Lý thuyết về Amin chi tiết và bài tập vận dụng

1. Lý thuyết về Amin: Định nghĩa 

a. Định nghĩa: Amin được tạo ra khi thay thế các nguyên tử hidro (một hoặc nhiều)  trong phân tử NH3 bằng một hay nhiều gốc hiđrocacbon. 

Ví dụ: CH₃CH₂CH₂NH₂ (Propylamin), C₆H₅NH₂ ( Phenylamin), C₆H₅NHCH₃ (Metylphenylamin)

b. Phân loại: 

- Phân loại theo gốc hidrocacbon: 

• Amin thơm:  CH₃C₆H₄NH₂, C₆H₅NH₂

• Amin không thơm : C₂H₅NH₂,  CH₃NH₂

• Amin dị vòng 

- Theo bậc của amin: Bậc của amin là số nguyên tử hidro trong phân tử NH₃ bị thay thế bởi gốc hidrocacbon. 

Ví dụ: Amin bậc 1: C₆H₅CH₂NH₂, CH₃NH₂

Amin bậc 2: CH₃NHCH₃, C₆H₅NHCH₃

Amin bậc 3: (CH₃)₃N

c. Công thức tổng quát của amin

- Amin đơn chức: CxHyN 

- Amin đơn chức no: C_nH_2n+1NH₂ hay C_nH_2n+3N

- Amin đa chức no: C_nH_2n+2-z(NH₂)_z hay C_nH_2n+2+zN_z

2.  Lý thuyết về amin: Danh pháp, đồng phân

2.1 Đồng phân của Amin

- Đồng phân về mạch cacbon

- Đồng phân vị trí nhóm chức

- Đồng phân về bậc của amin 

VD: Đồng phân của CH₅N 

2.2 Danh pháp Amin

a. Cách gọi tên amin theo danh pháp gốc - chức

Sử dụng tên gốc hidrocacbon + amin 

Ví dụ: (CH₃)₂N–C₂H₅ (etylđimetylamin), CH₃NH₂ (Metylamin), C₆H₅NH₂ (phenylamin)

b. Cách gọi tên amin theo danh pháp thay thế 

Sử dụng tên hidrocacbon + vị trí + amin

Ví dụ: C₂H₅–NH₂ (Etanamin), CH₃CH(NH₂)CH₃ (Propan - 2 - amin), CH₃–CH₂–CH(NH₂)–CH₃ (butan-2-amin) 

c. Bảng tên gọi áp dụng với một số amin thông thường

d. Một số lưu ý trong cách gọi tên amin

- Amin bậc 2, 3 chọn mạch dài nhất chứa N làm mạch chính

- Tên nhóm ankyl đọc theo thứ tự bảng chữ cái ( a, b, c…) + amin

• Có 2 nhóm ankyl: thêm 1 chữ N ở đầu. VD: CH₃–NH–C₂H : N–etyl metyl amin

• Có 3 nhóm ankyl (trong 3 nhóm thế có 2 nhóm giống nhau) thêm 2 chữ N ở đầu. VD: CH₃–N(CH₃)–C₂H₅ : N, N–etyl đimetyl amin

• Có 3 nhóm ankyl khác nhau: thêm 2 chữ N cách nhau 1 tên ankyl. VD CH₃–N(C₂H₅ )–C₃H₇ : N–etyl–N–metyl propyl amin

- Nếu nhóm -NH₂ là vai trò nhóm thế thì gọi là nhóm amino. VD CH₃CH(NH₂)COOH (axit 2–aminopropanoic)

Bộ sổ tay hack điểm mọi kỳ thi chung và riêng 12 cuốn chỉ 3xx, nhanh tay đăng ký để nhận ưu đãi trước khi bước vào năm học mới bạn nhé! 

3.  Tính chất vật lý của Amin

- Amin có cả ở ba thể rắn, lỏng và khí. Các amin bậc thấp thường ở thể khí, amin bậc cao hơn là thể lỏng và thể rắn. 

