Khóa luận tốt nghiệp Lý luận và phương pháp dạy học Hóa học: Phương pháp giải bài tập về xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ trong giảng dạy hóa học ở trường phổ thông

Tuy nhiên với những bài tập về xác định công thức phân tử trong sách giáo khoa còn quá ít và đơn giản, việc phân loại và phương pháp giải cho từng loại chưa đẩy đủ.. Vì vậy mà với để tài

PHƯƠNG DHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ XÁC DỊNI CÔNG THỨC

PHAN TỬ HOP CHẤT HỮU CƠ TRONG GIANG DẠY

HÓA HỌC Ở TRUGNG PHO THONG

bì mm an mm man Oe i Ee ie toe nao - Lei Cam On

“hong que trink thus hign ludn van , em da nhan duge zat

nÊ¿šu sự chi ddn , dong gdp ý Kiến sửa ede thdy 25 Nhan

day , em kink gởi [di sảm on chan thank nhat dén ede thay ad

, đựa bạt la;

- Ca Vi Thi The da nhizt tinh hudng dan , chi bdo va

gitip do em trong suốt quá trink thye hign va hoan thank lugn

căn

= Thay <Wuušn Van Dau số nhidu ÿ Kiến đóng gop che

luan vdn

- Thdy sð trong khoa da ad sự quan tam gitip da

Do lan dau tiên Cam quen gới công vite nghitn su khoa hoe _

Kiến thie lui 2d giới han ntn khong thé tranh khdi nàng sai

xót cát mong nhận được ý Âiến dong gop , phe bình ray

dựng của cde thầu sở va ode ban,

Sai Gor Thang 5 — 2001

Sink Vien Thue Hign SHEE oe Fe Oe có mm in

<tr> <hr abe he ae «dhe the the the the dhe =the =the =the

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

| Lí do chọn để tài: SG SE S1 x2 |

II LC) | a 1 |

TER NHif@mvU C1206 Đi2%xseseteauboaueadaeuiooeasseseinnosezenae | IV Khách thé và đối tượng nghiên cứu: - 5c 5555565566 2 1; Khách (hổ nghiÊn CỮU::: -42(22⁄202222660116400406_ 2 “Ân ii cậu -. -¡ Tịh) HOAN 2

V _ Giả thuyết khoa học: ssooccnvecccccctrrrrertrersccceerrre 2 Vii PiiữdogpBáp ggRWÊNQGHỦÙesesaaeoaaaeeoedeiooreseaeaodaceoeao 2 Chương I: CƠ SỞ LÝ LUẬN I Khái niệm về bài tập hoá học: -. - 5c ccccccersced 3 Il «= Tác dụng của bài tập hoá học: cv 3 ÂU Do — Tu eaeeeeeeeeeeem======e - 3

2 Tác dụng giáo dục tư tưỞng: cv 5 3, Tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp: - 5

HI Phân loại bài tập hóa học: -ẶĂSSeeeeeeeex 6 1 Dựa vào nội dung toán học của bài tập: 6

2 Dựa vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập: 6

3, Dựa vào nội dung hỗn hợp của bài tập: - 6

4, Dựa vào nhiệm vụ đặt ra và yêu cầu của bài tập: 6

5 Dựa vào khối lượng kiến thức, mức độ dơn giản hay phức tạp của bài LẬp: - (SH SH HH ng 1311 xe 7 6 Dựa vào phương pháp giải bài tập: 7

1 Dưa VEG TGC đ 9Ú d0BBfxeepeeeeeeoaneeeeeioaeoansesnae 7

Chương HH : Các dang bài tập về xác định công thức phân tử hựp

chất hữu cơ và Cách giải cho từng dạng

1 — Thiết lập công thức phân tử dựa vào khối lượng các nguyên tố

và thành phan phan trăm các nguyên tỐ: -. ‹-c- 8

Is PI NER GIẢ DSi gang niceeic6cotbieestnreeeaanaoroarssee 8

lì): BRR Ch ts py Aa a ssniccseisanssniacentaais ress caduscad in toentanaenia biases 12 Si) Bài lập vVậH Gen gees i RRS 18

II Thiết lập công thức phân tử dựa vào thé tích (bài toán khí nhiên

KẾT since acess erase NSS es RSS BG AS Rs ATSIC SOBA 20

1c PRM gh pHân 0Ì E‹össáotuccáácck0ic0010 20:00 016cu0tdddg 20

ø Hài Bp Rey a C64600 20

3 Bài LẬP VẬN ỞND?.ceecváceeccnicOoccỲco ii 27

I Biện luận tìm công thức phân tỬ: - 5s << <<5 29

| Bide hin đeo hội Be ninco seems 29

2 Biện luận theo phân tử lượng trung bình và công thức phân tử

Cụ | dÁI ch nh co Vi he ENC 35

3 Biện luận theo tính chất hóa học và lý học: 44

POR ee 51

Chương I: MOT SỐ BAI TAP VE XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC

