Embed Size (px)
Citation preview
BÀI TOÁN NHIỆT NHÔM Posted on 02/06/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Thường gặp là phản ứng nhiệt nhôm: Gọi a là số mol của Al; b là số mol của oxit sắt.(Fe2O3)
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
I. Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn: Thường do không biết số mol Al và Fe2O3 là bao nhiêu nên phải xét đủ 3 trường hợp rồi tìm nghiệm hợp lí:
1. Trường hợp 1: Al và Fe2O3 dùng vừa đủ:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
a → a/2 → a/2 → a
_ Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: a mol; Al2O3: a/2 mol
2. Trường hợp 2: Al dùng dư: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
2b → b → b → 2b
_ Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: 2b mol; Al2O3: b mol; Aldư: (a-2b) mol. Điều kiện: (a-2b>0)
3. Trường hợp 3: Fe2O3 dùng dư: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
a → a/2 → a/2 → a
_ Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: a mol; Al2O3: ; Fe2O3: (b-a/2 )mol. Điều kiện: (b- a/2)>0)
II. Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn: Gọi x là số mol Fe2O3 tham gia phản ứng
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
2x → x → x → 2x
_ Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: 2x mol; Al2O3: x mol; Fe2O3 dư: (b-x)mol; Al dư: (a-2x)mol
Chú ý: Nếu đề yêu cầu tính hiệu suất phản ứng ta giải trường hợp phản ứng xảy ra không hoàn toàn.
KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI BAZƠ VÀ BÀI TOÁN LƯỠNG TÍNH Posted on 02/06/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Cần chú ý đến 2 kim loại sau: Al, Zn. Phương trình phản ứng khi tác dụng với bazơ:
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + H2
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2
- Oxit của 2 kim loại này đóng vai trò là oxit acid và tác dụng với bazơ như sau:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O
- Hidroxit(bazơ) của 2 kim loại này đóng vai trò là acid và tác dụng với bazơ như sau:
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O
- Kết tủa Al(OH)3 tan trong dung dịch kiềm mạnh và acid nhưng không tan trong dung dịch kiềm yếu như dung dịch NH3. Kết tủa Zn(OH)2 tan lại trong dung dịch NH3 do tạo phức chất tan. Ví dụ: Al2(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
- Do đó khi cho muối của một kim loại có hidroxit lưỡng tính tác dụng với dung dịch kiềm, lượng kết tủa sẽ được tạo thành theo 2 hướng:
+ Lượng kiềm dùng thiếu hoặc vừa đủ nên chỉ có một phần muối đã phản ứng. Nghĩa là có sự tạo kết tủa Al(OH)3, HOẶC Zn(OH)2 nhưng kết tủa không bị tan lại.
+ Lượng kiềm dùng dư nên muối đã phản ứng hết để tạo kết tủa tối đa sau đó kiềm hòa tan một phần hoặc hòan toàn kết tủa.
_ Thường sẽ có 2 đáp số về lượng kiềm cần dùng.
a. Khi có anion MO2(4-n)- với n là hóa trị của M: Ví dụ: AlO2
-, ZnO22-…
Các phản ứng sẽ xảy ra theo đúng thứ tự xác định:
Thứ nhất: OH- + H+ → H2O
- Nếu OH- dư, hoặc khi chưa xác định được OH- có dư hay không sau phản ứng tạo MO2
(4-n)- thì ta gỉa sử có dư
Thứ hai: MO2(4-n)- + (4-n)H+ + (n-2)H2O → M(OH)n
- Nếu H+ dư sau phản ứng thứ hai thì có phản ứng tiếp theo, khi chưa xác định được H+ có dư hay không sau phản ứng tạo M(OH)n thì ta giả sử có dư
Thứ ba: M(OH)n↓+ nH+ → Mn+ + nH2O
b. Khi có cation Mn+: Ví dụ: Al3+, Zn2+…
- Nếu đơn giản thì đề cho sẵn ion Mn+; phức tạp hơn thì cho thực hiện phản ứng tạo Mn+ trước bằng cách cho hợp chất chứa kim loại M hoặc đơn chất M tác dụng với H+, rồi lấy dung dịch thu được cho tác dụng với OH-. Phản ứng có thể xảy ra theo thứ tự xác định :
Thứ nhất: H+ + OH- → H2O (nếu có H+
- Khi chưa xác định được H+ có dư hay không sau phản ứng thì ta gỉa sử có dư.
Thứ hai: Mn+ + nOH- → M(OH)n↓
- Nếu OH- dư sau phản ứng thứ hai, hoặc khi chưa xác định chính xác lượng OH- sau phản ứng thứ hai thì ta giả sử có dư.
Thứ ba: M(OH)n + (4-n)OH- → MO2(4-n)- + 2H2O
- Nếu đề cho H+ (hoặc OH- dư thì không bao giờ thu được kết tủa M(OH)n vì lượng M(OH)n ở phản ứng thứ hai luôn bị hòa tan hết ở phản ứng thứ ba, khi đó kết tủa cực tiểu; còn khi H+ hoặc (OH-) hết sau phản ứng thứ hai thì phản ứng thứ ba sẽ không xảy ra kết tủa không bị hòa tan và kết tủa đạt gía trị cực đại.
Phương pháp tăng giảm khối lượng Posted on 03/04/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
I - Nội dung
Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để xác định khối lượng hỗn hợp hay một chất.
- Dựa vào phương trình hoá học tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol chất trong phản ứng (A và B) hoặc x mol A và y mol B. (với x, y tỉ lệ cân bằng phản ứng).
- Tính số mol các chất tham gia phản ứng và ngược lại.
VD: Phản ứng MCO3 + 2HCl => MCl2 + CO2 + H2O
Ta thấy rằng khi chuyển 1 mol MCO3 thành 1 mol MCl2 thì khối lượng tăng: [M + (2x35,5) – (M + 60)] = 11 gam và có 1 mol khí CO2 bay ra. Như vậy, khi biết khối lượng muối tăng ta co thể tính lượng CO2 bay ra.
Phản ứng sete hóa: CH3COOH + R’OH -> CH3COOR’ + H2O
Thì từ 1 mol R’OH chuyển thành 1 mol este, khối lượng tăng: (R’ + 59) – (R’ + 17) = 42 gam. Như vậy biết khối lượng của ancol và khối lượng este ta dễ dàng tính được số mol ancol hoặc ngược lại.
Hoặc: RCOOR’ + NaOH => RCOONa + R’OH
Cứ 1 mol este RCOOR’ chuyển thành 1 mol muối, khối lượng tăng( hoặc giảm) gam và tiêu tốn hết 1 mol NaOH, sinh ra 1 mol R’OH. Như vậy nếu biết khối lượng este phản ứng và khối lượng muối tạo thành ta dễ dàng tính được số mol của NaOH và R’OH hoặc ngược lại.
Hoặc với bài toán cho kim loại A đẩy kim loại B ra khỏi dung dịch muối dưới dạng tự do:
- Khối lượng KL tăng bằng: mB(bám) – mA(tan)
- Khối lượng KL giảm bằng: mA(tan) – mB(bám)
Phương pháp này thường được áp dụng giải bài toán vô cơ và hữu cơ, tránh được việc lập nhiều phương trình, từ đó sẽ không phải giải những hệ phương trình phức tạp.
Có thể nói 2 phương pháp “Bảo toàn khối lượng” và “tăng giảm khối lượng” là “hai anh em sinh đôi”, vì một bài toán nếu giải được phương pháp này thì cũng có thể giải bằng phương pháp kia. Tuy nhiên tùy từng bài tập mà phương pháp này hay phương pháp kia là ưu việt hơn.
II – Bài tập minh hoạ
Bài 1: Đem 27,4g một kim loại A tác dụng hoàn toàn với dd HCl thu đc dung dịch B và V lít khí thoát ra ( đktc) . Tác dụng hết với dung dịch B bằng dd H2SO4, ta thu đc 46,6g muối. Tất cả phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định A và V lít khí thoát ra.
Bài 2: Có 1 lit dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3 0,25M. Cho 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc ta thu được 39,7gam kết tủa A và dung dịch B. Tính % khối lượng các chất trong A
A. %BaCO3 = 50%; %CaCO3 = 50%
B. %BaCO3 = 50,38%; %CaCO3 = 49,62%
C. %BaCO3 = 49,62%; %CaCO3 = 50,38%
D. Không xác định được
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của kim loại hóa trị I và một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl thấy thoát ra 4,48 lit khí CO2 ( đktc). Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thì muối khan thu được là bao nhiêu ?
