PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ IN LẦN THỨ TƯ - NGUYỄN THANH KHUYẾN

8/9/2019 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ IN LẦN THỨ TƯ - NGUYỄN THANH KHUYẾN

1/419

TS. NGUYỄN THANH KHUYỂN

Phường pháp giải toán

ĐÀNH CHỌ HỌC SiNH LỚP 11 VÀ 12

LUYỆN THI TÚ TAÍ, CAO ĐẲNG, ĐẠỈ HỌC

ỉn lần thứ tư

NHẢ XÙẤT BẢN ĐẠI HỌC Q ú ồ c GỈA HÀ MỘ!

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QU

WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQU

B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

W.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

ng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú


2/419

Chịu trách nhiệm x uấ t bản:

Giám đốc: . PHÙNG QUỐC BẢO

Tổng biên tập: PHẠM THẰNH HƯNG

4

Biên tập: LỀ KIM LONG

Biê n tập tá i bản: Q ư ố c THẮNG

Trình bày bìa: NGỌC ANH

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁ?í HOÁ HỌC HỮU cơ

Mã số: 1L~ 0 3 00 8 - 04404

in 2.000 cuốn, khổ 1.4,5 X 20,5 íại xưởng in Chinhành Công Ty PhátTriển Cônq N ghệ và Truyền Hình, s ố xuất bản:25/649/XB-QLXB, íigàỵ-21/05'2004. Số trích ngang: 221 KH/XB

in-xong vả nộp iưti ch iểu quý IV năm 2004 .



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




3/419

LỜI m ớ đầu

Toán Hóă học Hữu cơ nặng về tinh toán nhưng tường đối nhẹ hơn Toán Hóa học Vô cơ về mặt hóa học (Có nhiều bài toán được xây dựng trên một hoặc hai phẢti ứng: đốt cháy, cộng Hfy oxi hóa v.v...) nhưng phần tính toán thì lại nặng nề, phức tạp, rất dễ làm nản lòng các em học sinh ngại tính toán.

Do đó trong quyển "Phương pháp giải toán hóa hữu cờ' này, đềú tiên chúng ta sẽ làm quen vội một sô' thủ thuật tính toán thường hay sử dụng (dùng M, n để lập công thức phận tử, dùng định luật bậo.íoần nguyên tố đề đơn giản hóa cách giải...) Đặc biệt trước khi giải, cần xác ấịnh hướng đi, dựa trẽn số ổn và sốphừơng trình (đủ hay thiếu phương trình) để tữ đó chúng ta chọn phương pháp thích hợp.

Sau khi đã nắm vững các thủ thuật tính toán, chúng ta sẽ khảo sát tỉ

mỉ các tính chất cơ bản của từng họ, sau đo giải những bài toán tổng hợp gồm những chất thuộc nhíèu họ khác nhau nhưng có chung một số tính chất (rượu, axit, phenol đều có hidro linh động, anken, akin, aren đeủ cộng được

H V...) để nắm rõ những điểm giống và khác nhau giữa các họ ấy.

Trong mỗi chượng ngoài những bài toán có lởi giải đay đủ còn có một sổ bài đ ể học sin h tự làm, giúp các em tự kiểm tra đã nắm vững các phương pháp giải hay ckưa. Các bài tự giả i này có hướng dẫn. các bước đi nên các em . ỷếu Hóa vẫn có thể tự giả i được.

Rất mong quyển sách rìây giúp các em học . sin h hiếu học nắm vững phương pháp giải các bài toán Hóa học hữu cơ và toán Hóa học hữu cơ sẽ không còn là một khó khăn đối với các em nữa.

Tác giả

T.s NGUYỄN THANH KHUYẾN

3



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




4/419

Mực LỤC • • •

Chương I CÁC HƯỚNG DẪN c ơ BẢN

Chương II - CÔNG THỨC P H ÂN TỬ

CÔNG THỨC CẤU TẠO 32

Chương ụ ì HIDROCACBON 79

Chương IV ANK EN (OLEFIN) . 110

Chương V ANK ĨN 145

TOÁN TỔNG HỢP

ANKAN - ANKEN - A N K Iộ / 172

Chương VI ARẸN

(KĨDROCACBON ỊHƠ M ) 191

Chương VII RƯỢU 214*■ /

. Chương VIII ANDEHITfXETON 261

Chướng IX 282

Chương X ESTE 308

TOÁN TỔNG HỢP:

RƯỢU. AND EHIT, ÁXIT, ES TE 346

Chương XI PHENOL 378

Chương XII AM ĨN - AMINO . AXIT 390



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




5/419

C h ư ơ n g ỉ

CÁC HƯỚNG DẪN-Cơ BẲN

Toán ve hóá học-hữu .cơ nói chung, toán vê từng chức hóa học nói riêng

(hidrocacbon, rượu, andehit, axit, este, amin.. ) có những đặc thù khác hằntoán vê hóa học vô cơ.Trước khi khảo sát từng chức hóa học một, chúng ta cần nắm vững

một số phương pháp tính toán cơ bản sẽ giúp ích chúng ta rất nhiêu do toánhóa học hữu cơ tương , đối nặng vê tính toán

1 .1 . T Í N H T O Á N D ự A T R Ê N S Ố M O L C H Ấ T

Trong phần lốn các bài toán hóa học, việc tính toản không nên dựatrên thể tích, khối ìượng cậc tác chất mà nên chuyển tất cả các lượng chất

thành mọi. Dựa trên số mol các tác chất (chất phản ứng) hoặc củạ các sản phẩm, chúng, ta tính số mol các chất khác và tở độ . suy ra khối lượng, thểtích, nông độ, áp suất v.v...

Gọi n là số mol chất,- c là nồng đô mol/lít, V là thể tích dung dịch m,M là khối lượng và mol phân tử của chất, p, V, T là áp suất, thể tích vànhiêt đô củá chất khí.

n = c v (dung dịch)

- M

PV= — (khỌ

RT

(khí)

phươngtrình

phản ứngn các sản phẩm

22,4

TÁC CHẤT SẢN PHẨM

TOÁN CÓ GĨẦỈ

1) Đốt cháy 3,36 [ít (đktc) hỗn hợp X gồm CH4 và C2H2 theo tỉ ỉệ moỉ 2 : í .

Tính thể tích 0 2 cần thiết, khối luợng H20, thể tích khí C02 thu đuợc

(đktc).

Giả i

Ta chuyển 3,36 lít thành mol

5



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




6/419

nx = ~ = 0,15 mol. Do nCH/1 = 8 ncÍHó'ta thấý ngay ;22,4 4

nCH4 = 0,10 mol, = 0,05mol

CH4 + 2 0 2 ^ C02 + 2H20

0 ,1 0 ,2 0 ,1 0 ;2

5C2H2 + -2 2CỌ2 H2O

2

0,05 0,125 0,10 0,05

Như vậý để dốt cháy hết hỗn hợp X, cân một số mol O2 là

0,200 + 0,125 = 0,325 mol

-> Vo2 = 0,325 . 22,4 = 7,28 lít

Phân ứng tạo ra0,1 + 0 ,1 = 0,2 mol C02 -» VCoầ = 0,2 . 22,4 = 4,48 lít

0,20 + 0,05 = 0,25 moi H2Ổ -» mH20 = 0,25 . 18 = 4,5 gam

2) Một hỗn hợp X chúa CH4 và C3Hg (với số moi bằng nhau). Khi đốt cháy

hết hỗri hợp này và cho hẩp thu toàn thể C và H20 tạo ra trong bình đụng dung dịch Cá(QH)2 lấy dư thì thấy khối iượng bình tă n g lêr t 5 6,8

gam. Tính thể tích CH4 và C3H8 (đktc) và khối luợng két tủa thu đuợc

trong bình Ca(OH)2

Giải

Gội X = n CIĨ4 = ncgỊỊg

CH4 + 202 £ C02 + 2H20

X X 2x

C3IĨ8 + 5O2 ' 3CO2 + 4H


7/419

mC02 + mH20 = 4x . 44 + 6x . 18 = 56,8

284x = 56,8 -*■ X = 0,20 mol

Vậy VCH4 = V C3H 8 = 0,20. 22,4 = 4,48 lit.

Khối lượng kết tủa

CO2 Ca(0 H)2 CaCOkị ị + ĨỈ2O

4x 4x

4x = 4 . 0,2 = 0,8 mol -> mCaCOg = 0,8 . 10Ó = 80 gam

1.2 C ÁG C Ô N G T H Ứ C C Ầ N N H Ớ

A. CÔNG THỨC L IÊ N QUAN ĐÊN DUNG DỊCH

n- Nồng độ mol Cm = I ~ mol/lít (hay M)

M V(lít) ■

m chất tan ■ Nồng độ c/( — -------------------

mdd

í v (m l )- Khối lượng dung dịch m = Vd \[d(g / ml)

- Khối lượng dung dịch = khối lượng nước + khối lượng các chất tanChú v: Tổng nồng độ % các chất tan không bằng 100% vì ngoài chấc tan:dung dịch còn ehứá nước.

TOÁN Cỏ LỜĨ GỈẴI

1) Một dung dịc h axit ax eíic CH3COOH có c% = 10%. Lấy 300 gam dung

dịch axit này cho tảc dụng với 300 ml dung dịch NaOH 2Mtạo ra dungdịch Â. Dung địch Â có tính axit hay bazơ?