PHÂN TỬ BỔ SUNG VÀO CHƯƠNG TRÌNH PHỔ THÔNG

MỞ ĐẦU

| LÝ DOCHỌN ĐỂ TÀI

Hóa học là một bộ môn không thể thiếu được trong chương trình phổ thông vì

mức độ quan trong của nó trong đời sống con người và trong công nghiệp Để việc dạy và học hóa đạt được chất lượng tốt nhất thì ngoài việc nâng cao chất lượng những

bài giảng trên lớp, cân phải rèn luyện cho học sinh những kỹ năng giải bài tập Bài

tập hóa học rất phong phú và da dạng vì vậy cẩn phải phân loại để dễ dàng trong việc

giáng day

Đối với hóa học hữu cơ thì bài tập vẻ xác định công thức phân tử là rất quantrọng Bỡi vì có biết được công thức phân tử của hợp chất hữu cơ mới có cơ sở để diđến xác định công thức cấu tạo của một chất Tuy nhiên với những bài tập về xác

định công thức phân tử trong sách giáo khoa còn quá ít và đơn giản, việc phân loại và

phương pháp giải cho từng loại chưa đẩy đủ Vì vậy mà với để tài: “Phương Pháp

Giải Bài Tập Về Xác Định Công Thúc Phân Từ Hợp Chất Hữu Cơ Trong Giảng Dạy

Hóa Học Ở Trường Phổ Thông ” em sẽ tìm hiểu sâu hơn vé bài tập xác định công

thức phân tử hợp chất hữu cơ, hy vọng có thể phân loại và đưa ra phương pháp giải

cho từng loại đẩy đủ hơn Đồng thời bổ sung một số bài tập vào chương trình phổ thông để cho hoc sinh có thể nắm vững dạng bài tập này hơn.

II MUC DICH CAN ĐẠT ĐƯỢC:

Người giáo viên nấm vững được kiến thức biết được nhiều dạng bài tập và

phương pháp giải bài tập về xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ, từ đó có khả

năng giảng dạy tốt hơn, góp phân tích cực thực hiện mục tiêu dạy tốt, học tốt bô mônhóa học ở trường phố thông

II NHIỆM VỤ CUA ĐỀ TÀI:

SVTH : Lê Thị Thu Hằng He

Luận Văn Tốt Nghit GVHD : Cô Vũ Thị Th

Nghiên cứu cơ sở lý của bài tập hóa học, bài tập về xác định công thức phân tử

hựp chất hữu cơ.

Phân loai bài tập và phương pháp giải cho từng loại bài tập về xác định công

thức phân tử hợp chất hữu cơ.

Bổ sung thêm một số bài tập vé xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ

vào chương trình phổ thông

IV KHACH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CUU:

I Khách thể nghiên cứu: quá trình day vá hoc môn hóa hoc ở trường phổ thông.

2 Đối tượng nghiên cứu: phương pháp giải bài tập vẻ xác định công thức phân tử

hợp chất hữu cơ trong gidng day hóa học ở trường phổ thông.

Vv GIA THUYẾT KHOA HỌC:

Khi nghiên cứu để tài thành công thì sẽ nâng cao được chất lượng giảng day hóa học đặc biệt là hóa học hữu cơ ở trường phổ thông.

VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU:

Nghiên cứu tham khảo các tài liệu có liên quan đến để tài.

Phương pháp tổng hợp phân tích.

Phương pháp tổng kết rút kinh nghiệm.

SVTH : Lê Thị Thu Hằng 4;

Luận Văn Tốt Nghĩ GVHD - Cô Vũ Thị Tỉ

Chương |

CƠ SỞ LÝ LUẬN

I KHÁI NIỆM VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC

Từ điển Tiếng Việt định nghĩa ring " Bài tập là bài ra cho học sinh để tập vận

dụng những điều đã hoc ” Bài tập được giáo dục học đại cương xếp wong hệ thống

phương pháp giảng dạy ví dụ như phương pháp luyên tập Đây là phương pháp quan

trong nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy Giải bài tập là môt phương pháp day

học tích cực, nó giúp học sinh hiểu rõ, khắc sâu và hoàn thiện kiến thức

Bài tập hóa học là bài tập có nội dung liên quan đến hóa học Nội dung củabài tập hóa học là tất cả những kiến thức nằm trong bài giảng Bài tập hóa học có

nhiều loại , có khi chỉ là những câu hỏi lý thuyết đơn giản chỉ cần học thuộc bài là có

thể làm được , có khi là những bài tập kết hợp giữa hóa học và tính toán , có khi là

những bài tập tổng hợp hoc sinh cẩn phải vận dụng kết hợp nhiều kiến thức đã hoc

mới giải được Tùy theo mục đích từng bài tập mà học sinh có những hình thức và

phương pháp giải khác nhau

II TÁC DỤNG CUA BÀI TẬP HÓA HỌC

1 Tác dụng trí dục :

+ Bài tập hóa học có tác dung làm cho học sinh hiểu sâu hơn các kiến thức đã học

Hoc sinh có thuộc lòng các định nghĩa , các khái niệm , học thuộc lòng các định

luật , học thuyết , tính chất vật ly’, tinh chất hóa học các chất nhưng nếu không qua

