Giải Thí nghiệm trang 39 SGK Hoá học 12
Đề bài
Thí nghiệm: Phản ứng của nhóm amine
Chuẩn bị:
Hoá chất: dung dịch methylamine 0,1 M, dung dịch HCl 0,1 M, dung dịch FeCl$_3$ 0,1 M, dung dịch CuSO$_4$ 0,1 M, giấy pH/giấy quỳ tím, phenolphthalein.
Dụng cụ: ống nghiệm, mặt kính đồng hồ.
Tiến hành:
1. Phản ứng với chất chỉ thị:
Nhỏ một giọt dung dịch methylamine 0,1 M lên mẩu giấy pH hoặc giấy quỳ tím đặt trên mặt kính đồng hồ.
Quan sát và mô tả sự thay đổi màu sắc của giấy pH.
2. Phản ứng với dung dịch acid:
– Cho 2 mL dung dịch methylamine 0,1 M vào ống nghiệm, thêm tiếp 1 giọt phenolphthalein.
– Nhỏ từ từ 2 mL dung dịch HCl 0,1 M vào ống nghiệm.
Quan sát hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm, giải thích và viết phương trình hoá học.
3. Phản ứng với dung dịch muối:
– Cho khoảng 1 mL dung dịch FeCl$_3$ 0,1 M vào ống nghiệm.
– Thêm tiếp khoảng 3 mL dung dịch methylamine 0,1 M vào ống nghiệm.
Quan sát hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm, giải thích và viết phương trình hoá học.
4. Phản ứng với copper(II) hydroxide:
– Cho khoảng 2 mL dung dịch CuSO$_4$ 0,1 M vào ống nghiệm.
– Thêm từ từ dung dịch methylamine 0,1 M vào ống nghiệm, lắc đều tới khi kết tủa tan hết.
Quan sát hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm, giải thích và viết phương trình hoá học.
Lời giải
Giải thích chung: Methylamine (CH₃NH₂) là amine no, đơn chức, bậc một. Nhóm $-NH_2$ còn cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử N nên methylamine có tính base (nhận proton $H^+$). Trong nước, methylamine điện li yếu tạo môi trường base:
$$CH_3NH_2 + H_2O \rightleftharpoons CH_3NH_3^+ + OH^-$$
Các thí nghiệm dưới đây đều thể hiện tính base đó của nhóm amine (tương tự như ammonia $NH_3$).
a) Phản ứng với chất chỉ thị:
- Hiện tượng: Giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh; giấy pH chuyển sang màu ứng với môi trường base (pH > 7, khoảng 11 – 12).
- Giải thích: Dung dịch methylamine có môi trường base do tạo ra ion $OH^-$:
$$CH_3NH_2 + H_2O \rightleftharpoons CH_3NH_3^+ + OH^-$$
b) Phản ứng với dung dịch acid:
- Hiện tượng: Khi thêm phenolphthalein, dung dịch methylamine có màu hồng (do môi trường base). Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào, màu hồng nhạt dần rồi mất màu (dung dịch trở nên không màu).
- Giải thích: Methylamine (base) phản ứng trung hoà với HCl tạo muối methylammonium chloride, làm mất môi trường base nên phenolphthalein mất màu hồng:
$$CH_3NH_2 + HCl \rightarrow CH_3NH_3Cl$$
(methylammonium chloride)
c) Phản ứng với dung dịch muối FeCl₃:
- Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ $Fe(OH)_3$.
- Giải thích: Methylamine tạo môi trường base ($OH^-$), ion $OH^-$ kết hợp với ion $Fe^{3+}$ tạo kết tủa $Fe(OH)_3$:
$$3CH_3NH_2 + 3H_2O + FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3\!\downarrow + 3CH_3NH_3Cl$$
d) Phản ứng với copper(II) hydroxide (từ CuSO₄):
- Hiện tượng: Ban đầu xuất hiện kết tủa màu xanh $Cu(OH)_2$; khi thêm tiếp methylamine (dư) và lắc đều thì kết tủa tan hết, tạo dung dịch màu xanh lam đậm.
- Giải thích: Methylamine tạo môi trường base nên trước hết sinh ra kết tủa $Cu(OH)_2$:
$$2CH_3NH_2 + 2H_2O + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\!\downarrow + (CH_3NH_3)_2SO_4$$
Khi methylamine dư, nhóm $-NH_2$ (còn cặp electron trên N) tạo phức chất tan với ion $Cu^{2+}$ nên kết tủa tan, dung dịch có màu xanh lam đậm:
$$Cu(OH)_2 + 4CH_3NH_2 \rightarrow [Cu(CH_3NH_2)_4](OH)_2$$
(phức chất tan, màu xanh lam đậm — tương tự ammonia tạo phức với $Cu^{2+}$)
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.