Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH HÓA HỮU CƠ 1. Khi đôt chay hidrocacbon thì cacbon tao ra CO2 vầ hidro tao ra H2O.Tông khôi lương C và H trong CO2 và H2O phai băng khôi lương cua hidrocacbon. m hidrocacbon = mC(trong CO2) + m H(H2O) = nCO2.12 + nH2O.2 Thí du1: Đôt chay hoàn toàn m gam hôn hơp gôm CH4, C3H6 và C4H10 thu đươc 17,6g CO2 và 10,8g H2O. m có gia trị là: A) 2g B) 4g C) 6g D) 8g. m = nCO2.12 + nH2O.2 = 0,4.12 + 0,6.2 = 6 g 2. Khi đôt chay ankan thu đươc nCO2 < nH2O và sô mol ankan chay băng hiêu sô cua sô mol H2O và sô mol CO2. nAnkan = nH2O – nCO2 CnH2n+2 + 2 3 1 2 n O+ ® nCO2 + (n + 1) H2O Có thế hiểu như sau : lấy hệ số của H2O – hệ số của CO2 = n+1 – n = 1 =nAnkan Hoặc Gọi x là số mol ankan => nCO2 = nx , nH2O = (n+1)x Thấy nH2O – nCO2 = x =nAnkan CT ankan = CnH2n+2 => n = nCO2/nankan = nCO2/(nH2O – nCO2) Hoặc khi 2 ankan thì n = nCO2/(nH2O – nCO2) Thí du 2: Đôt chay hoàn toàn 0,15 mol hôn hơp 2 ankan thu đươc 9,45g H2O. Cho san phâm chay vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khôi lương kêt tua thu đươc là: A. 37,5g B. 52,5g C. 15g D. 42,5g nCO2 = nH2O – nankan = 0,525 – 0,15 = 0,375 = nCaCO3 1 m CaCO3 = 0,375.100 = 37,5 g Thí du 3: Đôt chay hoàn toàn hôn hơp 2 hidrocacbon liêm tiêp trong day đông đăng thu đươc 22,4 lit CO 2(đktc) và 25,2g H2O. Hai hidrocacbon đó là: A. C2H6 và C3H8 B. C3H8 và C4H10 C. C4H10 và C5H12 D. C5H12 và C6H14 Áp dụng CT : n = nCO2/(nH2O – nCO2 ) = 1/(1,4 -1) = 2,5 => C2H6 và C3H8 3. Dưa vao phan ưng chay cua anken mach hở cho nCO2 = nH2O PT CnH2n + 3n/2 O2 => nCO2 + nH2O Giải thích như phần trên: Gọi x là số mol CnH2n => nCO2 = nH2O = nx Thí du 4: Đôt chay hoàn toàn 0,1 mol hôn hơp gôm CH4, C4H10 và C2H4 thu đươc 0,14 mol CO2 và 0,23 mol H2O. Sô mol ankan và anken có trong hôn hơp lần lươt là: A. 0,09 và 0,01 B. 0,01 và 0,09 C. 0,08 và 0,02 D. 0,02 và 0,08 Do nCO2 = nH2O(khi anken đốt cháy ) => nankan = nH2O – nCO2 =0,23 – 0,14 = 0,09 ; nanken = 0,1 – 0,09 mol Thí du 5: Đôt chay hoàn toàn hôn hơp 2 hidrocacbon mach hở trong cung day đông đăng thu đươc 11,2 lit CO2 (đktc) và 9g H2O. Hai hidrocacbon đó thuôc day đông đăng nào? A. Ankan B. Anken C. Ankin D, Aren Suy luân: nH2O = nCO2 => Vây 2 hidrocacbon thuôc day anken. (Do cùng dãy đồng đảng) 1 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng 4.Dưa vao phan ưng công cua anken vơi Br2 (hoặc H2) có tỉ lệ mol 1: 1., Ankin tỉ lệ 1:2 Thí du7: Cho hôn hơp 2 anken đi qua bình đưng nươc Br2 thây làm mât màu vưa đu dung dịch chưa 8g Br2. Tông sô mol 2 anken là: A. 0,1 B. 0,05 C. 0,025 D. 0,005 nanken = nBr2 = 0,05 mol 5.Đôt chay ankin: nCO2 > nH2O va nankin (chay) = nCO2 – nH2O Giải thích: CnH2n – 2 + (3n – 1)/2 O2 => nCO2 + n-1 H2O Gọi x là số mol ankin => nCO2 = nx mol , nH2O = (n-1)x mol Ta thấy nCO2 – nH2O = nx –(n-1)x = x = nankin => CnH2n-2 thì n = nCO2 / nankin = nCO2/(nCO2-nH2O) Khi đốt cháy 2 ankin thì : n = nCO2 / nankin = nCO2/(nCO2 – nH2O) Thí du 8: Đôt chay hoàn toàn V lit (đktc) môt ankin thể khi thu đươc CO2 và H2O có tông khôi lương 25,2g. Nêu cho san phâm chay đi qua dd Ca(OH)2 dư thu đươc 45g kêt tua. a. V có gia trị là: A. 6,72 lit B. 2,24 lit C. 4,48 lit B. 3,36 lit b. Công thưc phân tử cua ankin là: A. C2H2 B. C3H4 C. C4H6 D. C5H8 a) nCO2 = nCaCO3 = 0,45 mol => mCO2 = 19,8 g => nH2O = (25,2 – 19,8)/18 = 0,3 mol => nankin = nCO2 – nH2O = 0,15 mol => V = 3,36 lít b. Áp dụng CT n = nCO2/(nCO2 – nH2O) = 0,45 / (0,45 – 0,3) = 3 =>C3H4 Thí du 9: Đôt chay hoàn toàn V lit (đktc) 1 ankin thu đươc 10,8g H2O. Nêu cho tât ca san phâm chay hâp thụ hêt vào bình đưng nươc vôi trong thì khôi lương bình tăng 50,4g. a) V có gia trị là: A. 3,36 lit B. 2,24 lit C. 6,72 lit D. 4,48 lit b) Tìm CT ankin: A.C2H2 B.C3H4 C.C4H6 D.C5H10 a)Vì H2O và CO2 đều bị kiềm hấp thụ => m tăng = mCO2 + mH2O nH2O = 0,6 mol , nCO2 = (50,4 – 10,8)/44 = 0,9 mol 2 nankin = nCO2 – nH2O = 0,3 mol => V = 0,3.22,4 = 6,72 lít b) Áp dụng CT : n =nCO2 / nankin = 0,9/0,3 = 3 =>C3H4 6.