Bài 20: Alcohol

1. Kiến thức trọng tâm

Alcohol là hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm chức hydroxy $-OH$ liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon no. Công thức chung là $R-OH$ hoặc $C_nH_{2n+2}O$ đối với alcohol no, đơn chức, mạch hở. Ví dụ: methanol $CH_3OH$, ethanol $C_2H_5OH$, glycerol $C_3H_5(OH)_3$.

Phân loại alcohol: theo số nhóm $-OH$ có alcohol đơn chức và đa chức; theo bậc carbon mang $-OH$ có alcohol bậc một, bậc hai, bậc ba. Cách gọi tên: tên hydrocarbon tương ứng + hậu tố "ol", chỉ rõ vị trí nhóm $-OH$; một số alcohol có tên thông thường như glycerol, ethylene glycol.

Tính chất vật lí: alcohol có nhiệt độ sôi cao bất thường so với hydrocarbon cùng khối lượng phân tử do tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử. Alcohol phân tử nhỏ tan tốt trong nước nhờ liên kết hydrogen với nước; độ tan giảm khi mạch carbon dài ra.

Tính chất hóa học: phản ứng thế $H$ của nhóm $-OH$ với kim loại kiềm tạo alkoxide; phản ứng thế nhóm $-OH$ bằng halogen tạo dẫn xuất halogen; phản ứng tách nước tạo alkene; phản ứng oxi hóa: alcohol bậc một cho aldehyde rồi carboxylic acid, alcohol bậc hai cho ketone, alcohol bậc ba khó bị oxi hóa. Ethanol còn có phản ứng lên men và phản ứng cháy.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Viết phương trình ethanol tác dụng với sodium.

Giải: $2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2\uparrow$. Phản ứng chứng tỏ $H$ của nhóm $-OH$ linh động.

Ví dụ 2. Đun ethanol với $H_2SO_4$ đặc ở $170^oC$ thu được sản phẩm nào?

Giải: Phản ứng tách nước: $C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4\ đặc,\ 170^oC} C_2H_4 + H_2O$. Ở $140^oC$ thu được diethyl ether.

Ví dụ 3. Nhận biết glycerol và ethanol bằng thuốc thử nào?

Giải: Dùng $Cu(OH)_2$: glycerol hòa tan kết tủa tạo dung dịch xanh lam do có nhiều nhóm $-OH$ kề nhau, ethanol không có hiện tượng.

3. Ghi nhớ

• Alcohol $R-OH$: nhóm $-OH$ quyết định tính chất, tạo liên kết hydrogen nên sôi cao, tan tốt trong nước.
• Phản ứng đặc trưng: thế $H$ bằng kim loại kiềm, tách nước, oxi hóa.
• Ethanol dùng làm nhiên liệu, dung môi, sát khuẩn; glycerol dùng trong mỹ phẩm, dược phẩm, sản xuất thuốc nổ.