Câu hỏi: Cho các phát biểu về tính chất hóa học của dung dịch methylamine và dung dịch aniline. Chọn đúng hoặc sai:
- a) Aniline phản ứng với HNO₂ ở nhiệt độ 0–5°C tạo thành phenol.
- b) Cả hai đều làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.
- c) Methylamine phản ứng với FeCl₃ tạo thành kết tủa Fe(OH)₃ màu nâu đỏ.
- d) Có thể dùng nước bromine để nhận biết hai dung dịch amine trên.
Đáp án đúng là: a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng. Hai amine đều có nhóm –NH₂ nhưng khác nhau ở gốc hydrocarbon: methylamine (CH₃NH₂) là amin no, mạch hở, còn aniline (C₆H₅NH₂) là amin thơm. Chính gốc phenyl hút electron làm aniline có tính bazơ yếu hơn hẳn và cho các phản ứng đặc trưng riêng trên vòng thơm.
Vì sao phát biểu c) và d) đúng
Hai phát biểu này mô tả đúng phản ứng của methylamine với muối sắt(III) và phản ứng đặc trưng dùng để phân biệt hai amine.
Với phát biểu c): methylamine tan trong nước tạo môi trường bazơ do cân bằng CH₃NH₂ + H₂O ⇌ CH₃NH₃⁺ + OH⁻. Ion OH⁻ sinh ra kết hợp với Fe³⁺ của FeCl₃ cho kết tủa hiđroxit: 3CH₃NH₂ + 3H₂O + FeCl₃ → Fe(OH)₃↓ + 3CH₃NH₃Cl. Fe(OH)₃ có màu nâu đỏ đặc trưng, đúng như phát biểu. Lưu ý bản chất: methylamine không tạo phức với Fe³⁺ mà chỉ “cấp” OH⁻ để kết tủa hiđroxit.
Với phát biểu d): nhóm –NH₂ gắn vào vòng benzen là nhóm hoạt hóa mạnh, định hướng thế vào vị trí ortho và para, nên aniline phản ứng rất dễ với nước bromine ngay ở nhiệt độ thường: C₆H₅NH₂ + 3Br₂ → 2,4,6-tribromoaniline↓ + 3HBr. Sản phẩm là kết tủa trắng. Methylamine không có vòng thơm nên không cho phản ứng này, chỉ tạo muối tan với HBr. Vì vậy chỉ cần nhỏ nước bromine vào hai mẫu thử: mẫu xuất hiện kết tủa trắng là aniline, mẫu còn lại là methylamine.
Vì sao phát biểu a) và b) sai
Hai phát biểu này sai vì nhầm sản phẩm phản ứng và nhầm mức độ mạnh của tính bazơ.
Phát biểu a) sai ở sản phẩm. Ở 0–5°C, aniline tác dụng với HNO₂ (thực tế dùng NaNO₂ + HCl) tạo muối diazoni: C₆H₅NH₂ + NaNO₂ + 2HCl → C₆H₅N₂⁺Cl⁻ + NaCl + 2H₂O. Phenol chỉ thu được khi đun nóng muối diazoni trong nước (C₆H₅N₂⁺Cl⁻ + H₂O → C₆H₅OH + N₂↑ + HCl), tức là ở điều kiện khác hẳn. Đây là bẫy dễ nhầm nhất của câu này: cùng một chất tham gia nhưng nhiệt độ thay đổi thì sản phẩm thay đổi.
Phát biểu b) sai vì chỉ có methylamine làm quỳ tím hóa xanh. Methylamine có tính bazơ đủ mạnh, làm dung dịch methylamine trong nước làm quỳ tím chuyển xanh và phenolphtalein hóa hồng. Aniline có tính bazơ rất yếu (hằng số bazơ cỡ 10⁻¹⁰, yếu hơn amoniac khoảng triệu lần) do cặp electron tự do của nguyên tử N tham gia liên hợp với vòng benzen, nên không làm đổi màu quỳ tím. Nói “cả hai đều làm quỳ xanh” là gộp chung hai chất có tính bazơ khác nhau rất xa.
Hệ thống kiến thức liên quan
Bài tập xoay quanh bốn thuốc thử quen thuộc, mỗi thuốc thử kiểm tra một khía cạnh khác nhau của amin.
- Cấu tạo và tính bazơ: methylamine là amin no, mạch hở; nhóm –CH₃ đẩy electron làm mật độ electron trên N tăng, tính bazơ mạnh hơn amoniac. Aniline là amin thơm; nhóm –C₆H₅ hút electron qua hiệu ứng liên hợp, tính bazơ yếu hơn amoniac rất nhiều. So sánh lực bazơ: CH₃NH₂ > NH₃ > C₆H₅NH₂.
- Quỳ tím: chỉ amin có tính bazơ đủ mạnh (amin no, mạch hở bậc một như CH₃NH₂, C₂H₅NH₂) mới làm quỳ hóa xanh; aniline không làm đổi màu.
- HNO₂ ở 0–5°C: amin bậc một no tạo alcohol và giải phóng N₂; aniline tạo muối diazoni, và muối này chỉ chuyển thành phenol khi đun nóng.
- FeCl₃: nhận ra môi trường bazơ của amin tan trong nước qua kết tủa Fe(OH)₃ nâu đỏ; phenol cũng cho phản ứng tạo màu tím đặc trưng với FeCl₃ nhưng bản chất khác (tạo phức).
- Nước bromine: phản ứng thế vào vòng thơm của aniline cho kết tủa trắng 2,4,6-tribromoaniline; đây là phép thử kinh điển phân biệt aniline với các amin no.
Mẹo ghi nhớ và cách nhận diện nhanh
Nhớ theo cặp đối lập: aniline “yếu bazơ nhưng mạnh vòng thơm”, methylamine “mạnh bazơ nhưng không có vòng thơm”. Từ đó suy ra ngay — quỳ tím chỉ đổi màu với methylamine; nước bromine chỉ cho kết tủa trắng với aniline; FeCl₃ cho kết tủa nâu đỏ với methylamine.
Với phản ứng HNO₂, gắn mốc nhiệt độ vào sản phẩm: lạnh 0–5°C giữ nguyên khung → muối diazoni; đun nóng → phenol và khí N₂. Câu nào nói “0–5°C tạo phenol” thì sai ngay ở điều kiện. Khi gặp dạng đúng/sai nhiều ý, hãy xét từng ý theo ba bước: xác định chất và thuốc thử, xác định điều kiện, rồi mới đối chiếu sản phẩm — phần lớn phương án nhiễu được tạo ra bằng cách đổi một trong ba yếu tố đó.