Đôt chay hôn hơp cac hidrocacbon không no đươc bao nhiêu mol CO2 . Mặt # nêu hidro hóa hoàn toàn rôi đôt chay hôn hơp cac hidrocacbon không no đó sẽ thu đươc bây nhiêu mol CO2. Đó là do khi hidro hóa thì sô nguyên tử C không thay đôi và sô mol hidrocacbon no thu đươc luôn băng sô mol hidrocacbon không no. VD : Đốt cháy : C2H4 + O2 => 2CO2 => nCO2 = 2nC2H4 Hidro hóa(phản ứng cộng H2) C2H4 + H2 => C2H6 C2H6 + O2 => 2CO2 => nCO2 = 2nC2H6 mà nC2H6 = nC2H4 Cứ hidrocacbon không no (Như anken hoặc ankin) Thí du10: Chia hôn hơp gôm C3H6, C2H4, C2H2, thành 2 phần đêu nhau: 2 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng 7 Đôt chay phần 1 thu đươc 2,24 lit CO2 (đktc). 8 Hidro hóa phần 2 rôi đôt chay hêt san phâm thìthể tichCO2thu đươc là: A. 2,24 lit B. 1,12 lit C. 3,36 lit D. 4,48 lit 7. Sau khi hidro hóa hoan toan hidrocacbon không no rôi đôt chay thì thu đươc sô mol H2O nhiêu hơn so vơi khi đôt luc chưa hidro hóa. Sô mol H2O trôi hơn chinh băng sô mol H2 đa tham gia phan ưng hidro hóa. Nhớ Anken + H2 tỉ lệ 1: 1 (do anken có liên kết đôi) Ankin + H2 tỉ lệ 1: 2 (do ankin có liên kết ba) Nếu xúc tác là Ni nung nóng . nH2O(khi hidro hóa rồi đốt cháy) = nH2O(khi đốt cháy) +nH2 (tham gia hidro hóa) Thí du11: Đôt chay hoàn toàn 0,1 mol ankin thu đươc 0,2 mol H2O. Nêu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol ankin này rôi đôt chay thì sô mol H2O thu đươc là: A. 0,3 B. 0,4 C. 0,5 D. 0,6 Suy luân: Do hidro hóa hoàn toàn => tỉ lệ ankin và H2 là 1:2 => nH2 = 2nankin = 0,2 mol =>nH2O(khi hidro hóa và đốt cháy)=nH2O(khi đốt cháy)+nH2 = 0,4 mol 8.Dưa va cach tính sô nguyên tử C va sô nguyên tử C trung binh hoăc khôi lương mol trung binh + Khôi lương mol trung bình cua hôn hơp: hh hh mM n = + Sô nguyên tử C: 2 X Y co C H n n n = + Sô nguyên tử C trung bình: 2CO hh n n n = ; 1 2n a n bn a b + = + Trong đó: n1, n2 là sô nguyên tử C cua chât 1, chât 2 a, b là sô mol cua chât 1, chât 2 CT trên lấy từ phản ứng đốt cháy hidrocacbon Trường hơp đặc biêt : Khi sô nguyên tử C trung bình băng trung bình công cua 2 sô nguyên tử C thì 2 chât có sô mol băng nhau. VD : n = 1,5 ; 2,5 ; 3,5 thì mol n1 = mol n2 Tương tự có 1 số trường hợp khác : n = . , 67 ; hoặc n .... , 33 n = ,2 ; n = , 8 . Chỗ “ ....” là một số bất kì như 1 ; 2 ; 3;4 Thay vào trên thì tìm được tỉ lệ mol của 2 chất. VD n = 1,67 thì n1 = 1 , n2 = 2 =>1,67 = (a + 2b)/(a+b) 0,67a = 0,33b 2a = b Tức là số mol chất 2 = 2 lần số mol chất 1 Chú ý : Cách tìm % theo thể tích nhanh của bài 2 chất liên tiếp nhau. VD . Khi tìm được n = 1,67 => % Vchất có C lớn nhất (Tức là n =2) 3 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng = 67% => %V Chất có C nhỏ = 100 – 67 = 33% Nhận thấy % V chất có C lớn nhất là số ... ,67 . còn nhỏ nhất thì trừ đi là được VD . n = ,3 (Chỗ có thể là 1 hoặc 2 hoặc 3 .) 3 %V có C lớn nhất = 30% => %V nhỏ hơn = 70% Nếu đề bài bảo tính % theo khối lượng thì dựa vào tỉ lệ số mol VD: Cho 2 ankan liên tiếp tìm được n = 1,67 => tỉ lệ mol 2a = b(vừa làm trên) n1 = CH4 , n2 = C2H6 => %CH4 = 16 a /(16a + 28b) = 16a /(16a + 28.2a) = 22,22% => % C2H6 = 77.78% Thí dụ 12: Hôn hơp 2 ankan là đông đăng liên tiêp có khôi lương là 24,8g. Thể tich tương ưng cua hôn hơp là 11,2 lit (đktc). Công thưc phân tử ankan là: A. CH4, C2H6 B. C2H6, C3H8 B. C3H8, C4H10 D. C4H10, C5H12 Suy luân: Gọi CT CnH2n + 2 (n trung bình) 24,8 49,6 0,5hh M = = . => 14 n + 2 = 49,6 => n = 3,4 => 2 hidrocacbon là C3H8 và C4H10. Thí dụ 14: Cho 14g hôn hơp 2 anken là đông đăng liên tiêp đi qua dung dịch nươc Br 2 thây làm mât màu vưa đu dd chưa 64g Br2. 