việc giải bài tập học sinh chưa thể nấm vững những điều đã học thuộc Khi giải

hài tập, hoc sinh bắt bude không những phải học thuộc kiến thức mà còn phải hiểu

nó Hoặc như trong quá trình hoe lý thuyết hoe xinh chưa thể nào nắm vững và

hiểu hết kiến thức mà thông qua việc giải bài tập học sinh hiểu rõ lý thuyết hơn

SVTH : Lê Thị Thu Hằng Kin

Luân Văn Tốt Nghiê GVHD: Cô Vũ Thị 1M

> Bài tập hóa học mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động mà không làm nặng nề

khối lượng kiến thúc của học sinh, làm cho học sinh cảm thấy hóa học không

phải là những cái gì khó nhớ, khó thuộc, khó hiểu mà rất thiết thực

Hóa hoc gắn lién với thực tiễn, với đời sống con người Nếu đưa những ứng

dung của hóa học trong đời sống sản xuất vào những bài giảng quả thật rất khó, nó

làm tăng khối lượng kiến thức của học sinh, mà học sinh có khi chẳng hiểu, chẳng nắm được nhiều Vì vậy để hoc sinh mở rông hiểu biết của mình về hóa học trong

thực tiễn, cách tốt nhất là cho học sinh giải bài tập có nôi dung hóa học liên quan

đến sản xuất, đến đời sống Thông qua việc giải bài lập như vậy hoc sinh sé cảm

thấy nhẹ nhàng hơn, thoải mái hơn mà vẫn nâng cao tắm hiểu biết về những thiết

thưc của hóa học.

+ Bài tập hóa học có tác dụng cũng cố kiến thúc cũ một cách thường xuyên và hệ

thống hóa các kiến thức đã học

Trong quá trình giải bài tập, học sinh phải vận dụng kiến thức để giải, do đó ségiúp cho học sinh ôn lại, cũng cố lại những điểu đã học Khi gặp những bài tập

tổng hợp, học sinh phải vận dụng nhiều kiến thức, có thể là những diéu vừa mới

học, có thể là kiến thức của bài trước, chương trước, lớp trước để giải Trong quá

trình vận dụng tổng hp ấy, học sinh không những cũng cổ được kiến thức mà còn

hệ thống hóa chúng, x4p xếp chúng theo nhóm, theo phdn làm cho kiến thức trở

nên rõ ràng hơn

> Bài tập hóa học thúc đấy thường xuyên sự rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo cần thiết

hóa học như :

- Lập công thức hóa học, cân bằng phương trình phản ứng, tính theo công thức và

theo phương trình, biện luận

SVTH : Lê Thị Thu Hằng ciều

Luận Văn Tốt Nehit GVHD ; Cô Vũ Thi Th

- Các phép tính toán : tính toán theo đại số, đặt ẩn số, giải phương trình và hệ

phương trình

- Kỹ năng, kỹ xảo làm thí nghiệm

Nhờ việc thường xuyên giải các bài tập hóa học , học sinh lâu dẫn sẽ thuộc các

ký hiệu hóa học , nhớ hóa trị của các nguyên tố

+ Bài tập hóa học tạo điều kiện cho tư duy phát triển

Khi giải những bài tập hóa học , học sinh phái sử dụng những thao tác như ;

suy lý , qui nạp , diễn dich , loại suy , so sánh , phân tích , tổng hợp , khái quát,

trừu tượng Do vậy mà các thao tác này dần dần phát triển

Ngoài ra bài tập hóa học còn phát huy tính tích cực và sáng tao của hoc sinh

2 Tác dụng giáo dục tư tưởng :

Bài tập hóa học có tác dụng giáo dục tư tưởng cho học sinh vì giải bài tập là rèn

luyện cho học sinh tính kiên nhẫn, tính trung thực wong lao động hoc tập, tính sángtạo khi sử lý các vấn để xảy ra Mặt khác rèn luyện cho học sinh tính chính xác khoa

học và nâng cao lòng yêu thích bộ môn

Bài tập có nội dung thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện tính cẩn thận , tuân

thủ triệt để qui định khoa học , chống tác phong luôm thuộm đựa vào kinh nghiệm lặt

vặt, chưa khái quát , vi phạm những nguyên tắc khoa học

Ngoài ra bài tập hóa học có nội dung gắn với thực tiến còn gây cho học sinh hứng

thú đối với khoa học

3 Tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp :

Những vấn để kỹ thuật của nền sản xuất yêu cầu được biến thành nội dung của

bài tap hóa hoc Do đó việc giải các bài tập này giúp cho học sinh hiểu các vấn dé

của thực tiễn cuộc sống , các kỹ thuật sản xuất hóa học

Wl PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC

SVTH : Lê Thị Thu Hằng oR

Luân Văn Tốt Nghiê GVHD : Cô Vũ Thi Tho

Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau , tùy theo việc dựa vào cơ sở

nào để có cách phân loại phù hợp

Sau đây là môt số cách phân loai :

1 Đựa vào nội dung toán học của bài tập :

e Bai tập định tính

« Bài tập định lượng

„2 Diya vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập :

« Bài tập lý thuyết (không có tiến hành thí nghiệm)

¢ Bài tập thực nghiêm (có tiến hành thí nghiệm)x3 Dựa và nội dung hóa học của bài tập :

