Công thức giải bài toán đốt cháy amin Bài toán đốt cháy amin là một trong những dạng bài tập quan trọng về amin Bài viết dưới đây tổng hợp các kiến thức liên quan đến dạng bài đốt cháy amin Các công t[.]
Trang 1Công thức giải bài toán đốt cháy amin
Bài toán đốt cháy amin là một trong những dạng bài tập quan trọng về amin Bài viết dưới đây tổng hợp các kiến thức liên quan đến dạng bài đốt cháy amin Các công thức tính toán được tổng hợp đầy đủ và chi tiết sẽ giúp em làm tốt dạng bài tập này
1 Công thức giải bài toán đốt cháy amin
Đặt công thức phân tử chung của amin, mạch hở là CnH2n+2–2k+tNt
Trong đó: n là số nguyên tử cacbon trong phân tử amin (n ≥ 1)
k là số liên kết (k ≥ 0)
t là số chức amin (t ≥ 1)
Suy ra công thức phân tử amin no, đơn chức là CnH2n+3N (n ≥ 1)
– Đốt cháy amin ta có
n 2n 2 2k t t 2
3n 1 k 0,5t
2
t
2
n amin = nH O 2 nCO 2
1 k 0,5t
n amin =
2
N
2
.n
t
– Đốt cháy amin no, đơn chức thì:
n 2n 3 2
6n 3
4
H O CO
a min
n
1,5
n amin = 2
2
N
n
– Đốt cháy amin no, hai chức:
n 2n 4 2 2
3n 2
2
nCO (n 2)H O N
n n 2n 2n
– Đốt cháy amin thơm:
n 2n 5 2
6n 5
4
n amin = nCO 2 nH O 2
2,5
n amin = 2
2
N
n
– Khi đốt cháy một amin ngoài không khí thì:
2
N
n sau phản ứng =
2
N
n sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin +
2
N
n có sẵn trong không khí
Chú ý: Trong không khí
V : V n : n 4 :1 Hay nN trong không khí = 4.nO
Trang 2– Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho bài toán đốt cháy amin:
a min O CO H O
m amin = mC + mH + mN
– Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho bài toán đốt cháy amin
+ Bảo toàn O:
O CO H O 2n 2n n
+ n amin = nCO 2
n (n là số nguyên tử cacbon trong amin)
+ Số C = CO 2
a min
n
n
+ Số H O 2
a min
2.n
H
n
a min
2.n
N
n
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn a mol amin no đơn chức thu được 5,6 lít CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn và 7,2g H2O Giá trị của a là:
Hướng dẫn giải
2
CO
n = 0,25 mol;
2
H O
n = 0,4 mol Amin no đơn chức
→ a = H O 2 CO 2
a min
n
1,5
1,5
= 0,1 mol
→ Đáp án B
2 Kiến thức mở rộng
– Tìm CTPT của amin dựa vào sản phẩm cháy
Đặt công thức phân tử chung của amin là CxHyNt
C H N
hay x : y : t = %C %H %N: :
– Bài toán phụ xử lý sản phẩm cháy: Dẫn sản phẩm cháy đi qua dung dịch kiềm
+ Nếu Ba(OH)2/Ca(OH)2 dư:
2
CO
n n + mbình tăng =
CO H O
m m + ∆mdung dịch =
CO H O
m m m Nếu ∆mdung dịch < 0 → khối lượng dung dịch giảm
Nếu ∆mdung dịch > 0 → khối lượng dung dịch tăng
3 Bài tập minh họa
Trang 3Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 2 amin no đơn chức là đồng đẳng kế tiếp nhau trong
dãy đồng đẳng, thu được CO2 và hơi nước tỷ lệ thể tích CO2 : H2O = 8 : 17 Công thức phân
tử của 2 amin?
A C2H5NH2 và C3H7NH2
B C3H7NH2 và C4H9NH2
C CH3NH2 và C2H5NH2
D C4H9NH2 và C5H11NH2
Hướng dẫn giải
Gọi số mol CO2 là 8x thì số mol H2O là 17x
Amin no, đơn chức
a min
n
1,5
1,5
Số C = CO 2
a min
n
n =
8x 1,33 6x
Vì hai amin là đồng đẳng kế tiếp → CH3NH2 và C2H5NH2
→ Đáp án C
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin đơn chức X bằng không khí vừa đủ, thu được
0,4 mol CO2; 0,7 mol H2O và 3,1 mol N2 Giả thiết không khí chỉ gồm N2 và O2, trong đó N2
chiếm 80% thể tích không khí Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
Bảo toàn nguyên tố O:
O CO H O 2n 2n n
→ 2
2
O
n = 2.0,4 + 0,7
→
2
O
n = 0,75 mol
2
N
n trong không khí = 4
2
O
n = 4.0,75 = 3 mol
2
N
n sau phản ứng =
2
N
n sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin +
2
N
n có sẵn trong không khí
→ 0,1 =
2
N
n sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin + 3
→
2
N
n sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin = 0,1 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
a min O CO H O
→ m + 32.0,75 = 44.0,4 + 18.0,7
→ m = 6,2 gam
→ Đáp án B
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 7,08 gam một amin no, đơn chức mạch hở Dẫn toàn bộ sản phẩm
cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thấy sinh ra 36 gam kết tủa Công thức phân tử của amin đó là:
Trang 4Hướng dẫn giải
CO CaCO
n n 0,36 mol
Giả sử công thức của amin là CnH2n+3N (n ≥ 1) x mol
n amin = nCO 2
n
→ x = 0,36
n → nx = 0,36 (1)
Mamin.namin = mamin
→ (14n + 17).x = 7,08 (2)
Từ (1) và (2) → nx 0,36
14nx 17x 7,08
n 3
x 0,12
→ Công thức phân tử của amin là C3H9N
→ Đáp án C