A. 26g B. 28g C. 26,8g D. 28,6g
Bài 4: Cho 3 gam một axit no đơn chức A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,1 gam muối khan. Công thức phân tử của A là:
A. HCOOH B. C3H7COOH C. CH3COOH D. C2H5COOH
Bài 5: Cho dung dịch AgNO3 dư tác dụng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25gam hai muối KCl và KBr thu được 10,39g hỗn hợp AgCl và AgBr. Hãy xác định số mol hỗn hợp đầu
A. 0,08 mol B. 0,06 mol C. 0,03 mol D. 0,055mol
Bài 6: Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hóa trị II vào dung dịch CuSO4 dư. Sau phản ứng khối lượng của thanh graphit giảm đi 0,24g. Cũng thanh graphit đó nếu được nhúng vào dung dịch AgNO3 thì sau phản ứng xong thấy khối lượng thanh graphit tăng lên 0,52g. Kim loại hóa trị II đó là:
A. Pb B. Cd C. Al D. Sn
Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 104,25 gam hỗn hợp X gồm NaCl và NaI vào nước được dung dịch A. Sục khí Cl2 dư vào dung dịch A. Kết thúc thí nghiệm, cô cạn dung dịch thu được 58,5gam muối khan. Khối lượng NaCl có trong hỗn hợp X là:
A. 29,25g B. 58,5g C. 17,55g D. 23,4g
Bài 8: Ngâm một vật bằng Cu có khối lượng 15g trong 340g dung dịch AgNO3 6%. Sau một thời gian lấy vật ra thấy khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 25%. Khối lượng của vật sau phản ứng là:
A. 3,24g B. 2,28g C. 17,28g D. 24,12g
Bài 9: Nhúng một thanh kẽm và một thanh sắt vào cùng một dung dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra thấy trong dung dịch còn lại có nồng độ mol ZnSO4 bằng 2,5 lần nồng độ FeSO4. Mặt khác khối lượng dung dịch giảm 2,2 gam. Khối lượng Cu bám lên kẽm và bám lên sắt lần lượt là:
A. 12,8g và 32g B. 64g và 25,6g C. 32g và 12,8g D. 25,6g và 64g
Bài 10: Ngâm một đinh sắt sạch trong 200ml dung dịch CuSO4, sau khi phản ứng kết thúc lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch, làm khô nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 0,8gam.
a/ Viết phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và ion thu gọn
b/ Cho biết vai trò các chất tham gia phản ứng
c/ Xác định nồng độ mol/l của dung dịch CuSO4
Bài 11: Cho 6 gam một cây đính sắt vào 200ml dung dịch CuSO4 2M, sau một thời gian lấy đinh sắt ra thấy khối lượng đinh sắt là 6,12g
a/ Tính khối lượng Cu bám vào đinh sắt
b/ Tính CM thu được sau phản ứng
Bài 12: Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10gam trong 250gam dung dịch AgNO3 4%. Khi lấy vật ra thì lượng AgNO3 trong dung dịch giảm đi 17%
Xác định khối lượng của vật sau phản ứng.
Bài 13: Ngâm một lá kẽm trong 100 ml dung dịch AgNO3 0,1M. Viết phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và ion thu gọn, cho biết vai trò các chất tham gia phản ứng. Phản ứng kết thúc thu được bao nhiêu gam bạc và khối lượng lá kẽm tăng thêm bao nhiêu.
Bài 14: Cho 2 thanh kim loại X có hóa trị II và có khối lượng bằng nhau. Thanh 1 nhúng vào dung dịch Cu(NO3)2 và thanh 2 nhúng vào dung dịch Pb(NO3)2. Sau một thời gian thanh 1 giảm 0,2% và thanh 2 tăng 28,4% so với ban đầu. Số mol của 2 thanh tham gia phản ứng giảm như nhau. Tìm X?
Bài 15: Nhúng thanh kim loại A hóa trị 2 vào dung dịch CuSO4 một thời gian thấy khối lượng thanh giảm 0,05% , cũng nhúng thanh kim loại trên vào dd Pb(NO3)2 thì khối lượng thanh tăng 7,1%. Xác định M biết số mol CuSO4và Pb(NO3)2 pu là như nhau.
Bài 16. Nung 100 gam hh Na2CO3 và NaHCO3 đén khối lượng không đổi dược 69 gam chất rắn. Xác định % từng chất trong hỗn hợp.
Bài 17. Hòa tan 23,8 g muối M2CO3 và RCO3 vào HCl thấy thoát ra 0,2 mol khí. Cô cạn dd thu được bao nhiêu g muối khan.
LÝ THUYẾT
1/ Cho kim loại tác dụng với dung dịch axit
- Nếu biết khối lượng kim loại và số mol khí thì tính được khối lượng khí và số mol axit đã tham gia phản ứng
- Nếu biết khối lượng muối và số mol khí thì tính được khối lượng kim loại và số mol axit
- Nếu biết khối lượng kim loại và khối lượng muối thì tính được số mol khí và axit
Bài 18: Cho 14,5gam hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 6,72 lit H2
( đktc). Khối lượng(gam) muối sunfat thu được là:
A. 43,9g B. 43,3g C. 44,5g D. 34,3g
Bài 19: Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M( có hóa trị không đổi) trong dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lit khí( đktc) và dung dịch chứa 4,575g muối khan. Giá trị m là:
A. 1,38 B. 1,83g C. 1,41g D. 2,53g
Bài 20: Hòa tan hoàn toàn 5g hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl thu được dung dịch A và khí B. Cô cạn dung dịch A thu được 5,71g muối khan. Thể tích (lit) khí B thoát ra là:
A. 2,24 B. 0,224 C. 1,12 D. 0,112
2/ Từ hợp chất A chuyển thành hợp chất B
- Kiểu bài cho số mol 2 muối:
Với kiểu bài này ta tính sự chênh lệch khối lượng 2 gốc axit để tìm số mol muối
- Kiểu bài từ oxit chuyển thành muối:
Với kiểu bài này ta tính sự chênh lệch giữa khối lượng mol nguyên tử O và khối lượng gốc axit.
Bài 21: Khi lấy 3,33g muối clorua của một kim loại chỉ có khối lượng II và một lượng muối nitrat của kim loại đó có cùng số mol như muối clorua trên, thấy khác nhau 1,59g. Kim loại trong 2 muối nói trên là:
A. Mg B. Ba C. Ca D. Zn
Bài 22: Hòa tan 5,8g muối cacbonat MCO3 bằng dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thu được một chất khí và dung dịch G1. Cô cạn G1 được 7,6g muối sunfat trung hòa. Công thức hóa học của muối cacbonat là:
A. MgCO3 B. FeCO3 C. BaCO3 D. CaCO3
Bài 23:(ĐH A 2007): Hòa tan hoàn toàn 2,81g hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dung dịch H2SO4 0,1M( vừa đủ). Sau phản ứng hỗn hợp muối sunfat khan thu được sau khi cô cạn có khối lượng là:
A. 3,81g B. 4,81g C. 5,81g D. 6,81g
Bài 24: Nhiệt phân 9,4 gam Cu(NO3)2 một thời gian thu được 7,24 g chất rắn. Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt phân ĐS: 20%
Bài 25: Nhiệt phân 16,2g AgNO3 một thời gian thu được hỗn hợp khí có tổng hkối lượng 6,2gam. Tính khối lượng Ag tạo ra trong phản ứng trên ĐS: 5,4g
Bài 26: Cho 10g sắt tác dụng với dung dịch CuSO4, một thời gian thu được chất rắn A có khối lượng 10,04g. Cho chất rắn A tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thấy tạo ra V lit khí NO duy nhấtở đktc. Tính giá trị V
Bài 27: Khi cho 11g hỗn hợp gồm Al, Fe vào một bình đựng dung dịch HCl dư, sau khi kết thúc phản ứng khối lượng bình tăng thêm 10,2 g. Tính số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp
ĐS: Al: 0,2; Fe: 0,1
Bài 28: 3,78g Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo thành dung dịch Y. Khối lượng chất tan trong Y giảm 4,06g so với dung dịch XCl3. Xác định công thức muối XCl3?
ĐS: FeCl3
Bài 29: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon A, dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thấy khối lượng dung dịch nước vôi trong giảm 14,1g đồng thời tạo ra 30g kết tủa. Tính giá trị m? ĐS: 3,9g
PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN Posted on 03/04/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
1. Một số chú ý
- thực tế giải bài tập theo phương trình ion thu gọn tuân theo đầy đủ các bước của một bài tập hoá học nhưng quan trọng là việc viết phương trình phản ứng : Đó là sự kết hợp của các ion với nhau.
- Muốn viết được viết được phương trình ion thu gọn, học sinh phải nắm được bảng tính tan, tính bay hơi, tính điện li yếu của các chất, thứ tự các chất xảy ra trong dung dịch.
- Với phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn nó có thể sử dụng cho nhiều loại phản ứng : Trung hoà, trao đổi, oxi hoá – khử, … Miễn là xảy ra trong dung dịch, Sau đây tôi xin phép đi vào cụ thể một số loại
Phản ứng hỗn hợp bazơ với hỗn hợp axit và Muối cacbonat với axit.
a. Phản ứng trung hoà.
Phương trình phản ứng :
H+ + OH- => H2O
Theo phương trình phản ứng :
n H = n OH
b. Phản ứng cuả muối cacbonat với axit.
Nếu cho từ từ axit vào muối.
Phương trình :
H+ + CO32- => HCO3
-
HCO3- + H+ => CO2 + H2O
Nếu cho từ từ muối vào axit.
Phương trình :
2 H+ + CO32- => H2O + CO2
c. Phản ứng của oxit axit với hỗn hợp dung dịch kiềm.
