.H O CO N aminno, 耵n,h酐 *Ghi chú: Vì số nguyên tử H trong amin liên quan tới cả số nguyên tử C và số nguyên tử N nên nếu đốt cháy amin cho kết quả nCO2 nH O2 thì cũng khơng được kế
Trang 1I AMIN VỚI PHẢN ỨNG CHÁY
Phương pháp:
1 CTTQ của amin: C n H 2n+2-2k+t N t
- Với k 0, t 1 amin no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+3N
- Với k 0, t 2 amin no, mạch hở, hai chức: CnH2n+4N2
- Nhận xét: Số nguyên tử H của hợp chất chứa C, H hoặc C, H, O luôn chẵn, còn số nguyên tử H
trong
hợp chất amin có 2 trường hợp:
+ Nếu số N chẵn thì số H cũng chẵn
+ Nếu số N lẻ thì số H cũng lẻ
+ Điều kiện: số nguyên tử H 2 (số nguyên tử C) + 2 + số nguyên tử N
n H 2.n C 2 n N
2 Cách khai thác tương quan sản phẩm cháy với số mol amin
Ví dụ: Đốt amin no, đơn chức, mạch hở:
* Nhận xét:
n n 1,5.naminno,耵n h酐
Trang 2 .
H O CO N aminno, 耵n,h酐
*Ghi chú: Vì số nguyên tử H trong amin liên quan tới cả số nguyên tử C và số nguyên tử N nên
nếu đốt cháy amin cho kết quả nCO2 nH O2 thì cũng khơng được kết luận đĩ là amin no
3 Cần phân biệt đốt amin bằng O 2 nguyên chất và đốt amin bằng khơng khí
- Nếu đốt cháy amin bằng O2thì nNsp cháy nN a min
- Nếu đốt cháy amin bằng khơng khí (khơng khí thường chứa 20% O2, 80% N2theo thể tích) thì
N sp cháy N không khí n N amin
n n sp cháy n không khí
- Nếu biết nN a min và số nguyên tử N trong amin thì ta sẽ tính được n amin
Bài tập minh họa
Bài 1 Đốt cháy hồn tồn 0,06 mol hỗn hợp X gồm C4H8và 2 amin no, đơn chức, mạch hở đồng đẳng kế tiếp tạo ra 0,2 mol CO2, 0,245 mol H2O Xác định CTPT 2 amin là
A CH5N, C2H7N B C2H7N, C3H9N C C3H9N, C4H11N D C4H9N, C5H11N
Hướng dẫn giải:
n 2n 3
1
2
Đốt C4H8 cho n CO2 n H O2 n H O2 n CO2 0 1
Đốt amin no, đơn, hở cho n H O2 n CO2 1,5.n amin 2
Cộng (1) và (2) ta được:
1,5
4 8
C H
n 0,06 0,03 0,03
2
2
n 2n 3
O
CO BTNT C
4 8
C H N 0,03
C H 0,03
CTPT của 2 amin là C2H7N và C3H9N chọn B.
Bài 2 Hỗn hợp M gồm một anken và hai amin no, đơn chức, mạch hở X và Y là đồng đẳng kế
tiếp M X M Y Đốt cháy hồn tồn một lượng M cần dùng 4,536 lít O2 (đktc) thu được H2O, N2
và 2,24 lít CO2 (đktc) Chất Y là
Trang 3A etylamin B propylamin C butylamin D etylmetylamin
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A, năm 2012)
Hướng dẫn giải:
n 0,2025mol; n 0,1mol
BTNT O
2
H O
n 0,205 mol
n 2n 3
1
2
Đốt anken nCO2 nH O2 nH O2 nCO2 0 1
Đốt amin no, đơn, hở n H O2 n CO2 1,5.n amin 2
Cộng (1) và (2) được: nH O2 nCO2 1,5.namin
0,2025 0,1 1,5.n amin n amin 0,07
C hhM
hh M
n namin 0,07)
Mà anken cĩ số C 2 phải tồn tại ít nhất một amin cĩ số C < 1,43 X là CH5N amin đồng đẳng kế tiếp là C2H7N chọn A.
do amin cháy của các amin
amin
cịn lại là C2H7N chọn A).
