Bài tập amine

(1) NH₃ không có gốc đẩy hay hút e

(2) C₆H₅NH₂có nhóm C₆H₅- hút e

(3) p-NO₂C₆H₄NH₂ :

Vì NO₂- (gốc hút e) đính vào vòng nên p-NO₂C₆H₄- hút e mạnh hơn gốc C₆H₅-

→ lực bazơ của p-NO₂C₆H₄NH₂yếu hơn C₆H₅NH₂ → (3) < (2)

(4) p-CH₃C₆H₄NH₂

Vì CH₃- (gốc đẩy e) đính vào vòng nên p-CH₃C₆H₄- hút e yếu hơn gốc C₆H₅-

→ lực bazơ của p-CH₃C₆H₄NH₂mạnh hơn C₆H₅NH₂ → (2) < (4)

(5) CH₃NH₂ có nhóm đẩy e

(6) (CH₃)₂NH có 2 nhóm CH₃- đẩy e → lực bazơ mạnh hơn CH₃NH₂ → (5) < (6)

→ thứ tự sắp xếp là :  3 < 2 < 4 < 1 < 5 < 6

C₆H₅NH₂, (C₆H₅)₂NH, NaCl, C₂H₅OH không làm đổi màu quỳ

CH₃NH₂, (C₂H₅)₂NH, NH₃ có tính bazơ mạnh hơn amoniac → làm quỳ chuyển xanh

NH₄Cl là muối tạo bởi bazơ yếu và axit mạnh→ có tính axit→ làm quỳ chuyển đỏ

K₂CO₃ là muối tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh → có tính bazơ → làm quỳ chuyển xanh

→ có 4 dung dịch làm quỳ chuyển màu

Đặt công thức chung của amin là \({C_{\bar n}}{H_{2\bar n + 3}}N\)

*Amin tác dụng với HCl:

BTKL: m_HCl = m _muối - m _amin = 22,475 - 13,35 = 9,125 gam → n_HCl = 0,25 mol

Do amin đơn chức → n _amin = n_HCl = 0,25 mol

→ \({\bar M_{a\min }} = 14\bar n + 17 = \frac{{13,35}}{{0,25}} \to \bar n = 2,6\)

Do 2 amin kế tiếp nên là C₂H₇N (a mol) và C₃H₉N (b mol)

Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}a + b = 0,25\\45{\rm{a}} + 59b = 13,35\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,1\\b = 0,15\end{array} \right.\)

*Đốt amin:

BTNT "C" → n_CO2 = 2n_C2H7N + 3n_C3H8N = 0,65 mol

BTNT "H" → n_H2O = 3,5.n_C2H7N + 4,5.n_C3H9N = 3,5.0,1 + 4,5.0,15 = 1,025 mol

→ m_CO2 + m_H2O = 0,65.44 + 1,025.18 = 47,05 gam

Bước 1: Tóm tắt đề bài

Sơ đồ: \(12,95\left( g \right)\left\{ \begin{array}{l}{C_x}{H_y}N\\{C_n}{H_{2n}}\\{C_m}{H_{2m + 2}}\end{array} \right. + {O_2}:a \to \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:0,85\\{H_2}O:b\\{N_2}:0,025\end{array} \right.\)

Bước 2: Tính số mol O₂ và số mol H₂O

Đặt n_O2 = a mol, n_H2O = b mol

+) BTKL: m_{hh A} + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_N2

⟹ 12,95 + 32a = 44.0,85 + 18b + 28.0,025

⟹ 32a - 18b = 25,15 (1)

+) BTNT O: 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

⟹ 2a = 2.0,85 + b

⟹ 2a - b = 1,7 (2)

Giải hệ (1) (2) được a = 1,3625; b = 1,025.

Bước 3: Tính giá trị của V_O2.

V_O2 = 22,4.1,3625 = 30,52 lít.

Phenol tan tốt trong benzen nên không có sự tách lớp

Anilin tác dụng với HCl tạo thành muối tan nên không có sự tách lớp

C_6­H₅NH₂ + HCl → C₆H₅NH₃Cl

Anilin tác dụng với H₂SO₄ tạo thành muối tan nên không có sự tách lớp

C_6­H₅NH₂ + H₂SO₄ → C₆H₅NH₃HSO₄

Anilin không tan trong nước → có sự tách lớp

Trong chanh có axit citric mà amin có tính bazơ nên phản ứng với axit. RNH₂ + H⁺ -> RNH₃⁺ (muối, dễ rửa trôi)

Sử dụng tăng giảm khối lượng : n_HCl = \(\dfrac{{m + 3,65 - m}}{{36,5}} = 0,1\,\,mol\)

Vì amin đơn chức => n_amin = 0,1 mol

Dựa vào 4 đáp án => amin no, mạch hở, đơn chức

Gọi n_CO2 = x mol; n_H2O = y mol

Vì đốt cháy amin no, mạch hở, đơn chức : n_H2O - n_CO2 = 1,5.n_amin

=> y – x = 0,1  (1)

