PPHX

MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY HỢP CHẤT HỮU CƠ
Bài tập toán hữu cơ liên quan đến phản ứng cháy là dạng tương đối nhiều trong các đề thi tuyển sinh đại học khối A và B bởi từ giả thiết của phản ứng cháy ta có thể giải quyết được nhiều vấn đề như: xác định công thức phân tử , công thức cấu tạo, công thức chung của dãy đồng đẳng , tính lượng chất trong phản ứng, tính hiệu suất phản ứng … Vấn đề đặt ra ta cần trang bị cho mình những kiến thức gì khi giải loại bài toán này ? Sau đây là một số kinh nghiệm giải bài toán liên quan đến phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ:
Vấn đề 1:
Sử dụng các công thức để tính nhanh số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu cơ, dựa vào sản phẩm phản ứng cháy; từ đó xác định được công thức phân tử một cách dễ dàng , làm cơ sở để tính các đại lượng khác theo yêu cầu của bài ra
Với công thức của X :CxHyOzNt
Ta có: x = số mol CO2/số mol X
y = 2.số mol H2O /số mol X
t = 2. Số mol N2 /số mol X
( điều này cũng dùng cho hỗn hợp các chất hữu cơ , khi đó giá trị x,y,t là giá trị trung bình . Có thể sử dụng giá trị trung bình để tính khối lượng hoặc thể tích của hỗn hợp chất có trong bài ra)
Với công thức HCHC có dạng CxHy, hoặc CxHyOz ,y ≤ 2x+2 (luôn chẵn )
Với công thức HCHC có dạng CxHyNt, hoặc CxHyOzNt : y,t cùng chẵn hoặc cùng lẻ
Nếu bài toán hỗn hợp các chất sau khi đã tính giá trị trung bình số nguyên tử các nguyên tố bằng công thức tính nhanh ta có thể vận dụng giá trị lớn , giá trị nhỏ so với giá trị trung bình để xác định chất cụ thể nào đó trong hỗn hợp đã cho.
Sau đây là một số bài toán cụ thể:
Ví dụ 1:
x mol hỗn hợp M gồm 1 anđehit và 1 ankin có cùng số nguyên tử C đem đốt thu được 3x mol CO2 và 1,8 x mol H2O . % về số mol anđehit trong hỗn hợp M là:
A 30 B 40 C 50 D 20
(Đề khối B -2011)
Số nguyên tử C trung bình = 3, andehit và ankin có cùng số C => anđehit và ankin đều có 3 C . Công thức ankin C3H4
Số nguyên tử H trung bình = 3,6
=> số nguyên H trong andehit < 3,6 (vì số nguyên tử H trong ankin = 4; đó là giá trị lớn hơn giá trị trung bình ) => số nguyên tử H trong anđehit=2 phù hợp => công thức andehit C3H2O
C3H4 → 2 H2O
a 2a
C3H2O → H2O
b b
a + b = x
2a + b =1,8x => a= 0,8 x , b = 0,2x . % số mol andehit = 20%
Ví dụ 2:
Hidro hóa hoàn toàn m gam hỗn hợp M gồm anđehit X và Y no,đơn chức , mạch hở kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng( MX < MY) thu được hỗn hợp 2 ancol có khối lượng lớn hơn khối lượng M là 1 gam Đốt cháy hoàn toàn M thu được 30,8 gam CO2 . Công thức và phần trăm khối lượng của X lần lượt là
A CH3CHO và 49,44% B HCHO và 32,44 %
C HCHO và 50,56% D CH3CHO và 67,16%
(Đề khối A -2009)
Giải: Có thể sử dụng công thức giải nhanh và phương pháp tăng giảm khối lượng để giải bài toán này
Công thức chung của 2 anđehit : RCHO , số mol CO2 = 0,7 mol
Sơ đồ tỷ lệ: RCHO RCH2OH
1mol phản ứng khối lượng tăng 2 gam
x.mol phản ứng khối lượng tăng 1 gam
=> x = 1/2 = 0,5 mol => số nguyên tử C trung bình = 0,7/0,5 =1,4
=> hỗn hợp gồm: X là HCHO có a mol ; Y là CH3CHO có b mol
a + b = 0,5 => a=0,3 % HCHO = (0,3.30 ) / (0,3.30 + 0,2.44)= 50,56%
a + 2b=0,7 b=0,2
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm hai axit cacboxilic đơn chức . Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X cần 0,24 mol O2 thu được CO2 và 0,2 mol H2O . Công thức 2 axit là:
A HCOOH, C2H5COOH B CH2=CHCOOH , CH2=C(CH3)COOH
C