Tính nồn g đ ộ % cá c chất tan trong dung d ịch A b iết rằng dung dịch

NaOH 2M có d = 1,2 g/ml.

Giải . • *

300 X 10300 gam dung dịch CH3COOH 10% c h ứ a ----- — ------ 30 gam CH3COOH100

„ 30 30Chuyên thành mbỉ -» nCHoCOOH = — = —■= 0,5 mol

M 60

300 ml dung dịch NaOH 2M chứa:

7



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




8/419

nNaOH = 2 x ° ’3 = °> 6 m o1

CH3COOH phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol 1 : 1

CHgCOOH + NaOH - CH3COONa+H20

0 ,5 _ 0 ,5 0 ,5

Vậy sau phản ứng, diing dịch hết axit, còn dư 0,6 - 0,5 = 0,1 mol NaOH.I Vậy dung dịch A có tính bazơ.

Để tính G% của CH3COONa (0,5 mol) và NaOH dư (0,1 mol) ta cần có

khối lượng dung dịch A

mdd A = mđd CH3COOH + mdd NaOH

Áp dụng công thức md(j = Vd , ta GÓ

^dd NaOH = ~ g&ĩti

“ d d A = 3 0 0 + 3 6 0 =* 6 6 0 g am

0,5 . 82 . 100c% CHoCOONa = - — —— — = 6,21%

660

0,1 .40.100c% NaOH = —— —--------= 0,60%

660

Chú ý: Không tính c% NaOH = 100 - c% CHgCOONa vì hai c% này

cộng lại chưa được 1 0 0 % (do dung dịch còn có một thành phần khác là nưởc)

2) Đốt cháy hết m gam C2H5OH và cho toàn bộ CO2 và HzO ỉạọ ra lần luọt

đi qua bình I đựng 100 garrt H2S 0 4 98% và bình II đựng dung dịch

Ca(OH)2 dư. Biết rằng nồng độ % của H2S 0 4 sau khi hút nuức lậ 88,45%,

tính m (khối lượng C2H5OH) và độ giảm' khối luọng của dung dịch

Ca(OH)2.

Giải

Gọi X là số niol ỉ ỉ^ũ tạo ra trong phản ứng đốt cháy C2H5OH

mH20 = 18xmH2 S04 • 1 0 0 mH2S04 • 1 0 0

C ị % H0SO4 = ------ — -------= 98 C2%H2S04 -------- — -------= 88,451 0 0 1 0 0 + 18x

Do mjỊ2so 4 không đổi nên ta có

8



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




9/419

c l% 98 100 + 18x „ „ , TT— — = —— .=----- ------ => X = 0,6 mol H 2Oc 2% 88,45 100

Theo phương trình

C2H5OH + 302 - 2C02 + 3H20

1 0.6nC2 H5OH = ~nH20 = — = 0,2 mol

3 3

Vậy mC2H5oH = 0,2. 46 = 9,2 gam

cc >2 tác dụng với Ca(OH)2 dư tạo ra kết tủa

COg + Ga(OH)2 CaCOg ị + K 2O

n C02 = ° ’2 • 2 = °>4 mo1 " n CaCD3 = °>4 moỉ

v à m CaCC£ = ° ’4 ■ = 40Dung dịch Ca(OH)2 nhận 0,4 mol C02, 0,6 mol H20 và mất 0,4 mol

CaCỌ}

mC0 2 + niỊỊgO = ■44 + ớ’ổ ■1 8 = 23,4 gam

• Nhận 28,4 gam, mất 40 gam CaCOg' (kết tủa không được tính cho dung

dịch VỊ nằm ngoài dung dịch) nên khối lượng dung dịch giảm

40 - 28,4 = 11,6 gam

TOÁN T ự GIẢI 1) Cho 100 gam đung dịch axit C2H5COOH 3,7% tác dụng với 200 gạm dung

dịch NaOH 1%. Cô cạn dung dịch thu đuợc sau phản úng, còn lại một

chất rắn.a) Tính khối luạng chất rắn nàyb) Tính thể tích dung dịch NaOH 1% (d = 1,05 g/ml) phải dùng để sau khi cho dung dịch NaOH này tác dụng vói 100 gam cung dịch axlt C2H5COOH 3,7% nói trên và cô cạn, ta đuợc một chất rắn có khối luợng

là 6 gam

Hưứng dạn

a) Tính nNa0H và naxit.

naxĩt = nNaOH = m°ì (phản ứng vừa đủ). Chất rắn gôm 0,05 mol

^HgCOONa -» m =. 4,8 gam

9



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




10/419

b) mr£n = 6 gam > 4,8 gam -» dư 1,2 gain NaOH. Phải dùng 3,2 gam

mf-r ■1 0 0 q o 1 no m NáOH -> mddNa0 H = - - - - = . 2 = ^ 2 = 320 g Vd(Ma0H = - = 304,76 ml.

c % 1 d

2) Đốt cháy hết m gam C2Hg rồi cho hỗn hợp khí' C0 2 và HzO tạo ra lần

íuợt qua bình I đựng 80 gam H2S 0 4 85% sau đó qua bình !! đụ ng0,5lít dung dịch Ba(OH)2 1M

a) Tính m (Khối luợng C2He) biết rằng nồng độ % của H2SỠ 4 sau khi

hút nuớc là 77,185%.b) Chứng minh rằng ta đã dùng dư Ba(OH)2. Tính khối ỉuợng kếí tủa và

độ tăng khối luạrng của bình Ba(ỌH)2. Ba = 137

Hướng dẫn

Q1% 80 + mH2oa) ——- = -------------- mH o = 8 ,1 gam -» nH o = 0,45 mol

c 2% 80 * : L ■

nC2H6 = 0,15mol, niQgỊỊg = 4,5 gam

b) nBá(OH)2 > nC02 ■* dư BaC°H)2. mBaCOj5 = 5 9 >1 ga™

mcc>2 = 13,2 gam -» Khối lượng bình Ba(OH)2 tăng 13,2 găm.

Chú ý: Ta không trừ bớt khối lượng kết tủa BaCGj do kết tủa này vẫn

nằm trong bình (Với dung địch thì phải trừ bởt khối lượng kết tủa do kếttủa tách khỏi đung dịch)

3- CÔNG THỰC L IÊ N QUAN ĐẾ N KHÍ

Một khí

__ 22 4 _■- PV = nRT vối R = — —nếu p tính bàng atm và V tính bằng lít

273

- Tỉ khối khí A đối với khí B

MadiVB = _

M b

Đặc biệt đối với không khí (KK)

Ma dAKK=—-

29

10



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




11/419

Hai hoặc hỗn hợp nhỉễu khí

PA n* — = — (cùngV vàT ")PB nB

Công thức này được dùng để tính số mol khi biết áp suất hoặc ngượclại khi nhiệt độ trước và sau phản ứng giống nhau, thể tích bình phản ứng

không đổi.f*2 n2^2

Nếu A, B có cùng th e tỉch nhưng khác nhiệ t độ ——= ------ p 1 n lT l

Một đại lượng hay đươc sử dụng trong các bài toán hóa hữu cơ là khốilượng_phân tử trung bình M

M là khối lượng 1 moỉ hỗn hợp

Nếu hỗn hợp X gôm a mol A và b mol B

™ _ aMA + bMB _ a bMỵ = ---------------- = -------- . + --------. Mg

a + b a + b a + bTỉ khối của hỗn hợp X đối vộti khí c

J _ Mxdx/c ----

MC

Mx Nếu c cũng là hỗn hợp d ỵjQ =

Mc

ứng dụng: Biết được thàn h phần hỗn hợp X (biết b) ta có thể tínhđược Mx và dỵ/C. Ngược lại nếụ biết dỵ/c ta tính được Mỵ vàtừ đó suy ra

thành phần của hỗn hợp.

TOÁN CÓ LỜI GIẢI

1) Một hidrocacbon A có công thức là CnH2n +2 có tỉ khối đối với

CH4 là 2,75

a) xảc định CTPT của Ab) Cho vào bình có dung tích 4 lít một hỗn hợp X gồm A và 0 2,

^X/CH ~ 2*075. Xác định thành phầ n hỗn hợp X biết rằng ấp suất

P-I = 5,6 atm (0°C)

c) Đốt cháy hỗn hợp X, sau đố đua về 0°c thu đuợc hỗn hợp khí Y.

Xác định thành phần hỗn hợp Y, d Y/x và áp su ất P2(0°G) sau phản

ứng cháy.

11



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




12/419

Giải

a) PP: Từ dẠ/QỊỊ ta tính Mạ, suy ra CT của A

MA = 14n + -2 = 44 - n = 3 - CT của A là C3Hg

b) PP: Từ dX/QỊỊ ta tính được Mỵ ưà suy ra thành phần hỗn hợp X.

d3/CH, = — = 2,07-5 - Mx = 33,24 16

Lấy 1 mol hỗn hợp X trong đó có a mol CgHg và (1 - a) mol 02.

