Giải bài tập Hóa 12 Bài 9: Amin

Chương III.
§9. AMIN
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
KHÁI NIỆM, CÂU TRÚC, DANH PHÁP CỦA AMIN
Khái niệm
Khi thay thố một hay nhiều nguyên lử hiđro trong phân lử NH3 bằng một hay nhiều gốc hiđrocacbon la được amin.
Cấu trúc	
Amin bậc I
Amin bậc II
Amin bậc Ill
R-NH;
R-NH-R’
R’
R-k-R"
R, R', R" là gốc hiđrocacbon
3. Danh pháp : Tên gốc hiđrocacbon + amin
Với mono amin
Amin bậc I: CH3-NH2	Melylamin
CH3-CH2-CH2-NH2 Propylamin CH3-CH-NH2	Isopropylamin
ổH.,
Amin bậc II và bậc III
Các gốc hiđrocacbon giông nhau thêm tiếp đầu ngữ đi, tri,... trước tên gốc hiđrocacbon.
Các gốc hiđrocacbon không giống nhau đọc tên các gốc theo luật a, b, c
CH3-NH-CH3	Đimelylamin
CH3-NH-C2H5	Etyl metylamin
Với nhiều nhóm amiii
Thêm, tiếp đầu ngữ đi, tri,... (tùy theo số nhóm amin)
H2N[CH2l6NH2 Hexametylen điamin
Ngoài ra được gọi tên thông thường (tên riêng):
C6H5-NH2: Anilin; CH3-CH2-NH-CH3: N-Mctyletanamin....
TÍNH CHẤT VẠT LÍ
Metylamin; đimetylamin; trimetylamin và elylamin là những châì khí mùi khai tan trong nước. Các amin khác có nhiều nguyên tử cacbon hơn là những chất lỏng hoặc chát rắn.
Anilin íà chất lỏng không màu, ít lan trong nước và râl độc.
TÍNH CHAT HÓA HỌC
Tính hazơ : Trên nguyên tử N của các phân tử amin có một đôi electron tự do có khả năng nhận proton H+(tạo liên kết phối trí) nên chúng có tính bazơ.
Với nước
• Các amin no đơn giàn làm xanh quỳ tím ẩm và có thề tan trong nước.
CH.,-NH2 + H-OH ẽ^|CH3NH,f+ OH
• Anilin không tác dụng, không làm đổi màu quỳ tím.
Với axit:	C2H5-NH2 + HC1 -> [C2H5NH3]+Cr
H
Phản ứng thế ỏ' nhân thơm của anilin
Nhóm -NH2 đẩy electron vào vòng hen/.en nhờ hiệu ứng liên hợp p-7T làm cho vị trí 2, 4, 6 giàu electron, phản ứng thố ưu tiên vào các vị trí này.
Vòng berizen hút electron, làm mật độ electron trên nguyên tử nitơ giảm => khả năng nhận proton H+ giám => anilin có tính bazơ yếu, không làm đổi màu quỳ tím.
Hoặc C6H5NH2 + 3Br2 -> C6H2Br.,NH2ị + 3HBr Phản ứng này dùng để nhận biết anilin.
KIẾN THỨC BỔ SUNG
Tính bazơ của amin: Tính ba/.ơ của amin tùy thuộc vào sự linh động của đôi electron tự do trên nguyên tử nitơ.
Nhóm đẩy electron (như: -CH;„ -C2H5,...) làm tăng mật độ electron trên nguyên lử nitơ => khả năng nhận proton H+ tăng => Tính bazơ tăng.
Nhóm hút electron (như: -NO2, -C6H5,...) làm giảm mật độ electron trên nguyên lử nitơ => khả năng nhận proton H+ giảm => Tính bazơ giảm.
H xem như không đẩy và không hút electron.
Không so sánh được lính bazơ của amin bậc III do nhiều yếu lố khác, đặc biệt là yếu tố chướng ngại lập thể.
Thông thường tính bazơ được sắp xếp như sau :
Amin no bậc II > Amin no bậc I > NH3 > Amin thơm
Đôt cháy amin băng không khí
Thành phần không khí: nNi(KK) = 4 nOi : nKK = 5 nOi
Tổng quát : CXHVN, + (x + —)02 -> xCO2 + ^-H20 + ị N2
4	2	2
mAmi„ + rnKK = mco + mH/> + mN’(saucũngl H?y mAmjn + mOỉ = mc0; + mHiO + rnNj(phđnứl)gchijy)
Vơi ^Nị(KK) ^N2(phàn 1'rngeliiiy) — ^N.(saucùng)
32.nCO; +16.nHO —	nH2o
no,(phãnií»g)-	— - nco2 +
Viết công thức cấu tạo của amin
Nguyên tắc :
Viết ba dạng: Amin bậc một (R-NH2), amin bậc hai (R-NH-R') và amin bậc ba ( R' )
R-N-R"
Các bước tiến lìành
Bước mộc. Amin bậc một R-NH2, tiếp tục viết các dạng đồng phân về mạch c của R.