Lời bình: Đây là một bài tốn khá hay Các bạn học sinh nên nhớ “trong trường hợp ta khơng
tìm được số mol cụ thể của cả anken và của amin thì bắt buộc phải áp dụng phương pháp đánh giá”.
Bài 3 *Đốt cháy hồn tồn 100 ml hỗn hợp X gồm đimetylamin (CH3)2NH và 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp bằng lượng O2vừa đủ thu được 550 ml hh khí và hơi Y Dẫn Y qua dung dịch
H2SO4đặc dư, cịn lại 250 ml khí (các thể tích khí và hơi đo cùng điều kiện) CTPT của 2
hiđrocacbon là
A C2H6, C3H8 B C2H4, C3H6 C C3H6, C4H8 D CH4, C2H6
(Đề thi tuyển sinh đại học khối A, năm 2010)
Hướng dẫn giải:
* Cách 1
Trang 4Chọn 100 mol hỗn hợp X.nH O2 550 250 300, n CO2 nN2 250 mol.
NX: Từ đáp án phải xét 2 trường hợp:
* TH 1: 2 hiđrocacbon là ankan:
C H N đốt 2CO 3,5H O 1/ 2N
n n n n amin 1
Cộng 2 vế của (1) và (2) được:
n n n n 300 250 50
* TH 2: 2 hiđrocacbon là anken Đặt CTPT TB là C Hn 2n
n n n n amin 50 n 100 50 50
H
n 7.50 2.n.50 300.2 n 2,5
chọn B.
Lời bình: Thi trắc nghiệm nếu xét 1 trường hợp mà đã rút ra kết quả thì khơng cần xét trường
hợp cịn lại nữa.
* Cách 2: Chọn 100 mol hỗn hợp X. 2
2
2
CO
3 2
N
x y
H O
CH NH a mol
7a yb
2
dơt
a b 100 mol I
n n 2,5a xb 250 II
Nhân 2 vế của (I) với 2,5 rồi đối chiếu với (II) x 2,5 loại C, D
2
H O
n 300 7 a yb 600 III
Nhân 7 vào (I) rồi trừ cho (III) được b 7 y 100 b 100 .
7 y
Do 0 b 100 y 6 chọn B
Trang 5Bài 4 *Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 1 amin đơn chức A và 1 ankan B có số mol
bằng nhau
tạo ra 0,1 mol CO2 và 0,15 mol H2O
a Tính m?
b Xác định CTPT của A, B biết B hơn A một nguyên tử C
Hướng dẫn giải:
C H N O nCO n 1,5 H O 1 2 N
C H O mCO m 1 H O
Từ phản ứng (1) nH O2 nCO2 1,5n amin
Từ phản ứng (2) nH O2 nCO2 nank na
n n 1,5n amin n a 1,5 x x 2,5 mol x
N
2,5 x 0,15 0,1 0,05 x 0,02 n amin 0,02
m m m m 12.0,1 2.0,15 14.0,02 1,78 gam
C hh
CTPT A, B lần lượt là C2H7N và C3H8(B hơn A 1 nguyên tử C)
Bài 5 Hỗn hợp X gồm NH3, CH5N, C2H7N (số mol NH3 bằng số mol C2H7N) Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu được 20,16 lít CO2(đktc) và x gam H2O Giá trị của m và x lần lượt là
A 13,95; 16,20 B 40,50; 27,90 C 16,20; 13,95 D 27,90; 40,50
Hướng dẫn giải:
* Cách 1:
2
2
3
CO 5
H O
2 7
NH a mol
X CH N b mol
n 5a 2,5b 2,5 2a b 2,25mol
C H N a mol
dôt
2
H O
X
m 17a 31b 45a 31 2a b 27,9gam chọn D
* Cách 2: P 2 quy đổi:
Trang 6Vì nNH3 nC H N2 7 nên 2 chất này với 1 chất NH C H N x mol3 2 7 C H N2 10 2 x mol
5
CH N 2x
hỗn hợp X ban đầu với 1 chất CH5N
CH N O CO 2,5H O 0,5 N
Vậy m 0,9.31 27,9 gam; mH O2 x 40,5gam
II AMIN TÁC DỤNG VỚI AXIT
* Cách xác định số nhĩm chức amin:
H*
pư trung hòa
amin
amin cĩ a chức
* Áp dụng ĐLBTKL hoặc phương pháp tăng giảm khối lượng:
