Lý thuyết và bài tập về đồng phân của chất hữu cơ môn Hóa học 11 năm 2021

Tổng số hợp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở, có cùng công thức phân tử C5H10O2, phản ứng được với dung dịch NaOH nhưng không có phản ứng tráng bạc là AA. Hai chất X và Y có cùng công t[r]

Lý thuyết và bài tập về đồng phân của chất hữu cơ môn Hóa học 11 năm 2021

1 Lý thuyết

- Phân loại hợp chất

* Xác định giá trị k dựa vào công thức CnH2n+2-2kOz (z > 0)

→ Xác định nhóm chức : -OH, -COOH, -CH=O, -COO- …

→ Xác định gốc hiđrocacbon no, không no, thơm, vòng, hở…

- Viết đồng phân cho từng loại hợp chất

* Viết mạch C theo thứ tự mạch C giảm dần

Tóm lại : Từ CTTQ → k = ? → Mạch C và nhóm chức → Đồng phân (cấu tạo và hình học)

1.1 Công thức tính nhanh một số đồng phân thường gặp

a Hợp chất no, đơn chức mạch hở

1

CnH2n + 2O

Este đơn chức, no, mạch hở \({2^{n - 2}}\) 1 < n < 5

b Tính số loại trieste

Khi cho glixerol + n axit béo (n nguyên dương) thì số loại tri este tạo ra được tính theo công thức:

Với n = 1: → Số trieste = 1

Với n = 2: → Số trieste = 2 + 4 = 6

Với n = 3: → Số trieste = 3 + 4.\(C_3^2\) + 3.\(C_3^3\) = 18

Với n ≥ 4 → Số trieste = n + 4.\(C_n^2\) + 3.\(C_n^2\)

Công thức 2: Số trieste = \(\frac{{{n^2}(n + 1)}}{2}\)

c.Tính số loại mono este, đieste

Khi cho glixerol + n axit béo thì số loại mono este và đi este tạo ra được tính theo công thức:

Mono este = 2n

VD : Cho glixerin tác dụng với hỗn hợp 3 axit béo gồm C17H35COOH, C17H31COOH và C17H33COOH thì

tạo được tối đa bao nhiêu loại chất béo?

A 12 B 16 C 18 D 20

HDG:

Lưu ý số chất béo là số trieste

Áp dụng công thức với n = 3 ta có:

n + 4.\(C_3^2\) + 3 = 18 => Đáp án C

d Từ n amino axit khác nhau ta có n! số peptit Nhưng nếu có i cặp amino axit giống nhau thì công

thức tính số peptit là \(\frac{{n!}}{{{2^i}}}\)

1.2 Điều kiện có đồng phân hình học

- Có liên kết đôi trong mạch

- Cacbon có liên kết đôi phải gắn với 2 nhóm nguyên tử khác nhau

R1R2C = CR3R4 ( thì R1 ≠ R2 và R3 ≠ R4 )

2 Bài tập minh họa

Bài 1 Hãy thiết lập công thức đơn giản nhất từ các số liệu phân tích sau:

a) %C = 70,94%, %H = 6,40%, %N = 6,90%, còn lại là oxi

b) %C = 65,92%, %H = 7,75%, còn lại là oxi

Hướng dẫn giải

a) CxHyOz

Công thức đơn giản nhất: C12H13O2N

b) CxHyOz

%O = 100% – (65,92 + 7,75) = 26,33%

Ta có x : y : z = 65,92/12:7,75/1:26,33/16= 5,49 : 7,75 : 1,65 = 10 : 14 : 3

Công thức đơn giản nhất: C10H14O3

Bài 2 Hợp chất hữu cơ X có phần trăm khối lượng %C = 55,81%, %H = 6,98%, còn lại là oxi

a) Lập công thức đơn giản nhất của X

b) Tìm CTPT của X Biết tỉ khối hơi của X so với nitơ xấp xỉ bằng 3,07

Hướng dẫn giải

Công thức phân tử của X là CxHyOz

Xét tỉ lệ x : y : z = %C/12 : %H/1 : %O/16 = 2 : 3: 1

X là công thức đơn giản nhất là C2H3O → CTPT của X có dạng (C2H3O)n

MX = 28.3,07 = 86,00 (g/mol)