Bước hai: Amin bậc hai R-NH-R'
Đầu tiên thay R=CH.?-. tiếp tục viết các dạng đồng phân về mạch c của R'. Sau đó thay R=C2Hs-.... và tiếp tục ta được công thức câu tạo các amin bậc hai nhưng chú ý : R-NH-R' trùng nhau R'-NH-R.
R'
I
Bước ba: Amin bậc ba R-N-R"
Đầu tiên thay R=R'=CHị~, liếp tục viết các dạng đồng phân về mạch c của R". Sau đó thay R=R'=C2Hs-...tiếp tục la được công thức câìi lạo các amin bậc ba.
B. MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Đất cháy hoàn toàn 0.04 mo! một lụtp chất hữu cơ A chừa c, H, N bằng một lượng oxì vừa đủ thu được 2,688 lít co: ịđktc); 3.24 gam H:o và 0.448 lít N2 (đktc).
Xúc định công tlìítc cấu tạo và gọi tên các đồng phân có thề có của A.
Xác định công thức cấu tạo đúng của  biết rằng khi cho A tác dụng vời dung dịch HCl tạo ra muối có dạng RNHiCl.
Tính thể tích dung dịch HC! IM cần dùng để trung hòa 7.08 gam A
Giải
Đặt CTTQ của A là CxHyN,
CXHVN, + (x + ^)02 -> xCO2 + ^H20 + Ịn2 4	-2	2
0,04-» 0,04(x + ^-)-»0,04x -» 0,02y -» 0,02t 4
0,04x =
0,02y=
0,02t=
2,688
22,4
Ta có:
3,24
18
0,448 22,4
Propylamin Isopropylamin
Etyl metylamin Trimetylamin
CH3-CH2-CH2-NH2; CH3-CH-NH2 c'h3
CTPT của A:	C3HyN
CTCT của A:	CH3-CH2-CH2-NH2
CH3-CH-NH2
Ổh3
CH3-NH-CH2-CH3
ch3-^-ch3
ch3
Theo bài A là amin bậc I. CTCT cửa A:
A là amin đơn chức nên tác dụng với HC1 theo tỉ lệ mol nA : nHci =1:1
=>nHci = nA =	= 0,12(mol) => VHCI = ^ =0,12 (lít) = 120 ml
59	1	*
Ví dụ 2: Đốt cháy lioàn toàn nỉ ỊỊítm một amin đ(fn chức A bcinfi một lU(fn,i> kliôniỉ khí vừu đủ, thu được 1,792 lít co: (dklc); 3,6 ỊỊant H:o vù 17,024 lít N: (dktc). Biết khóny khí Ịịồm có 20c/c 0: và 80% BỌ theo thể tích, coi nhưN? không bị nước hấp thụ.
Xác định coni’ thức cấu tạo và ỊỊỌÌ tên A.
Sắp xếp X, đimetylamin, cinilin và amoniac theo thứ tự tănỊỊ dần tính bazơ theo chiều từ trái sanịỊ phải. Gidi thích.
Giải
1. Amin đơn chức chứa một nguyên tử N. Đặt CTTQ của A là CxHỵN ( a mol)
CXHVN + (x + —) O2 —» xCO2 + —■ H2O + — N2
y 4 2 2
Ta CÓ
1.792 ax = ——
22,
ay _ 3,6 2 - 18
4a(x + y) + ^- = 4	2
17.024
22,4
a=o,os X = 1
y=5
CTPT của A: CH.sN. CTCT của A: CH,-NH: (Metylamin)
♦ Nhóm -CH? đẩy e làm lăng mậl độ e trên nguyên lử N => khả năng nhận
proton H+ tăng => Tính ba/.ơ tăng.
Nhóm -C6Hs hút e làm giâm mật độ e trên nguyên tử N => khả năng nhận proton H+ giảm => Tính ba/.ơ giảm.
H- không đẩy, không hút e.
Vậy lính bazơ: C6H5-NH2 < H-NH2 < CH,-NH2 < CHr-NH-CH,
c. BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Cú 3 lltĩti cliúl SUHdŨY : Klyluinin. phenylumin vù UIIIUHÌUC. Hui lự tũilỊ! ilán linh hiriidưực xép llieu dũv /t. Amnniuc < eiyluinin < pltenylumin li. Eivlumin < ưinunìuc < phenylumin
c. Plienylumin Plienylumin < eiyluinin < uniuniuc
Cú thê nhận hiếl lụ dựn.i! ỉluny dịch CHiNH: biìiiị! cách nàn Hunt; cúc cúcli suu'.'
