MỘT SỐ BÀI TOÁN DẠNG TIÊU BIỂU I.Thiết lập công thức phân tử bằng phương pháp khối lượng: Hướng giải chung: Thường điều kiện bài toán cho M của hợp chất phải xác định, Khối lượng hoặc th[r]
Trang 1MỘT SỐ BÀI TOÁN DẠNG TIÊU BIỂU
I.Thiết lập công thức phân tử bằng phương pháp khối lượng: Hướng giải chung:
Thường điều kiện bài toán cho M của hợp chất phải xác định, Khối lượng hoặc thể tích các sản phẩm của phản ứng ( hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp)
Bước 1: Xác định m (hoặc số mol) các nguyên tố trong hợp chất
- Theo m ( hay V khí) sản phẩm, tính theo công thức hóa học =>
m (hay n) nguyên tố C, H
- Xác định nguyên tố Oxy trong hợp chất :
Tính tổng mC + mH = a
So sánh a với mchất ban đầu
+ Nếu a = mchất ban đầu => Hợp chất phải xác định không có Oxy + Nếu a < mchất ban đầu => Hợp chất phải xác định có Oxy
mo = mchất ban đầu - a
Vậy từ m các nguyên tố => n các nguyên tố
Bước 2: Xác định công thức đơn giản của hợp chất
Từ số mol của các nguyên tố lập tỷ lệ nC : nH : nO(nếu có) =>
CxHyOz…
Bước 3: Từ M hợp chất xác định x, y, z… => công thức đúng
Bài toán 1:
Đốt cháy hoàn toàn 12 gam chất A thu được 8,96 lít CO2 (đktc) và 7,2 gam nước Biết một lít hơi A ở đktc nặng 2,679 gam Xác định công thức cấu tạo phân tử A
Giải:
nCO2 = = 0,4 nH2O= = 0,4
=>nC =0,4 ; nH = 2.0,4 = 0,8 ;mO =12 –( 0,4 12 + 0,8.1) = 6,4
nO = = 0,4 vậy nC : nH : nO = 0,4 : 0,8 : 0,4 = 1: 2 :1
9,86 22,4
7,2 18
9,86 22,4
6,4
16
Trang 2Công thức đơn giản hợp chất là: CnH2nOn
12n + 2n + 16n = 2,679 22,4
30n = 60
n = 2 => C2H4O2
Công thức cấu tạo phân tử hợp chất:
CH3-COOH Axit axetic
Bài toán 2:
Hợp chất hữu cơ A có chứa các nguyên tố C, H, O, N Khi đốt cháy hoàn toàn A tạo ra CO2, H2O, N2 trong đó số mol H2O lớn gấp 1,75 lần CO2 Tổng số mol CO2 và H2O bằng 2 lần số mol O2 tham gia phản ứng MA < 95 Tìm công thức A
GIẢI Phương trình hóa học:
A + O2 CO2 + H2O + N2
Theo đàu bài nH2O = 1,75 nCO2 => =
Đặt số nCO2 = 4, nH2O = 7 thì nO2 phản ứng = = 5,5
Ta có nC = 4, nH = 14, nO trong A = (4.2) +7 – (5,5 2) = 4
nC : nH : nO = 4 : 14 : 4 = 2 : 7 : 2
=> Công thức A có dạng: (C2H7O2)xNy
MA < 90 thì 63x + 14y < 90
Chỉ có x = 1, y = 1 mới thỏa mãn
Công thức A: C2H7O2N tương ứng CH3- COO-NH4
nCO2
nH2O
4 7
4 + 7 2
Trang 3II.Biện luận tìm công thức phân tử:
1 Dạng tìm công thức phân tử khi biết M :
Hướng dẫn giải chung:
Đặt công thức dạng CxHyOz… Khi biện luận thường dựa vào cơ sở:
Trong hợp chất CxHyOz… x, y, z, là số nguyên dương
y (chẵn) < 2x + 2
Bài toán: Một hợp chất hữu cơ có chứa 3 nguyên tố C, H, O và
có M = 60g Tìm công thức phân tử
GIẢI Giả thiết hợp chất hữu cơ có công thức: CxHyOz
Ta có: 12x + y + 16z = 60 (1)
Trường hợp thứ nhất:
Điều kiện của z là: 1 < z < 2 ( nếu z > 2 khi x = 1 không có H loại)
Theo (1) khi z =1 thì: 12x + y = 44
Tương tự điều kiện x : 1 < x < 3
Tương tự điều kiện y : y (chẵn) < 2x + 2
Xét :
X 1 2 3
Y 32 20 8
Chỉ có x =3 và y = 8 là phù hợp, vậy công thức phân tử hợp chất hữu cơ là : C3H8O
Trường hợp thứ hai :
Khi z = 2 thì : 12x + y = 28
Điều kiện x : 1 < x < 2
Điều kiện y : y (chẵn) < 2x + 2
Xét :
X 1 2
Y 16 4
Chỉ có x =2 và y = 4 là phù hợp, vậy công thức phân tử hợp chất hữu cơ là : C2H4O2
Vậy hợp chất hữu cơ chứa ba nguyen tố C, H, O có M = 60g có thể là C3H8O hoặc C2H4O2
Trang 42 Tìm công thức phân tử hiđrocacbon bất kì :
Tìm Mtrung bình của hỗn hợp ( M )
mhỗn hợp
M =
nhỗn hợp
Với mhỗn hợp= mC + mH = 12nCO 2 +2nH 2o
Thí dụ :
Nếu giá trị cụ thể của M là 16 < M < 26 thì nhất định trong hỗn hợp có CH4