« Bài tập đại cương

- Bai tap vé chat khi

- Bài tập về dung dich

-`

s Bai tap hóa vô cơ

- Bài tập vé kim loại

- Bài tập về phi kim

e Bài tập hóa hữu cơ

- Bài tập về Hydro-Cacbon

- Bài tập về Rượu - Phenon - Amin

„ 4 Dựa vào nhiệm vụ đặt ra và yêu cầu của bài tập

e Bài tập cân bằng phương trình phản ứng

© Hài tập viết chuỗi phản ứng

e Hài tập điều chế

SVTH : Lé Thị Thu Hằng

-6-Luân Văn Tốt Nhiê GVHD : Cô Vũ Thị Th

e Bài tập nhân biết

«_ Bài tập tách các chất ra khỏi hỗn hợp

e Bai tập xác định công thức phân tử

-%, Dya vào khối lượng kiến thức , mức độ đơn giản hay phức tạp của bai tập :

s«.- Bài tập cơ bản

e Bài tập tổng hợp

6 Diya vào phương pháp bài tập :

e Bài tập tinh theo công thức phân tử và phương trình phản ứng

s Bai tập biện luận.

7 Đựa vào mục đích sử dụng :

s Bài tập dùng kiểm tra đầu giờ

s Bai tập dùng củng cố kiến thức

e Bài tập dùng ôn luyện tổng kết

© Bài tập dùng bôi dưỡng học sinh giỏi

© Bài tập dùng phụ đạo học sinh yếu

Iv LOẠI BÀI TẬP VỀ XÁC ĐỊNH CONG THUC PHAN TỬ

Loại bài tập về xác định công thức phân tử là loại bài tập hóa học có yêu cầu

dựa vào các đữ kiện của bài toán đưa ra thiết lập nên công thức phân tử của một hợp

chất , có thể là hợp chất vô cơ hoặc hợp chất hữu cơ các đữ kiện của bài toán có nội

dung chủ yếu là dựa vào hóa trị , khối lượng các chất , thành phần phần trăm các

nguyén tố có trong hợp chất , thể tích các chất ở cùng điều kiện , nhiệt độ , áp suất,

hoặc nhiều khi phải dựa vào tính chất lý hóa của các chất dé biên luận tim công thức

phan tử,

SVTH : Lê Thị Thu Hằng Re

Luận Văn Tốt Nghiê GVHD ; Cô Vũ Thi Th

Bài tập hóa học về xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ là môt phần

quan trọng trong chương trình hóa học hữu cơ ở phổ thông ( lớp l1 & 12), Đó là một

dụng bài tập tương đối khó , muốn giải đòi hỏi học sinh phải vận dung kết hợp nhiều

kiến thức Hoc sinh không những phải hiểu và nấm vững những tinh chất lý hoá của

các hợp chất , công thức chung của các dãy đồng đẳng mà học sinh còn phải thành

thạo các kỹ năng giải toán hoá học

Bài tập hóa học về xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ rất đa dang vàphức tạp tuy nhiên nó cũng có thể phân ra thành những loại khá rõ ràng như :

- Thiết lap công thức phân tử đưa vào thành phần ưăm các nguyên tố , khối

lượng các nguyên tố

- Bài toán khí nhiên kế

Biện luân tìm công thức phân tử

SVTH : Lê Thị Thu Hằng

-8-Luận Văn Tốt Nehié GVHD : Cô Vũ Thi Th

Chương H

CÁC ĐANG BÀI TẬP VỀ CÁCH XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ TRONG

HÓA HỌC HỮU CƠ VÀ PHƯƠNG PHÁP GIAI CHO TUNG DANG

| Dang 1: Thiết Lập Công Thức Phân Tử Chất Hữu Cơ Theo Thành Phần

Phần Trăm Các Nguyên Tố Hoặc Khối Lượng Các Nguyên Tố

Luận Van Tốt Nehié GVHD : Cô Vũ Thị Th

© Tim công thức nguyên ( Công thức thực nghiêm )

se Suy ra công thức phân wr.

Cách 3 ; Dùng phản ứng đốt cháy tổng quát , suy ra công thức phân tử

C,H, + (x+ +)0: + xCO; + + H:O.

C,H,O, +(x4 5) O25 xCQ; + HO.

CAHN, + (x +) O; -š xCO; +2 H,0 + ah.

C,H;O,N, + ( xi >) 0:3 xCO; +2-H,0+—N;

1 Nếu để toán cho :Oxy hóa hoàn toàn một chất hữu cơ A thi có nghĩa

là đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ A.