4. Nhũn biết hũ ny mùi	II. Thêm vùi yiọl dull)! dịch H:S(Jj
c. Thêm vùi yiìii iluny dịch Nu COt
. Hưu dũu lliủv lình dã nliũin! vùniluniỊ dịi II HCI dúm dục len phiu trẽn miện)! lụ dựny duny dù h (. 'H.NH; dục
Viết cniif! thức CUU lụu. ỊỊụi lẽn vù chi rũ hục cứu từuy uniin duny pliũil cu cũny llnỉc phùn lư Mill:
u) C.tHvN	h) CiH ,N (chứa vùny henren)
Trinh bùyphưưny pháp háu Iiịk dế lúcll riêny lừny chũi iruny mhi hull lutỊt Mill dây :
UI Hồn liựp khi: CHj vù CH.NH
h) Hun liợp limy: Cf,H/,, ChHĩOH vù C„H;NH;
Hũy lìm phưưny pliúp háu hục dê yitii í/iiyêì vun dề suit:
Rứu lọ dù dựny anil in.
h) Khử mùi lanli diu cú sau khi mũ' dế nil'll, liiếl rìiny mùi lunlì CIÍII cú (dặc hiýl CIÍII cú mè) lù du hun hợp mội sú' umin (nhiêu nluĩl lù Iriineiylumiu) vù IIIỘI số chù! khúc yũy nên.
II) Tinli thê licli Iiưức hruin 3% II) = l.3y/ml) cún dìtny dé diều chê 4.4 yum Irihrumunilin.
h) Tínli khui lưựny unilin cú Iruny dully dịch .-1. Diết khi chu .1 lúc dụnỵ vi)i nước hrurn dù dm dược 6.6 yuin kết Hiu Ininy.
Giii lliiêi rally hiệu suúl phún ứny cuu cu lull trưìtilỊỊ hợp trẽn lù lliư/r.
Hướng dẫn giải
Cltọn c.
Nhóm -C2Hs đẩy e làm tăng mật độ c trên nguyên tử N=> khả năng nhận proton H+ tăng => Tính bazơ tăng.
Nhóm -C6H5 hút e làm giảm mật độ c trên nguyên tử N => khả năng nhận proton H+ giảm => Tính bazơ giảm.
H- không đẩy, không hút e.
Vậy tính bazơ: C6H5-NH2 < H-NH2 < C2H5-NH2.
2.
3
4.
Chọn D. CH3CH2NH2 + Hcụ fCH3CH2NH3]+Cr (khói Irắng)
C3H9N có 4 đồng phân
CH3-CH2-CH2-NH2 : propyl amin (propan-l-amin) (amin bậc 1) CH3-CH-NH2 : isopropyl amin (propan-2-amin) (amin bậc I)
CH3
CH3-CH2-NH- CH3: eiyl mctyl amin (N-metyl etan-l-amin) (amin bậc II)
Óh3
CH3-iy : trimetyl amin (N-đimctyl metan amin) (amin bậc III)
CH3
C7HyN (có chứa vòng benzen).
o-mctyl phenyl amin (o-metyl anilin)
m-metyl phenyl amin (m-metyl anilin)
NH-CH3
p-mctyl phenyl amin	N-metyl bcnzen amin
(p-metyl anilin)	(N-metyl anilin)
a) Dẩn hỗn hợp khí CH4 và CH3NH2 qua dung dịch HC1 dư, CH3NH2bị hâp thụ. Tách thu được CH4.
CH3NH2 +HC1 [CH3NH.,]+Cr .
Sau đó cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch, đun nhẹ, tách thu được CH3NH2. [CH3NH3]+Cr + NaOH -» CH,NH21 + NaCI + H2O.
b) ♦ Cho hỗn hợp lỏng gồm CftHfi, CfiHjOH và CfiH5NH2 tác dụng với dung dịch HC1. Anilin tham gia phản ứng tạo muối tan trong nước, tách lớp, nằm bên dưới, chiết được [CftH3NH3]+Cr ra khỏi hỗn hợp gồm CftHfi, C6H5OH.
C6H5NH2 + HC1 -» |CftH5NH3]+Cr.
Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch muối amoni, anilin tách lớp nổi lên trên, chiết thu đưực anilin
[C6H5NH3]+Cr + NaOH -> C6H5NH2 + NaCl + H2O.
Cho hỗn hợp còn lại gồm C6Hfi, CftHsOH tác dụng với dung dịch NaOH dư, phenol tham gia phản ứng tạo muối tan trong nước, tách lớp, nằm bên dưới, chiết thu được benz.cn.
C6H5OH + NaOH -> C6H5ONa + H2O
♦ Sục khí CO2 dư vào dung dịch muối natri, phenol tách lớp nổi lên trên, chiết thu được phenol.
CfiHsONa + co2 + H?o -> C6H5OHị + NaHCO3
a) Rửa lọ đựtig anilin bằng cách tráng một lớp dung dịch HC1 sau đô rửa lại Với nước cấL
C6H5NH2 + H+ -> [C6H5NH3]+tan	. '
b) Khử mùi tanh của cá trước khi nâu bằng giấm, nước khế chua, nước chanh,...
(CH3)3N + H+ -> l(CH3)3NH]+
a)	C6H5NH2 + 3Br2-> C6H2NH2Br3ị + 3HBr
2	4,4
0,04	= Zll
150	330
Thể tích dung dịch brom 3% đã dùng:
v=m^l» 0,04460.100
C%.D	3.1,3
0,02
0,02 =
330
b) C6H,NH2 + 3Br2-> C6H2NH2Br3ị + 3HBr 6,6
Khối lưựng anilin có trong dung dịch A: m = 0,02.93 = 1,86 (g).