Kỹ thuật giải bài toán hóa học hoàn thành sơ đồ phản ứng

Kỹ thuật giải bài toán hóa học hoàn thành sơ đồ phản ứng

KĨ THUẬT GIẢI BÀI TẬP HOÀN THÀNH SƠ ðỒ PHẢN ỨNG

Tỏc giả : DongHuuLee – THPT Cẩm Thuỷ 1- Thanh Hoỏ

Kĩ thuật ủược minh hoạ qua cõu hỏi sau,Mời bạn ủọc theo dừi nhộ

Cho sơ ủồ phản ứng:

(X, Z, M là cỏc chất vụ cơ, mỗi mũi tờn ứng với một phương trỡnh phản ứng)

ChấtT trong sơ ủồ trờn là:

A C2H5OH B CH3COONa C.CH3CHO D.CH3OH

(Trớch cõu 1- ðề 01 – NTT2013)

Phõn tớch

Khi gặp cõu hỏi về sơ ủồ phản ứng thỡ ủể thấy nhanh ủỏp ỏn, bạn ủọc nờn ỏp dụng cỏc kĩ thuật sau :

(1) Nếu ủề cho chất ban ủầu (tức với sơ ủồ A →B ,ủề ủó cho biết chất A) thỡ ủể tỡm ra nhanh

chất B bạn ủọc cần hệ thống lại cỏc phản ứng minh hoạ tớnh chất hoỏ học của A cú trong SGK rồi lựa trọn phản ứng phự hợp.Trong trường hợp bạn ủọc chưa lựa chọn ủược phản ứng phự hợp thỡ bạn cần thử một số phản ứng ủể tỡm ra chất B phự hợp với yờu cầu tiếp theo của ủề bài (2) Nếu ủề cho sản phẩm (tức với sơ ủồ A →B ,ủề ủó cho biết chất B) thỡ ủể tỡm ra nhanh chất

ban ủầu A bạn ủọc cần hệ thống lại cỏc phản ứng minh hoạ cỏc phương phỏp ủiều chế chất B

cú trong SGK rồi lựa trọn phản ứng phự hợp.Trong trường hợp bạn ủọc chưa lựa chọn ủược phản ứng phự hợp thỡ bạn cần thử một số phản ứng ủể tỡm ra chất A phự hợp với yờu cầu tiếp theo của ủề bài

(3) Trong khi hoàn thành cỏc sơ ủồ phản ứng hoỏ học thỡ bạn ủọc cần lưu ý, cỏc ủiều kiện t 0 ,xt chớnh là chỡa khoỏ vàng ủể giải quyết vấn ủề vỡ hầu như mỗi một phản ứng hoỏ học cú một t 0 ,xt riờng biệt, thương hiệu

(4) Trờn sơ ủồ trờn ủề cho chỏt ban ủầu là CH 4 và sản phẩm là CH 3 COOH nờn chớ ớt bạn ủọc phải nắm ủược cỏc phản ứng minh hoạ tớnh chất hoỏ học của CH 4 ủể tỡm ra X và cỏc phản ứng minh hoạ phương phỏp ủiều chế CH 3 COOH ủể tỡm ra T →Trong quỏ trỡnh ụn tập bạn ủọc luụn

chuẩn bị 3 cuốn SGK lúp10, lớp 11 và lớp 12 bờn cạnh nhộ

(5) Cỏc phản ứng minh hoạ tớnh chất hoỏ học của CH 4

5.1 Phản ứng thế

Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần l−ợt các nguyên

tử hiđro bằng clo :

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

metyl clorua (clometan)

CH 3 Cl + Cl 2 → CH 2 Cl 2 + HCl

metylen clorua (điclometan)

CH 2 Cl 2 + Cl 2 → CHCl 3 + HCl

clorofom (triclometan)

CHCl 3 + Cl 2 → CCl 4 + HCl

cacbon tetraclorua (tetraclometan)

