Cách giải quyết: Sau khi lập được công thức thực nghiệm thì dựa vào quan hệ số nguyên tử giữa các nguyên tố trong phân tử để biện luận.. Xác định công.[r]
Trang 1DẠNG BÀI LẬP CTPT CHẤT HỮU CƠ THEO PHƯƠNG
PHÁP BIỆN LUẬN
Đây là phương pháp giải bài toán mà đề bài cho không đủ giả thiết để giải quyết bài toán bằng hai phương pháp trên (khối lượng hay thể tích) Do đó để giải quyết được bài toán này đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức một cách có hệ thống và vận dụng tư duy logic để giải Đối với phương pháp này chia thành 2 trường hợp sau:
I PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1 Trường hợp 1: Biết khối lượng phân tử nhưng không lập được công thức thực nghiệm
Cách giải quyết: Lập một phương trình vô định chứa các ẩn số là số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử theo khối lượng phân tử đã biết Biện luận bằng cách kẻ bảng sau đó tìm cặp nghiệm thích hợp Bài tập vận dụng: Đốt cháy hợp chất hữu cơ A có 3 nguyên tố C, H và O biết khối lượng phân tử A bằng 60 (g) Xác định công thức phân tử của A
Lời giải
Đặt công thức tổng quát của A là CxHyOz
MA = 12x + y + 16Z = 60 (1)
Ta có: 16Z < 60 -> Z < 3,7
-> Z có thể bằng 1, 2 hoặc 3
- Nếu Z = 1 -> MA = 12x + y + 16 = 60
12x + y = 60 – 16 = 44 -> y = 44 – 12x
Giáo viên hướng dẫn học sinh lập bảng biện luận
Điều kiện x, y là số nguyên dương
y 2x + 2
Công thức phân tử của A là C3H8O
- Nếu Z = 2 -> MA = 12x + y + 16 2 = 60
12x + y = 28
y = 28 – 12x Tương tự điều kiện ở trường hợp trên
Trang 2Y 16 4 -8 Công thức phân tử A là C2H4O2
- Nếu Z = 3 -> MA = 12x + y + 16.3 = 60
12x + y = 12 (vô lí) Vậy công thức phân tử cần lập trong bài này là C3H8O và C2H4O2
Bài tập tương tự:
2 Đốt cháy một hidrocacbon, biết khối lượng phân tử bằng 28 Lập công thức phân tử của hidrocacbon
3 Đốt cháy hợp chất hữu cơ A thu được CO2 và hơi nước Lập công thức phân tử của A biết tỉ khối hơi của A so với H2 bằng 23
2 Trường hợp 2: Lập được công thức thực nghiệm nhưng không biết khối lượng phân tử
Cách giải quyết: Sau khi lập được công thức thực nghiệm thì dựa vào quan hệ số nguyên tử giữa các nguyên tố trong phân tử để biện luận Khi biện luận cần lưu ý dạng công thức phân tử và điều kiện các
ẩn số như sau:
y 2x + 2, y chẵn
y 2x + 2, y chẵn
y 2x + 2 + t
- t lẻ -> y lẻ
- t chẵn -> y chẵn
y 2x + 2 + t
- t lẻ -> y lẻ
- t chẵn -> y chẵn Bài tập mẫu
1 Đốt cháy hoàn toàn 4,5g hợp chất hữu cơ A thu được 4,48l CO2 (đktc) và 4,5g H2O Xác định công thức phân tử của A
Giáo viên hướng dẫn học sinh lập công thức thực nghiệm như ở dạng 1
2
CO
4
,
22
48
,
4
= 0,2 (mol)
Trang 3mC = 0,2 12 = 2,4 (g)
mH =
9
5
,
4
= 0,5 (g)
mO = 4,5 – (2,4 + 0,5) = 1,6 (g)
-> A có oxi
Công thức tổng quát CxHyOz
C : H : O =
12
C
m
: 1
H
m
: 16
O
m
= 12
24 : 1
5 , 0 : 16
6 , 1
= 0,2 : 0,5 : 0,1 = 2 : 5 : 1
-> Công thức thực nghiệm (C2H5O)n
Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào bảng điều kiện để biện luận:
5n 2.2n + 2
-> n 2 -> n = 1 hoặc 2
- Nếu n = 1 -> Công thức phân tử C2H5O (loại vì số nguyên tử hiđrô lẻ)
- Nếu n = 2 -> Công thức phân tử C4H10O2 (phù hợp)
Bài tập vận dụng
2 Đốt cháy hoàn toàn 1,5g hidrocacbon A thu được 2,24l CO2 (đktc) Tìm công thức phân tử của A
3 Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A (có chứa 3 nguyên tố C, H, N) thu được 2,24l CO2, 1,12l N2
và 4,5g H2O Xác định công thức phân tử của A biết thể tích các khí đo ở đktc