Download miễn phí Phương pháp giải bài tập hoá học Hữu cơ
8 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỖN HỢP CÁC HIDROCACBON ĐÃ BIẾT CTPT
v 8.1 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP :
- Khai thác tính chất hóa học khác nhau của từng loại hydrocacbon, viết các phương trình phản ứng.
- Đặt a, b, c, lần lượt là thể tích (hay số mol) khí trong hỗn hợp.
- Lập các phương trình đại số : bao nhiêu dữ kiện là bấy nhiêu phương trình.
- Các thí nghiệm thường gặp trong toán hỗn hợp :
+ Đốt cháy hỗn hợp trong O2 : thường dùng lượng dư O2 (hay đủ) để phản ứng xảy ra hoàn toàn, nếu thiếu oxi bài toán sẽ trở nên phức tạp vì sản phẩm có thể là C, CO, CO2, H2O, hay sản phẩm chỉ gồm CO2, H2O đồng thời dư hydrocacbon.
+ Phản ứng cộng với H2 : cho hỗn hợp gồm hydrocacbon chưa no và H2 qua Ni, toC (hay Pd,to) sẽ có phản ứng cộng.
- Độ giảm thể tích hỗn hợp bằng thể tích H2 tham gia phản ứng.
Ta luôn có :
- Số mol hỗn hợp trước phản ứng lớn hơn số mol hỗn hợp sau phản ứng.
T> S
- Khối lượng hỗn hợp trước và sau phản ứng bằng nhau (ĐLBTKL).
mhh T = mhhS
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
C-C trong phân tử ankan thì 2C xảy ra sự xen phủ trục liên nhân làm cho khoảng cách 2 nhân xa nhau nên dC-C lớn.Khi hình thành liên kết C=C trong phân tử anken thì liên kết được hình thành như cách trên, còn liên kết được hình thành do sự xen phủ bên làm cho khoảng cách giữa 2 nhân C gần nhau hơn.
Tương tự với ankin có 2 liên kết nên xảy ra 2 sự xen phủ bên làm cho khoảng cách giữa hai nhân càng gần nhau hơn.
Do đó dC-C C –C > C=C > CC.
* Giải thích về khả năng tham gia phản ứng :
- Sự xen phủ trục xảy ra với mật độ lớn làm cho liên kết bền vững.
- Sự xen phủ bên xảy ra với mật độ nhỏ nên liên kết kém bền vững dễ bị đứt khi có tác nhân tấn công => khả năng tham gia phản ứng của ankan< anken, ankin.
- Ở đây do liên kết 3 làm cho khoảng cách 2 nhân C rất gần nhau nên liên kết 3 hơi bền hơn liên kết đôi nên khả năng tham gia phản ứng của ankin hơi kém hơn anken.
- Và cũng do khoảng cách giữa hai nhân C bé mà mật độ điện tích tập trung hầu hết ở nhân nên các ankin-1 có H linh động tham gia được phản ứng thế với ion kim loại
v Bài tập tương tự :
1) Giải thích quy tắc cộng Maccopnhicop? Minh họa bằng ví dụ cụ thể.
2) Giải thích tại sao độ dài liên kết đơn C-C trong butadien-1,3 chỉ bằng 1,46Ao ngắn hơn liên kết đơn C-C bình thường?
3) Tại sao khi nhiệt phân muối axetat với xút để điều chế ankan tương ứng lại phải dùng xúc tác CaO,to?
4) So sánh nhiệt độ sôi của các hydrocacbon
a) Khi khối lượng phân tử tăng dần?
b) Có cùng CTPT nhưng khác nhau dạng khung Cacbon?
5) Khi thực hiện phản ứng phân hủy ankan bởi nhiệt lại được tiến hành ở nhiệt độ trên 1000oC tại sao lại nhấn mạnh trong điều kiện không có không khí?
6) So sánh khả năng tham gia phản ứng thế của các halogen Flo, Clo, Brom, Iod với các ankan?
7) Tại sao cao su khi cháy lại có nhiều khói đen? Làm thế nào để khói đen ít lại?
8) Trong phản ứng điều chế axetilen từ metan được tiến hành ở nhiệt độ 1500oC còn ghi kèm điều kiện làm lạnh nhanh?
9) So sánh cao su thường và cao su lưu hóa về thành phần, độ bền, ứng dụng?
10) Giải thích vì sao cao su tổng hợp có tính đàn hồi kém cao su thiên nhiên?
11) Phân biệt các khái niệm:
a) CTN, CTĐG, CTPT và CTCT
b) Liên kết , p . Lấy propen làm ví dụ
c) Đồng đẳng, đồng phân là gì? Nêu các loại đồng phân, cho ví dụ?
d) Có thể coi nguyên tử Br trong phân tử CnH2n+1Br là một nhóm chức được không? Tại sao?
7 BÀI TOÁN LẬP CTPT HYDROCACBON
7.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CỦA HYDROCACNON
7.1.1 Phương pháp khối lượng hay % khối lượng.
1) Phương pháp giải :
Bước 1 : Tìm MA : tùy theo giả thiết đề bài cho mà sử dụng các cách tính sau để tìm MA
Tìm MA dựa trên các khái niệm cơ bản, các định luật cơ bản. Có nhiều cách để tìm khối lượng phân tử, tùy từng giả thiết đề bài cho mà dùng cách tính thích hợp.