2 Nếu để toán cho : Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A bởi Oxit

đồng , sau phản ứng khối lượng bình đựng Oxit đồng giảm đi a (g) thì

a (g) chính là khối lượng Oxy tham gia phản ứng Thông thường ,

trong bài toán cho lượng Oxy tham gia phần ứng cháy , để tìm khối

lương chất hữu cơ nên để ý định luật bảo toàn khối lượng

SVTH : Lê Thị Thu Hằng

-10-Luận Văn Tốt Nehit GVHD : Cô Vũ Thi Th

3 Sản phẩm cháy ( CO, , H:O ) thường được cho qua bình đựng các

+ Những chất hấp thụ được CO; : Các dung dịch kiểm

4 * Nếu đốt cháy một chất hữu cơ mà sau đó phản ứng thu được là

Na;CO; , HO , CO; thì thành phan nguyên tố của chất hữu cơ gồm C,

H, O,Na Lúc đó cần lưu ý cách tính khối lượng C trong chat hữu cơ

me = I2xn CO, ke

* Nếu đốt cháy một chất hữu co A mà thu được H;O , CO; , HC! thì

thành phần nguyên tố của chất hữu cơ gồm C,H,, O, Cl , lưu ý cách

tính khối lượng H trong chất hữu cơ

mạ = 2xn - Ixn

HO HCl

* Nếu đốt cháy chất hữu co chỉ chứa C, H , O rồi cho sản phẩm cháy qua bình | đựng PbCl; du , bình 2 dung nước vôi dư thì điều đó có nghĩa là sản phẩm cháy gồm CO , CO; , H;O trong đó CO bị hấp thụ

: Có CO, (Của phản ứng chấy)

SVTH : Lê Thị Thu Hằng Site

Bài tập 1:

Pot cháy hoàn toàn 3g chất hữu cơ A chứa C ,H, O thu được 6,6g CO, và 3,6g H;O

Ty khối hơi của A so với Nitơ là 2,15 Tìm công thức phân tử của A.

Gọi chất hữu cơ A có công thức tổng quát là : C,HyO, có phân tử lượng là M.

Í¡3-í Nghi GVHD : Cô Vũ Thi Th

=> Công thức nguyên của A là : ( CyH„O )„ (n là số nguyên dương ) ,

* Phân tử lượng của A :M =2,I5 x 28 = 60 đ.v.C.

(36+8§ + 16 ).n= 60 > n=l,

=> Công thức phân tử của A là: C;HạO.

Cách 3:

Phân tử lượng chất hữu cơ A: M = 60 đ.v,C,

- Số mol chất A đem đốt :nẠ==~ = 0,05 mol.60

Số mol CO; sinh _ ai 0,15 mol

- Số mol CO; ra Nó gg = OS mol.

Goi A có công thức phân tử C,H,O,.

C,H,O, + ( xiT : $)02 — xCO; + + H,0.

Imol xmol y/2 mol

0,05 mol 0,15 mol 0.2mol.

=> A :CjH,O, có M=06,

SVTH : Lê Thi Thu Hằng

-lÄ-Luận Văn Tốt Nghiệ GVHD : Cô Vũ Thị Th

=> 36+8+ l6 = 60= z = 1.

Vậy công thức phân tử của A: C;H;O.,

Bài tập 2:

Để đốt cháy 2,25g hợp chất A chứa C , H_, O phải dùng hết 3,08 lít Oxy ở điều kiện

tiêu chuẩn và thu được Vio =5/4 Noo Biết tỷ khối hơi của A đối với CO; là 2,045 ,

2

Tim công thức phân tử của A.

Giải:

Goi chất hữu cơ A có công thức phân tử C,H,O,.

Phân tử lượng của A : M = 2,045 x 44 = 90 đ.v.C.

Số mol Oxy cắn dùng để đốt: nạ = BOB = 0,1357 mol,

224

Số mol của A đem đốt : rem = 0,025 mol.

Phương trình đốt cháy :

CHO, +(x4+2-5) O; xCO; + 3 H;O.

| mol (x+2 ) mol xmol y/2 mol.

Luân Văn Tốt Nghiê GVHD ; Cô Vũ Thị Tho

Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X có thành phần C , H , O thu được

CO; và HạO trong đó Y= TW "" TS, dùng để đốt cháy hết X

Mat khác một lít hơi X có khối lượng bằng 46 lần khối lượng | lít Hyđrô đo ở cùng

điều kiện Tìm công thức phân tử của X

Goi công thức phân tử của X : C,H,O, có M =46.2= 92 đ.v.C.

Phương trình phan ứng cháy :

C,H,O, + (x+2 ^)0:> xCO; + HO.

-IÃ-Luân Văn Tốt Nghiê GVHD : Cô Vũ Thi Th

Chất hữu cơ A có chứa C , H , O có tỷ lệ khối lượng mo : my = 8 : 3 Đốt cháy

hoàn toàn A choV_: V_ = 1:1 Nếu trộn Ad thể hơi với Hyđrô theo ứ lệ V : Vụ,

CO.” HO

= 1: 3 rồi đốt thì cho VỤ: VỤ 1:2 Tìm công thức phân tử của A.

0

Goi chất hữu co A là : C,H,O,.

C,H,O, + (x+5-5)0; => XxCO; + HO.

Từ Vụ: Yao =1: > xey/2 a x:y = 1:2

m3 K56 số vn

S4: v:z2m53-:8:]

Vậy công thức nguyên của A : (C;H¿O),.

Phương trình phản ứng cháy :

( C:H¿O ), + 4nO; => 3nCO; + 3nHịO.

1 mol 3nmol 3n mol.