MX

— 44a + 32(1 - â) _

MX = - - — — = 33,2 a = 0,1 mol C3Hg

1 - a = 0,9 mol c>2. Vậy hỗn hợp X chứa Ị0% C3ÍỈ8 và 90% O2 theo

tích (hay theo số mol)

Với Pj = 5,6 atm, V = 4. lít

5 ,6 .4 _ ,

Từ 0,9 mol c>2 , sau phản ứng ta còn lại -

0,9 - 0,5 = 0,4 mol Og

Sau khi làm lạnh đến 0°c (nước ngưng tụ) ta còn lại inột hỗn hợp khíY gôm 0,3 mol cc >2 và 0,4 mol O2 dư

—0,3. 44 + 0,4 . 32 260n/r 3 '

nx = = 1 mol22,4

c) C-̂ Hg + 5O2 3 GO2 + 4 H2O

0,1 0,5 0,3 0,4

My = -T0,7 7

dY/CH4 =

12



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




13/419

My . 260dY/X = ^ = 1,119

Mx 7 . 33,2

Do 2 hỗn hợp X và Y có cùng V và T nên ta có thể áp dụng công thức.

p 2 nỵ 0 7I f = =.“LÍ. =* p 2 = 5;6 . 0,7 = 3,92 atm

P 1 nx 1

2) Một hỗn hợp X gồm 1 hidrocacbon Ã (CnH2n) và H2, đyựữ *=• -3

a) Biết rằng trong X, íỉ iệ moi của Â và Hz là 1 : 2, xáò định công thức

của Ab) Cho hỗn hợp X vào bình có chúa một íỉ bộỉ Ni xúc ỉác và nung bình

một thời gian cho đến khi phản ứng CnH2n + H2 -* CnH2n + 2 xảy ra

hoàn toàn, thu đuợc hỗn hợp khí Y. Tính dy0 .

c) Thêm vào bình chúa hỗn hợp Y kể trên một luợng Oz sao cho ấp suất

trong bình P2 sau khi thêm 0 2 bằng 5 lần áp suất P-J truớc khi thêm

0 2 {Pt, P2 đều đo ở 0°C). Đốt cháy hỗn hợp, sau đó đua vầ 0°c, ỉính áp

suất P3 biết rằng P-j = 0,2 atm.

Giải

a) Chú ý: Trong bài này không nói rô lượng khí sử dụng, chì cho cáctỉ khối nên ta có thể tự cho nA = 1 mol, njỊ2 = 2 moi (kết quả tìm được

không tùy thuộc số mol A đã chọn)

Mx 1 — 32đ-Xn = — = -* My = — *°2 . 32 3 x 3

_ Ma + 2 . 2 Ma + 4 32Mv =.------------- ------ ------= —

3 3 3

Vậy Ma ■=28 = 14n -> n = 2, Alà C2H4

b) C2H4 +. H2 C2Ĩỉg Nếu bắt đâu bằng 1 mol C2H4 và 2 mol H2 thì sạu phản ứng, ta được

1 hỗn hợp Y gôm 1 moi C2Ỉĩg và 2 - 1 — 1 mo] H2 dư

— 30 + 2 ■ 16My = - = 16 - dY/ũn = — - 0,5

2 2 32

13



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




14/419

c) Do P 2 và P 1 đêu đo ở cùng T và V nên áp dụng công thức

p 2 n2 nY + ^ 2

P j 'n i IIỴ

-> riQg = 4-nỵ = 4 .2 = 8 mol

C2H6 + ̂ 0 2 -* 2 C 0 2 + 3 H2°

1 3,5 2

H2 H— O ^ 2®2 .

1 ■ 0,5

Sau phản ứng và đưa vê 0°c (nước ngưng tụ) còn lại một hỗn hợp khí

z gôm 2 mol cc >2 và 8 - (3,5 + 0,5) = 4 mol 0>2 dư.nz = ncọ2 + ttOa dư= 2 + 4 = 6 mo1

?3 nz 6 „ ——=• —- = —= 3 -» P3 = 0,2 X3 = 0,6atm •Pị nx 2

TOÁN TỰ G ÍẢỈ

1) Một hidrocaqbon A có CT ià CnH2n

a) Xác định CT của A biết rằng =

21b) Cho A vào 1 bình có V = 5,6 lít cho đến khi đạt đuực áp suất

P-ị = 1,6 atm (0°C) sau đó thêm tiếp O2 cho đến khi cố áp suất

p2 - 5 ,2 atm (0°C) Đốt cháy hỗn hợp sau đó đua về 0°c đuợc hòn hợp

khí B và áp suất P3. Xác định thành phần hỗn hợp B và P3

Hướng dẫn

a) Ma =-42-* A là C3H6

P2 nA + "02 b) = 0,4 mol —- = ----------------» n0o bd = 0,9 mol

Pl nA 2

Thiếu c>2 cho phản ứng đốt cháy

Hỗn hợp khí B gôm 0,2 mol C3ĨỈ 6 dư và 0,6 moỉCO2 .

14



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




15/419

P3 ng ——= —- = 2 -» P 3 = 3,2 atm p l n l

2) Cho vào một bình kín có cỉung tích V kh ông đổ i một hỗn hợp khí A gồm C2H4 và Hg có (V h = 4,2 5.

a) Xác định thành phần thể tích của hỗn hợp Ab) Thêm vèo bình một ít bột Ni xúc tác và nung một thòi gian cho đến khi phản ứng xảy ra hoằn toàn C2H4 + H2 -» C2H6 ta đuọc hỗn hợp khí

B. Tính d|yH .

c) Nếu áp suất truớc phản ứng là P-J = 2 atm (0°c>, tính áp suất' P2 sau

phản ứng.

Hướng dẫn:

Đề chỉ cho tỉ khối, không cho thể tích các khí nên ta có thể tự cho

nC2H4 = 1 m o1 nH2bd = X moia) = 8,5 -» X = 3 mo] H2

Trong 4 mol hỗn hợp A có 1 mol C2H4 và 3 mol H2 -» 25% C2H4 và

75% H2 (theo thể tích cũng là theo số mol)

b) Sau phản ứng, hỗn hợp B gôm 1 mol C2H6 .và 2 mol H2 dư.

M b = — 3 -

dRU2 = 5 >6 7

? 2 n 2 '3c) = — ■-* P2 - P ị = 1,5 atm.

p l n l 4

1.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP Cơ BẢN * A. ỨNG ĐỤNG CỦA DĨNH. LUẬT BẢO TO ÀN m ố i LƯ ỢNG '

Nếu có phạn ứng A + B -» c + D, thẻo định luật bảo toàn khối lượpg(ĐLBTKL) ta có

+ mg = niQ +

Áp dụng định luật này ta có thể tính được 1 trong 4 khối lượng(mA, mB, m o mj)) khi biế t 3 khối lượng còn lại.

15



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




16/419

TOÁN CÓ LỜ I G IẢI

1) Đốt cháy 6 gám một hỗn hợp X gồm CH4 và C2H4 vói 0 2 lấy dư sau đó

cho hỗn hạp C02, hoi nuớc và Oz dư lần luợt qua bình I đựng H2S 0 4

đặc và bình II đụng dung dịch Ca(OH)2 ỉấy dư. Biết rằng khối luạng bình

I tăn g 1 0,8 gam , trong bình li có 4 0 gam kết tủa và còn lại 2,24 lít khí

(đkỉc) thoát ra.a) Tính Vq2 (đktc) dùng ban đầu

b) Tính d#/H

c) Khối luạng dung dịch Ca(OH)2 tăng hay giảm bao nhiêu gam?

Giải

a) Bình I hút H20 nên mH2Ơ = 10.8 gam. Bình II t ó t C02

CO2

+ Ca(OH)2

“* CaCOị ị + H2

O40

nC02 = nCaCOg = — = ° ’4 moL có mx> mC02’ mH20 ta tính khối lưỢng °2

phản ứng bằng cách áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL)

mhhX + “ Og pứ = mC02 + mH20

6 + m0 2 pứ = °>4 4 4 + 1 0 >8

mo2 pứ = 17,6+10,8 ' 6 = 22,4 gaiii

_ 22,4 2,24nOó bd - nOo pứ + n02 dư - + ——

2 2 32 22,4

no2 bđ = 0,8 moi -» Vo2 = 0,8 . 22,4 = 17,92 lít

b) Gọi X = ncH4>y = nC2H4 tr°ng hổn hợp X

= 16x + 28y = 6 (1 )

CH4 + 20 2 C02 + 2H20

X X

C2H4 + 302 ^ 2C02 + 2H20

y 2y

nCOo = x + 2ý = 0,4 (2)

16



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




17/419

(1'), (2) -» X = 0,2 mol CH4, y = 0,1 mol C2H4

nx 0,3 2

c) Dưng dịch Ca(OH)2 nhận ..,7,6 gam CO2 , và mất 40 gamkết tụa (tách

ra khôi dung dịch). Theo dịnh luật bảo toàn khối lượng; khối lượngdung dịchgiảm

40 - 17,6 = 22,4g

2) Đốt cháy 6,9 gam mội hgp chất Â có công thức ỉà CnH2n + 2O VÓI 10,08

lít 0 2 (đktc) luợng 0 2 này vùa đủ. Phản ứng tạo ra 8,1 gam -H20 và một

luạrig C02 bằiig iuợng C02 thu đuợc khi cho â 1,8 gam Na2C03 táo dụng

với H2S 0 4 dư

a) Tính số moỉ A

b) Xác định công thức cửa Ạ.