⇒ 43n = 86 nên n = 2

CTPTcủaX:C4H6O2

Bài 3 Từ tinh dầu hồi, người ta tách được anetol-một chất thơm được dùng sản xuất kẹo cao su Anetol

có khối lượng mol phân tử bằng 148,0 g/mol Phân tích nguyên tố cho thấy, anetol có %C = 81,08%; %H

= 8,10%, còn lại là oxi Lập công thức đơn giản nhất và CTPT của enatol

Hướng dẫn giải

%O = 100% - 81,08% - 8,1% = 10, 82%

x : y : z = 81,08/12:8,1/1: 10,82/16 = 6,76: 8,1: 0,676

=> Công thức đơn giản nhất là C10H12O

=> (C10H12O)n = 148 => n = 1

=> CTPT: C10H12O

Bài 4 Đốt cháy hoàn toàn 9,0 gam hợp chất hữu cơ A (chứa C, H, O) thu được 6,72 lít CO2 (đktc) và 5,4 gam H2O

a) Tính thành phần phần trăm của các nguyên tố trong A

b) Lập công thức đơn giản nhất của A

c) Tìm công thức phân tử của A Biết tỉ khối hơi của A so với khí oxi bằng 1,875

Hướng dẫn giải

nCO2 = 6,72/22,4= 0,3 mol;

nH2O = 5,4/18=0,3mol

Đốt cháy A chỉ thu được CO2 và H2O nên A chứa C, H và có thể có O

Bảo toàn nguyên tố C, H ta có

nC(A) = nCO2 = 0,3 mol

nH(A) = 2nH2O = 0,6 mol

Ta có:

mO = mA−mC−mH = 9 − 0,3.12 − 0,6.1 = 4,8 gam

→ nO = 4,8/16 = 0,3 mol

Thành phần phần trăm các nguyên tố trong A là:

%C = (0,3.12/9).100% = 40%

%H = (0,6.1/9).100% = 6,67%

%O = (4,8/9).100% = 53,33%

b

Ta có: nC : nH : nO = 0,3 : 0,6 : 0,3 = 1 : 2 : 1

Công thức đơn giản nhất của A là: CH2O

c

Công thức phân tử của A có dạng: (CH2O)n

Ta có: dA/O2 = 1,875 →MA= 1,875.32 = 60

→(12 + 2 + 16).n = 16 → n = 2

Vậy công thức phân tử của A là: C2H4O2

3 Luyện tập

Câu 1 Các đồng phân ứng với công thức phân tử C8H10O (đều là dẫn xuất của benzen) có tính chất: tách nước thu được sản phẩm có thể trùng hợp tạo polime, không tác dụng được với NaOH Số lượng đồng

phân ứng với công thức phân tử C8H10O, thoả mãn tính chất trên là

A 1 B 4 C 3 D 2

Câu 2 Cho glixerol (glixerin) phản ứng với hỗn hợp axit béo gồm C17H35COOH và C15H31COOH, số

loại trieste được tạo ra tối đa là

A 6 B 3 C 5 D 4

Câu 3 Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau Khi hoá hơi 1,85 gam X, thu được thể tích hơi

đúng bằng thể tích của 0,7 gam N2 (đo ở cùng điều kiện) Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là

A HCOOC2H5 và CH3COOCH3 B C2H3COOC2H5 và C2H5COOC2H3

C C2H5COOCH3 và HCOOCH(CH3)2 D HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5

Câu 4 Có bao nhiêu rượu (ancol) bậc 2, no, đơn chức, mạch hở là đồng phân cấu tạo của nhau mà phân

tử của chúng có phần trăm khối lượng cacbon bằng 68,18%? (Cho H = 1; C = 12; O = 16)