• Amin ở thể rắn có dạng tinh thể, vị hơi ngọt và không có màu 

• Amin ở thể khí như – Metyl–, đimetyl–, trimetyl– và etylamin thường có mùi khai như amonia, rất dễ tan trong nước và rất độc. 

- Anilin là chất lỏng, nhiệt độ sôi 184 độ C, không có màu, rất độc, ít tan trong nước nhưng lại tan trong benzen và ancol 

- Các amin bậc thấp tan tốt trong nước, các amin bậc cao tan ít hoặc không tan. Amin bậc thấp cũng dễ bay hơi hơn. 

Bảng nhiệt độ sôi, độ nóng chảy, độ tan một số Amin 

4. Tính chất hóa học của Amin

4.1 Tính bazơ

- Tính bazơ của amin mạnh hơn amoniac, có thể làm xanh giấy quỳ hoặc làm hồng phenolphtalein. 

Dung dịch metylamin cũng như nhiều đồng đẳng của chất này có khả năng làm quỳ tím chuyển thành màu xanh hoặc làm hồng phenolphtalein ( vì kết hợp proton mạnh hơn amoniac ). 

Metylamin            Metyl amino hidroxit

Amin bậc III mà gốc Hiđrocacbon có số C ≥ 2 thì các gốc R, R’ và R’’ cản trở amin nhận thêm proton  dẫn đến tính bazo yếu và không làm đổi màu quỳ tím hoặc làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng.

Anilin và các loại amin thơm cũng không làm đổi màu phenolphtalein và quỳ tím. ( vì dung dịch này ít tan trong nước ).

4.2  Phản ứng thể hiện tính bazơ của amin

- Tác dụng với dung dịch axit tạo thành dung dịch muối

CH₃NH₂ + H₂SO₄  CH₃NH₃HSO₄

2CH₃NH₂ + H₂SO₄  (CH₃NH₃)₂SO₄

CH₃NH₂ + CH₃COOH  CH₃NH₃OOCCH₃

- Tác dụng với một số dung dịch muối có môi trường axit  

2CH₃NH₂ + MgCl₂ + 2H₂O  2CH₃NH₃Cl

4.3 Phản ứng nhận biết bậc của amin

- Khi HNO₂ phản ứng với amin bậc I  III và anilin:

+ Amin bậc I sẽ tạo ra khí thoát ra:

RNH₂ + HNO₂  ROH + N₂ + H₂O

+ Amin bậc II sẽ tạo ra hợp chất nitrozo có màu vàng, nổi trên mặt nước: 

RNHR' + HNO₂  RN(NO)R' + H₂O

+ Amin bậc 3 không có phản ứng

+ Anilin phản ứng ở nhiệt độ từ 0^oC 50^oC

C₆H₅NH₂ + HNO₂  C₆H₅N₂ + Cl^- + 2H₂O

4.4 Phản ứng nâng bậc amin 

Công thức tổng quát:

RNH₂ + R'I  RNHR' +HI

RNHR' + R''I  RNR'R'' + HI

4.5 Phản ứng riêng của anilin 

- Do anilin là amin thơm nên chúng có tính bazơ yếu, không làm đổi màu quỳ tím. 

- Anilin cho vào dung dịch nước brom sẽ tạo kết tủa màu trắng. 

5.  Cách điều chế Amin

5.1 Ankyl hóa NH₃ và các amin

RX + NH₃  RNH₃X    RNH₂ + NH₄X

- Amin bậc 1 có thể tiếp tục bị ankyl hóa để cho amin bậc 2, bậc 3

RX + RNH₂  R₂NH₂X   R₂NH + NH₄X

RX + R₂NH  R₃NHX  R₃N + NH₄X

- Rất khó dừng ở phản ứng đầu vì càng về sau N càng có hoạt tính cao nên thường thu được hỗn hợp sản phẩm. Muốn thu được sản phẩm đơn ankyl hóa phải dùng dư NH₃ 

- Aryl halogenua phản ứng khó khăn, phải thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao, áp suất cao: 

C₆H₅Cl + 2NH₃   C₆H₅NH₂ + NH₄Cl 

- Có thể thay halogenua ankyl bằng ancol với xúc tác axit vô cơ hoặc oxit nhôm

C₂H₅OH + 2NH₃   C₂H₅NH₂ + H₂O

C₂H₅OH + ₂H₅NH₂  (C₂H₅)₂NH + NH₄Cl

5.2 Khử hợp chất nitro:

Dùng H đang sinh: Fe/HCl, Sn/HCl ... 