5.2 Phản ứng nhiệt phõn

Cú hai kiểu nhiệt phõn metan:

0

0

1500

t

C lam lanh nhanh

Trong ñó phản ứng (2) hay gặp trong ñề thi và ñó là phương pháp hiện ñiều chế axetilen trong công nghiệp

5.3.Phản ứng oxi hoá metan

- Oxi hoá hoàn toàn ( phản ứng cháy):

CH 4 + 2O 2 →CO 2 + 2H 2 O

Phản ứng toả nhiều nhiệt ( nên một trong những ứng dụng của metan ñược dùng làm nhiên liệu).Khí CO 2 ,hơi nước và nhiệt toả ra nhanh nên có thể gây nổ

- Oxi hoá không hoàn toàn:

Khi có xúc tác,nhiệt ñộ thích hợp metan CH 4 bị oxi hoá không hoàn toàn thành anñehit fomic (metanal) hoặc ancol metyic(metanol):

iOxi hoá không hoàn toàn bởi O 2

0

,

4 2 200 ,100 3

t xt

Cu

C atm

CH O HCHO H O

CH O CH OH

Trong ñó phản ứng ñầu là phương pháp mới ñiều chế HCHO trong công nghiệp, còn phản ứng sau là phương pháp ñiều chế CH 3 OH trong công nghiệp

iOxi hoá không hoàn toàn bởi H 2 O

0

3 0

, ,

4 2 t xt 3 2 400ZnO CrO C,200atm 3

ðây cũng là một con ñường ñiều chế CH 3 OH trong công nghiệp

6 Các phản ứng minh hoạ phương pháp ñiều chế CH 3 COOH

Trong phòng thí nghiệm Trong công nghiệp

iOxi hoá hiñrocacbon,ancol…

4 2 3

6 5 3 , 6 5

6 5

KMnO

H O t

H O

C H COOH

+

iði từ dẫn xuất hiñrocacbon:

0

3 ,

KCN

H O t

R X R C CN

R COOH

+

iLên men giấm:

CH 3 CH 2 OH + O 2

0

25 30

men giam C

−

→CH 3 COOH + H 2 O

ðây là phương pháp cổ nhất, ngày nay chỉ còn dùng ñể sản xuất giấm ăn

iOxi hoá anñehit axetic:

2CH 3 CHO + O 2

2 , 0

Mn+t

→2CH 3 COOH

ðây là phương pháp chủ yếu sản xuất axit axetic

iHoá hợp metanol và cacbon oxit:

CH 3 OH + CO xt t,0→CH 3 COOH

ðây là phương pháp hiện ñại sản xuất axit axetic v(vì CH 3 OH và CO ñều ñược ñiều chế từ metan có sẵn trong khí thiên nhiên và dầu mỏ)

Hướng dẫn giải

Theo phân tích trên thì khả năng chất Y và T có thể là những chất ñược tóm tắt trong sơ ñồ sau:

3 3

3 2

3 3

3

CH Cl

CH Cl

CH CH OH

CH CHO

CH OH

CH OH

⋅



⋅

⋅



Chỉ khi Y = CH 3 Cl và T = CH 3 OH là hợp lí

Các phản ứng của sơ ñồ:

CH 4 + Cl 2 xt t, →CH 3 Cl + HCl

CH 3 Cl + NaOH →H O t2 ,0 CH 3 OH + NaCl

CH 3 OH + CO xt t,0→CH 3 COOH

Trên ñây là ý tưởng của kĩ thuật giúp bạn ñọc sử lí nhanh thể loại câu hỏi giải bài tập hoàn thành sơ ñồ phản ứng.Bạn ñọc nào nếu có ý tưởng hay hơn trân trọng kính mời cmt ý tưởng của mình lên FC - HOÁ HỌC VÙNG CAO ñể cho Ad và các thành viên học hỏi nhé Trân trọng cảm ơn.Năm mới 2014 chúc các thành viên và người thân của các bạn lời chúc sức khoẻ , thành công

và hạnh phúc