Số mol OH-: số mol CO2= x
Nếu x<= 1 => chỉ tạo ra muối axit )
Nếu 2 >=x => chỉ tạo ra muối trung tính
Nếu 1 < x < 2 => tạo ra 2 muối.
Chú ý :
- Nếu bazơ dư chỉ thu được muối trung hoà.
- Nếu CO2 dư chỉ có muối axit.
- Nếu cùng một lúc có 2 muối thì cả 2 chất CO2 và bazơ đều hết.
- Khối lượng chung của các muối :
tổng khối lượng Các muối = tổng khối lượng cation + tổng khối lượng anion
trong đó : mCation = mKim loại , mAnion = mGốc axit
Phương pháp đường chéo Posted on 31/03/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
1. Nội dung
Thường dùng để giải các bài toán trộn lẫn các chất với nhau, có thể là đồng thể hay dị thể nhưng cuối cùng là phải đồng thể.
Nếu trộn lẫn các dung dịch thì phải cùng một chất hoặc khác chất nhưng do phản ứng với nước tạo thành một chất.
Trộn hai dung dịch của chất A có nồng độ khác nhau, ta thu được chất A có nồng độ duy nhất. Như vậy lượng chất tan trong phần đặc giảm xuống phải bằng lượng chất tan trong phần loãng tăng lên.
Áp dụng
Hoá vô cơ:
- Trộn hai dung dịch có nồng độ khác nhau.
- Trộn chất rắn vào dung dịch (Na2O vào dung dịch NaOH…)
- Cho chất khí vào dung dịch (SO3 vào dung dịch H2SO4…)
- …
Hoá hữu cơ:
- Trộn hai dung dịch khác nồng độ.
- Trộn hai chất khí vào nhau (hidrocacbon với nhau, hidrocacbon với hidro..)
Bài toán xác định thành phần hỗn hợp khi biết ctpt Posted on 19/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Bài toán xác định thành phần hỗn hợp khi biết ctpt
v MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP :
- Khai thác tính chất hóa học khác nhau của từng loại hidrocacbon, viết các phương trình phản ứng.
- Đặt a, b, c,… lần lượt là thể tích (hoặc 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 (hoặc 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, hoặc sản phẩm chỉ gồm CO2, H2O đồng thời dư hidrocacbon.
+Phản ứng cộng với H2 : Cho hỗn hợp gồm hidrocacbon chưa no và H2 qua Ni, toC (hoặc Pd, to) sẽ có phản ứng cộng.
- Độ giảm thể tích hỗn hợp bằng thể tích H2 tham gia phản ứng.
Ta luôn có :
-
+Phản ứng với dd brôm và thuốc tím dư, độ tăng khối lượng của dd chính là khối lượng của hidrocacbon chưa no.
CnH2n+2-2k + kBr2 → CnH2n+2-2kBr2k
+Phản ứng đặc trưng của ank-1-in:
2R(C≡CH)n + nAg2O → 2R(C≡CAg)n ↓ + nH2O
Khi làm toán hỗn hợp do số mol các chất luôn thay đổi qua mỗi thí nghiệm do đó khi qua thí nghiệm mới ta nên liệt kê số mol của hỗn hợp sau và trước mỗi thí nghiệm.
Lưu ý : trong công thức tính PV = nRT thì V là Vbình.
Ví dụ :
Một bình kín có dung tích 17,92 lít đựng hỗn hợp gồm khí hidro và axetilen (ở OOC và 1 atm) và một ít bột Ni xúc tác. Nung nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh đến 0oC.
a)Nếu cho ½ lượng khí trong bình qua dd AgNO3/NH3 sẽ sinh ra 1,2 gam kết tủa vàng nhạt. Tìm số gam axetilen còn lại trong bình.
b)Cho ½ lượng khí còn lại qua dd brom thấy khối lượng dd tăng lên 0,41g. Tính số gam etilen tạo thành trong bình.
c)Tính thể tích etan sinh ra và thể tích H2 còn lại sau phản ứng. Biết tỉ khối hỗn hợp đầu (H2 + C2H2 trước phản ứng) so với H2 = 4. Bột Ni có thể tích không đáng kể.
GIẢI :
a)Tính lượng axetilen còn dư :
v Phần 1 :
Sản phẩm cháy tạo kết tủa vàng nhạt với dd AgNO3/NH3 chứng tỏ hỗn hợp còn axetilen dư
Các ptpứ :
Lượng axetilen còn lại trong bình :
nC2H2 dư = 2nC2H2 pứ = 2nC2Ag2 = 2.0,005 = 0,01 (mol)
b)Tính số gam etilen tạo thành trong bình :
v Phần 2 :
Các ptpứ :
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
b →b → b (mol)
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
0,005 →2.0,005 (mol)
Áp dụng ĐLBT khối lượng :
mbình tăng = mC2H4 + mC2H2
mC2H4 = mbình tăng – mC2H2 = 2(0,41 – 0,005.26) = 0,56 (g)
Gọi y là số mol etan tạo thành.
nC2H2 pứ tạo etan = y = 0,2 – (0,01 + 0,02) = 0,17 (mol)
nEtan = 0,17 (mol)
nH2 còn lại = 0,6 – (0,02 + 2.0,17) = 0,24 (mol)
Ghi chú : Ta nên đặt các ẩn số ngay từ đầu và phải cùng đơn vị. Qua mỗi thí nghiệm sẽ giúp ta tìm một ẩn số.
Lưu ý lượng hỗn hợp mang phản ứng trong mỗi thí nghiệm có thể khác nhau nhưng tỉ lệ thành phần các chất trong hỗn hợp không đổi.
Xác định thành phần hỗn hợp
Các bước giải :
- Viết đầy đủ các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) dựa vào tính chất hóa học, cách điều chế chất. Lưu ý khả năng chất phản ứng ban đầu có thể hoặc vừa đủ hoặc còn dư sau các phản ứng hóa học.
- Đặt ẩn số các chất trong hỗn hợp, thường theo số mol hoặc nếu là hỗn hợp khí thì có thể đặt theo thể tích V.
- Thiết lập phương trình đại số theo số mol hoặc theo thể tích.
- Giải hệ phương trình đại số suy ra ẩn số.
+ Nếu có n ẩn số n phương trình thì giải bình thường.
+ Nếu có n ẩn số, m phương trình (m < n) thì biện luận.
+ Lưu ý các điều kiện mà các ẩn số phải tuân theo để kiểm tra kết quả của bài giải có đúng không.
-Tính % theo số mol (thể tích) hoặc tính khối lượng các chất, từ đó suy ra % theo khối lượng.
Công thức :
Giả sử hỗn hợp có hai chất A và B.
xA, xB : là số mol hoặc thể tích mỗi khí trong hỗn hợp (hoặc cũng có thể là % theo số mol hay thể tích các khí đó)
Bài tập ví dụ :
Bài 1 : Trộn 5,04 lít hỗn hợp khí (X) C2H6, C2H4, C3H6 với H2 (lấy dư) trong một bình kín có xúc tác Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy thể tích khí trong bình giảm đi 3,36 lít.
Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn 14,3g hỗn hợp (X) cần vừa đủ 35,28 lít O2 (đktc). Tính % khối lượng hỗn hợp khí (X), thể tích cho ở đktc.
*Tóm tắt đề :
Gọi x, y z lần lượt là số mol của C2H6, C2H4, C3H6 có trong hỗn hợp
Toán tổng hợp, phức tạp
Nguyên tắc :
- Căn cứ từng cách giải về từng dạng bài tập : xác định CTPT, CTCT, tính thành phần %…để đi giải từng phần.
- Căn cứ vào số mol CO2 và H2O của phản ứng cháy.
+ Hỗn hợp ankan và anken => n CO2 > n H2O
n H2O – n CO2 = nankan
+ Hỗn hợp anken và ankin => n CO2 < n H2O
n H2O – n CO2 = nankin
+ Hỗn hợp anken và ankin
nankan = nankin , n CO2 = n H2O
nankan > nankin , n CO2 < n H2O
nankan < nankin , n CO2 > n H2O
- Phản ứng cộng H2 :
anken + H2 → ankan
ankin + H2 → anken + ankan
Cách giải một bài toán hóa có nhiều vấn đề phức tạp :
- Lập sơ đồ, ghi vắn tắt nhưng đầy đủ số liệu và dữ kiện đã cho, ghi vấn đề cần tìm.
- Nhìn vào sơ đồ, trình bày lại cho thông suốt nội dung bài toán.
- Phân tích nội dung đề qua từng giai đoạn trên sơ đồ. Nhận biết chất nào còn, chất nào hết sau mỗi phản ứng hóa học kết thúc hoặc đặt tình trạng nghi ngờ.
+ Đôi khi dữ kiện cho ở cuối bài toán giúp xác định được sự kiện xảy ra trong các phản ứng hóa học ở trước.
+ Đối với phản ứng hóa học hữu cơ, nếu đề bài không cho không được xem phản ứng có hiệu suất 100%.
- Viết phương trình phản ứng xảy ra theo từng giai đoạn.