C₆H₅NH₂ + 6H  C₆H₅NH₂ + 2H₂

5.3 Khử nitrin, amid

- Nitrin và amid là các dẫn xuất của axit có thể bị khử hoàn toàn tạo ra amin bậc 1.

Bộ sách cán đích 9+ sẽ giúp các bạn ôn tập tốt ba môn Toán, Lý và Hóa. Nhanh tay đăng ký để nhận ưu đãi lên đến 50% từ vuihoc nhé! 

6. 7 dạng bài tập về amin cần lưu ý 

6.1 Dạng 1: Xác định tên gọi, số đồng phân

- Xác định độ bão hòa của phân tử với hợp chất   theo biểu thức : δ = (2x + 2 + z - y)/2

- Xác định loại mạch cacbon

- Xác định các nhóm chức, vị trí nhóm chức

- Xác định tên gọi thông thường, tên thay thế, tên gốc chức 

6.2 Dạng 2: So sánh tính bazơ 

- Tính bazơ của amin phụ thuộc vào gốc R liên kết với N trong đó

• Nếu R đẩy e => tính bazơ mạnh 

• Nếu R hút e => tính bazơ yếu 

Cách ghi nhớ:

(R_thơm)₃N < (R_thơm)₂NH < R_thơmNH₂ < NH₃ < R_noNH₂ < (R_no)₂NH < (R_no)₃N

6.3 Dạng 3: Xác định số nhóm chức amin 

Áp dụng công thức: 

=> amin có n nhóm chức 

6.4 Dạng 4: Phản ứng cháy của amin 

n_{O2 phản ứng} = n_co2 + 1/2 n_H2O

m_amin = m_c + m_H + m_N

Lưu ý:

- Khi đốt cháy amin ngoài không khí thì: 

n_{N2 sau phản ứng} = n_{N2 sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin} + n_{N2 trong không khí} 

- Amin no đơn chức mạch nở: C_nH_2n+3N

- Amin no 2 chức mạch hở: C_nH_2n+4N₂ 

6.5 Dạng 5: Amin tác dụng với muối của kim loại 

- Một số muối dễ dàng tạo kết tủa hidroxit với dung dịch amin

- Anilin và amin thơm không tác dụng với muối của kim loại 

6.6 Dạng 6: Bài tập về Anilin

Do ảnh hưởng của nhóm NH₂ (tương tự nhóm –OH ở phenol), ba nguyên tử H ở các vị trí ortho và para so với nhóm –NH₂ trong nhân thơm của anilin bị thay thế bởi ba nguyên tử brom tạo ra kết tủa trắng 2, 4, 6 tribromanilin ( phản ứng nhận biết anilin)

6.7 Dạng 7 Phản ứng khử amin bằng HNO2 

Amin bậc 1 phản ứng với HNO₂ ở nhiệt độ thường tạo ra ancol hoặc phenol giải phóng khí N₂

RNH₂ + HONO  ROH + N₂ + H₂O

Anilin và amin thơm phản ứng với HNO₂ ở nhiệt độ thấp (0-5°C) tạo muối diazoni

Đăng ký khóa học PAS THPT của vui học để được các thầy cô lên lộ trình học và ôn thi hóa hiệu quả nhất! 

Hy vọng với những chia sẻ trên của vuihoc về lý thuyết về amin, các em học sinh có thể nắm rõ những kiến thức về amin và những dạng bài tập cần chú ý sẽ xuất hiện trong đề thi hóa tốt nghiệp THPT Quốc Gia. Đừng quên truy cập vuihoc.vn để cập nhật thêm nhiều kiến thức về môn Hóa học 12 cũng như các môn học khác nhé! 

>> Mời các bạn tham khảo thêm: 

• Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ
• Lý thuyết về este