H; + > O; + HạO

3 mol 3 mol

SVTH : Lê Thị Thu Hằng “16+

đưng KOH tảng lên I,15g , đồng thời wong bình xuất hiên 2 muối có khối lượng tổng công

là 2,57g , tỷ khối hơi của A đối với H; là 43 “Tìm công thức phân tử của A

Khối lượng bình KOH tăng lên chính là CO; và HO

Luận Văn Tốt Nghiê GVHD : Cô Vũ Thị Th

Bài 2 Dot cháy hoàn toàn 1,309g hợp chất hữu cơ X thu được 0,28 lít CO;

(109.2“C , 3,808 atm) và 1,07g H;O , nếu phân tích 3,927g hợp chất hữu cơ X thu được

lương khí Nitơ bằng lượng khí Nito7 sinh ra bởi 8,2875g Zn với HNO, dư Tìm công

thức phân tử của X

DS: C;H;O;N.

Bài 3 : Một chất hữu cơ A chức các nguyên tố C,H ,O Khi đốt cháy phải

dùng một lượng Oxy bằng 8 lần lương Oxy có wong chất A và thu được CO; , H;ạO

theo tỷ lệ khối lượng 22/2 Tìm công thức phân tử của A biết rằng 2,9g A khi cho bay

hơi ở 54,6°C , 0,9 atm có thể tích đúng bằng thể tích của 0,2g He đo cùng nhiệt độ,

dp suất,

DS : C;H,O,

Bài 4 - Khi đốt cháy hoàn toàn môt hợp chất hữu cơ B có 3 nguyên tốC,H,O

bởi Oxy vừa đủ thu được khối lượng của HO bằng 9/15,4 và thể tích CO; bằng 8/9 thể tích Oxy dùng để đốt Tìm công thức phân tử biết rằng công thức phân tử cũng

chính là công thức đơn giản nhất

DS:

CgHwOy-SVTH : Lê Thi Thu Hang

-]N-Bài § : Đốt cháy hoàn toàn một lượng hop chất A cẩn 6,72 | Oxy (đktc) Khi

cho toàn bộ sản phẩm tạo thành ( Chỉ gồm CO; và H;O ) và một lượng nước vôi trong

thu được 10g kết tủa và 200 ml dung dịch muối có néng đô 0,5M ; dung dịch này nặng

hơn lương nước vôi đã dùng là 8,6g Tìm công thức phân tử của A biết rằng công thức

phân tử cũng chính là công thức đơn giản

DS: CH;O.

Hài 6 : Hỗn hop hơi chất A ( chứa C , H và một nguyên tử O trong phân tử ) với

Oxy vùa đủ để đốt cháy hợp chất A ở nhiệt độ T có áp suất | atm Sau khi đốt cháy , các sản trong bình đều ở thể khí và nhiệt độ T ban đầu , áp suất 1,2 atm Mặt khác khi đốt 0,03 ptg A , lượng CO; sinh ra được cho vào 400 ml dung dịch Ba(OH); 0,15M

thấy có hiện tượng hoà tan kết tủa , nhưng nếu cho vào 800 ml dung dịch Ba(OH); nói

trên thì thấy Ba(OH); dư Tìm công thức phân tử của A

DS: C;HạO.

Bài 7 : Đốt cháy hoàn toàn 2,14g chất hữu cơ A chỉ chứa các nguyên tố C,H,

N rồi cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào 1,8 | dung dịch Ca(OH), 0,05M thu được

kết tủa và dung dịch muối , khối lượng muối này nặng hơn khối lượng dung địch

Ca(OH); ban đầu là 3,78g Cho qua dung dịch Ba(OH); lấy dư vào dung dịch muối lại

thu được kết tủa Tổng khối lượng kết tủa 2 lần là 18,85g Tim công thức phân tử của

A biết rằng trong phân tử A chỉ chứa | nguyên tố Nitơ

DS: CoH N.

Bài § : Đốt cháy 0.1 ptg chất hữu A chỉ chứa C , H , O với Oxy theo tỷ lệ số

phân tử gam là 1 :2 Toàn hô sản phẩm cháy được dẫn vào bình ! chứa dung dịch

PdCl dư , rồi bình 2 chứa dung dich Ca(OH); dư Sau thí nghiêm , bình | tăng 0,4g và

xuất hiện 212g kết tủa , còn ở bình 2 có 30g kết tủa Tim công thức phân tử của A.

DS: C;H:O:.

SVTH : Lê Thị Thu Hằng ee ae

-19-Luân Văn Tốt Nghiê GVHD : Cô Vũ Thị Th

II Dang 2 :THIẾT LẬP CÔNG THỨC PHAN TU THEO THỂ TÍCH

(BÀI TOÁN KHÍ NHIÊN KẾ )

L Phung pháp ;

¢ Tim thể tích CO), O; tham gia phản ứng cháy , H;O (nếu có ) ,N;

e Bua các dữ kiến thể tích này áp dung vào phần ứng cháy tổng quát để suy

ra xố nguyên tử của các nguyên tố

Một số lưu ý :

+Néu VỤ NT” =l:] = C:H=n‹: nụ z Ì:2

+ Nếu để toán cho O, ban đầu lấy dư thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh

tong khí nhiên kế có CO; và O; còn du.

