Giải Hóa học 12 trang 39
Lời giải chi tiết SGK Lớp 12 · Môn HĂ³a Há»c · Trang 39–40
Hai trang này thuộc Bài 8 – Amine, sách Hóa học 12. (Lưu ý nhỏ: số trang in trên ảnh là 37 và 38 nên mình giữ đúng theo ảnh nhé, không phải 39–40.)
Dưới đây là phần tóm tắt lý thuyết và lời giải chi tiết cho các câu hỏi/hoạt động xuất hiện trên trang.
Tóm tắt lý thuyết
Đặc điểm cấu tạo
- Trong phân tử amine, nguyên tử N còn một cặp electron chưa liên kết → amine có cấu tạo tương tự ammonia (NH₃), nên có nhiều tính chất hóa học giống ammonia (đặc biệt là tính base).
- Aniline (C₆H₅NH₂) còn dễ tham gia phản ứng thế nguyên tử H trên nhân thơm, do nhóm –NH₂ đẩy electron làm tăng mật độ electron trên vòng benzene.
Tính chất vật lí
- Amine có nhiệt độ sôi cao hơn hydrocarbon có cùng số C hoặc phân tử khối tương đương (do tạo được liên kết hydrogen).
- Methylamine, ethylamine, dimethylamine, trimethylamine là chất khí, mùi tanh cá hoặc khai như ammonia.
- Amine ít C tan tốt trong nước (tạo liên kết hydrogen với nước); số C tăng thì độ tan giảm. Aniline là chất lỏng, ít tan trong nước.
Tính chất hóa học (tính base và tạo phức)
- Amine là base yếu, tương tự ammonia. Dung dịch alkylamine làm quỳ tím hóa xanh, còn aniline không làm đổi màu quỳ tím.
- Amine tác dụng với acid, với dung dịch muối, và tạo phức xanh lam với Cu(OH)₂.
Câu 3: Gọi tên amine theo danh pháp gốc – chức và danh pháp thay thế
Đề: Gọi tên theo danh pháp gốc chức và danh pháp thay thế các amine sau:
$CH_3CH_2CH_2NH_2$; $CH_3CH_2NHCH_3$; $(CH_3)_3N$.
| Công thức | Danh pháp gốc – chức | Danh pháp thay thế |
|---|---|---|
| $CH_3CH_2CH_2NH_2$ | propylamine | propan-1-amine |
| $CH_3CH_2NHCH_3$ | ethylmethylamine | N-methylethanamine |
| $(CH_3)_3N$ | trimethylamine | N,N-dimethylmethanamine |
Giải thích cách đặt tên:
- Danh pháp gốc – chức: tên = tên (các) gốc hydrocarbon + "amine", xếp theo thứ tự chữ cái.
- $CH_3CH_2NHCH_3$ có hai gốc ethyl và methyl → ethylmethylamine.
- Danh pháp thay thế: chọn mạch chính chứa N, đổi đuôi "-e" của alkane thành "-amine", có chỉ số vị trí.
- $CH_3CH_2NHCH_3$: mạch chính ethan, có nhóm methyl gắn vào N → N-methylethanamine.
- $(CH_3)_3N$: mạch chính methan, hai nhóm methyl còn lại gắn vào N → N,N-dimethylmethanamine.
Hoạt động: Xác định trạng thái các amine ở 25 °C (Bảng 8.1)
Đề: Dựa vào Bảng 8.1, xác định trạng thái của các amine ở nhiệt độ phòng (25 °C).
Cách làm: So sánh nhiệt độ sôi với 25 °C.
- Nếu nhiệt độ sôi < 25 °C → ở 25 °C chất đã hóa hơi → chất khí.
- Nếu nhiệt độ sôi > 25 °C (và nhiệt độ nóng chảy < 25 °C) → chất lỏng.
| Amine | Nhiệt độ sôi (°C) | Trạng thái ở 25 °C |
|---|---|---|
| Methylamine | −6,4 | Khí |
| Ethylamine | 16,6 | Khí |
| Dimethylamine | 7,3 | Khí |
| Propylamine | 47,2 | Lỏng |
| Isopropylamine | 31,8 | Lỏng |
| Trimethylamine | 2,8 | Khí |
| Aniline | 184,1 | Lỏng |
Kết luận: 4 amine có nhiệt độ sôi thấp (methylamine, ethylamine, dimethylamine, trimethylamine) là chất khí ở nhiệt độ phòng; còn propylamine, isopropylamine và aniline là chất lỏng. Điều này khớp với phần lý thuyết: các amine có ít nguyên tử C thường là chất khí.
Thí nghiệm: Phản ứng của nhóm amine
Dưới đây là hiện tượng, giải thích và phương trình cho từng phần.
- Phản ứng với chất chỉ thị
- Hiện tượng: Nhỏ methylamine lên giấy pH/quỳ tím → giấy chuyển sang màu xanh.
- Giải thích: Methylamine tan trong nước tạo môi trường base:
$$CH_3NH_2 + H_2O \rightleftharpoons CH_3NH_3^+ + OH^-$$
Ion $OH^-$ làm quỳ tím hóa xanh.
- Phản ứng với dung dịch acid
- Hiện tượng: Dung dịch methylamine có phenolphthalein → màu hồng (môi trường base). Khi nhỏ từ từ HCl vào, màu hồng nhạt dần rồi mất màu.
- Giải thích: HCl trung hòa tính base của methylamine, môi trường hết base nên phenolphthalein mất màu.
$$CH_3NH_2 + HCl \rightarrow CH_3NH_3Cl \;(\text{methylammonium chloride})$$
- Phản ứng với dung dịch muối ($FeCl_3$)
- Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ.
- Giải thích: Methylamine tạo môi trường base (sinh $OH^-$), kết tủa $Fe(OH)_3$ màu nâu đỏ.
$$FeCl_3 + 3CH_3NH_2 + 3H_2O \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3CH_3NH_3Cl$$
- Phản ứng với copper(II) hydroxide ($CuSO_4$)
- Hiện tượng: Ban đầu tạo kết tủa xanh $Cu(OH)_2$; khi thêm tiếp methylamine và lắc đều, kết tủa tan dần tạo dung dịch phức màu xanh lam (đậm).
- Giải thích: Methylamine trước hết tạo kết tủa $Cu(OH)_2$, sau đó dư amine hòa tan kết tủa tạo ion phức.
$$CuSO_4 + 2CH_3NH_2 + 2H_2O \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + (CH_3NH_3)_2SO_4$$
$$Cu(OH)_2 + 4CH_3NH_2 \rightarrow Cu(CH_3NH_2)_4_2$$
(Sách minh họa với $CuCl_2$, bản chất phản ứng tạo phức giống nhau.)
Tóm lại, hai trang này cho thấy amine vừa giống ammonia (tính base, tạo phức với Cu²⁺), vừa có những nét riêng do gốc hydrocarbon và nhóm –NH₂. Nếu em muốn mình giải thêm phần phản ứng thế trên nhân thơm của aniline ở các trang sau, cứ gửi ảnh nhé.