A 3 B 4 C 5 D 2

Câu 5 Số hợp chất đơn chức, đồng phân cấu tạo của nhau có cùng công thức phân tử C4H8O2, đều tác

dụng được với dung dịch NaOH là

A 5 B 3 C 6 D 4

Câu 6 Hợp chất hữu cơ X (phân tử có vòng benzen) có công thức phân tử là C7H8O2, tác dụng được với

Na và với NaOH Biết rằng khi cho X tác dụng với Na dư, số mol H2 thu được bằng số mol X tham gia

phản ứng và X chỉ tác dụng được với NaOH theo tỉ lệ số mol 1:1 Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A CH3OC6H4OH B HOC6H4CH2OH C CH3C6H3(OH)2 D C6H5CH(OH)2

Câu 7 Khi phân tích thành phần một rượu (ancol) đơn chức X thì thu được kết quả: tổng khối lượng của

cacbon và hiđro gấp 3,625 lần khối lượng oxi Số đồng phân rượu (ancol) ứng với công thức phân tử của

X là

A 2 B 3 C 4 D 1

Câu 8 Số đồng phân este ứng với công thức phân tử C4H8O2 là

A 4 B 3 C 2 D 5

Câu 10 Cho các chất sau: CH2=CH-CH2-CH2-CH=CH2, CH2=CH-CH=CH-CH2-CH3,

CH3-C(CH3)=CH-CH3, CH2=CH-CH2-CH=CH2 Số chất có đồng phân hình học là

A 3 B 2 C 1 D 4

Câu 11 Số đồng phân xeton ứng với công thức phân tử C5H10O là

A 3 B 5 C 6 D 4

Câu 12 Hiđrocacbon mạch hở X trong phân tử chỉ chứa liên kết σ và có hai nguyên tử cacbon bậc

batrong một phân tử Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích X sinh ra 6 thể tích CO2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ,

áp suất) Khi cho X tác dụng với Cl2 (theo tỉ lệ số mol 1 : 1), số dẫn xuất monoclo tối đa sinh ra là

A 4 B 2 C 3 D 5

Câu 13 Số đipeptit tối đa có thể tạo ra từ một hỗn hợp gồm alanin và glyxin là

A 3 B 1 C 2 D 4

Câu 14 Số đồng phân cấu tạo của amin bậc một có cùng công thức phân tử C4H11N là

A 4 B 3 C 5 D 2

Câu 15 Cho các chất: CH2=CH−CH=CH2; CH3−CH2−CH=C(CH3)2; CH3−CH=CH−CH=CH2;

CH3−CH=CH2; CH3−CH=CH−COOH Số chất có đồng phân hình học là

A 2 B 1 C 4 D 3

Câu 16 Trong số các chất: C3H8, C3H7Cl, C3H8O và C3H9N; chất có nhiều đồng phân cấu tạo nhất là

A C3H7Cl B C3H8 C C3H9N D C3H8O

Câu 17 Tổng số chất hữu cơ mạch hở, có cùng công thức phân tử C2H4O2 là

A 1 B 3 C 2 D 4

Câu 18 Có bao nhiêu tripeptit (mạch hở) khác loại mà khi thủy phân hoàn toàn đều thu được 3

aminoaxit: glyxin, alanin và phenylalanin?

A 4 B 9 C 3 D 6

Câu 19 Tổng số hợp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở, có cùng công thức phân tử C5H10O2, phản ứng được với dung dịch NaOH nhưng không có phản ứng tráng bạc là

A 4 B 5 C 8 D 9

Câu 20 Hai chất X và Y có cùng công thức phân tử C2H4O2 Chất X phản ứng được với kim loại Na và

tham gia phản ứng tráng bạc Chất Y phản ứng được với kim loại Na và hoà tan được CaCO3 Công thức của X, Y lần lượt là:

A HCOOCH3, HOCH2CHO B HCOOCH3, CH3COOH

C HOCH2CHO, CH3COOH D CH3COOH, HOCH2CHO

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

I Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và

Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên

khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS

THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp

dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh

Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí