng vào 100 gam lipit.

    d. Phản ứng oxi hóa

    Nối đôi C = C ở gốc axi không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành các sản phẩm có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi.

IV. Vai trò của chất béo

1. Vai trò của chất béo trong cơ thể

    - Chất béo là thức ăn quan trọng của con người.

    - Trong cơ thể người, chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng.

    - Chất bé còn là nguyên liệu tổng hợp một số chất cần thiết cho cơ thể.

    - Đảm bảo sự vận chuyển và hấp thụ các chất hòa tan được trong chất béo.

2. Ứng dụng của chất béo trong công nghiệp

    - Trong công nghiệp, một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng và glixerol. Một số loại dầu thực vật được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel.

    - Chất béo còn được dùng trong sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp…

    - Grixerol được dùng trong sản xuất chất dẻo, mĩ phẩm, thuốc nổ…

....................................

....................................

....................................

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85


Các loạt bài lớp 12 khác
2004 - Toán Lý Hóa