Giải

1.0,08 8 , 1nQ(. = — —- = 0,45 mol, njj Q = ——= 0,45 rnol

2 22,4 2 18

Số mol CO2 :

nNa2CO:, = - 1— = ° . 3 mo12 106

NagCOg + H2S04 NagS04 + Ơ02 t + H20

0,3 , 0,3

Vậy nC02 = 0,3 mol '

Áp .dụng nguyên lý bảo toàn khối lượng oxi

m O trong A ' r m O pứ = m 0(C0 2)J^ P :10(H20)

,Đặt X = riA, X

16.X + 0,45 . £? = 0,45 . ,16 + 0,3 . 32X = 0,15 mol A6 ,8

b ) Ma = ——- - 480,15

Ma = 14n + 2 + 16 ='46 -» 4n = 28

n = 2. Vậy A có CT là C2H60:

17



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




18/419

TOÁN T ự GIẢĨ

1) Cho 1 hidrocacbon A có công thức !à CnH2n vào 1 bình có V ás 2,8 lít

cho đến khi đạt đuợc áp suất P 1 = 0,8 atm (0°C). Thêm tiếp 0 2 cho đến

khi áp suất P2 = 3,2 aim (0°C), luạmg 0 2 này vừa đủ để đốt cháy hết

A. Đối ch áy A thu đuợ c 3,6 g am nuớc và khi đua về 0° c, ốp su ất ỉrong

bình lè P3 = 1,6 aỉm.Tính khối luợng A, xác định công thức của A

Hướng dẫn : •

p 2 n2 P 3a) = 0,1 mol. Dùng công thức — = — đè tính no,, — để tính 11(^0

P j 2 p 2 ' 2

ĨÌQ^ = 0,3 mol, n6 ể am

b) = 88 CT của A là C^Hg0 2

B. ÚNG ĐỤNG CỦA ĐĨN H LUẬT BẢO TOÀN NGUYÊN T ố

Giả sử có phản ứng

A + B -» c + D . •

Nếu A, B, c, D có chứa nguyên tố oxi th ì theỹ định luật bảo tọàn nguyêntố , (ĐLBTNT) . .

nO(A) + nO(B) = nO(C) + nO(D)

Tơơng tự cho các nguyên tố khác (C. H, Cl, N...)

ứng dụng: Biết được số nguyên tử gam (ritg) oxi trong B, c, D, ta cóthể tính được số ntg oxi trong A từ đó tính được số mol A

18



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




19/419

- . C Q .- W c o _ + t o . . ■

Thi dụ nC02 = ^OtCOg)’ nH20 = n0(H20) 2-f^ -f h i ị p •==JỊ- K r ^ e o ^ .

TOẤN CÓ LỜI GỈẴI ^ + ^ H .O i= ? ** o

1) Đốt cháy 38,4 gam hợp chất A có CT tà Cnf-Ỉ2n + 1 - COONa VỚI 31,36 lít

0 2 (đkíc), .luợng 0 2 này vừa đủ cho phản ứng, ỉa ỉhu đuợc 21,2 gam

NagCOỉ, 18 gam H20 và một luợng C02 , luựng COz này khi ỉá c dụn g

VỚI Ca(OH)2 dư cho 100 gam kết tủa.

a) Tính s ố mo! CnH2n + 1 - COONa, xác định c ôn g thức của hợp chất.

b) Để có đuợc luợng Â nói trên phải dùng bao nhiêu lít dung dịch NaOH

0,5 M và duno dịch axlt C nH2n + t - COOH 7,4% (d = 1,2 g/ml)

Giải

31,36 , „ ' , 1 8 _ 1 „ , 'a) n0 = - ■= Ị,4 mol, nH 0 = — = 1 moỉ2 22,4 2 18

nNaọCOo = —^ = ° ’2 mo11 * 106

C02 + Ca(OH)2 = CaCOg ị + H20

_ 100 _ 1nC02 - nCaCOi - 7 ~ - 1 moỉ-

FP:- Để tính số mol A, ta tính ng(A) bang cách áp dụng định luật bảo

toàn nguyên tô' oxi

nO(A) + ^(Og) = n0(C02) + + nO(Na2 CC>3) .

"f" 2.1,4 = 2.1 + 1 *r 3.0,2 *

n O(A) = ° ’8

Đo 1 mol A chứa 2 ntg o

Suv ra

nA = ~nO(Ạ) = 0,4mol ■2

Ma = — = 96 -» 14n + 6 8 = 960,4

n = 2 -* A là C2Hõ COONa

19



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




20/419

-b) Để có muối A ta cho tác dụng 0,4 moỊ axit với 0,4 riiol NaOH

C2H5eOOH + NaOH -» C2H5COONa + H20

0,4 • 0,4 ' 0,4 ;

0,4VddNaOHO,5M= = 0 4 - 7 4 gam

0,4 . 74 . 100m dd CoHcCOOH--------------------- - - 4 0 0 s a m2 5 . 7j4

400v dd C0H5COOH = = 3 3 3 ml hay ° ’3 3 3 lí,:

1,2

2) Đốt cháy 19 ,6 gam họ p c hấ t A (CnH2n + ìCOÒK) VỚI 15 ,68 lít 0 2 (đktc) ' thu đuợc 13,8 gam K2COg và một hỗn hợp gồm C02, hoi nuớc và 02 dư,

hỗn hợp khí này sau khỉ qua bình H2SỌ4 đặc (khối ìuợng bình tăng 5,4

gam) còn lại 1 hỗn hợp X có V = 13,44 lít ở đktc và cố dyựH = 19.

a) Tính số mol Oz phản ứng

b) Xác định CT của A.

Giấi

13,8 5,4a) nKoCOo = — - =0.1 mol, nH o = =0,3 moi2 3 138 . ■*18

Để có được số mol O2 phản ứng ta cần có nQ( và riQ̂

15.88 n n , 9 bđ = — ■■= 7 1

2 22,4 -* ■

n c>2 d ư t ín h t ừ t h à n h p h ầ n h ồ n h ợ p X ( c h ứ a C O2 v à c>2 d ư )

nx = ^ = 0 ,6 mol22,4

Gọi X * no2 dư, nC0 2 = 0,6 - X

My, —d*H o = — = 1 9 - M X = 38

2

20



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




21/419

~ 32x + 44(0!6 :-x ) = 3g

0,6

-» X = 0,3 mol ' dư , 0 ,3 mol CO

nc>2 phản ứng = = m°l

b) Để có CT của A, cần có riẠ từ đó suy ra Mạ . Áp dụng ĐLBTNT oxinÓ(A) + n0(02 phản ứng) - n0(C02) + nO(K 2 COg) + ^(HgO)

nO(A) ^ = ^ + 3 .. 0,1 + 0,3

■* nO(A) = ỵ>2 - ° ’8 = ° ’4 n tể

Do A chứa 2 oxi -» = —no(A) = moi

Ma = — = 98 = 14 n + 84 -» n = 1. 0,2

Công thức của A là CH-^COOK

TOÁN Tự GỈẦI

1) Đốt cháy 0,04 mot một hợp chất A (CnHn _ jONa) với 6,272 lít 0 2 (đktc),

(íuợng 0 2 này vừa đủ) thu đuợc 2,12 gam Na2C03) một hỗn hợp CO2 vậ

HzO có tổng khối lượng là 11,48 gam. Nếu cho hỗn hợp này qua

H2S 0 4 đặc thì khối lương hỗn hợp giảm 1,8 gam. Tính:

a) m0 , mc , mH, mNa trong A. Tính mA.

b) Xác định CT của A.

Huớng dẫn

a) nNa2co3 = 0 , 0 2 mol, nH 2 0 = 0 ,1 moi, nCƠ2 = 0 , 2 2 moi

riQ2 = 0,28 moi

Áp dụng ĐLBTNT Oxì

nO(A) = n0(C02) + n0(H20) + n0(Na2C03) - n0(02) = ° ’ 0 4-> m 0 = 0 , 6 4 g a m

nC(A) = nC(C02) + nC(Na2C0 3) = ° ’2 4 ■* mc = 2’8S ểam'

nH(A) = nH(H20) = ° ’2 '■*mH = ° ’2 8®“ - .

21



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




22/419

nNa(A) - nNa(Na2 C0 3 ) = Q.04-* mNa = 0,92 gam

mA = mO + mc + mH + mNa ^ 4,64 gam

b) Ma = 116 -» n = 6 -» A là C6H5ONa

2) Cho một hỗn hợp X gồm hợp chấ t A (CnH2n + 2°) với 16 gam ọ 2 vào

một bình có V = 5 ,6 lít thì áp su ất trong bình P | = 3,6 atm (136,5°C)

Đốt cháy hỗn hợp rồi cho hỗn hợp khí đi qua một bình đựng dung dịch

Ba(OH>2 dư thì khối lượng bình tăn g 14,2gam đồng thờicó 39,4 gam

kết tủa. Còn iậi một khí duynhất ra khỏibình có V. = 4,48lít (ổktc)

s) Tính ITI0 J niQi

b) Xác địn h CT của A.

Hướng dẫn

a) no2 jj(j = 0,5 mol, nA = 0 ,1 mol

nC02 = ° ’2 mo1- mH20 = 5 >4 sam

IĨ1Q = 2,4 gam, mjj = 0,6 gam

Áp dụng ĐLBTNT oxi (với no2 ptì = 0,5 - 0,2 = 0,3 mol)

nO(A) = 0,1 -» mo = 1,6 gam

= 4,6 gam

b) % = 46 -» Ằ là C2H60

c. ỨNG DỤNG CỦA KLPT TRUNG BÌNH Mx

Một hỗn hợp X gôm 2 chất A (a mol), B ( b mol) có Mỵ -----------------

a + b

Nếu a + b = 1, Mỵ ch ính là khối lượng 1 mol hỗn hợp X.