+ Nếu để toán cho Von = Vy, thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh

trong khí nhiên kế CO; và C,H, bài toán lý luận theo Oxy.

Luân Văn Tốt Nghiê GVHD ; Cô Vũ Thị Th

Goi Hydrocacbon có công thức C,H,

C,H, + (x+y⁄4)Q; => xCO) + y/⁄2 HO

Vậy công thức phân tử A : C;H;

Bài 2: Đốt 200em" hơi chất hữu cơ A chứa 3 nguyên WC , H , © với 900cm O; lấy dư

trong khí nhiên kế Sau phản ứng thể tích hỗn hợp khí và hơi nước thu được là

1300cm* Sau khi cho hơi nước ngưng tụ hổn hợp chỉ còn 700cm” và sau khi cho lôi

tiếp qua KOH chỉ còn 100cm” Hãy Gm công thức phân tử của A

Goi A có công thức phân tử C,H,O,

C,H,O, +(x+y/4-z⁄2)O; + xCO; + y/2H;O

%

lem` (x+y⁄4-z⁄2)cm” xem y/2cm`

200 cm` 800 cm” 600cm" 600cm`

SVTH : Lé Thị Thu Hằng 32:

Luân Văn Tốt Nghiê GVHD : Cô Vũ Thi Tho

= ———x=3,

2 600

Vay công thức phân tửcủaA — C;H,O

=>

Bài 3: Có một hỗn hop X gồm HydroCacbon A, va CO; Cho 0,5 lít hổn hup X vào

2.5 lít O; ( lấy dư ) vào wong môt khí nhiên kế Sau khi bật tia lửa điện thu được 3,4

lít hỗn hợp khí và hơi, tiếp tục làm lạnh chỉ còn 1,8 lít Và sau khi cho qua KOH chỉ

còn 0.5 lit Tìm công thức phân tử của A.

Yoo, =1,8-05=1,3 (1) = YCO;g„s„ * Veo eu

Vo pain ong 2.5 ~ O15 = 2 (lit)

Gọi Hydrocacbon X có công thức ; C,H, : al

VCO) van ae (0,5 - a) Ï

C,H, +(x+y/4)O; + xCO; + y2HO

I (x+y/4) x y⁄2

a Xxa+y/⁄4a Xa y2a

Vino = y2a=16 => ya=32

Vos dig cong =O 7 4 # HA =1S5 => xa= 0R+a

— => 0,8+a+3,2/4 =2

> a=04

SVTH : Lê Thị Thu Hằng s32:

Vay công thức phân tử của Hydrocacbon : X là C,H,Bài 4 : Có hỗn hợp Y gồm Hydrocacbon A và N; , Đốt 300 cm` hỗn hợp Y bởi

725cm” O; lấy dư trong một khí nhiên kế ta thu được 1100 cm" hỗn hợp khí và hơi.

Nếu ngưng tu hơi nước còn 650 cm’ và sau đó tiếp tục lội qua KOH chỉ còn 200cm`.

Tìm công thức phân tử của A.

C,H, + (x+y4)O, 2 xCO; + y/2H,0

acm’ a(x + y/4) cm xa ca" uy2 cm’

ya ‘

Niủ = — =450cm` = ya=900cm'

P 2

SVTH : Lê Thị Thu Hằng

= công thức phân tử của A: C;H,.

Bài 5 : Trong một bình nén dung tích ldm” có một hỗn hợp đổng thể tích gồm

Hydrocacbon A và O; ở 133,5 °C Jatm Sau khi bật tia lửa điện và đưa vé nhiệt độ ban đầu (133,5°C) thì áp suất trong bình tăng lên 10% so với ban đầu và khối lượng

nước tạo ra là 0,216 g Tìm công thức phân tử của A.

-24-Luận Văn Tốt Nghiê GVHD ; Cô Vũ Thi Th

Phản ứng cháy :

CẴH + (x + yA)O) > xCO; + y/2H,O

Sau phan ứng đưa vẻ nhiệt độ ban đầu áp suất tăng 10%

Sản phẩm sau phản ứng gồm : CO; , H;O, C,Hyø„

=25-Luận Văn Tốt Nehié GVHD ; Cô Vũ Thi Th

Bài 6 : Trộn 10ml một Hydrocacbon khí với một lượng dư oxi rồi làm nổ hỗn hợp

bằng tia lửa điện Làm cho hơi nước ngưng tụ thì thể tích thu được sau phản ứng giảm

30 ml Phần khí còn lại đi qua dung dich KOH thì thể tích của hổn hợp giảm đi 40 ml

nữa, Xác định công thức phân tử của Hydrocacbon_., Biết các thé tích đều được đo ở

cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

Tóm tắt : I0ml H—C€ đôt CO; Lâm { CO; KOH

=> Công thức phân tử của Hydrocacbon: C,H,

Bài 7 : Để xác định công thức phân tử của môt Hydrocacbon khí người ta cho hỗn hợp

I0cm` khí Hydrocacbon và 60 cm’ O; (đktc) vào khí nhiên kế rồi bật tia lửa điện để đốt Sau khi đưa vể điểu kiện chuẩn thấy còn lại 40 cm” hỗn hợp khí , trong đó 30cm”

SVTH : Lê Thị Thu Hằng

-26-Luận Văn Tốt Nghi GVHD : Cô Vũ Thị TI

bị hấp thu bởi KOH và 10cm’ bị hấp thụ bởi photpho Xác định công thức phân tử của

Bail: Thêm 70 ml Oxy vào I0ml một Hydrocacbon khí và đốt cháy hỗn hợp bằng

tia lửa điện Sau khi phan ứng kết thúc và hơi nước tạo thành đã ngưng tụ thì thể tích khí là 65ml Sau khi lắc hỗn hợp bằng dung dịch kiểm thì thể tích giảm xuống còn 2ml Tìm công thức phân tử cho Hydrocacbon biết rằng các khí đo cùng diéu kiện.