1. Dựa vào khối lượng riêng DA (đktc)
=>MA = 22,4 . DA với DA đơn vị g/l
2. Dựa vào tỉ khối hơi của chất hữu cơ A
MA = MB . dA/B
MA = 29 . dA/KK
3. Dựa vào khối lượng (mA ) của một thể tích VA khí A ở đktc
MA = (22,4 . mA)/ VA
mA: khối lượng khí A chiếm thể tích VA ở đktc
4. Dựa vào biểu thức phương trình Mendeleep – Claperon:
Cho mA (g) chất hữu cơ A hóa hơi chiếm thể tích VA (l) ở nhiệt độ T
(oK) và áp suất P(atm)
PV = nRT => (R = 0,082 atm/ oKmol)
5. Dựa vào định luật Avogadro:
Định luật: Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, mọi thể tích khí bằng
nhau đều chứa cùng một số phân tử khí.
VA = VB => nA = nB =>
=> MA = mA
Bước 2 : Đặt CTPT chất A: CxHy
Xác định thành phần các nguyên tố trong hydrocacbon.
Cách 1
ùng khi đề bài -Không cho khối lượng hydrocacbon đem đốt cháy
-Tính được mC, mH từ mCO2, mH2O
* Tính khối lượng các nguyên tố có trong A và mA (g) chất A.
- Xác định C:
- Xác định H
- Xác định mA
=> mA = mH + mA
* Xác định CTPT chất hữu cơ A: CxHy
Dựa trên CTTQ chất hữu cơ A: CxHy
Cách 2 : Khi đề bài cho biết thành phần % các nguyên tố trong hỗn hợp
* Dùng công thức sau:
;
=> CTPT A.
Cách 3 : * Tìm CTĐG nhất => CTN => CTPT A
hay
- CTĐG nhất : CaHb
=> CTTN : (CaHb)n
- Xác định n: biện luận từ CTTN để suy ra CTPT đúng của A :
y < 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ³ 1, nguyên dương.
=> Từ đó xác định được CTPT đúng của chất hữu cơ A.
Lưu ý: Khi bài tóan yêu cầu xác định CTĐG nhất của chất hữu cơ A (hay CTN của A) hay khi đề không cho dữ kiện để tìm MA thì ta nên làm theo cách trên.
2) Các ví dụ :
Ví dụ 1 :
Một hydrocacbon A có thành phần nguyên tố: % C = 84,21; %H = 15,79; Tỉ khối hơi đối với không khí bằng dA/KK = 3,93. Xác định CTPT của A
GIẢI
Bước 1: Tính MA:
Biết dA/KK => MA = MKK. dA/KK = 29.3,93 = 114
Bước 2 : Đặt A : CxHy
à
à
Suy ra CTPT A: C8H18
Ví dụ 2 :
Một hydrocacbon A ở thể khí có thể tích gấp 4 lần thể tích của lưu huỳnh đioxit có khối lượng tương đương trong cùng điều kiện. Sản phẩm cháy của A dẫn qua bình đựng nước vôi trong dư thì có 1g kết tủa đồng thời khối lượng bình tăng 0,8g. Tìm CTPT A.
GIẢI
* Tìm MA :
1VA = 4VSO2(ở cùng điều kiện )
=>nA = 4nSO2
=> (A và SO2 có khối lượng tương đương nhau)
=>
Cách 1 : giải theo phương pháp khối lượng hay % khối lượng :
Đặt A : CxHy
Bình đựng Ca(OH)2 hấp thụ CO2 và H2O
m(kết tủa) = mCaCO3 = 1g
nCO2 = nCaCO3 = 1/100= 0,01mol
=>nC = nCO2 = 0,01mol =>mC = 12.0,01=0,12g
mCO2 = 0,01.44 = 0,44g
rmbình = mCO2 + mH2O
=>mH2O = 0,8-0,44 = 0,36g
ĐLBT khối lượng (A) :mA = mC + mH = 0,12 +0,04 = 0,16
Ta có
Vậy CTPT A : CH4
Cách 2 : Biện luận dựa vào điều kiện y x =1 và y = 4 àCTPT A.
Ví dụ 3:
Đốt cháy hoàn toàn 2,64g một hydrocacbon A thu được 4,032 lít CO2 (đktc). Tìm CTPT A?
GIẢI
* Tìm thành phần các nguyên tố :
mC (trong A) = mC (trong CO2) = (4,032/ 22,4)*12 = 2,16g
mH = mA – mC = 2,64 – 2,16 = 0,48g
=> CTN : C3H8 => CTTN : (C3H8)n
Biện luận :
Số H 8n n n = 1
àCTPT A : C3H8
7.1.2) Phương pháp dựa vào phản ứng cháy:
Dấu hiệu nhận biết bài toán dạng này : đề bài đốt cháy một chất hữu cơ có đề cập đến khối lượng chất đem đốt hay khối lượng các chất sản phẩm (CO2, H2O) một cách trực tiếp hay gián tiếp (tức tìm được khối lượng CO2, H2O sau một số phản ứng trung gian).
1) Phương pháp giải:
Bước 1 : Tính MA (ở phần II.2.1.1)
Bước 2 : Đặt A : CxHy
* Viết phương trình phản ứng cháy.
MA(g) ...