Mỵ có rất nhiêu .ứng dụng trong toán' hóa học hữtì cơ.

- Dùng để tỉnh thành phần hỗn hợp (tính a, b khi biết MA, Mg)

- Tính Mạ hoặc Mg khi biết a, b.

- Xác định CTPT nhờ sử dụng

Ma < Mx < Mg

ta có thể tính được các giá trị có thể có của số nguyên tử cacbon củaA, B. Ta áp dụng phương pháp này khi thiếu 2 phương trình

22



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




23/419

TOÁN CÓ LÒT GĨẰI

1) Một hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A, B có cùn g CT chung là CxH2x + K

(Ma < Mb) với X < 3. Cho hỗn họp này cùng vái 32 gam 0 2 vào 1 bình có

V = 11 ,2 lít, thì áp suất trong bình P-J = 2,5 atm (0°C). o ố t cháy hôn hợp

và cho sản phẩm đi qua bình Ba(ỌH)2 dư thì tháy ktìối lượng bình tăng

36,4 gám và còn lại 1 khí duy nhất có V = 2,24 Ịft (đktc)a) Tính nr»x

b) Tính Mx và các CT có thể có của A và B. Xác định thành phần hỗn

hợp X

Giả ia) Độ tărig khối lượng của bình Ba(OH)2 là tổng khối ỉượng cc >2 và

H2O (cả 2 chất đều bị giữ lại- trong bình này)

mC02 + mHoO = 36,4

no., bđ 3 ^' 32

Khí thoát ra khỏi bình Ba(OH)2 là 0-2 dư

2 24nOo dư = = ° - 1 moi

a 22,4

Vậy ỉlOg phản ứng = — = mo^

Áp dụng ĐLBT khối lượng, ta có .

mx + m02 phản ứng = mC02 + mH20

mx = 36,4 - 0,9.32 = 7,6 gam

b) Giả sử A có CT ìà CnH2n + K (a mol)>B có CT là CmH2m + K (b mol)

(cùng giá trị của K). PP. Bài này có 5 ẩn (a, b, n, m, K) và 3 phương trình

fo0 2 pfaánứhg'P l = 2’6 atm’ 36’4

Thiếu 2 phương trình nên ta áp dụng phương pháp MA


24/419

Ma < Mx = — = 25,33 < Mg0,3

Trong các hidrocacbon chỉ có CH4 (M = 16) là có M < 25,3 (hidrocacbon

có M tiếp theo là C2ỈỈ2 = 26 > 25,3)

Vậy A là CH4 = CH2 + 2 vậy K = 2

Mg = 14m + 2 > 25,33 -* m > 1,67

Vậy m — 2 -» B là C2Hg

m = 3 -» B là C3IỈ 8

Thành phần hỗn hợp X

Thành phần này thay đổi theo cặp nghiệm

+ TH cặp CH4 và C2Hg:

a + b = 0 ,3 ] a = 0,1 mol CH4

mx = 16a + 30b = 7,6j b = 0 ,2 mol C2H6

+ TH cặp CH4 và CgHg

a + b = 0 ,3 ] a = °>2 moi c h 4

16a + 44b = 7,6j b = 0,1 moỉ C^Hg

2) 21,9 gạm một hỗn hợp X gồm 2 hợp Chat có cùngcôn g thức tổng quát

(CTTQ) là CxH2x + 2P (với X < 3) chiếm cù ng thể tích vói 12j8 gam 0 2ở cùng điềủ Jũện f và p.a) Xác định và cá c CT có ỉhể có của A, B

b) Xác định thành phần hỗn hợp X

Giải

a) Giả sử A có CT là CníỈ2n + 2^ (a moi),

B có GT.là CmH2m + 2® ^ moi)

PP: Bài này có 4 ẩn (a, b, n, m) và 2 phương trình (21,9 g, 12,8 g c )


25/419

12,8= 0,4 mol -» a + b = 0,4

32

— 21,9Mv = — = 54,75

■ 0 , 4

Ma < 54,75 < MB ^ 14n + 18 < 54,75 < 14m + 18

n < 2,625 < m < 3

Vậy n có thể bằng 1 (CH4O) và 2 (C2HgO)

m = 3 (C3HgO)

A có 2 CT là CH4O và C2HgO.

B có 1 CT là CgHgO

Thành phần hỗn hợp X

Có 2 trường hợp

TH 1 : CH4O và. C3H80

TH 2: C2H60 và C3HgO

a + b = 0,4 a = 0,15 mol CgHgO

46a + 60b = 21,9 b = 0,25 ĩĩiol CgHgO

T O Ả N T Ự G I Ầ Ĩ 1) Một hỗn hợp X gồm 2 chất À , Ẹ có. cùng CT TQ ỉà CxH2x - 6- Khỉ bốc

hơỉ X chiếm 1 thể tích là 10,OS lít (136,5 c, 1 atm)a) Biết rằng mx = 24,8 gam, xố c định cá c côn g thức có thể có .của Â

và B (6 < X < 8)b) Xác định thành phần hỗn hợp X

Hướng dẫn •

a) nỵ = 0,3 moi, Mỵ = 82,67

14n - 6 < Mỵ < 14m — 6 n < 6,33 < m ỉ 8

n chỉ có thể bằng 6 -* A là CgHg

m có thể bằng 7,8 -» B là CyHg, Cgỉỉ^Q

25



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




26/419

b) Thành phần hỗn hợp X

a = 0,2 m ol CgHg- CgHg và Cyĩỉg '

- C6H6 và c 8f l 10

b = O.lmolC^Hg

a = 0.25 mol CgHg

b = 0,05mol CgHjQ2} Một bình rỗng cố khối luợng là 500 gatn và V = 5,6 ỉít. Bom 0 2 vào bìn

cho đến khi đuực áp suất P1 = 4,8 atm (0°C), sau đó nạp tiếp tục và

bình này một hỗn hợp X (gồm 2 hidrọcacbon A, B có cùng CTTQCxH2x) cho đến khi đạt áp suất P2 - 6 atm (0°C) thì khối luạng củ

bình khi ẩy tà 548,48 gam

a) Xác định CT của A, B biết rằng B han A 1 nguyên ỉử cacbon. x áđịnh thành phần % khối iuợng của hỗn hợp X.

b) Đốt cháy hỗn hợp trên sau đó đua về 0°c, xác định thành phần hỗhợp khí Y thu đuợc và áp suất p3.

Hướng dẫn

a) Tính n0abđ -» mo2bđ ^ mx = 10,08 gam

í *2 n 2 — = ----->n2 = 1,5 mol -» nx = 0,3 mol p I “ 1 ■

14n < Mx = 33,6 < 14m -» n. < 2,4 < m

n = 2 -> A là C2H4 và m = 3 -» B là C-^Hg

á = 0,18 mol C2H4 và b = 0,12 moi CíịHg

mC9H4 = mC3H8 = 5 >0 4 ểam -» 50©ứ = 1,08 m o l n o 2 d ư = °> 12 m o i

nCrs ~ 0,72 mol ■ p _ = —

1 » 1 P3 = 3,36 atm

26



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




27/419

; D. ỨNG 'DỤNG. CỦA s ố NGUYÊN TỬ c TRƯNG BÌNH Nếu phân từ A có n nguyên tử cacbon, phân tử B có m nguyên _tử

Ị cacbon, nA = a, Jig - b, theo định nghĩa số nguyên tử cacbon trun g bình n

' — na + mbỊ ■ n = —•— — ; a + b

Thường ta tính n dựa trên ncc>2 = na + mk

!’■ - nco2 .. .. .n = — —

a + b

Hệ thức giữa M và nCó thể tính M từ n và ngược lại nếu A, B có cùng công thức tổng quát

(CTTQ)

Thí dụ A, B có CTTQ ỉà CxH2x + 2

M = 14n + 2: n có nhiêu ứng dụng trong toán hóa hữu Cd đặc biệt trongviệc xác định các CTPT bằng cách áp dụng n < n < m để xác định n và m.

Nếu m có 1 giới hạn trên, từ bất dằng thức trên ta có thể tíiih đượccác giá trị có thể có cùa n và m

Chú ý: Phướng pháp này vẫn cỏ thể dùng được dù A, B không cộ pùngCTTQ.

Nếu hỗn hợp X chứa 3 chất A, B, c có = a, ng = b, nc = c và Tân

lượt có n, m, p nguyên tử.cacbon, ta vần có

— na + mb + pcn -------------------

a + b + c

n < n < p (nếu n nhỏ nhất và p lớn nhất)

-’Nếu A, B có cùng CTTQ và cho cùng 1 phản ứng với cùng 1 hiệu suất(thí dụ hai phản ứng đêu hoàn toàn) ta có thê thay hỗn hợp bằng 1 chất duy nhất có cùng CTTQ vởi số cacbon bằng n và số mol bằng tổng số mola + b. Tính toán sẽ đơn giản hơn nhieu.

Chú ý: Nếu hiệu suất phản ứng cho mỗi chất A, B không bằng nhau,không được dùng phương pháp thay thế 2 chất bằng 1 chất duý nhất.

TOÁN CÓ LỜĨ GỈẦỈ

1) Một hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A, B có cù ng CTTQ là CxH2x + 2.