Ví dụ với amin bậc I:
R NH tHCl R NH Cl
- Tổng quá: Dù là amin bậc nào đi nữa thì ta luơn đặt được CTPT của amin là RNt
RN tHCl R NHCl
BTKL
HCl
m amin m m muối
- Hoặc phương pháp tăng giảm khối lượng:
Độ tăng khối lượng của muối so với amin m muối m amin 36,5.t.x t
Bài tập minh họa
Bài 1 Đốt cháy hồn tồn m gam một amin thơm X bậc I bằng lượng khơng khí vừa đủ tạo 3,08
gam CO2, 0,99 gam H2O và 0,405 mol N2 Mặt khác, để trung hịa 0,1 mol X cần 300 ml dung dịch HCl 1M Xác định CTPT của X
Hướng dẫn giải:
n 0,07; n 0,055; n 0,405 mol
Trang 7namin 0,1
BTNT O
O
O O
0,055
2
pư
n 4.n 0,39 mol n do cháy 0,405 0,39 0,015 mol.
X 0,015.2
3
0,01
0,01
CTPT của amin là C7H11N3
Bài 2 Cho 20 gam hỗn hợp A gồm 3 amin no, đơn chức đồng đẳng kế tiếp phản ứng vừa đủ với
HCl tạo ra 31,68 gam muối Biết trong hỗn hợp A cĩ tỉ lệ mol giữa 3 amin theo thứ tự KLPT tăng dần là 1: 10: 5 Khối lượng phân tử của amin nhỏ nhất trong A là
Hướng dẫn giải:
31,68 20
36,5
0,32
Đặt KLPT của amin nhỏ nhất là x KLPT của 2 amin đồng đẳng kế tiếp là x 14 và x 28
2 7
x.1 x 14 10 x 28 5
16
2 amin cịn lại là C3H9N và C4H11N chọn B.
Bài 3 X là amin no, đơn chức, mạch hở, cịn Y là amin no 2 chức, mạch hở cĩ cùng số C.
- TN 1: Trung hịa hỗn hợp gồm a mol X và b mol Y cần dùng 0,5 mol HCl tạo 43,15 gam hỗn hợp muối
- TN 2: Trung hịa hỗn hợp gồm b mol X và a mol Y cần 0,4 mol HCl tạo p gam muối Giá trị của
p là
Hướng dẫn giải:
Đặt CTPT 2 amin: C Hn 2n 3 N và C Hn 2n 4 N2
Trang 8n 2n 3 n 2n 4
C H N HCl C H NCl
C H N 2HCl C H N Cl
HCl TN 1
HCl TN 2
- TN 1:
BTKL
m amin m muối m 43,15 36,5.0,5 24,9
14n 17 0,1 14n 32 0,2 24,9 n 4
(hoặc nếu khơng BTKL thì tính:
mmuối TN 1 14n 53,5 0,04 14n 105 0,01 43,15 n 4 )
- TN 2:
BTKL
p m amin m 73.0,2 88.0,1 36,5.0,4 38
Bài 4 Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol amin no, mạch hở X bằng oxi vừa đủ thu được 0,5 mol hỗn
hợp khí và hơi Cho 4,6 gam X tác dụng với dung dịch HCl dư, số mol HCl đã phản ứng là
(Đề thi tuyển sinh đại học khối B, năm 2010)
Hướng dẫn giải:
Đặt CTPT amin là C Hn 2n 2 t Nt
2
Mol 0,1 0,1n n 1 0,5t 0,1 0,05t
khí và hơi 0,1n n 1 0,5t 0,1 0,05t 0,5 2n t 4
nghiệm: n = 1; t = 2
CTPT của X là CH6N2(46) CTCT H2N–CH2–NH2
4,6
46
amin mol nHCl 0,2 mol chọn C
Lời bình: Bài này yêu cầu học sinh cần nhớ được cơng thức chung của amin no, mạch hở là
n 2n 2 t t
C H N
Bài 5: *Chia 11,2 gam hỗn hợp X gồm C6H5OH và C6H5NH2làm 2 phần bằng nhau
Trang 9- Phần 1 tác dụng với 50 ml dd HCl 1M thu được hỗn hợp sản phẩm Y Để phản ứng vừa đủ với hỗn hợp Y cần 90 ml dd NaOH 1M
- Phần 2 phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch Br20,5M Giá trị của V là
Hướng dẫn giải:
HCl
n 0,05.
NaOH
C H NH HCl C H NH Cl C H NH
2
H OH H O
NX: đề không cho biết chất nào hết, chất nào còn dư nên ta nhận xét như sau:
nên coi như nhóm NH2không phản ứng
ta có: nNaOH nHCl nC H OH6 5 nC H OH6 5 0,09 0,05 0,04
C H NH 11,24
2
Phần 2: nBr2 3nC H NH6 5 2 3nC H OH6 5 3 0,04 0,02 0,18 mol
0,18
0,5
dd
lít chọn A
Trang 10BÀI TẬP RÈN LUYỆN BÀI 1: AMIN
Bài 1 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm C3H6và 2 amin no, đơn chức, mạch hở đồng đẳng kế tiếp trong đó số mol C3H6bằng số mol của 2 amin, tạo ra 0,185 mol H2O, 0,155 mol hỗn hợp CO2và N2 CTPT của amin có khối lượng phân tử nhỏ hơn trong X là
A CH5N B C2H7N C C3H9N D C4H11N
Bài 2 Đốt cháy hoàn toàn 100 ml hỗn hợp gồm đimetylamin và 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp
thu được 140 ml CO2; 250 ml hơi H2O (các thể tích khí đo cùng điều kiện t°, P) CTPT của 2 hiđrocacbon là
A C2H4; C3H6 B C2H2; C3H4 C CH4; C2H6 D C2H6; C3H8
Bài 3 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm x mol C2H4(NH2)2 và 5x mol hỗn hợp 2 anken đồng đẳng kế tiếp tạo ra 0,22 mol H2O và 0,21 mol hỗn hợp CO2và N2 Xác định CTPT 2 anken
A C2H4, C3H6 B C3H6, C4H8 C C4H8, C5H10 D C5H10, C6H12
Bài 4 *Trộn 100 ml hỗn hợp khí A gồm metylamin và 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp với 470
ml O2 (dư) rồi đốt cháy hoàn toàn thu được 645 ml hỗn hợp B gồm khí và hơi Dẫn B qua H2SO4
đặc còn 345 ml hỗn hợp khí D, dẫn D qua dung dịch NaOH dư thấy còn lại 25 ml khí E Các thể tích khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất CTPT 2 hiđrocacbon là
A C2H6 và C3H8 B C2H4 và C3H6 C C3H4và C4H6 D C3H6 và C4H8
Bài 5 Cho 0,76 gam hỗn hợp X gồm hai amin đơn chức, có số mol bằng nhau, phản ứng hoàn
toàn với dung dịch HCl dư, thu được 1,49 gam muối Khối lượng của amin có phân tử khối nhỏ hơn trong 0,76 gam X là
(Đề thi tuyển sinh đại học khối B, năm 2013)
Bài 6 Cho 0,08 mol hỗn hợp X gồm 2 amin no, bậc I, mạch hở có số nhóm chức không quá 2
phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch HCl 1M Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 0,08 mol hỗn hợp
X thu được 0,17 mol hỗn hợp CO2và N2 Khối lượng của amin có phân tử khối lớn hơn trong X là
A 1,86 gam B 0,93 gam C 4,44 gam D 1,48 gam
Bài 7 Cho m gam một amin X no đơn chức bậc I tác dụng với dung dịch HCl thu được muối Y.