- Đặt ẩn số cho vấn đề cần tìm và ẩn số trung gian. Xây dựng các phương trình đại số bằng cách dựa vào dữ kiện đã cho và các phương trình hóa học xảy ra. Cần lưu ý :
+ Phân tử lượng của một chất.
+ Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp.
+ Tỉ khối hơi của chất khí và của một hỗn hợp khí.
+ Phương trình trạng thái đối với một khối lượng khí không thay đổi.
+ Phương trình Claperon – Mendeleep đối với một khối lượng khí thay đổi.
+ Định luật bảo toàn khối lượng.
+ Nồng độ % và nồng độ mol/l của dd.
+Giải hệ phương trình đại số để tìm nghiệm.
(*) Lưu ý điều kiện của bài toán.Xác định CTPT dựa vào phương pháp biện luận Posted on 18/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Phương pháp biện luận
Dựa vào giới hạn xác định CTPT của một hydrocacbon:
Khi số phương trình đại số thiết lập được ít hơn số cần tìm, có thể biện luận dựa vào giới hạn:
CXHY thì: y ≤ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương; x ≥ 1, nguyên.
Nếu không biện luận được hay biện luận khó khăn có thể dùng bảng giá trị số để tìm kết quả.
Điều kiện biện luận chủ yếu của loại toán này là: hóa trị các nguyên tố. Phương pháp biện luận trình bày ở trên có thể áp dụng để xác định CTPT của một chất hoặc nếu nằm trong 1 hỗn hợp thì phải biết CTPT của chất kia.
Biện luận theo phương pháp ghép ẩn số để xác định CTPT của một hydrocacbon:
a)Các bước cơ bản:
Bước 1 : Đặt số mol các chất trong hỗn hợp là ẩn số.
Bước 2 : Ứng với mỗi dữ kiện của bài toán ta lập một phương trình toán học.
Bước 3 : Sau đó ghép các ẩn số lại rút ra hệ phương trình toán học. Chẳng hạn:
a + b = P (với a, b là số mol 2 chất thành phần)
an + bm = Q (với n, m là số C của 2 hydrocacbon thành phần)
Bước 4 : Để có thể xác định m, n rồi suy ra CTPT các chất hữu cơ thành phần, có thể áp dụng tính chất bất đẳng thức:
Giả sử : n < m thì n(x + y) < nx + my < m(x + y)
Hoặc từ mối liên hệ n,m lập bảng giá trị số biện luận.
Nếu A, B thuộc hai dãy đồng đẳng khác nhau ta phải tìm x, y rồi thế vào phương trình nx + my = Q để xác định m,n CTPT.
Một số phương pháp biện luận xác định dãy đồng đẳng và CTPT hydrocacbon:
v Cách 1 : Dựa vào phản ứng cháy của hydrocacbon, so sánh số mol CO2 và số mol H2O. Nếu đốt 1 hydrocacbon (A) mà tìm được :
v Cách 2 : Dựa vào CTTQ của hydrocacbon A :
Bước 1 : Đặt CTTQ của hydrocacbon là :
CnH2n+2-2k (ở đây k là số liên kết љ hoặc dạng mạch vòng hoặc cả 2 trong CTCT A).
Điều kiện k ≥ 0, nguyên. Nếu xác định được k thì xác định được dãy đồng đẳng của A.
- k = 0 A thuộc dãy đồng đẳng ankan
- k = 1 A thuộc dãy đồng đẳng anken
- k = 2 A thuộc dãy đồng đẳng ankin hay ankadien
Để chứng minh hai ankan A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng, ta đặt A : CnH2n+2-2k ; B : CmH2m+2-2k’. Nếu tìm được k = k’ thì A, B cùng dãy đồng đẳng.
Bước 2 : Sau khi biết được A, B thuộc cùng dã đồng đẳng, ta đặt CTTQ của A là CxHy. Vì B là đồng đẳng của A; B hơn A n nhóm –CH2- thì CTTQ của B : CxHy(CH2)n hay Cx+nHy+2n.
Bước 3 : Dựa vào phương trình phản ứng cháy của A, B, dựa vào lượng CO2, H2O, O2 hoặc số mol hỗn hợp thiết lập hệ phương trình toán học, rồi giải suy ra x, y, n → Xác định được CTPT A, B.
v Cách 3 : Dựa vào khái niệm dãy đồng đẳng rút ra nhận xét :
- Các chất đồng đẳng kế tiếp nhau có khối lượng phân tử lập thành một cấp số cộng công sai d = 14.
- Có một dãy n số hạng M1, M2…., Mn lập thành một cấp số cộng công sai d thì ta có
+ Số hạng cuối Mn = M1 + (n-1)d
+ Tổng số hạng
+ Tìm M1,…, Mn suy ra các chất
Trong một bài toán thường phải kết hợp nhiều phương pháp.
Ví dụ :
Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hydrocacbon A, B (có M hơn kém nhau 28gam) thì thu được 0,3 mol CO2 và 0,5 mol H2O. Tìm CTPT & tên A, B
GIẢI :
Hydrocacbon A, B có M hơn kém nhau 28g A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng.
Cách 1 :
Xác định CTPT dựa vào phương pháp giá trị trung bình Posted on 18/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Phương pháp giá trị trung bình (xác định CTPT của hai hay nhiều chất hữu cơ trong hỗn hợp): Là phương pháp chuyển hỗn hợp nhiều giá trị về một giá trị tương đương, nhiều chất về một chất tương đương.
v Đặc điểm:
Phương pháp giá trị trung bình được dùng nhiều trong hóa hữu cơ khi giải bài toán về các chất cùng dãy đồng đẳng. Một phần bản chất của giá trị trung bình được đề cập đến ở việc tính phần trăm đơn vị và khối lượng hỗn hợp khí trong bài toán tỉ khối hơi ở chương đầu lớp 10. Do đó, học sinh dễ dàng lĩnh hội phương pháp này để xác định CTPT của hai hay nhiều chất hữu cơ trong hỗn hợp.
Phương pháp khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp ( )
Chất tương đương có khối lượng mol phân tử là khối lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp. Các bước giải :
Bước cơ bản : Xác định CTTQ của hai chất hữu cơ A, B
Bước 1 : Xác định CTTB của hai chất hữu cơ A, B trong hỗn hợp
Bước 2 : Tìm qua các công thức sau :
Bước 3 : Biện luận tìm MA, MB hợp lý => CTPT đúng của A và B
Phạm vi ứng dụng: sử dụng có lợi nhiều đối với hỗn hợp các chất cùng dãy đồng đẳng
Phương pháp CTPT trung bình của hỗn hợp:
v Phạm vi ứng dụng : Khi có hỗn hợp gồm nhiều chất, cùng tác dụng với một chất khác mà phương trình phản ứng tương tự nhau (sản phẩm, tỉ lệ mol giữa nguyên liệu và sản phẩm, hiệu suất, phản ứng tương tự nhau), có thể thay thế hỗn hợp bằng một chất tương đương, có số mol bằng tổng số mol của hỗn hợp. Công thức của chất tương đương gọi là CTPT trung bình.
v Phương pháp giải :
v Một số lưu ý:
1)Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B là đồng đẳng liên tiếp thì : m = n + 1 (ở đây n, m là số C trong phân tử A, B).
2)Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B hơn kém nhau k nguyên tử C thì m = n + k.
3)Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B cách nhau k nguyên tử C thì : m = n + (k+1).
4)Nếu bài cho anken, ankin thì n, m ≥ 2.
5)Nếu bài toán cho A, B là hydrocacbon ở thể khí trong điều kiện thường (hay điều kiện tiêu chuẩn) thì n, m ≤ 4.
v Bài toán ví dụ :
Đốt cháy hoàn toàn 19,2gam hỗn hợp 2 ankan liên tiếp thu được 14,56 lit CO2 (ở O0C, 2 atm). Tìm CTPT 2 ankan.
GIẢI :
nCO2 = an + bm = 1,3 (1)
mhh = (14n + 2)a + (14m + 2)b = 19,2
14(bm + an) + 2(a+b) = 19,2 (2)
Từ (1), (2) suy ra : a + b = 0,5 = nhh
= mhh/nhh = 19,2/0,5 = 38,4
MA < 38,5 < MB = MA + 14
Vậy A: C2H6 và B:C3H8
Xác định CTPT dựa vào phương pháp thể tích Posted on 18/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Phương pháp thể tích (phương pháp khí nhiên kế):
v Phạm vi ứng dụng : Dùng để xác định CTPT của các chất hữu cơ ở thể khí hay ở thể lỏng dễ bay hơi.
v Cơ sở khoa học của phương pháp : Trong một phương trình phản ứng có các chất khí tham gia và tạo thành (ở cùng điểu kiện nhiệt độ, áp suất) hệ số đặt trước công thức của các chất không những cho biết tỉ lệ số mol mà còn cho biết tỉ lệ thể tích của chúng.
