Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một bài tập hóa học thú vị liên quan đến phản ứng thế. Các em hãy mở sách giáo khoa trang 85, chúng ta sẽ cùng nhau phân tích và viết phương trình phản ứng cho chất 1,3-đicloropropan-2-ol tác dụng để tạo ra propan-1,2,3-triol.

Trước hết, để viết được phương trình hóa học, chúng ta cần xác định công thức cấu tạo của các chất tham gia và sản phẩm.

Phân tích chất tham gia: 1,3-đicloropropan-2-ol

* Tên gọi “1,3-đicloropropan-2-ol” cho chúng ta biết:
* “Propan”: là mạch chính gồm 3 nguyên tử cacbon.
* “1,3-đicloro”: có 2 nguyên tử clo gắn vào cacbon số 1 và cacbon số 3.
* “2-ol”: có nhóm chức -OH gắn vào cacbon số 2.

Dựa vào tên gọi này, chúng ta có thể viết công thức cấu tạo thu gọn như sau:

Cl – CH2 – CH(OH) – CH2 – Cl

Phân tích chất sản phẩm: propan-1,2,3-triol

* Tên gọi “propan-1,2,3-triol” cho chúng ta biết:
* “Propan”: mạch chính gồm 3 nguyên tử cacbon.
* “1,2,3-triol”: có 3 nhóm chức -OH gắn vào cacbon số 1, cacbon số 2 và cacbon số 3.

Do đó, công thức cấu tạo thu gọn của propan-1,2,3-triol là:

HO – CH2 – CH(OH) – CH2 – OH

Nhận xét và dự đoán phản ứng

Khi so sánh công thức cấu tạo của chất ban đầu và sản phẩm, chúng ta thấy:

* Chất ban đầu có 2 nguyên tử clo (ở vị trí 1 và 3) và 1 nhóm hydroxyl (ở vị trí 2).

* Chất sản phẩm có 3 nhóm hydroxyl (ở vị trí 1, 2 và 3).

Điều này cho thấy, phản ứng này là phản ứng thế nguyên tử clo bằng nhóm hydroxyl. Các nguyên tử clo sẽ bị thay thế bởi các nhóm -OH. Để thực hiện phản ứng thế halogen bằng nhóm hydroxyl, chúng ta thường sử dụng dung dịch kiềm mạnh, ví dụ như dung dịch NaOH hoặc KOH, đun nóng.

Viết phương trình hóa học

Chúng ta sẽ sử dụng NaOH để thực hiện phản ứng này. Vì có 2 nguyên tử clo cần thế, nên chúng ta cần sử dụng ít nhất 2 phân tử NaOH.

Phương trình hóa học có dạng tổng quát:

Chất phản ứng + Chất phản ứng –> Sản phẩm + Sản phẩm phụ

Thay thế các công thức cấu tạo vào:

Cl – CH2 – CH(OH) – CH2 – Cl + NaOH — (đun nóng) –> HO – CH2 – CH(OH) – CH2 – OH + NaCl

Bây giờ, chúng ta cần cân bằng phương trình.

* Bên trái có 2 nguyên tử Cl, nên sản phẩm phụ NaCl sẽ có 2 phân tử.
* Điều này cũng có nghĩa là chúng ta cần 2 phân tử NaOH để cung cấp đủ nhóm OH thế cho 2 nguyên tử Cl.

Vậy, phương trình hóa học cân bằng là:

Cl – CH2 – CH(OH) – CH2 – Cl + 2NaOH — (đun nóng) –> HO – CH2 – CH(OH) – CH2 – OH + 2NaCl

Chúng ta có thể viết lại công thức cấu tạo một cách rõ ràng hơn để thấy rõ sự thay thế:

Cl OH
| |
CH2 – CH – CH2 + 2 NaOH — (đun nóng) –> CH2 – CH – CH2 + 2 NaCl
| |
Cl OH

Kết luận

Phản ứng giữa 1,3-đicloropropan-2-ol với dung dịch NaOH đun nóng, tạo ra propan-1,2,3-triol và natri clorua. Đây là một ví dụ về phản ứng thế halogen bằng nhóm hydroxyl.

Các em về nhà xem lại bài và làm thêm các bài tập tương tự nhé! Nếu có gì chưa rõ, hãy hỏi cô ngay. Chúc các em học tốt!