Cho 16,3 gam Y tác dụng hết với 600 ml dung dịch KOH 0,5M Cô cạn dung dịch sau phản ứng hoàn toàn thu được 20,5 gam chất rắn khan CTPT của X là
A C3H9N B C2H7N C C4H9N D C4H11N
Bài 8 Cho m gam một amin A no đơn chức bậc I mạch hở tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch
B gồm HCl 0,1M và FeCl30,3M thu được 19,1 gam muối CTPT của A là
A CH3NH2 B C2H5NH2 C C3H7NH2 D C4H9NH2
Trang 11HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT BÀI TẬP RÈN LUYỆN BÀI 1: AMIN Bài 1.
n 2n 3
1
2
Đốt C3H6 cho n CO2 n H O2 n H O2 n CO2 0 1
Đốt amin no, đơn, hở cho n H O2 n CO2 n N2 namin 2
Cộng (1) và (2) được: n amin n H O 2 n CO 2 n N 2 0,185 0,155 0,03
2
n 2n 3
O
H BTNT H
3 6
C H N 0,03
C H 0,03
n 1,67
Bài 2.
* Cách 1: C2H7N đốt cho nH O2 : nCO2 3,5: 2 1,75
- Theo bài nH O2 : nCO2 250 :140 1,786 1,75 2 hiđrocacbon phải là ankan Đặt CTPT TB 2 hiđrocacbon là C Hn 2n 2
Đặt số mol: C2H7N (a mol); C Hn 2n 2 (b mol)
a b 100 (I)
2
CO
V 2 a n b 140 (II)
2
H O
V 3,5 a n b b 250 III
- Trừ (III) cho (II) được: 1,5 a b 110 (IV)
- Từ (I, IV) a = 20; b = 80 n 1,25 chọn C
* Cách 2: Đặt C2H7N (a mol); C Hx y (b mol)
a b 100 (I)
2
CO
V 2 x b 140 a+ (II)
2
H O
V 3,5 0,5 y b 250 a (III)
Trang 12Từ (I, II) b 2 x 60 b 60 100 x 1,4 1
2 x
lại là C2H6 chọn C
Bài 3. C H N 2 8 2 O 2 2CO 2 4H O N 2 2
Theo ptr: namin n H O 2 n CO 2 n N 2
Đốt anken C Hn 2n cho nH O2 nCO2 0
H
n 0,01.8 0,05.2.n 0,44 n 3,6
Bài 4 Chọn 100 mol hỗn hợp A.
2
H O
n 615 345 270;
2
CO
n 345 25 320;
n n dö 25 mol
BTNT O
2
2
O
n dö 470 455 15
2
N
mol nCH NH3 2 2.nN2 20 mol nC Hx y 100 20 80
2
2
CO
H O
CH NH 20 mol O
20
2
2
CO 2
x y
H O
C H 80 mol O
x y
C H
2
CO
hh
Bài 5 BTKL: m amin m HCl m muoái n HCl 1,49 0,76 36,5 0,02 mol
0,02
Trang 13
B
31.1 M 1
2
Gọi số mol của 2 amin đều bằng x mol
m 31.x 45.x 0,76 x 0,01 m 0,31 gam chọn B
Bài 6. n HCl pö 0,1 mol;
HCl
n amin 0,08
RNH hay C H N :x mol
R NH hay C H N :y mol.
(hoặc trước tiên đặt CTPT TB: R NH 2 k 0,8 mol
R NH kHCl R NH Cl
0,08 0,08 k
HCl
n 0,08.k 0,1 k 1,25 Hỗn hợp X gồm
RNH hay C H N : x mol
R NH hay C H N : y mol.
Hệ
HCl
2
2
CO
n 0,06n 0,02m 0,12 3n m 6
CTPT 2 amin: CH3NH2; C3H6(NH2)2
C H NH
m 0,02.74 1,48 gam chọn D.
Bài 7.
RNH HCl RNH Cl
RNH Cl K H O RNH KCl H O
Chất rắn khan sau phản ứng gồm KCl và có thể là KOH dư
C
m R 74,5 x 0,3 x 56 20,5 x 0,2
0,2
Trang 14 CTPT của amin là C2H5NH2 chọn B
Bài 8.
RNH HCl RNH Cl
0,02 0,02 0,02
3 NH R F eCl 3H O F OH e 3 NH Cl R
0,2
A là C3H7NH2 chọn C.