Phương pháp giải
Bước 1 : Tính thể tích các khí VA, VO2, VCO2, VH2O (hơi)…
Bước 2 : Viết và cân bằng phương trình phản ứng cháy của hydrocacbon A dưới dạng CTTQ CXHY
Bước 3 : Lập các tỉ lệ thể tích để tính x,y
Cách khác : Sau khi thực hiện bước 1 có thể làm theo cách khác:
-Lập tỉ lệ thể tích VA : VB : VCO2 : VH2O rồi đưa về tỉ lệ số nguyên tối giản m:n:p:q.
-Viết phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ A dưới dạng:
mCXHY + nCO2 =>pCO2 + qH2O
-Dùng định luật bảo toàn nguyên tố để cân bằng phương trình phản ứng cháy sẽ tìm được x và y => CTPT A
* Một số lưu ý :
-Nếu VCO2 : VH2O = 1 : 1 => C : H = nC : nH = 1 : 2-Nếu đề toán cho oxi ban đầu dư thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh (ngưng tụ hơi nước) thì trong khí nhiên kế có CO2 và O2 còn dư. Bài toán lý luận theo CXHY.
-Nếu đề toán cho VCxHy = VO2 thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh thì trong khí nhiên kế có CO2 và CXHY dư. Bài toán luận theo oxi.
-Khi đốt cháy hay oxi hóa hoàn toàn một hydrocacbon mà giả thiết không xác định rõ sản phẩm, thì các nguyên tố trong hydrocacbon sẽ chuyển thành oxit bền tương ứng trừ:
N2→ khí N2
Halogen→khí X2 hay HX (tùy bài)
Bài tập ví dụ
Ví dụ:Trộn 0,51 lit hỗn hợp C gồm hydrocacbon A và CO2 với 2,5 lit O2 rồi cho vào khí nhiên kế đốt cháy thì thu được 3,4 lit khí, làm lạnh chỉ còn 1,8 lit. Cho hỗn hợp qua tiếp dung dịch KOH (đặc) chỉ còn 0,5 lit khí. Các V khí đo cùng điều kiện. Tìm CTPT của hydrocacbon A.
Tóm tắt đề :
Xác định CTPT dựa vào phản ứng cháy Posted on 04/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
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 hoặc khối lượng các chất sản phẩm (CO2, H2O) một cách trực tiếp hoặc gián tiếp (tức tìm được khối lượng CO2, H2O sau một phản ứng trung gian).
1) Phương pháp giải:
Bước 1 : Tính MA
Bước 2 : Đặt A : CXHY
*Viết phương trình phản ứng cháy.
Từ đó suy ra CTPT A
Một số lưu ý :
1)Nếu đề bài cho : oxi hóa hoàn toàn một chất hữu cơ A thì có nghĩa là đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ A thành CO2 và H2O.2)Oxi hóa chất hữu cơ A bằng CuO thì khối lượng oxi tham gia phản ứng đúng bằng độ giảm khối lượng a(g) của bình đựng CuO sau phản ứng oxi hóa. Thông thường trong bài toán cho lượng oxi tham gia phản ứng cháy, để tìm khối lượng chất hữu cơ A nên chú ý đến định luật bảo toàn khối lượng
mA + a = mCO2 + mH2O
3)Sản phẩm cháy (CO2, H2O) thường được cho qua các bình các chất hấp thụ chúng.
4)Bình đựng CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4 đặc, P2O5, dung dịch kiềm,…hấp thụ nước.
Bình đựng các dung dịch kiềm…hấp thụ CO2.
Bình đựng P trắng hấp thụ O2.
5)Độ tăng khối lượng các bình chính là khối lượng các chất mà bình đã hấp thụ.
6)Nếu bài toán cho CO2 phản ứng với dung dịch kiềm thì nên chú ý đến muối tạo thành để xác định chính xác lượng CO2.
7)Viết phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ với oxi nên để oxi lại cân bằng sau từ vế sau đến vế trước. Các nguyên tố còn lại nên cân bằng trước, từ vế trước ra vế sau phương trình phản ứng.
2) Bài tập ví dụ :Ví dụ 1 :Đốt cháy hoàn toàn 0,58g một hydrocacbon A được 1,76g CO2 và 0,9g H2O. Biết A có khối lượng riêng DA ≈2,59g/l. Tìm CTPT A
Tóm tắt :
0,58g X + O2 → (1,76g CO2; 0,9g H2O)
DA 2,59g/l. Tìm CTPT A ?
GIẢI :
*Tìm MA :
Biết DA => MA = 22,4.2,59 = 58
*Viết phương trình phản ứng cháy, lập tỉ lệ để tìm x,y.
=>x = 4
y = 10
Vậy CTPT A : C4H10
Ví dụ 2 : Khi đốt cháy hoàn toàn 0,42g một hydrocacbon X thu toàn bộ sản phẩm qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng KOH dư. Kết quả, bình 1 tăng 0,54g; bình 2 tăng 1,32g. Biết rằng khi hóa hơi 0,42g X chiếm thể tích bằng thể tích của 1,192g O2 ở cùng điều kiện. Tìm CTPT của X.
Tóm tắt đề :
Tìm CTPT X ?
GIẢI :
*Tính MX :
0,42g X có VX = VO2 của 0,192g O2 (cùng điều kiện)
Ta có :
Đề bài cho khối lượng CO2, H2O gián tiếp qua các phản ứng trung gian ta phải tìm khối lượng CO2, H2O
*Tìm mCO2, mH2O :
-Bình 1 đựng dd H2SO4đ sẽ hấp thụ H2O do đó độ tăng khối lượng bình 1 chính là khối lượng của H2O :
∆m1 = mH2O = 0,54g (2)
-Bình 2 đựng dd KOH dư sẽ hấp thụ CO2 do đó độ tăng khối lượng bình 2 chính là khối lượng của CO2 :
∆m2 = mCO2 = 1,32g (3)
=>x = 5
y = 10
Vậy CTPT X : C5H10 (M = 70đvC)
Xác định CTPT dựa vào khối lượng
Posted on 04/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
BÀI TOÁN LẬP CTPT HYDROCACBONI 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 (lit) ở nhiệt độ T=t+273 (0K) và áp suất P(atm)
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.
Bước 2 : Đặt CTPT chất A: CXHY
Xác định thành phần các nguyên tố trong hydrocacbon.
Cách 1 : Dùng 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.
-
=> CTTN : (CαHβ)n
-Xác định n: biện luận từ CTTN để suy ra CTPT đúng của A :
y≤ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ≥ 1, nguyên dương.
=>Từ đó xác định được CTPT đúng của chất hữu cơ A.
Lưu ý: Khi bài toán yêu cầu xác định CTĐG nhất của chất hữu cơ A (hay CTN của A) hoặc khi đề không cho dữ kiện để tìm MA thì ta 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
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
Cách 1 : giải theo phương pháp khối lượng hay % khối lượng :
Đặt A : CXHY
Bình đựng Ca(OH)2 hấp thụ CO2 và H2O
Ca(OH)2 + CO2 => CaCO3 ↓ + H2O
m↓ = mCaCO3 = 1g
nCO2 = nCaCO3 = 1/100 = 0,01mol
=>nC = nCO2 = 0,01 mol => mC = 12.0,01 = 0,12g
mCO2 = 0,01.44 = 0,44g
∆mbinh = mCO2 + mH2O
=>mH2O = 0,8-0,44 = 0,36g
Vậy CTPT của A : CH4
Cách 2 : Biện luận dựa vào điều kiện y ≤ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ≥ 1, nguyên => x = 1 và y = 4 => CTPT A.
So sánh và giải thích Posted on 04/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
BÀI TẬP SO SÁNH GIẢI THÍCH CẤU TẠO, TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA CÁC HYDROCACBONv Nguyên tắc : Dựa vào sự so sánh về đặc điểm cấu tạo các chất rồi suy ra tính chất hóa học của các chất đó.
v Bài tập ví dụ : So sánh phản ứng trùng hợp và phản ứng cộng.
GIẢI :
*Giống nhau : Đều là phản ứng cộng hợp các phân tử nhỏ thành một phân tử mới.
*Khác nhau :
Phản ứng cộng : Chỉ đơn thuần cộng 2 phân tử nhỏ (monome) thành một phân tử mới cũng là monome. Chỉ cần một trong hai monome ban đầu có ít nhất một liên kết π trong phân tử.
Phản ứng trùng hợp : Không chỉ cộng 2 mà cộng nhiều phân tử giống nhau hoặc tương tự nhau thành một phân tử mới có khối lượng và kích thước rất lớn gọi là những polime.
Các monome tham gia phản ứng trùng hợp nhất thiết phải có ít nhất một liên kết π trong phân tử.
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 C-C trong buta-1,3-dien chỉ bằng 1,46A0 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,t0?
4)So sánh nhiệt độ dôi 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 10000C 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, Ido với các ankan?
7)Tại sao cao su khi cháy lại có nhiểu khói đen? Làm thế nào để khói đen ít lại?
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 , . 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+1 Br là một nhóm chức được không? Tại sao?
Viết phương trình phản ứng giữa các chất Posted on 04/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
BÀI TẬP VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG GIỮA CÁC CHẤTNhững chú ý khi làm loại bài tập này :
-Phải nắm vững các phản ứng hóa học của các hidrocacbon.