X chiếm cùng thể tích với 10,24 gam 0 2 ở cùng điều kiện t° và p. Đốt

27



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




28/419

a) Tính n và xác định các CT có thể cỏ của A, B biết rằng X < 4.b) Tính Vog (đkíc) phải dùng để đốt cháy hết hỗn hợp X và khối luưng

H20 thu đuạ c.

G i ả i . ■

21,504a) ncOo = — ---- = m°l

z 22,4 . .X chiếm" cùng thể tích với 10,24 gạm 0 ‘ 2 à cùng đĩêự kiện t° và p vậy

nx = n0 2 •

10,24nx = noo = — — = mo^

2 32

Áp dụng công thức •

- n c o 2 0,96

cháy hết hỗn hợp X ta thu đuợc 21,504 lít C02 (đkíc)

a + b 0,32

n < n = 3 < m < 4

Vậy n có thể bằng 1 (A là CH4) hoặc 2 (C^Hg) còn m = 4 (B là

e 4H]0;

Thành phần hòn hợp X

+ TH. CH4 + C4H 10h 4 + c 4h 10

a + b = ọ,32| a = 0,107 mol CH4

nC02 = a + 4b = 0,96j b = 0,213 moi

u I n u .

+ TH. C2H6 + C4H 10

a + b = 0,321 a = 0,16 mol C2Hg

n C02 = 2a + 4b = 0,96j b - 0,16mòl C4H 10

b) PP: A, B có cùng CTTQ và phản ứng cháy của Ạ , B đêu hoàn(cùng hiệu suất 100%) nên ta thay 2 chất Ạ,_B bằng. 1 chất duy n hấ t có sốmol bằng 0,32 và số nguyện tử cacbon bằng n - 3 -» c^i?2n + là C3H3

C3H8 + 502 3CŨ2 + 4H20

Ĩ102 = 5 . 0,32 = 1,6 mol

tiỊỊ^Q ỹ/A , 0,32 = 1,28 mol -» mỊỊ^o = 1>28 . Ĩ 8 = 23,04 gam

28



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




29/419

2) Một hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A, B có GTTQ là Cfchgjkfc 2 (X < 4).

Đốt cháy X ta thu đuợc 26,432 íít C02 (đktc) -và 28,44 gam Hgíy-

a) Tính nx và n, suy ra các GT có thể có của Ã, B.

b) Tính thể tích 0 2 (đktc) dùng để đốt cháy X và khối lượng hỗn hợp

X.

Giải •a) A, Ẹ có cùng CTTQ và phản ứng đốt cháy cócùng hiệu suất (100%)

nên ta thayA, B bằng 1 chất duy nh ất có sô' mol bằng a + bvà số nguyêntử cacbon bằng n

CnH2ĩí + 2 + ---------Ọ‘ 2 ■"* n.C02 + (n + l )H 202

(a + b) (£n_— 1) ^ + + k' ^ ++

2Tính n

- 26 43? ĨIQO - n(a + b) = ——■- ; -■ 1,18 mol (1 )

2 . ■ ■22,4.

• - -28,44nH Q = (n + l)(a + b) = = 1,58 mol (2)

18

(2) - (I) -* a + b = .1,58 - 1,18 = 0,40 mol

: nCOo I 18n = = i i i f = 2,95a + b 0,40

n < n = 2,95 c m < 4

n = 1 (CH4), n = 2. (C2Hg)

m. = 3 (C3H8), m = 4 (C4H10)

b) Thể tích 0 2 cần để đốt cháy X

(3n + 1) - , (3 . 2,95 + 1) n „llQt = i-ỉ i— ^(a + b) = ^ ^ -----i .0 ,4

2 2 2n0 = 1,97 mol -» v 0 = 1,97 . 22,4 = 44,128' lít

2

Khối lượng hỗn hợp X là khối lượrig của' 0,4 moi hidrocaebon

CnH2n + 2 v ớ i ã = 2 95mx = 0,4 (14 . 2,95 + 2) = 17,32 gam

29



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




30/419

TOÁN TỰ G IẰ i

1) R/lôt hỗn hợp X gồm 2 axit A, B c ó CTTQ là .CjjH202 (ha

Cx_ 1H2x_iCOOH) với X < 4. Hỗn hợp X trụng hòa vói 200 gam dung dịc

NaOH 8%. Đốt cháy hết X thu đuợc 24,64 íít C0 2 (đktc)

a) Tính n, khối luợng mx của hỗn hợp X, CT của A, B.

b) Tính thể tích 0 2 (đ ktc) dụng để đốt ch áy X và khối luợrig H20 th

được đo phản ứng đốt cháy

Hướng dẫn

a) nx = nNa0H = 0,4 mol, n c 0 = Ị 1 moi

n < 2,75 < m < 4

_ nC02n = ------ = 2,75

nx

Ịn = 1 -» HCOOH m = 3 C2K 5COOHỊA|n = 2 - CH3COOH m = 4 - C3H7COOH

'mjj = 0,4 (14 . 2,75 + 32) = 28,2 gam

'iũ b) 11Q. = — - i 0,4 = 1,25. mol -» v 0 = 28 lít

2 ■ [ 2 j 2

í 1H20 = ncỏ 9 = -> mH20 = 19,8 gam

2) Một hỗnhợp X gồm 2 hidrocacbon có CTTQ ià CxH2x _ (X £ 4). Để đố

cháy hết11,2 lít hỗn hợp X (đktc) cần 31,36 lít 0 2 (đktc

a) Tính n và xác định các GT có thể có củâ A và Bb) Giả sử A, B đầu cộng H2 theọ phản ứng

C x H2x - 2 + 2H 2 ** C x H2x + 2f

Tính khối ỉuợng chung của 2 sản phẩm {phản ứng cộng hoàn toàn).

Hưứngảẫn

a) riỵ = 0,5 mol, n 0 2 = 1,4 moỉ

Í 3 n - l ì 'CnH2n- 2 + Og nC02 + ( n -- 1)ĨĨ20

30



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




31/419

^ 2 1 ,4 . 3 n - 1

ĩlỵ 0,5 2

=» n = 2,2

n < 2,2 < m < 4

n chỉ có thể bằng 2 -» A là C2H2

m có thể bằng 3,4 -* B là C3H4 hay C4Hg

b) mỵ = 14,4 gam (tính từ C~IỈ2n - 2'

ni2Sp = nix + mjỊ2 = 14,4 + 2 . 0,5 = 15,4 gàm



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




32/419

Chương ĩĩ

CỌNG THUC PHẢN Tứ CÔNG THỨC CẤU TẠO

Công thức phần tử (CTPT). CxHyOzNt chỉ cho biết thành phần hóa họ

cúa một hợp chất. Với công thức cấu tạo (CTCT) ta mới biết rõ các tính chấ. hóa học và một số tính chất vật lý của chất ấy. Do đó công việc đầu tiêncủa một nhà hóa học sau khi tổng hợp hoặc phân lập một chất có trongthiên nhiên là tìm cách xác định CTPT và' CTCTcủa.hợp chất ấ

Với cùng một CTPT có thể. có nhiều CT.CT.khácnhau (đồng phân). Việchọn CTCT đúng cho mỗi hợp chấ t tùy thuộc ,:hổa tính..của'hợp chất ấy.,

I I . 1 .C Ô N G 'T H Ứ C C Ấ U T Ạ O

A. Nguyên tắc ca bản đ ể viết CTCT

Để viết CTCT của một chất cần nắm vững:

- Hóa tri các nguyên tô' I . %

C cỗ hóa trị 4 4 gạửh nối - Ỹ -> /C — - c.

H , C 1 c ó h ó a t r ị 1 ■-» 1 :g ạ c h n ố i - H , - C 1

o hóa trị ,2 '■* 2 gạch nối - O'—, = 0

N hóa trị .3 -* 3 gạch . n ố i N - N =, N - CTCT một sô nhóm chúc hóa học

- rượu - OH, ête c - o - C

- andeh it c - c , xeton C — c —c

V . % '- axit - c ■, este - c

X ì O - H ỏ - c )

ámin ■ — NHo, - NH - N - ...Các nhóm chức andehit, axit ở đầu mậch cacbon.

Phân tử có. thể chì chứa 1 chức (1 .rượu, 1 anđehĩt, 1 aẳit v.v...) hoặcnhiêu chức cùng loại (nhiều chức rượu, andehít, áxit...) hoặc khác loại (1 rượu+ 1 anđehít, 1 axit + 1 ạmin v.v...)

32



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




33/419

Chứ ý: Khi viết CTCT, tránh viết 1 số CTCT thỏa mãn- hóa trị nhưngkhông tồn tại vì kém bền. Thí dụ:

® OH gắn vào c của c = c c = c - OH

T D : C H 3 - C H = C H - O H k h ô n g b ề n b iế n t h à n h

CH;j - CHo - c bênO

® 20H gắn vào cùng 1 nguyên tử cacbon

^ 0H — c sẻ mất 1 phân tử ; IjjO

XOH ỵ OH

TD: CH -i - C H kh ôr , ■?; b ề n , m ấ t 1 H 20

x OH

. ' /Hđể biến th ành CH-) - C Hên

%

B- Công thức cấu tạo các hidrocacbon

Lấy căn bản là ankan {chứa nhiêu . í nhất) có CTTQ là CjjH^ + 2 ’

CTCT nạạch thẳng hoặc phân nhánh.