1.Công thưc phân tử cua cac anken là: A. C2H4, C3H6 B. C3H8, C4H10 C. C4H10, C5H12 D. C5H10, C6H12 2. Tỷ lê sô mol 2 anken trong hôn hơp là: A. 1:2 B. 2:1 C. 2:3 D. 1:1 Suy luân: Tỉ lệ anken : Br2 = 1 : 1 ,, CT CnH2n ( n trung bình) => nanken = nBr2 = 0,4 mol 14 35 0,4anken M = = ; => 14 35 2,5.n n= ® = =>Đó là : C2H4 và C3H6 2. Thấy n = 2,5 thấy (2 + 3)/2 = 2,5 (Trung bình cộng) =>nC2H4 = nC3H6 => tỉ lệ 1:1 Thí du 15: Đôt chay 2 hidrocacbon thể khi kê tiêp nhau trong day đông đăng thu đươc 48,4g CO2 và 28,8g H2O. Phần trăm thể tich môi hidrocacbon là: A. 90%, 10% B. 85%. 15% C. 80%, 20% D. 75%. 25% nCO2 = 1,1mol , nH2O = 1,6 mol => nH2O > nCO2 : ankan( có thể không nói cũng được) => n = nCO2/(nH2O – nCO2) = 1,1/(1,6-1,1) =2,2 => %V chất có C lớn hơn (Tức là 3) = 20% =>%VNhỏ hơn = 80% 9. CT tổng quát nhất của chất có chứa C,H,O ( nhớ nhé ) Phần này bổ trợ cho 12 phần este. CnH2n +2 - 2a – m (Chức)m Trong đó a là số liên kết pi được tính như sau a = (2.số C + 2 – số H)/2 (Áp dụng cho cả hidrocacbon nhưng phần hidrocacbon dựa vào CT TQ là được .VDC3H4 thì là ankin có2lk pi . Nếu áp dụng CT cũng tìmđược = 2) 4 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng m là số nhóm chức ( VD : 1 ,2 ,3 nhóm OH) (CHức: – OH , -O-,COOH,COO) VD:chấtC4H6O2 hỏi có mới lk pi? Áp dụng CT số pi =( 2.4 +2 – 6)/ = 2 VD: CT tổng quát của rượu : Rượu có nhóm chức OH CnH2n + 2 -2a –m(OH)m Nếu là rượu no thì không có lk pi như hidrocacbon no: => a= 0 => CT : CnH2n + 2 –m(OH)m hoặc CnH2n+2Om Nếu là rượu không no có 1lk pi (như anken) hoặc 2 liên kết pi(như ankin) thì thay vào trên ta được CT . Đối với hidrocacbon thì không có nhóm chức : CT tổng quả là CnH2n+2 – 2a VD1:Công thức của rượu no, 3 nhóm OH là: A.CnH2n-3(OH)2 B.CnH2n+1(OH)3 √C.CnH2n-1(OH)3 D.CnH2n+2(OH)3 Áp dụng. 3 nhóm OH => m =3, rượu no => a = 0, => CT : CnH2n + 2 -3(OH)3 => C VD2:Công thức phân tử tổng quát của rượu 2 nhóm OH có 1 liên kết đôi trong gốc hidrocacbon? A.CnH2n+2O2 B.CnH2n-2O2 √C.CnH2nO2 D.CnH2n-1O2 Là rượu 2 nhóm OH => m = 2, có 1 liên kết đôi tức là 1 lk pi => a = 1 CT : CnH2n+ 2 – 2.1 – 2 (OH)2 = CnH2nO2 => C VD3: Chất sinh bởi axit đơn chức,có 1 lk đôi? (Gợi ý axit có gốc COOH) √A.CnH2n-1COOH B.CnH2n+1COOH C.CnH2nCOOH D. CnH2n2COOH Axit đơn chức => m =1, 1 lk đôi => a =1 => CT CnH2n+2 -2 -1(COOH) = CnH2n-1(COOH) => A Bài tập vận dụng: Bài 1: Rượu 2 chức có 2 lk pi .Tìm CT tổng quát? Bài 2: Rượu 3 chức có 1 lk pi.Tìm CT tổng quát? Bài 3.Tìm số lk pi trong các chất sau: C6H10O2;C8H12O4; C9H10O(C6H5COCH2CH3)(Vòng benzen có 4 và CO có 1) Bài 4:Rượu đơn chức 2 lk pi(Giống ankin). Tìm CT tổng quát? (CnH2n-2Om) Bài 5: X là ancol mach hở có chưa môt liên kêt đôi trong phân tử. Khôi lương lương phân tử cua X nhỏ hơn 58 đvC. Công thưc phân tử cua X là: √A. C2H4O B. C2H4(OH)2 C. C3H6O D. C3H6(OH)2 10. Phản ứng đốt cháy của Rượu. Từ phần 10 Ta tìm được CT sau: - Rượu no : CnH2n + 2 – m (OH)m hoặc CnH2n + 2Om ( m là số chức) Để ý ô đóng khung giống hệt CT của ankan 4 Bài tập giống ankan n Rượu = nH2O – nCO2 , n = nCO2/(nH2O – nCO2) (Có thể là n ) (Không tin thử Viết PT rồi làm như phần ankan) -Rượu không no,có 1lk pi (Giống anken):CnH2n+ 2 -2-m(OH)m = CnH2n Om Giống anken => nCO2 =nH2O -Rượu không no, có 2lk