-Nhớ các điểm đặc biệt trong các phản ứng, ví dụ :
Ankan :
-Phản ứng thế : Từ C3 trở lên nếu thế với Cl2 (askt, 1:1) sẽ thu được hỗn hợp sản phẩm là đồng phân của nhau.
-Phản ứng cracking : Chỉ có ở ankan từ C3 trở lên.
-Phản ứng Đềhidro hóa đôi khi cũng được gọi là phản ứng cracking nhưng xúc tác là Ni, to.
-Lưu ý : Phản ứng cộng H2 và đề H2 đều có xúc tác là Ni, to.
Xicloankan :
-Vòng C3, C4 chỉ có phản ứng cộng mở vòng không có phản ứng thế. Vòng C5 trở lên không có phản ứng cộng chỉ có phản ứng thế.
Aken, ankadien, ankin :
-Phản ứng cộng : Nếu tác nhân bất đối cộng với anken bất đối thì sản phẩm chính được xác định theo quy tắc Macopnhicop. Chú ý đến sản phẩm.
-Đối với ankin thì cần chú ý đến xúc tác để biết 1 hoặc 2 liên kết sẽ bị đứt.
-Phản ứng trùng hợp : Cần chú ý các phản ứng trùng hợp 1,4 thường tạo thành cao su.
v Bài tập ứng dụng :
Bài 1 :a)Viết phương trình phản ứng khi cho propen, propin, divinyl tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1.b)Hỏi khi cho 3 chất trên tác dụng với HCl (có xt) theo tỉ lệ 1 : 1 thì thu được những sản phẩm gì? Gọi tên chúng.
c)Hãy cho biết CTCT và tên gọi của sản phẩm khi cho isopren và penta-1,4-dien tác dụng với dd Br2, HCl theo tỉ lệ mol 1 : 1. Viết CTCT của polime thu được khi trùng hợp 2 ankadien cho trên.
GIẢI :
a)Phản ứng cộng giữa hydrocacbon không no với tác nhân đối xứng thì tương đối đơn giản. Tùy vào tỉ lệ số mol mà 1 hoặc 2 liên kết π sẽ bị đứt.
Ptpứ : Xem phần tóm tắt hóa tính
b)Tác dụng với HCl (1 : 1)
Áp dụng quy tắc Macopnhicop
*Propen cộng HCl cho 2 sản phẩm.
v Bài tập tương tự :
1) Viết phương trình phản ứng của but-1-in, buta-1,3-dien với H2, Br2, HCl, H2O. Gọi tên sản phẩm.
2) Khi trùng hợp buta-1,3-dien với xúc tác Na ta thu được cao su Buna có lẫn 2 sản phẩm phụ A và B. A là một chất dẻo không có tính đàn hồi, mỗi mắc xích có một mạch nhánh là nhóm vinyl. B là hợp chất vòng có tên là 1-vinylxiclohexan có phân tử bằng 108. Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng CTCT.
3) Phản ứng cracking là gì? Viết các phương trình phản ứng dạng tổng quát khi cracking một ankan.
-Khi cracking butan thu được một hỗn hợp gồm 7 chất, trong đó có H2 và C4H8. Hỏi CTCT của butan là n hay iso? Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra?
4) Olefin là gì? Với CTPT CnH2n có thể có các chất thuộc dãy đồng đẳng nào? Nêu tính chất hóa học cơ bản của nó?
Viết phương trình phản ứng khi cho propylen tác dụng với O2, dd Br2, HCl, dd KMnO4, phản ứng trùng hợp.
Hợp chất C6H12 khi cộng hợp HBr chỉ thu được một sản phẩm duy nhất, định CTCT có thể có của olefin này và viết phương trình phản ứng.
5) Viết phương trình phản ứng (nếu có) của các hợp chất sau với dd AgNO3/NH3
a) Axetylen
b) But-1-in
c) But-2-in
6) Muốn điều chế n-pentan, ta có thể hidro hóa những anken nào? Viết CTCT của chúng.
7) Viết phương trình phản ứng điều chế các hợp chất sau đây từ những anken thích hợp :
a)CH3CHBr – CHBrCH3
b) CH3CHBr – CBr(CH3)2
c) CH3CHBr – CH(CH3)2
Tinh chế-tách Posted on 03/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Tách và tinh chếa. Tách
Tách rời là tách riêng tất cả nguyên chất ra khỏi hỗn hợp bằng cách tách dần từng chất một. thí nghiệm này khó, đòi hỏi phải chọn hóa chất thích hợp để tách và hoàn nguyên lại chất đó.
Sơ đồ:
v Phương pháp
Phương pháp vật lí:
- Phương pháp chưng cất để tách rời những chất lỏng hòa tan vào nhau, có thể dùng phương pháp chưng cất rồi dùng phương pháp ngưng tụ để thu các hóa chất.
- Phương pháp chiết để tách những chất hữu cơ tan được trong nước với các chất hữu cơ không tan được trong nước.
- Phương pháp lọc để tách các chất không tan ra khỏi dung dịch.
Phương pháp hóa học:
Chọn những hóa chất thích hợp cho từng riêng chất để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp, đồng thời chỉ dùng những phản ứng hóa học mà sau khi phản ứng dễ dàng để tái tạo các chất ban đầu.
v Bài tập ví dụ :
Tách riêng từng khí ra khỏi hỗn hợp khí gồm CH4, C2H4, C2H2 và CO2.
GIẢI :
Nhận xét : CO2 tan trong dd nước vôi trong, CH4, C2H4, C2H2 thì không .
Sơ đồ tách
Lời giải và phương trình phản ứng:
Dẫn hỗn hợp khí qua dd Ca(OH)2 dư, thu được ↓ CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Thoát ra ngoài là hỗn hợp khí CH4, C2H4, C2H2 được dẫn qua dd AgNO3/NH3 thì C2H2 bị giữ lại trong ↓ C2Ag2, các khí CH4, C2H2 thoát ra.
C2H2 + 2AgNO3 (dd) + 2NH3 → C2Ag2 ↓ + 2NH4NO3
Tiếp tục dẫn hỗn hợp khí CH4, C2H4 qua dd nước Brom thì C2H4 bị giữ lại, CH4 thoát ra ta thu được CH4 ↑
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Tái tạo CO2 bằng cách nhiệt phân kết tủa CaCO3
Tái tạo C2H2 bằng cách cho kết tủa C2Ag2 tác dụng với dd HCl
C2Ag2 + 2HCl → C2H2 ↑ + 2AgCl ↓
Tái tạo C2H4 bằng cách cho chất lỏng C2H4Br2 tác dụng với Zn/rượu:
C2H4Br2 + Zn C2H4 + ZnBr2
v Bài tập tương tự :
Tách rời các khí sau ra khỏi hỗn hợp gồm :
a) NH3, but-1-in, buta-1,3-dien và butan
b) Khí HCl, but-1-in và butan
b. Tinh chế :
v Nguyên tắc : Tinh chế là làm sạch hóa chất nguyên chất nào đó bằng cách loại bỏ đi tạp chất ra khỏi hỗn hợp (nguyên chất và tạp chất).
v Phương pháp : Dùng hóa chất tác dụng với tạp chất mà không phản ứng với nguyên chất tạo ra chất ta hoặc tạo ra chất kết tủa lọc bỏ đi.
Sơ đồ tinh chế :
Một số phản ứng tách và tái tạo :
Hidrocacbon Phản ứng để tách Phản ứng tái tạo Phương pháp thu hồi
Ankenc=c R-CH=CH2 + Br2 → R-CHBr-CH2Br
R-CHBr-CH2Br
R-CH=CH2
Thu lấy khí anken bay ra (hoặc chiết lấy anken lỏng phân lớp)
Etilen CH2=CH2 CH2=CH2 + H2SO4 →CH3-CH2OSO3H
CH3-CH2OSO3H
CH2=CH2+H2SO4
Ankin-1 và axetilen R-C≡CH
2R-C≡CH + Ag2O->R-C≡CAg+ 2H2O
R-C≡CAg+ HCl → R-C≡CH +AgCl↓
Lọc bỏ kết tủa để thu hồi ankin lỏng hoặc thu lấy ankin khí.
Benzen và các đồng đẳng của
Không tan trong nước và trong các dd khác nên dùng
benzen. phương pháp chiết để tách.
- Nếu có anken và ankin thì tách ankin trước bằng dd AgNO3/NH3 vì ankin cũng cho phản ứng cộng với dd Br2 như anken.
v Bài tập ví dụ :
Ví dụ 1 :
Tinh chế (làm sạch) Propilen có lẫn propin, propan và khí sunfurơ
GIẢI :
Lưu ý : SO2 và C3H6 đều làm cho phản ứng với dd Brom nên phải tách SO2 trước rồi mới dùng dd Brom để tách lấy C3H6 ra khỏi hỗn hợp rồi tinh chế.
v Bài tập tương tự :
1)Tinh chế C3H8 lẫn NO2 và H2S, hơi nước.
2)Tinh chế C2H6 lẫn NO, NH3, CO2
3)Làm sạch etan có lẫn etilen và làm sạch etilen có lẫn etan.