Nếu hidrocacbon có K liên kết 71 hoặc vòng (nối đôi ứng với1 liê:j. nối ba với 2 lìèn kết .7 »thì so với ankan có cùng .số nẹuyèn tử cacbon,hidrocacbon sê có ít hơn 2 K nguyên tử H nên sẻ GÓ CTTQ là

CnH2n + 2 - 2K . • . •*

TOÁN CÓ LỜ! GỈẦỈ

1) Viết các CTCT ứng với CTPT là C4H10

•Giải

thuộc CTTQ CnH2n + 2 vậy thuộc họ ankan (chỉ có nối đơn)

CH3 - CH2 - CH2 - CH3>. CH3 - CH CH3 . . .C H 3

2) Viết CTCT các đồng phân ứng với CTPT ỉà C 4H8, C 4.H5

Giải

- C^ịHg thuộc CTTQ là CnHgn + 2 - 2 ^ ~ 1 kế: 71 hỡặc 1, vòng)

33



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




34/419

Mạch hở CH3 - CH = CH - GH3 CH2 = CH - CH2 - CH3

CH2 = ỹ - C H 3

C H g

Mạch vòng CH .ị

C H o - C K o C H

L I 2 / \CH2 -C H 2 H2C _______ — CH2

- C4H5 thuộc CTTQ CnHjjn + 2 _ 4 (K = 2 -» 2 liên kế t hoặẹ 1 vòn

1 liên kết n)

2 nối đôi: ,CH2 = CH - CH = CH2 ; CH2 = c = CH - CH3

1- nối ba: CH3 - c s c - CH3 ; HC = c - CH2 - CHg

Mạch vòng + 1 liên kết 71

C H 3

H o C — G H C H , C H 2V I _ / \ _ / VH2C— CH HC — CH HC ----- c - C H 3

3} Viết GTCT ứng với CTPT !à C7H3, C8H8 biết rằng CTCT có 1 vòng benzen

Giả i

Vòng benzen có chửa 3 nối đôi. 1 vòng + 3 nối đôi nên nê\i hợp chấthông có thêm liền kết ĩt trê n nh ánh th ì sọ VỚỊ ankan có. cùng số nguyên t; ac b o n , h ợ p c h ấ t c ó ít h ơ n 8 n g u y ê n t ử H

Nhánh no H. CTTQ là CnH2n + 2 - 8 hay CnH2n - ô

. Nếu có thêm K’ liên kết n trên nhá nh th ì CTTQ là CnỈỈ2n _ g _ 2K

- C ^ H g th u ộ c C T T Q C n I Ỉ2 n _ 0 v ậ y c ố n h ậ n h n o.

C H 3

H C - ị ^ ^ l - C H h a y C 6H Õ - G H 3

HC-Uý^CH

' CH '- C3H3 thuộc CTTQ CnH2n - 6 - 2 = ■!> 1 kết n trên nhánh

Vòng benzen cỏ s cacbọn vậy nhánh GÓ 2 cacbon. CH'= GHợ

Hcy w C6H5 -C H = CH2

K C ^ J ^ C HG K •

34 '



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




35/419

4) Viết CTCT các đồng phần của 1 hidrocacbon thơm (có vòng bienzen) có CTPT ià C9H12, CgH10

, Giải

- C9H 12 ứng với CTTQ là Cnìi 2n - 6 vậy hidrocacbon này chỉ có nhánh

no. Đo vòng benzen có 6 nguyên tử cacbon, ngoài vòng còn 3 nguyên tử

cacbon nên ta có thể có 1 nhánh 3 cacbon, 2 nhánh (1C và 2 C) hoặc 3nhánh (1C) trên vòng benzeri. Nếu đánh số 1, 2, 3, 4, 5, 6 thì các nhánh cóthể vào các VỊ trí 1, 2; 1, 3; 1, 4

1 nhánh 3 cCH CH

CH CH

2 nh án h'1 c và 2 C

CH3

TOÁNTỰGIẤ ĩ .

Ị) Viết CTCT của một hidrocacbon có CTPT là* CgH-ip, C6H10, C4H4

(mạch hở)

Hướng dẫn

CgH^ thuộc. CTTQ CnĩỈ2 n + 2 (không vòng, chỉ có nối đơn) 3 đồng phân (1 mạch thẳng, 2 phân nhánh)

- C5H 10 thuộc CTTQ CnH2n + 2 - 2 == 1, 1 nối đôi hoặc 1 vòng): 2 đòng phân mạch thẳng, 3 đông phân mạch phân nhánh, 2 đông phân vòng 3 cạnh, 1nhầnh hoặc 2 nhánh), 1 đồng phân vòng 4 cạnh, 1 dồng phận vòng 5 cạnh. '

CgH10 thuộc CTTQ £ nH2n + 2 - 4 (K ='.2 -* 2 Ịiên kết ĩt hoặc 1 liên kết

35



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




36/419

C 4 Ỉ Ỉ 4 t h u ộ c C T T Q .C n H 2 n + 2 - 6 ( K = 3 - » 3 l i ê n k ế t :i n ế u m ạ c h h

1 nối ba + 1 nối đôi; 3 nối đôi.

2) Viết CTCT các đồng phân các hỉdroẹacboq thơm (có vòng benzen) CTPT là C-ịoH-)4, C 10H12 và Ĉ gH-10

Hướng dẫn

- C10H 14 thuộc CTTQ là CnI-Ỉ2n - g (K’ = 0 hidrocacbon có nhánh

(1 nh án h 4 c, 2 nhánh 2 c hoặc 1 nh án h 1 c, 1 nh án h 3 c, 3 nhá nh, 1

1 c và 2 C,. 4 nhánh 1 0

- C10H 12 thuộc CTTQ là CnH2n _ 6 ‐ 2 (.K’ =? 1 -* 1 nh án h có nối đô

1 nhánh 4 C; 2 nhánh 2 c 2 nhánh 1 c và 3 c, 3 nhánh 1 c, 1 c và 2

- C10H 10 thuộc CTTQ là CnH2n - 6 - 4 (K’ = 2 nhán h có 2 liên k

71): 1 nhánh 4 C; 2 nhánh 2 C; 2 nhảnh 1 c vậ 1 nhánh 3 C, không thể 3 nhánh. ■ " . . ■

C. Công thúc cấu tạo các hợp chất cố chứa c, H, o

Khi có oxi, ta sẽ có nhiều CTCT hơn do sự hiện diện các chức hóa họ

rượu - OH, ête c - o - c

andehit: - C! Xeton: C— C - c

V Ĩ

^ _ '/ °axit: - c este: - cX OH x0 - r C -

Giống trường hợp các hidrocacbon, đầu tiên phải xem hợp chấCxíỉyOz có chứa liên kết 7Ĩ hay không vì nếu không có liên kết 71 ta có th

loại ngay cáp chức có liên kết It như andehit, xeton, axit, este v.v...Để biết hợp chất CxHyOz cồ liên kết 71 hay không, ta chi dựa trê

Cxỉỉy (không dể ý tổi’Gz) giống trường hợp các hidrocacbon

- Nếu CxHy thuộc CTTQ CpH.2n+2, hợp chất này no (không có !íên kết 7

- Nếu Cxỉỉy thuộc CTTQ CnỈỈ2 n 4. 2 - 2k ^ liên kết.A. Tùy theo snguyên tử oxì ta có thể có các chức rượu không no, ête không no, aiidehitxeton, axit, estề v.v...

.7 + 1 vòng)

36



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




37/419

ịTOẦN CÓ LỜ! GIẢ ỉ

Viết CTCT các đồng phân mạch hở có CTPT là C3H80 , C3HéO, C4H802.

C6^10°4

' Giải.

- C3HB0: C-^Hg ứng với CTTQ là CnH2n 4. 2 - v ậy hợp chất này no. Với1 oxi, hợp chất chứa 1 rượu hoặc 1 ête

Rượu CH3 - CH2 - CH2OH; CH3 - CHOH - CHg

- Ete CH3 - o - CH2 - CH3

- C^HgO: C'ịH(Ị ứng vối CTTQ CnH2n +-2 - 2 (K = 1 ■* 1 kết 71, có

: thể là.c = c hay c = O)

- c = c CH2 = CH - CHgOH (rượu không no)

CH3 - o - GH = CH2 (ête không no)Chú ý: Không nên viết CH3 - CH = CHOH (rượu không ben do OH nối

vào c của c = C )

T ■ . ■- c = o Cĩĩị - CHo -- c (andehit)

’ VCìlị - ^ - CH3 (xeton)

■ •' C4H 8 th u ộ c CT TQ C nH.2n + 2 ■- 2 (K - 1 vậy có 1 liê n k ết

c = C hay c = 0)

Liên kết c = c CH2 = CH - CH -- CỊH2 (rượu đa chức không no)

OH 0HCH3 - o - CH2 - o - CH = CH2 (ête khõng no)

GHg - o - CH - CH = C H f (ête + rượu)

0H -

Chứ ý không nên viết

CH2 - CH - CH2 - CH2 (Không bền do OH nối vào c của c = C)OH 0H

OH

CH2 .= CH - CH2 - ỌH (Không bền dó 2 OH nối vào cùng 1C )

GH

37



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




38/419

Lièn kết c —o

CHo - CH - CHo - c '(andeh.it-+ r ư ợ u )