pi(Giống ankin): CnH2n+2 -4-m(OH)m = CnH2n-2Om 5 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng Giống ankin =>n Rượu = nCO2 – nH2O, n=nCO2/(nCO2 –nH2O) VD4:Đốt cháy hỗn hợp 2 rượu đồng đẳng có cùng số mol nhau, ta thu được khí CO 2 và hơi nước H2O có tỉ lệ mol nCO2:nH2O = 3:4. Biết khối lượng phân tử 1 trong 2 chất là 62. Công thức 2 rượu là ? A.CH4O và C3H8O B,C2H6O và C3H8O √C.C2H6O2 và C4H10O2 D.CH4O và C2H6O2 Áp dụng CT: nH2O>nCO2 => rượu no n = nCO2/(nH2O –nCO2) = 3/(4-3) = 3 => C VD 5: Khi đôt chay môt ancol đa chưc thu đươc nươc và khi CO2 theo tỉ lê khôi lương 2 2CO H O m : m 44 : 27= . Công thưc phân tử cua ancol là: √A. C2H6O2 B. C4H8O2 C. C3H8O2 D. C5H10O2 mCO2:mH2O = 44:27 => nCO2/nH2O = 2/3 => ( Rượu no vì nH2O > nCO2) => n = nCO2/(nH2O – nCO2) = 2 /(3-2) =2 => A 11. Dưa trên phan ưng tach nươc cua rươu no đơn chưc thanh anken → n andehit = n rươu (vì sô nguyên tử C không thay đôi. Vì vây đôt rươu và đôt anken tương ưng cho sô mol CO2 như nhau.) VD6: Chia a gam ancol etylic thành 2 phần đêu nhau. Phần 1: mang đôt chay hoàn toàn → 2,24 lit CO2 (đktc) Phần 2: mang tach nươc hoàn toàn thành etylen, Đôt chay hoàn toàn lương etylen → m gam H2O. m có gia trị là: A. 1,6g B. 1,8g C. 1,4g D. 1,5g Suy luân: nCO2(khi đốt cháy rượu) = nanken(khi đốt cháy rượu) = 0,1 mol Mà khi đốt cháy anken thì nCO2 =nH2O = 0,1 mol => mH2O = 1,8g 12. Đôt 2 chât hưu cơ, phân tử có cung sô nguyên tử C, đươc cung sô mol CO 2 thi 2 chât hưu cơ mang đôt chay cung sô mol. Vì số mol CO2 luôn = sốC(trong chất hữu cơ) . Mol hữu cơ VD: C2H5OH => 2CO2 và C2H6 => 2CO2 VD7: Đôt chay a gam C2H5OH đươc 0,2 mol CO2. Đôt chay 6g CH3COOH đươc 0,2 mol CO2. Cho a gam C2H5OH tac dụng vơi 6g CH3COOH (có H2SO4đ xt, t0 Gia sử H = 100%) đươc c gam este. C có gia trị là: A. 4,4g B. 8,8g C 13,2g D. 17,6g Suy luân: nC2H5OH = nCH3COOH = 1/2nCO2 = 0,1 mol. PT: Học bài axit ( Nói sau tổng quát hơn ở phần este) =>nC2H5OH= 3 2 5 0,1 0,1.88 8,8CH COOC H esten mol m c g= ® = = = 13. Dưa trên phan ưng đôt chay anđehit no, đơn chưc cho sô mol CO2 = sô mol H2O. Anđehit 2 ,H xt+¾¾¾® rươu 0 2 ,O t+¾¾¾® cung cho sô mol CO2 băng sô mol CO2 khi đôt anđehit con sô mol H2O cua rươu thi nhiêu hơn. Sô mol H2O trôi hơn băng sô mol H2 đã công vao andehit.(Phần nay giông phần 7) nH2O(Khi đốt cháy rượu) = nH2O(hoặc n CO2 khi đốt cháy andehit) + nH2 (khi phản ứng với andehit) VD8: Đôt chay hôn hơp 2 anđehit no, đơn chưc thu đươc 0,4 mol CO2. Hidro hóa hoàn toàn 2 anđehit này cần 0,2 mol H2 thu đươc hôn hơp 2 rươu no, đơn chưc. Đôt chay hoàn toàn hôn hơp 2 rươu thì sô mol H2O thu đươc là: A. 0,4 mol B. 0,6mol C. 0,8 mol D. 0,3 mol Suy luân: Áp dụng CT trên nH2O = nCO2 + nH2 = 0,4 + 0,2 = 0,6 mol 6 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng 14. Dưa va phan ưng trang gương (Nhưng chât có gôc CHO) Phản ứng của andehit: Tỉ lệ giữa andehit với Ag = 1:2n ( với n là số gốc CHO VD C2H5(CHO)2 => có 2 gốc CHO) =>nHCHO : nAg = 1 : 4 , H – C - H có 2 gốc CHO (2 ô thể hiện 2 gốc) O nR-CHO : nAg = 1 : 2(trường hợp có 1 nhóm CHO) VD9: Cho hôn hơp HCHO và H2 đi qua ông đưng bôt nung nóng. Dân toàn bô hôn hơp thu đươu sau phan ưng vào bình nươc lanh để ngưng tụ hơi chât lỏng và hoa tan cac chât có thể tan đươc , thây khôi lương bình tăng 11,8g. Lây dd trong bình cho tac dụng vơi dd AgNO3/NH3 thu đươc 21,6g Ag. Khôi lương CH3OH tao ra trong phan ưng hơp H2 cua HCHO là: A. 8,3g B. 9,3g C. 10,3g D. 1,03g Suy luân: H-CHO + H2 0 Ni t ¾¾® CH3OH ( 3CH OH HCHO m m+ ) chưa phan ưng là 11,8g. Tỉ lệ mol giữa : HCHO với H2 = 1 : 4 1 1 21,6 0,05 4 4 108HCHO Ag n n mol= = × = . mHCHO = 0,05.30 = 1,5g ; 3 11,8 1,5 10,3CH OHm g= - = VD10: Cho hôn hơp gôm 0,1 mol HCOOH và 0,2 mol HCHO tac dụng hêt vơi dd AgNO3/NH3 thì khôi lương Ag thu đươc là: A. 108g B. 10,8g C. 216g D. 21,6g Suy luân: 0,1 mol HCO-OH → 0,2 mol Ag 0,2 mol HCHO → 0,8 mol Ag → nAg = 1 mol => Đap an A. 15. Dưa vao công thưc tính sô ete tao ra từ hôn hơp rươu hoăc dưa vao ĐLBTKL. VD11: Đun hôn hơp 5 rươu no đơn chưc vơi H2SO4đ , 1400C thì sô ete thu đươc là: A. 10 B. 12 C. 15 D. 17 Suy luân: Ap dụng công thưc : ( 1) 2 x x + ete → thu đươc 15 ete. VD12: Đun 132,8 hôn hơp gôm 3 rươu đơn chưc vơi H2SO4 đặc, 1400C → hôn hơp cac ete có sô mol băng nhau và có khôi lương là 111,2g. Sô mol môi ete là: A. 0,1 mol B. 0,2 mol C. 0,3 mol D. 0,4 mol Suy luân: Đun hôn hơp 3 rươu tao ra 6 ete. Theo ĐLBTKL: mrươu = mete + 2H O m → 2H O m = 132,8 – 111,2 = 21,6g Do 2 21,6 1,2 18ete H O n n mol== = Þå å nmôi ete = 1,2 0,2 6 mol= . 7 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng 16. Dưa vao phương phap tăng giam khôi lương: Nguyên tăc: Dưa vào sư tăng giam khôi lương khi chuyển tư chât này sang chât khac để xac định khôi lương 1 hôn hơp hay 1 chât. Cụ thể: Dưa vào pt tìm sư thay đôi vê khôi lương cua 1 mol A → 1mol B hoặc chuyển tư x mol A → y mol B (vơi x, y là tỉ lê cân băng phan ưng). Tìm sư thay đỏi khôi lương (A→B) theo bài ở z mol cac chât tham gia phan ưng chuyển thành san phâm. Tư đó tinh đươc sô mol cac chât tham gia phan ưng và ngươc lai. Đôi vơi rươu: Xet phan ưng cua rươu vơi K: 2( ) ( ) 2x x xR OH xK R OK H+ ® + Hoặc ROH + K → ROK + 1 2 H2 Theo pt ta thây: cư 1 mol rươu tac dụng vơi K tao ra 1 mol muôi ancolat thì khôi lương tăng: 39 – 1 = 38g. Vây nêu đê cho khôi lương cua rươu và khôi lương cua muôi ancolat thì ta có thể tinh đươc sô mol cua rươu, H2 và tư đó xac định CTPT rươụ. Đôi vơi anđehit : xet pha n ưng t rang gương cu a anđehit R – CHO + Ag2O 0 3 ,NH t¾¾¾®R – COOH + 2Ag Theo pt ta thây: cư 1mol anđehit đem trang gương → 1 mol axit Þ D m = 45 – 29 = 16g. Vây nêu đê cho manđehit, maxit → nanđehit, nAg → CTPT anđehit. Đôi vơi axit: Xet phan ưng vơi kiêm R(COOH)x + xNaOH → R(COONa)x + xH2O Hoặc RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O 1 mol → 1 mol → D m = 22g Đôi vơi este: xet phan ưng xà phong hóa RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH 1 mol → 1 mol → D m = 23 – MR’ Đôi vơi aminoaxit: xet phan ưng vơi HCl HOOC-R-NH2 + HCl → HOOC-R-NH3Cl 1 mol → 1mol → D m = 36,5g VD13: Cho 20,15g hôn hơp 2 axit no đơn chưc tac dụng vưa đu vơi dd Na2CO3 thì thu đươc V lit CO2 (đktc) và dd muôi.Cô can dd thì thu đươc 28,96g muôi. Gia trị cua V là: A. 4,84 lit B. 4,48 lit C. 2,24 lit D. 2,42 lit E. Kêt qua khac. Suy luân: Goi công thưc trung bình cua 2 axit là: R COOH- Ptpu: 2 R COOH- + Na2CO3 → 2 R COONa- + CO2 + H2O Theo pt: 2 mol → 2 mol 1 mol Þ D m = 2.(23 - 11) = 44g Theo đê bài: Khôi lương tăng: 28,96 – 20,15 = 8,81g. → Sô mol CO2 = 8,81 0,2 44 mol= → Thể tich CO2: V = 0,2.22,4 = 4,48 lit VD14: Cho 10g hôn hơp 2 rươu no đơn chưc kê tiêp nhau trong day đông đăng tac dụng vưa đu vơi Na kim loai tao ra 14,4g chât răn và V lit khi H2 (đktc). V có gia trị là: A. 1,12 lit B. 2,24 lit C. 3,36 lit D. 4,48 lit 8 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng Suy luân:2 R-OH +2Na => 2RONa + H2 PT 2mol 2mol 1mol 5 m Tăng = 22.2 = 44g Theo đầu bài khối lượng tăng = 14,4 – 10 = 4,4 g 6 nH2 = 4,4 /44 = 0,1 mol => V = 2,24 lít Tớ thường làm theo cách # cũng tương tự như trên nhưng không viết PT Ta biết R-OH => RONa M tăng 22 g Mà m tăng = 4,4 g => nR-OH =nRONa = 0,2 mol Mà tỉ lệ giữa R-OH với H2 là 2:1 => nH2 = 1/2nR-OH = 0,1 mol 17. Dưa vao ĐLBTNT va ĐLBTKL: - Trong cac phan ưng hóa hoc, tông khôi lương cac chât tham gia phan ưng băng tông khôi lương cua cac san phâm tao thành. A + B → C + D Thì mA + mB = mC + m D 9 Goi mT là tông khôi lương cac chât trươc phan ưng MS là tông khôi lương cac chât sau phan ưng Du phan ưng vưa đu hay con chât dư ta vân có: mT = mS - Sử dụng bao toàn nguyên tô trong phan ưng chay: Khi đôt chay 1 hơp chât A (C, H) thì 2 2 2( ) ( ) ( )O CO O H O O O pu n n n+ = → 2 2 2( ) ( ) ( )O CO O H O O O pu m m m+ = Gia sử khi đôt chay hơp chât hưu cơ A (C, H, O) A + O2 → CO2 + H2O Ta có: 2 2 2O CO H O mA m m m+ = + Vơi mA = mC + mH + mO VD15: Đôt chay hoàn toàn m gam hôn hơp Y: C2H6, C3H4, C4H8 thì thu đươc 12,98g CO2 và 5,76g H2O. Tinh gia trị m? (Đap sô: 4,18g) VD16: cho 2,83g hôn hơp 2 rươu đơn chưc tac dụng vưa đu vơi Na thì thoat ra 0,896 lit H 2 (đktc) và m gam muôi khan. Gia trị cua m là: A. 5,49g B. 4,95g C. 5,94g D. 4,59g VD17:Cho 4,2g hôn hơp gôm rươu etylic, phenol, axit fomic tac dụng vưa đu vơi Na thây thoat ra 0,672 lit H2 (đktc) và 1dd. Cô can dd thu đươc hôn hơp răn X. Khôi lương cua X là: A. 2,55g B. 5,52g C. 5,25g D. 5,05g Suy luân: Ca 3 hơp chât trên đêu có 1 nguyên tử H linh đông → Sô mol Na = 2nH2 = 2.0,03 = 0.06 mol Ap dung ĐLBTKL: → mX = m hỗn hợp + mNa – mH2 = 4,2 + 0,06.23 – 0,03.2 = 5,52g. Hoặc dùng tăng giảm khối lượng mX = m hỗn hợp + m Tăng = 4,2 + 0,06(23-1)=5,52 VD18: Chia hôn hơp 2 anđehit no đơn chưc làm 2 phần băng nhau: P1: Đem đôt chay hoàn toàn thu đươc 1,08g H2O P2: tac dụng vơi H2 dư (Ni, t0) thì thu hôn hơp A. Đem A đôt chay hoàn toàn thì thể tich CO2 (đktc) thu đươc là: A. 1,434 lit B. 1,443 lit C. 1,344 lit D. 1,444 lit Suy luân: Vì anđehit no đơn chưc nên sô mol CO2 = sô mol H2O = 0,06 mol 9 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng → 2 ( 2) ( 2) 0,06CO P C Pn n mol= = Theo BTNT và BTKL ta có: ( 2) ( ) 0,06C P C An n mol= = → 2 ( ) 0,06CO An mol= → 2 22,4.0,06 1,344COV = = lit VD19: Tach nươc hoàn toàn tư hôn hơp Y gôm 2 rươu A, B ta đươc hôn hơp X gôm cac olefin. Nêu đôt chay hoàn toàn Y thì thu đươc 0,66g CO2. Vây khi đôt chay hoàn toàn X thì tông khôi lương CO2 và H2O là: A. 0,903g B. 0,39g C. 0,94g D. 0,93g nCO2(Đốt cháy rượu) = nCO2(đốt cháy anken) = nH2O(đốt cháy anken) = 0,015 mol 7 m = 0,015(44 + 18)=0,93 g MỘT SỐ BÍ QUYẾT GIẢI NHANH PHẦN HIDROCACBON Số đồng phân của ankan CnH2n+2 (4 ≤ n ≤ 7): 2n-4 + 1 Đốt cháy hidrocacbon ( bất kể là ankan, anken, ankin, ankadien, hay hidrocacbon thơm hay hỗn hợp) sinh ra khí CO2 và H2O thì luôn có 2 2 .12 .2CO H Ohidrocacbonm n n= + 2 2 2 1 2 2puO CO H O hidrocacbon soOn n n n= + - 2 2 2 CO H O nsoC soH n = Anken hay ankin có Σπ = k thì khi tác dụng với dung dịch brom, Số mol Br2 phản ứng 2 / .Br pu anken ankinn kn = Đun nóng X gồm a mol hydrocarbon không no và b mol H2 thu được Y, cho Y lội qua bình nước brom dư sau khi phản ứng kết thúc bình tăng m(g) và có V(l) khí Z thoát ra. Tỷ khối hơi của Z so với H2 bằng k. Tính m. 2( ) .. . 22,4 Z Hhydrocarbon M Vm a M b Mp= + - Cho hỗn hợp gồm anken CnH2n và H2 có PTK là M1, sau khi cho đi qua bột Ni nung nóng tạo ra hh không làm mất màu dd Br2 và có PTK là M2 thì: 2 1 2 1 ( 2) 14( ) M Mn M M -= - Chú ý: Dùng khi H2 dư hoặc M2<28 đvC *Đối với ankin: 2 1 2 1 ( 2) 7( ) M Mn M M -= - % ankan A tham gia pư tách (gồm tách nước và cracking):tách ankan A, tạo hh X thì: 1% Apu X M M A = - Tách V(lít) ankan A V’ (lít) hh X thì: ' .VM M XA V= Tính hiệu suất pư hiđro hoá anken: tiến hành pư hiđro hoá hh X (CnH2n và H2 có tỉ lệ mol 1:1), sau pư tạo hh