4) Làm sạch etan có lẫn axetilen và ngược lại.
5)Làm sạch etilen có lẫn axetilen và ngược lại.
Nhận biết Posted on 03/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
Nhận biếtv Phương pháp:
- Làm thí nghiệm với các mẫu thử
Chỉ dùng những phản ứng đặc trưng của hidrocacbon để nhận biết.
Các phản ứng dùng để nhận biết phải đơn giản, dễ thực hiện và phản ứng phải dễ quan sát sự thay đổi (màu sắc, kết tủa, sủi bọt khí…).
Khi có chất hữu cơ và vô cơ nên nhận biết chất vô cơ trước nếu được.
v Lưu ý
- CO2 và SO2 đều làm đục nước vôi trong nhưng SO2 tạo kết tủa vàng đục với H2S hay làm mất màu nước Brom.
- H2O (hơi) làm màu trắng của CuSO4 khan thành màu xanh.
- N2 khí trơ, không cháy.
- NH3 làm xanh quì ẩm hay tạo khói trắng với HCl tạo NH4Cl.
- HCl(khí) làm đỏ quì ẩm hay tạo khói trắng với NH3 tạo NH4Cl.
- HCl(dung dịch) làm đỏ quì tím, sủi bọt CO2 với CaCO3.
- NO là khí không màu hóa nâu khi gặp không khí.
- NO2 là khí màu nâu đỏ.
- H2 cho qua CuO nung nóng, CuO từ màu đen chuyển thành màu đỏ.
- CO cho lôi qua dung dịch PdCl2, sản phẩm khí cho lội qua nước vôi trong dư thì nước vôi trong bị đục.
- Phân biệt anken với các hidrocabon khác có số liên kết π:lấy cùng mộ lượng thể tích như nhau của các hidrocacbon rồi nhỏ từng giọt dung dịch Brom (cùng nồng độ) vào mẫu. mẫu nào có thể tích Br2 bị mất màu nhiều hơn ứng với hidrocabon có nhiều liên kết π.
- Phân biệt axetilen với các ank-1-in khác: cho những thể tích bằng nhau của các chất thử tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 rồi định lượng kết tủa để kết luận.
- Phân biệt ank-1-in với các ankin khác: ank-1-in tạo kết tủa vàng nhạt với dung dịch AgNO3 trong NH3.
- Bảng nhận biết các hidrocacbon
BẢNG HỆ THỐNG NHẬN BIẾT CÁC CHẤT HỮU CƠ
Chất Thuốc thử Phương trình phản ứngHiện tượng
Ankan Cl2/ás CnH2n+2 + Cl2 ->CnH2n+1Cl + HCl
Sản phẩm sau PƯ làm hồng giấy quỳ ẩm
Anken
dd Br2 CnH2n + Br2 -> CnH2nBr2Mất màu
dd KMnO43CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O -> 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH
mất màu
Khí Oxi 2CH2 = CH2 + O2 ->CH3CHOSp cho pứ tráng gương
Ankađien dd Br2 CnH2n-2 + 2Br2 -> CnH2nBr4Mất màu
Ankin
dd Br2 CnH2n-2 + 2Br2 -> CnH2nBr4Mất màu
dd KMnO43CH≡CH+8KMnO4 +4H2O-> 3HOOC-COOH + 8MnO2+8KOH
mất màu
AgNO3/NH3 (có nối 3 đầu mạch)
HC ≡ CH + 2[Ag(NH3)2]OH -> Ag – C≡C – Ag↓ + 2H2O + 4NH3R-C ≡ C-H + [Ag(NH3)2]OH -> R-C ≡C-Ag↓+ H2O + 2NH3
kết tủa màu vàng nhạt
dd CuCl trong NH3
CH ≡ CH + 2CuCl + 2NH3 -> Cu – C ≡ C – Cu↓ + 2NH4ClR – C ≡ C – H + CuCl + NH3 -> R – C ≡ C – Cu↓ + NH4Cl
kết tủa màu đỏ
Cu(OH)2NaOH, t0
RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH ->RCOONa + Cu2O↓ + 3H2O
¯ đỏ gạch
dd BromRCHO + Br2 + H2O -> RCOOH + 2HBr
Mất màu
v Bài tập ví dụ :
Nhận biết các lọ khí mất nhãn :
Bài 1 :a) N2, H2, CH4, C2H4, C2H2b) C3H8, C2H2, SO2, CO2
GIẢI :
a)N2, H2, CH4, C2H4, C2H2
Có 3 cách giải :
Cách 1 :
Nhận xét :
-N2 : không cho phản ứng cháy
-H2 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy không làm đục nước vôi trong
-CH4 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy làm đục nước vôi trong
-Các khí còn lại dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết.
Tóm tắt cách giải :
-Lấy mỗi khí một ít làm mẫu thử.
-Dẫn lần lượt các khí đi qua dd AgNO3/NH3. Khí nào tạo được kết tủa vàng là C2H2
C2H2 + Ag2O ->AgC≡CAg ↓ + H2O
-Dẫn các khí còn lại qua dd nước Brom (màu nâu đỏ). Khí nào làm nhạt màu nước brom là C2H4
H2C=CH2 + Br2 → BrH2C-CH2Br
-Lần lượt đốt cháy 3 khí còn lại. Khí không cháy là N2. Sản phẩm cháy của hai khí kia được dẫn qua dd nước vôi trong. Sản phẩm cháy nào làm đục nước vôi trong là CH4. Mẫu còn lại là H2.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
H2 + ½ O2 →H2O
Cách 2 :
-Dẫn 5 khí trên lần lượt qua dd brom, có 2 khí làm mất màu dd nước brom (nhóm 1) gồm C2H4 và C2H2. 3 khí còn lại không có hiện tượng gì thoát ra ngoài (nhóm 2) gồm CH4 và CO2, H2.
-Sau đó nhận biết các khí trong mỗi nhóm trên tương tự cách 1.
Cách 1 tối ưu hơn cách 2.
b)C3H8, C2H2, SO2, CO2
Nhận xét :
Có 3 cách :
Cách 1 :
- Dẫn 4 khí trên lần lượt qua dd nước vôi trong dư. Có 2 khí làm đục nước vối trong (nhóm 1) và 2 khí kia không làm đục nước vôi trong (nhóm 2).
- Cho 2 khí ở mỗi nhóm lần lượt qua dd nước Brom. Khí ở nhóm 1 làm mất màu nâu đỏ của dd Brom là SO2 và khí ở nhóm 2 cũng có hiện tượng như vậy là C2H2. Hai khí còn lại là CO2 và C3H8.
Cách 2 :
- Dùng phản ứng đặc trưng để nhận biết.
- Thứ tự nhận biết C2H2, SO2, CO2, C3H8
Cách 3 :
- Dẫn 4 khí trên lần lượt vào dd Brom, có 2 khí làm mất màu nâu đỏ của dd Brom (nhóm 1) và 2 khí kia không có hiện tượng gì (nhóm 2).
- Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 1 qua dd AgNO3/NH3. Khí nào tạo kết tủa vàng nhạt là C2H2, khí còn lại là SO2.
- Dẫn lần lượt 2 khí ở nhóm 2 qua dd nước vôi trong. Khí nào làm đục nước vôi trong là CO2, còn lại là C3H8.
Vậy có nhiều cách để giải bài này nhưng cách 2 là tối ưu hơn cả.
v Bài tập tương tự :
1)Pentan, pent-1-en, pent-1-in, dd AgNO3, nước, dd NH4OH, nước Brom, dd HCl, dd HI (chỉ sử dụng quì tím)
3)Chỉ dùng 1 hóa chất nhận biết : n-butan, but-2-en, buta-1,3-dien, vinylacetylen.
4)Nhận biết : n-hexan, hex-2-en, hex-1-en, n-heptan
5*)Nhận biết các lọ mất nhãn sau :
a) Khí etan, etylen, acetylen (bằng 2 cách)
b) Khí metan, etylen, SO2, NO2, và CO2.
Đồng đẳng-Đồng phân-Danh pháp Posted on 03/01/2010 by BÀI TẬP HÓA HỌC
1. ĐÔNG ĐĂNG, ĐÔNG PHÂN, DANH PHÁP
a. Đồng đẳng
v Phương pháp:
Có 2 cách xác định dãy đồng đẳng của các hidrocacbon:
Dựa vào định nghĩa đồng đẳng.
Dựa vào electron hóa trị để xác định.
v Lưu ý:
Ankan còn gọi là Parafin, dãy đồng đẳng parafin chính là dãy đồng đẳng của metan.
Anken còn gọi là Olefin, dãy đồng đẳng olefin chính là dãy đồng đẳng của etilen.
Buta-1,3-đien còn được gọi là đivinyl.
Hidrocacbon CxHy luôn có: y là số chẵn, x≤y≤2x + 2.
Bài tập ví dụ:
Chứng minh rằng công thức chung của dãy đồng đẳng của CH4 là CnH2n+2
Cách 1: Dựa vào định nghĩa dãy đồng đẳng thì dãy đồng đẳng của metan là:
CH4 + KCH2= C1+kH4+2k
Đặt n=1+k =>n+2=4+2k. Do đó dãy đồng đẳng của metan là CnH2n+2.