Bảo toàn nguyên tử O: 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O => 2x + y = 0,75   (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,2;  y = 0,35

→ số C trong X = n_CO2 / n_X = 0,2 / 0,1 = 2

=> X là C₂H₇N

Gọi công thức phân tử trung bình của 2 amin là \(\bar RN{H_2}\)

Bảo toàn khối lượng: m_X + m_HCl = m_{muối amin} => m_HCl = 24,45– 13,5 = 10,95 gam

=> n_HCl = 0,3 mol

Vì amin đơn chức nên n_amin = n_HCl = 0,3 mol

\( \to {\bar M_{\bar RN{H_2}}} = \dfrac{{13,5}}{{0,3}} = 45 \to \overline R  = 29\) → có 1 amin là CH₃NH₂

Vì số mol 2 amin bằng nhau => n_CH3NH2 = 0,15 mol => m = 0,15.31= 4,65 gam

Cho metylamin dư vào dung dịch A => kết tủa thu được là Al(OH)₃ (vì Cu(OH)₂ tạo phức tan với CH₃NH₂)

→ n_Al(OH)3 = 7,8 / 78 = 0,1 mol => n_AlCl3 = 0,1 mol

Cho NaOH dư vào dung dịch A => kết tủa thu được là Cu(OH)₂ (vì Al(OH)₃ tan khi NaOH dư)

→ n_Cu(OH)2 = 19,6 / 98 = 0,2 mol => n_CuCl2 = 0,2 mol

Vậy \({C_{M\,\,AlC{l_3}}} = \dfrac{{0,1}}{{0,1}} = 1M;\,\,{C_{M\,\,CuC{l_2}}} = \dfrac{{0,2}}{{0,1}} = 2M\)

\(\left\{ \begin{gathered}AlC{l_3} \hfill \\FeC{l_3} \hfill \\Zn{(N{O_3})_3} \hfill \\Cu{(N{O_3})_2} \hfill \\\hfill\\HCl \hfill \\N{a_2}S{O_4} \hfill \\\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{C{H_3}N{H_2}\,vua\,du}}\left| \begin{gathered}Ket\,tua\left\{ \begin{gathered}Al{(OH)_3} \hfill \\Fe{(OH)_3} \hfill \\Zn{(OH)_2} \hfill \\Cu{(OH)_2} \hfill \\\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{C{H_3}N{H_2}\,du}}\left\{ \begin{gathered}Al{(OH)_3} \hfill \\Fe{(OH)_3} \hfill \\\end{gathered}  \right. \hfill \\\hfill \\C{H_3}N{H_3}Cl \hfill \\ khong\,pu \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

PTHH xảy ra:

- Khi CH₃NH₂ vừa đủ:

AlCl₃ + 3CH₃NH₂ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3CH₃NH₃Cl

FeCl₃ + 3CH₃NH₂ + 3H₂O → Fe(OH)₃↓ + 3CH₃NH₃Cl

Zn(NO₃)₂ + 2CH₃NH₂ + 2H₂O → Zn(OH)₂↓ + 2CH₃NH₃NO₃

Cu(NO₃)₂ + 2CH₃NH₂ + 2 H₂O → Cu(OH)₂↓ + 2CH₃NH₃NO₃

HCl + CH₃NH₂ → CH₃NH₃Cl

- Khi CH₃NH₂ dư thì có sự hòa tan kết tủa Zn(OH)₂ và Cu(OH)₂ để tạo phức amin:

Zn(OH)₂ + 6CH₃NH₂ → (Zn(CH₃NH₂)₆)(OH)₂

Cu(OH)₂ + 4CH₃NH₂ → (Cu(CH₃NH₂)₄)(OH)₂

Vậy có 2 kết tủa thu được sau phản ứng là Al(OH)₃ và Fe(OH)₃

Bước 1: Tính số mol amin

- Sơ đồ phản ứng: Amin X + HCl → Muối

- BTKL → m_HCl = m_muối - m_amin = 28,65 - 17,7 = 10,95 gam → n_HCl = 0,3 mol

Bước 2: Xác định số H trong X

- Do X là amin đơn chức nên n_X = n_HCl = 0,3 mol ⟹ M_amin = 17,7 : 0,3 = 59g/mol.

- X có dạng C_nH_2n+3N (n ≥ 1)

⟹ 14n + 17 = 59 ⟹ n = 3

⟹ CTPT của X là C₃H₉N

1 đúng alinin tác dụng với nước brom thu được 2,4,6-tribromalinin kết tủa trắng

2 sai vì anilin có tính bazơ yếu hơn amoniac

3 đúng

4 đúng alinin là bazơ yếu nên không làm quỳ tím chuyển màu.

Phương trình phản ứng :

C₆H₅NH₂  +  NaNO₂  + 2HCl    \(\buildrel {0 - {5^o}C} \over
\longrightarrow {C_6}{H_5}{N_2}^ + C{l^ - }\) +   2H₂O   +  NaCl    (1)

mol:           0,02          0,02                                     0,02

      Theo (1) và giả thiết ta có :

\({n_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}} = {n_{{\rm{NaN}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}} = {n_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}^ + {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }}} = 0,02\,\,mol.\)

Hiệu suất 80% => thực tế cần dùng là

\({n_{{\rm{NaN}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}} = {n_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}^ + {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }}} = 0,02.{{100} \over {80}} = 0,025\,\,mol.\)

      Đặt CTPT của amin X là C_xH_yN_t , theo giả thiết ta có :

\({{14t} \over {12x + y}} = {{23,73} \over {100 - 23,73}} \Rightarrow 12x + y = 45t \Rightarrow \left\{ \matrix{
x = 3 \hfill \cr
y = 9 \hfill \cr
t = 1 \hfill \cr} \right.\)

      Vậy CTPT của amin X là C₃H₉N. Theo giả thiết X tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm KNO₂ và HCl thu được ancol Y. Oxi hóa không hoàn toàn Y thu được xeton Z suy ra X là CH₃CH₂CH₂NH₂.

      Sơ đồ phản ứng :

CH₃CH₂CH₂NH₂$\xrightarrow{{KN{O_2} + \,HCl}}$CH₃CH₂CH₂OH$\xrightarrow{{{\text{[}}O],\,\,{t^o}}}$  CH₃CH₂CHO

  Y là propan-1-ol => C sai

Đặt CTPT trung bình của 2 amin là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}\).

Phương trình phản ứng :

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}\)   +   HNO₂\(\to \)   

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}OH\)  +   H₂O   +   N₂  (1)

mol:             0,2                            \( \leftarrow \)                                          0,2

Theo (1) và giả thiết ta có :

\({n_{{C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}}} = {n_{{{\text{N}}_{\text{2}}}}} = 0,2\,\,mol \Rightarrow {M_{{C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}}} = \dfrac{{11,8}}{{0,2}} = 59\,\,gam/mol \Rightarrow \overline n  = 3\)

- Trường hợp 1 : Một amin là CH₃NH₂ amin còn lại là C_nH_2n+1NH₂, vì hai amin có số mol bằng nhau nên % về số mol của chúng đều là 50%. Ta có :

\(\overline n  = 1.50\%  + n.50\%  = 3 \Rightarrow n = 5\)\( \Rightarrow \) C_nH_2n+1NH₂ là C₅H₁₁NH₂ loại vì không có đáp án

- Trường hợp 2 : Một amin là C₂H₅NH₂ amin còn lại là C_nH_2n+1NH₂, tương tự trường hợp 1 ta có :

\(\overline n  = 2.50\%  + n.50\%  = 3 \Rightarrow n = 4\)\( \Rightarrow \) C_nH_2n+1NH₂ là C₄H₉NH₂.

(CH₃)₂NH là amin bậc 2 có lực bazơ mạnh hơn amin bậc 1 và mạnh hơn amoniac

→ Chất có lực bazơ mạnh nhất là (CH₃)₂NH

\({n_{C{O_2}}} = \dfrac{{31,68}}{{44}} = 0,72\,\,mol;\,\,\,{n_{{H_2}O}} = \dfrac{{7,56}}{{18}}\)= 0,42 mol

Bảo toàn nguyên tử oxi ta có :\(2{n_{{O_2}}} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}} \to \,\,{n_{{O_2}}} = \dfrac{{2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}}}{2} = \dfrac{{2.0,72 + 0,42}}{2} = 0,93\,\,mol\)

\(\to \,\,{V_{{O_2}}} = 22,4.0,93 = 20,832\) lít

Ống (1): Phenol tan tốt trong benzen nên không có sự tách lớp

Ống (2): Anilin tác dụng với HCl tạo thành muối tan nên không có sự tách lớp

C_6­H₅NH₂  + HCl → C₆H₅NH₃Cl

Ống (3): anilin không phản ứng với dung dịch NaOH, không tan trong nước → có sự tách lớp

Ống (4): anilin không tan trong nước → có sự tách lớp

Vì gốc C₆H₅- hút e nên lực bazơ của (C₆H₅)₃N < (C₆H₅)₂NH < C₆H₅NH₂

NH₃ không có gốc đẩy hay hút e

→ thứ tự sắp xếp theo lực bazơ giảm là (4), (1), (3), (2)

Sơ đồ phản ứng :

\(\begin{align}&\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{{C}_{\overline{n}}}{{H}_{2\overline{n}\,+\,3}}N\,\,\xrightarrow{{{O}_{2}},\,{{t}^{o}}}\,\,\overline{n}C{{O}_{2}}\,\,\,+\,\,\,\,\dfrac{2\overline{n}\,+3}{2}\,{{H}_{2}}O\,\,\,\,+\,\,\,\,\,\dfrac{1}{2}\,{{N}_{2}} \\ & mol:\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \\ \end{align}\)

            Ta có: \(0,2\overline{n}\,=\,0,1.\dfrac{2\overline{n}\,+\,3}{2}\,\Rightarrow \,\overline{n}\,=\,1,5.\)

      Vậy công thức phân tử của 2 amin là CH₅N và C₂H₇N.