DS: C;Hụ.

Bài2- Một chất hữu cơ A chỉ chứa 3 nguyên tố C,H ,N Đốt cháy 100em“hỗn hop

gồm A và không khí lấy dư sau phản ứng thu được 105cm` hỗn hop khí và hơi, làm

SVTH : Lê Thị Thu Hằng

-21-Luận Văn Tốt Nehié GVHD ; Cô Vũ Thị TI

lạnh còn 91 cm”, tiếp we cho lôi qua dung dịch KOH chỉ còn 83cm” Tìm công thức

phân tử của A biết các thể tích đo cùng điểu kiện, không khí chỉ có oxy, nito chia theo

tí lẻ ! : 4 về thể tích

DS: CaH;N

Hài 3 : Cho 400ml môt hỗn hợp gồm nitơ và một Hydrocacbon ở thể khí vào 900ml Ö;

dư rồi đốt Thể tích hỗn hợp sau khi đốt là 1,61 Sau khi ngưng tụ thì còn 800ml hỗn

hớp , dẫn tiếp qua KOH còn lại 400ml Tìm công thức phân tử Hydrocacbon (các khi

đo cùng điều kiện)

DS: C;Hạ.

Bài 4 : Có 300ml hỗn hợp gồm môt Hydrocacbon khí và NH, Tron hỗn hợp này với

mot lượng thừa Oy rồi đốt Sau phản ứng thu được một hỗn hợp có thé tích 1250m1 ,

Sau khi qua bình H;SO; đặc còn 550ml Tiếp tục qua bình đựng KOH dư còn 250ml

trong đó có 100ml N; Xác định công thức phân tử Hydrocacbon (các khí đo cùng

điều kiên).

DS: C;Hạ.

Bài 5 : Cho hai Hydrocacbon A và B có cùng số H trong phân tử Đốt cháy I0ml hỗn

hợp với 100ml oxy Sau khi đưa về diểu kiện ban đầu thu được 85ml khí trong đó có 36ml bị hấp thu bởi Ca(OH), va pha còn lại bị hút bởi photpho

Mat khác nếu lấy 0,1 mol A và 0,1mol B đem đốt thì thu được 13,44 1 CO; Xác định

công thức phân tử của A và B.

DS: CH, và CạHạ.

SVTH : Lê Thị Thu Hằng

.39-HH Dạng 3 : Biện Luận Tìm Công Thức Phân Tử

L_ Biên Ladin theo hóa tr;

Hoá trị của một số nguyên tố :

Với hợp chat hữu cơ có công thức phântử C,H,N, thì :

C : hóa trị chắn nên số nguyên tử H tùy thuộc vào sổ nguyên tử N

Nếu t lẻ => ylẻ

Néutchin = y chẩn

Bài tập |: Chứng minh công thức tổng quát của Ankan

Giải :

Gọi Ankan có công thức tổng quát là C,H, ( x, y > l ).

C : hoá trị 4 = tổng hóa trị của C : 4x.

2 nguyên tử C tao một nối C — C : Có 2 hóa trị

x nguyên tử € tạo ( x- 1) nổi C—C : có (x~- 1 )2 hoá tri = số hoá

Luân Văn Tốt Nehié GVHD ; Cô Vũ Thị Thơ

Bài tap 2: Chứng minh công thức tổng quát của Anken và Ankin ( hoặc

Ankadien )

a/ Công thức tổng quát của Anken ( Có một nối đôi )

Goi công thức tổng quát của Anken : C,H,

Tổng hóa trị của C : 4x

Anken có mét nổi đôi nên x nguyên tử C tạo được (x - 2 ) nối €C ~ € và

một nối C =C.

Hoá trị của C tự bảo hòa : (x - 2 )2 + 4 = 2x.

=> số hóa trị mà C cần lấy từ H : 4x - 2x = 2x, = y=2x,

Vậy Anken có công thức tổng quát là C,H;,

b/ Goi công thức tổng quát của ankin ( hoặc ankadien ) là C,H,

> hóa trị C = 4x

* Nếu là ankin thì có một nối C =C và ( x - 2 ) nối C ~ C

= Hóa trị C tự bảo hòa : ( x — 2 )2 +6 z= 2x +2.

=> Số hóa trị mà C cần lấy từ H: y =4x -(2x+2)=2x~ 2.

Vậy công thức phân tử của Ankin C,Hx, _;.

* Tương tự , nếu là Ankadien thì :