Cách 2: Dựa vào số electron hóa trị
Số electron của nC là 4n.
Số electron của 1C dùng để liên kết với các C khác là 2.
=>Số electron hóa trị của nC dùng để liên kết với các C khác là [2(n-2)+2]=2n-2 (vì trong phân tử chỉ tồn tại liên kết đơn).
Sở dĩ “+2” vì 1C đầu mạch chỉ liên kết với 1C nên dung 1electron hóa trị, 2C đầu mạch dung 2 electron hóa trị.
Số electron hóa trị dung để liên kết với H: 4n-2n-2=2n+2
Vì mỗi nguyên tử H chỉ có 1electron hóa trị nên số electron hóa trị của H trong phân tử là 2n+2.
=> Công thức chung của ankan là CnH2n+2.
Ví dụ 2 :
CT đơn giản nhất của 1 ankan là (C2H5)n. Hãy biện luận để tìm CTPT của chất trên.
GIẢI :
CT đơn giản của ankan là (C2H5)n. Biện luận để tìm CTPT ankan đó:
Cách 1 :
Nhận xét : CT đơn giản trên là 1 gốc ankan hóa trị 1 tức có khả năng kết hợp thêm với 1 gốc như vậy nữa n = 2 CTPT ankan C4H10
Cách 2 :
CTPT của ankan trên : (C2H5)n = CxH2x+2
2n = x và 5n = 2x + 2
5n = 2.2n + 2 n = 2 CTPT ankan : C4H10
Cách 3 :
Ankan trên phải thỏa điều kiện số H ≤ 2.số C + 2
5n ≤ 2.2n + 2
n ≤ 2
n = 1 thì số H lẽ loại
n = 2 CTPT ankan là C4H10 (nhận)
Vậy CTPT ankan là C4H10
v Bài tập tương tự :
1) Viết CTPT ba đồng đẳng của C2H4. Chứng minh CTTQ của dãy đồng đẳng của etilen là CnH2n, n ≥ 2 , nnguyên
2) Viết CTPT ba đồng đẳng của C2H2. Chứng minh CTTQ của dãy đồng đẳng của axetilen là CnH2n-2, n ≥ 2, n nguyên
b. Đồng phân
v Phương pháp:
Bước 1 : – Từ CTPT suy ra chất thuộc loại hidrocacbon đã học nào.
– Viết các khung cacbon
Bước 2 : – Ứng với mỗi khung cacbon, di chuyển vị trí liên kết bội (nếu có), di chuyển vị trí các nhóm thế (nếu có)
– Nếu có nối đôi hoặc vòng trong CTCT của chất thì xét xem có đồng phân hình học không
Bước 3 : – Điền hidro.
v Lưu ý:
Tính độ bất bào hòa của phân tử theo công thức
trong đó x là số nguyên tử hóa trị IV
y là số nguyên tử hóa trị I
z là số nguyên tử hóa trỉ III
∆=0 phân tử chỉ có liên kết đơn (ankan)
∆=1 phân tử có liên kết đôi (anken) hay có 1 vòng no (xicloankan)
∆=2 phân tử có liên kết 3 (ankin) hay 2 liên kết đôi (ankadien)
Viết mạch cacbon (mạch thẳng), sau đó cắt mạch cacbon ở mạch chính để tạo mạch nhánh (tổng cacbon mạch nhánh phải nhỏ hơn mạch chính). Đối với hidrocacbon không no, còn có sự dịch chuyển của nối đôi hay nối ba (lưu ý điểm đối xứng của phân tử).
Điền hidro vào nguyên tử cacbon để đảm bảo hóa trị.
Đối với anken, tìm đồng phân hình học.
Nguyên nhân tạo ra đồng phân phẳng là do mạch cacbon trong phân tử khác nhau, trật tự sắp xếp các nguyên tử trong phân tử khác nhau.
Đồng phân hình học cis-trans là loại đồng phân lập thể chỉ xuất hiện tron các hợp chất có liên kết C=C do đôi nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử liên kết với 2 nguyên tử cacbon của liên kết đôi ở những vị trí khác nhau đối với mặt phẳng của liên kết đôi.
Điều kiện để có đồng phân cis-trans:
Có liên kết C=C và a≠b và c≠d
Ankan: đồng phân mạch cacbon.
Anken: đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí nối đôi, đồng phân hình học.
Ankin, ankadien: đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí nối ba (nối đôi).
v Bài tập ví dụ :
a) Nêu điều kiện để một phân tử có đồng phân hình học ?b) Viết tất cả các CTCT các đồng phân của C5H10; Trong các đồng phân đó, đồng phân nào có đồng phân hình học ? Đọc tên các đồng phân đó.
GIẢI :
a)Điều kiện để một phân tử có đồng phân hình học (đồng phân cis-trans) :
Điều kiện : a ≠ d và b ≠ f
-Nếu a > d và b > f (về kích thước phân tử trong không gian hoặc về phân tử lượng M) *
ta có đồng phân cis.
-Nếu a > d và b < f (*) ta có đồng phân trans
b)Các đồng phân của C5H10
-Ứng với các CTPT C5H10, chất có thể là penten hoặc xiclopentan.
-Các đồng phân mạch hở của penten.
CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3 pent-1-en
CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 pent-2-en
CH2 = C – CH2 – CH3 2-metylbut-1-en
CH3
CH3 – C = CH – CH3 2-metylbut-2-en
CH3
CH3 – CH – CH = CH2 3-metylbut-1-en
CH3
-Xét đồng phân cis-trans :
Chỉ có pent-2-en mới thỏa điều kiện để có đồng phân hình học ở trên.
Ví dụ 2 : Xác định CTCT của một chất có nhiều đồng phân.
Cho biết CTCT của penten trong các trường hợp sau :a) Tác dụng với Cl2 (askt) tỉ lệ 1 : 1 cho 4 sản phẩm.b) Khi cracking cho 2 sản phẩm.
GIẢI :
Đối với loại bài tập này thì làm các bước sau :
Bước 1 : Viết tất cả các khung mạch C ứng với CTPT đề bài cho (nháp)
Bước 2 : Thực hiện các phản ứng theo đề bài và xác định số sản phẩm. CTCT nào thỏa mãn số sản phẩm đề bài thì ta chọn (nháp)
Bước 3 : Xác định lại CTCT vừa tìm được, viết ptpứ chứng minh (vở)
Ứng với pentan C5H12 có các dạng khung C sau :
a)Khi thực hiện phản ứng thế :
(1) có 3 vị trí thế (C1, C2, C3) → tạo 3 sản phẩm (loại)
(2) có 4 vị trí thế (C1, C2, C3, C4) → tạo 4 sản phẩm (nhận)
(3) có 1 vị trí thế (C1 hoặc C3) → tạo 1 sản phẩm (loại)
Vậy CTCT của pentan là (2) : 2-metylbutan (isopentan)
Ptpứ :
b)Tương tự :
CTCT của pentan là (3): 2,2-dimetylpropan (neopentan), khi cracking chỉ cho 2 sản phẩm :
v Bài tập tương tự :
1)Viết CTCT của chất X có CTPT C5H8. Biết rằng khi hydro hóa chất X, ta thu được isopren. Mặt khác, chất X có khả năng trùng hợp cho ra cao su tổng hợp. Đọc tên danh pháp IUPAC các đồng phân mạch hở của X.
2)Viết CTCT và gọi tên lại cho đúng nếu cần. Xét xem đồng phân nào có đồng phân hình học.
a) 1,2-diclo-1-metylhexan.
b) 2,3,3-trimetylbutan.
c) 1,4-dimetylxiclobutan.
c) diallyl.
d) 3-allyl-3-metylbut-1-en.
e) 2,2,5,5-tetrametylhex-3-in.
f) 3-metylpent-1-in.
c. Danh pháp
v Phương pháp:
- Chọn mạch cacbon dài nhất và có nhiều nhánh nhất làm mạch chính, (đặc biệt anken, ankadien, ankin thì mạch chính phải có liên kết đôi hay liên kết ba).
- Đánh số các nguyên tử cacbon trong mạch chính từ phía gần nhánh hơn; đối với anken, ankadien, ankin đánh số từ phía gần nối đôi, nối ba hơn.
- Xác định tên của các nhánh:
Nhánh khác nhau: ưu tiên mẫu tự a, b, c, d…
Nhánh giống nhau: dùng di, tri, tetra… đối với 2,3,4… nhánh giống nhau.
- Đọc tên đầy đủ:
Ankan: số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính- an
Xicloankan: số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh +xiclo+ tên mạch chính- an
Anken: số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính-vị trí nối đôi-en
Ankadien: chỉ vị trí nhánh +tên nhánh + tên mạch chính+ vị trí nối đôi-dien
Ankin: chỉ vị trí nhánh +tên nhánh + tên mạch chính+ vị trí nối ba+in
v Lưu ý:
- Dấu phẩy (,) dùng để phân cách giữa các số.
- Dấu nối (-) dung để phân cách giữa số và chữ.
- Chữ với chu viết liền .