ÒH \ >CH3 - c - CH2 - CH2OH (xeton + rượu)

0

CH3 - CH2 - CH2 - c , CH3 - CH - (T (axit)

\ > H C H 3 ^ O H

/ ° / ° / °H - c ỵ CHo - c r CH-J - CHo - ( r (e

V _ \ ■ \ ■Ọ - C 3 H 7 o - c 2h 5 0 C H 3

- C g H j0 ổ 4 C g H 10 t h u ộ c C T T Q C n H ^ n + 2 - 4 CK = 2 , 2 ì i ê n k ế t 71

4 oxi và 2.liến kết n các CTCT đơn giản nhất ứng. 2 chức axit, 2 chức e

1 a x i t + l e s t e

V _ 8 c - C4Hg - c (2 axit): C4Hg có thế thăng hay phân nhá n

H 0 / \ ) H . a

. ý Vc - CoH, - c c - CHo - c (2 est

/ \ / 2 \ H 3 C - 0 O C H 3 H 3 C 0 O C2H 5

\ v > ■ / ........ ò - C H o - C H ọ - c ệ - C -jH c - c (1 a x i t + 1

/ z \ 7 0 \HO x O -C 2H5 h o xO - C H 3

TOÁN Tự'GIẢI

Vỉết CTCT các đồng phân mạch hở có GTPT là C4H10O; CặHgO; C5H10

CgHg0 3; QsHgOg

Hướng dẫn

- C.ịH^qO (rượu hoặc ête no)- C 4 H g O (1 l i ê n k ế t 71 , 1 r ư ợ u h ó ặ c 1 ê t e k h ô n g n o ; 1 a n d e h i t h o

xeton)

- C5H10O2 (1 l i ê n k ế t 71 v à 2 o x i )

1 a x i t, 1 e s t e ; 1 r ư ợ u + i a n d e h i t ; 1 r ư ợ u + 1 x e t o n ; 2 rư ợ u k h ô n g

38



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




39/419

- CsHgOs (2 liên kết n và 3 oxi)

1 axit + 1 rượu không no; 1 este + i- rửdu không no; 1 axit + 1 andehít;1 e s t ẹ + 1 a n d e h i t v .v . .. )

- CgHgP4 (2 liên kết X và 4 oxi) ■ 1

2 axit; 2 estẹ; 1 axit + 1 este; 1 andehit + Ị rượu + 1 axit; 1 andehit+ 1 rư ợ u + i e s t e V .V ..J

D. CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC HỢP CHẤT CÔ CHỨA c, H, N

Do N có hóa trị 3, nhiêu hơn oxi Ị hổá trị nên phải thêm 1 H vàoCnH2 n + 2 để đượe 1 hợp chất no (nếu chỉ có 1 N)

CTTQ hợp chất no CnH2n + >ị N

CTTQ hợp chất có K liên kết .7

CnH2n 4- 3 - 2kN

Nếu hợp chất có 2N thì phải thêm 1 H nữa nên CTTQ của hợp chấ t

nọ là CnH2n + 4 N2

^ 11^211 + 4 -- 2k ̂ 2 (n®u c° K liên kết Ji)

TOÁN CÓ LÒĨ GIẢI

Viểt CTCT các đồng phân có CTPT là C4H11N; C4H3N; C4H12N2

Giải

- C4HijN ứng với CTTQ CnH2 n ^ 'ịN vậy hợp ch ất nàv no

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - N % CH3 - CH - CH2 - NH2

C H 3 - C H 2 - C H - N H 2 ; 0 H 3 - N H - C H 2 - C H 2 - C H 3

. . . . . . c h 3

CH3 - NH - CH - CH3; CH3 - CH2 - NH - CH2 - CH3

CH3 - N - CH2 - CH3

; . ̂ 3 !- C 4 H 9 N ứ n g v ới C T T Q là C n ỈỈ 2 n + 3 _ 2 ^ (c ó 1 i i ê n k ế t JI c ó t h ể l à

c = c hay c =.N)

CH2 = CH - CH2 c: i z -- NH2; CH3 - CH = CH - CH2 - NH 2

c%>- CH2 - CH = CH - NH2, CH2 = G - CH2 - NH2

CH’

39



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




40/419

C H 2 = C H - C H 2 - N H - C H 3 , C H 2 = C H - N H - C H 2 - C H 3

CH2 - CH.1- N - CH3

CH3

C H 3 - C H 2 - C H 2 - C H = N - H , C H 3 - C H = N - C H 2 - C H 3

C 4H 1 2 N 2 t h u ộ c C T T Q C n H 2 n + 4 N 2 v ậ y h ợ p c h ấ t n à y n o

H 9 N - C H 2 - C H 2 - C H 2 - C H 2 - N H 2 H 2 N - - C H 2 - C H - C H 2 - N H 2

C H 3 - N H - CH2 - C H 2 - NH - G H 3 c % - N H - C H - N H - C H 3

TOÁN TỰ G IẢI Viết CTCT các đồng phân có cùng CTPT là C3H9N, C3H7N, C3H10N2,

c 5h 15n3, c 4h 14n 2.

- C g H g N : h ợ p c h ấ t n o

- C 3 H 7 N ( c ó 1 l i ê n k ế t . ,T c = c hay c = N )

- C 3 H 2 0 N 2 : h ợ p c h ấ t n ó

- ( h ợ p c h ấ t n o d o c ó 3 N n ê n p h ả i th è m 3 H v à o C T

CnH2n + 2 CnH2n + 5N3'- C4H 14 N2 (không thể có hợp chất ỉiày vì với 4C và 2N, số nguyện tửH tối đa là 2n + 4 = 12, dư 2 nguyên tử H).

E. CỒNG THỨC CẤU TẠO CẤC HỢP CHẤT CÓ CHỨA c, ỈL Ỏ, N

N ế u C T P T là C xĩ ỉy O zN t t h ì C T T Q c ủ a h ợ p c h ấ t n o là

C n H 2 n + 2 + t ° z N t t h í d v n ế u t = 1 C n H 2 n + 3O zN

Nếu hợp chất có K liên kết 71 th ì CTTQ sé là CnH


41/419

c h 3 - c h - n h 2 c h 2o h - c h 2 - n h 2

OH

CH2OH - NH - GH3

- C3ĨÍ7 NO2 ihuộc CTTQ GnỈIyn + 3 _ 2 NO2 -» í-ó 1 liên kết n nên có thể

có các CTCT

o

CH3 - CH2' - CH2 - N/ỵ CH2OH - CH CH - NH - OH V.V....Vo

, - , / HCHoOH -■ NH - CHn - C■ 2 %

TOÁN T ự GIẦỈ

Viết CTCT các đồng phân cố CTPT ià C 3H9NO, C 4H9N02

Hướng dẫn

C 3 H 9 N O ( h ợ p c h ấ t , n o )

C4H9 NO2 (có 1 liên kết. -t)

I I . 2 . C Ô N G TH Ứ C PH Â N TỬ ( C TPT) MỘ T C H Ấ T

X á c đ ị n h C T P T và t ữ đ ó v iế t C T C T Ịà m ọ t r â u h oi t h ư ờ n g g ặp t r o n g

toán hóa hữu cơ.

C-Ó r ấ t n h i ề u p h ư ơ n g p h á p đ ể x á c đ ị n h c á c h ệ s ố X, y , Z, t t r o n g C T P T

C xH y O zN t t ù y t h e o t a c ó đ ủ p h ư ơ n g tr ì n h đ ề g iả i h a y t hií& i p h ư ơ n g t r ì n h .

Có 5 ẩn (x, y,'Z, t, số rriol n) nếu có đủ 5 phương trình ta có thể xác

định ngay CTPT Nếu thiếu 1 phương trình, ta phải qua trung gian công-thức nguyên

(Cx>. K,, Oz, Nt’)p với p chưa biết.

Nếu đề cho thêm. ĩ dữ kiện nào đó (thí dụ cho biết Mạ , cho biết hợp

chất', có 1 chức hóa học gì) ta. có thề tĩnh được p từ . đó suy ra CTPT vớiX =. px’, y —py’, z = pz’, t =■ pt’

A. TRƯỜNG HỢP CHỈ BỈÊ T MA

A .l Nếu A là mội hidrocacbon Cxiíy, ta có l phượng trình, 2 ẩn

Ì 2x + y

.41



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

CẤ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




42/419

Để giải ta tự cho X căc giá trị 1, 2, 3. và tính cẩc giá tr ị tương ứnc ủ a y T a c h ỉ g iữ lạ i c á c c ặ p X, y sa o c h o ý là s ố n g u y ê n đ ư ơ n g c h ẳ n y à n hhơn hoặc bằng 2x + 2 (số nguyên tử H tối đa)

TOÁN CÓ LỜI GIÀ Ị

1) m gam một hidrocàcbon A chiếm cùng thể tích: (ở cùng t°, P) vói cùnkhối luựng rn gam C0 2

a) Xác định ÒTPT.và CTCT của A.b) Xác định CTFT của hiđrocacbori B biếỉ rằng một hỗn hợp X chúa AB (VA = VB) có dVcK = 1

Giảia) Cùng thể tíeh ở cùng t° và p có nghĩa là m gam A v à m gai

ứng với cùhg số moi n

MA = - = M c o -

Documents

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ IN LẦN THỨ TƯ - NGUYỄN THANH KHUYẾN