Y thì: % 2 2. X Y M M H = - Có 2 chất A & B biết (khối lượng mol trung bình M , số C trung bình C ) 10 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng % % % %B A B A B A B A B A B A M M M M C C C C A B A B M M M M C C C C - - - - = = = = - - - - PHƯƠNG PHÁP 13: PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT TỈ LỆ SỐ MOL CO2 VÀ H2O I. CƠ SƠ CỦA PHƯƠNG PHÁP Các hợp chất hữu cơ khi đốt cháy thường cho sản phẩm CO2 và H2O. Dựa vào tỷ lệ đặc biệt của 2 2 CO H O n n hoặc 2 2 CO H O V V trong các bài toán đốt cháy để xác định dãy đồng đẳng, công thức phân tử hoặc để tính toán lượng chất. 1. Với hydrocacbon Gọi công thức tổng quát của hidrocacbon là CnH2n+2-2k (k: Tổng số liên kết và vòng) CnH2n+2-2k + 3n 1 k 2 + - O2 nCO2 + (n + 1 – k) H2O Ta có: 2 2 H O CO n n 1 k 1 k1 n n n + - - = = + 2 2 H O CO n 1 n > ( 2 2H O CO n n> ) k = 0 hyđrocacbon là ankan (paraffin) Công thức tổng quát là CnH2n+2 2 2 H O CO n 1 n = ( 2 2H O CO n n= ) k = 1 hyđrocacbon là anken (olefin) hoặc xicliankan Công thức tổng quát là CnH2n 2 2 H O CO n 1 n < k < 1 hyđrocacbon có tổng số liên kết và vòng 2 * Một số chú ý: a, Với ankan (paraffin): ankann = 2H On - 2COn b, Với ankin hoặc ankađien): ankinn = 2COn - 2H On 1. Với các hợp chất có chứa nhóm chức a, Ancol, ete Gọi công thức của ancol là : CnH2n + 2 – 2k – m(OH)m hay CmH2n + 2 – 2kOm CnH2n+2-2kOm + 3n 1 k m 2 + - - O2 nCO2 + (n + 1 – k) H2O 2 2 H O CO n n 1 k 1 k1 1 n n n + - - = = + > khi và chỉ khi k = 0 Ancol no, mạch hở, có công thức tổng quát CnH2n+2Om và ancoln = 2H On - 2COn b, Anđêhit, xeton Gọi công thức của anđehit là : CnH2n + 2 – 2k – m(CHO)m Ta có phương trình đốt cháy 11 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng CnH2n + 2 – 2k – m(CHO)m + 3n 1 k m 2 + - -æ ö ç ÷ è ø O2 (n + m)CO2 + (n + 1 – k)H2O 2 2 H O CO n n 1 k n 1 k n n m n m n m + - + = = - + + + 2 2 H O CO n 1 n = ( 2 2H O CO n n= ) khi và chỉ khi k = 0 và m = 1 anđehit no, đơn chức, mạch hở, công thức tổng quát là: CnH2n + 1CHO hay CxH2xO (x 1) Tương tự ta có: 2 2 H O CO n 1 n = ( 2 2H O CO n n= ) xeton no, đơn chức, mạch hở c, Axit, este Gọi công thức của axit là: CnH2n + 2 – 2k – m(COOH)m Ta có phương trình đốt cháy CnH2n + 2 – 2k – m(COOH)m + 3n 1 k 2 + -æ ö ç ÷ è ø O2 (n + m)CO2 + (n + 1 – k)H2O 2 2 H O CO n n 1 k n 1 k n n m n m n m + - + = = - + + + 2 2 H O CO n 1 n = ( 2 2H O CO n n= ) khi và chỉ khi k = 0 và m = 1 axit no, đơn chức, mạch hở, công thức tổng quát là: CnH2n + 1COOH hay CxH2xO2 (x 1) Nhận thấy: Công thức tổng quát của axit và este trùng nhau, nên: 2 2 H O CO n 1 n = ( 2 2H O CO n n= ) este no, đơn chức, mạch hở, có công thức tổng quát là: CnH2n + 1COOH hay CxH2xO2 (x 2) II. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP Dạng 1: Khảo sát tỉ lệ số mol H2O và CO2 cho từng loại hiđrocacbon: Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO2 và 0,132 mol H2O. Khi X tác dụng với khí Clo (theo tỉ lệ số mol 1 : l) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là A. 2-metylbutan B. 2-metylpropan C. 2,2-đimetylpropan D. etan Giải: OH2n > 2COn X là ankan, có công thức tổng quát CnH2n+2. nankan = OH2n - 2COn = 0,022 mol Số nguyên tử cacbon = 125HC50,022 0,11 Mặt khác, do tác dụng với khí Clo (theo tỉ lệ số mol 1 : 1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất nên công thức cấu tạo của X là : CH3 CH3 C CH3 12 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng CH3 Đáp án C. Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon mạch hở X bằng O2 vừa đủ. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc dư, thì thể tích sản phẩm giảm đi một nửa. X thuộc dãy đồng đẳng A. anken. B. ankan. C. ankin. D. xicloankan. Giải: Sản phẩm cháy là CO2 và H2O, khi đi bình đựng H2SO4 đặc dư, thì thể tích sản phẩm giảm đi một nửa, 2CO V OH2V X là anken hoặc xicloankan. Do X có mạch hở X là anken Đáp án A Ví dụ 3: Chia hỗn hợp 2 ankin thành 2 phần bằng nhau: -Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,76 gam CO2 và 0,54 gam H2O. -Phần 2: Dẫn qua dung dịch Br2 dư. Khối lượng Br2 đã phản ứng là: A. 2,8 gam B. 3,2 gam C. 6,4 gam D. 1,4 gam Giải: Số mol ankin = 2CO n - OH2n =1,76 : 44 – 0,54 : 18 = 0,01 mol. Số mol Br2 phản ứng = 2nankin = 0,02 mol. Khối lượng Br2 phản ứng = 0,02.160 = 3,2 gam Đáp án B. Dạng 2: Khảo sát tỉ lệ số mol H2O và CO2 cho hỗn hợp hiđrocacbon: Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm: CH4, C2H4, C2H6, C3H8 và C4H10 thu được 6,16 gam CO2 và 4,14 gam H2O. Số mol C2H4 trong hỗn hợp X là A. 0,09. B. 0,01. C. 0,08. D. 0,02. Giải: Hỗn hợp khí X gồm anken (C2H4) và các ankan, khi đốt cháy riêng từng loại hidrocacbon, ta có: Ankan: OH2n - 2COn = nankan Anken: OH2n - 2COn = 0 Số mol Ankan (X) = OH2n - 2COn = 4,14 : 18 - 6,16 : 44 = 0,09 mol Số mol C2H4 = nX – nankan = 2,24 : 22,4 – 0,09 = 0,01 Đáp án B. Dạng 3: Khảo sát tỉ lệ số mol H2O và CO2 cho từng loại dẫn xuất hiđrocacbon: Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn m gam một rượu X thu được 1,344 lít CO2 (đktc) và 1,44 gam H2O. X tác dụng với Na dư cho khí H2 có số mol bằng số mol của X. Công thức phân tử của X và giá trị m lần lượt là A. C3H8O2 và 1,52. B. C4H10O2 và 7,28. C. C3H8O2 và 7,28. D. C3H8O3 và 1,52. Giải: 13 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng Ta có: 2CO n = 1,344 : 22,4 = 0,06 mol; OH2n = 1,44 : 18 = 0,08 mol. 2CO n < OH2n X là rượu no, có công thức tổng quát CnH2n+2Om nX = OH2n - 2COn = 0,02 Số nguyên tử cacbon = 3 02,0 06,0 n n X CO2 Vì số mol khí H2 thu được bằng của X X chứa 2 nhóm -OH Công thức phân tử: C3H8O2 và m = 0,02. 76 = 1,52 gam Đáp án A. Ví dụ 6. Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ thuộc cùng dãy đồng đẳng. Phân tử của chúng chỉ có một loại nhóm chức. Chia X làm 2 phần bằng nhau. - Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ có CO2 và hơi H2O) lần lượt qua bình (l) đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy khối lượng bình (l) tăng 2,16 gam, ở bình (2) có 7 gam kết tủa. - Phần 2: Cho tác dụng hết với Na dư thì thể tích khí H2(đktc) thu được là bao nhiêu? A. 2,24 lít. B. 0,224 lít. C. 0,56 lít. D. 1,12 lít Giải: Vì X tác dụng với Na giải phòng H2 X là rượu hoặc axit. OH2 n = 0,12 > OH2n = 0,07 X gồm 2 rượu no. Đặt công thức tổng quát 2 rượu là CnH2n+2Om nX = OH2n - 2COn = 0,05 mol Số nguyên tử cacbon = 1,4 0,05 0,07 n n X CO2 Rượu thứ nhất là: CH3OH X là 2 rượu no đơn chức mol 0,025n 2 1n XH2 V = 0,56 lít Đáp án C. Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 1,46 gam hỗn hợp 2 anđehit mạch hở đồng đẳng kế tiếp thu được l,568 lít CO2 (đktc) và 1,26 gam H2O. Công thức phân tử của hai anđehit lần lượt là A. HCHO và CH3CHO B. CH3CHO và C2H5CHO C. C2H5CHO và C3H7CHO D. C2H4CHO và C3H6CHO Giải: Ta thấy: 2CO n = 1,568 : 22,4 = 0,07 mol. OH2 n = 1,26 : 18 = 0,07 mol. Vì 2COn : OH2n = 1 : 1 nên 2 andehit là no đơn chức mạch hở. Gọi công thức chung của 2 andehit là CHOHC 1n2n O1)Hn(1)COn(O2 1n3 CHOHC 2221n2n 14 Tài liệu ôn thi quốc gia biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng a (n+1)a (n+1)a Do đó: 4/3n0,071)na( 1,4630)na(14 Đáp án B. Ví dụ 8. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ đồng đẳng liên tiếp, thu được 3,36 lít CO 2 (đ
Tài liệu đính kèm: