Tổng hợp lý thuyết và bài tập về Hydrocacbon - phần 5

Ví dụ 2 :

Trộn 12 cm3 một hydrocacbon A ở thể khí với 60 cm3 oxi (lấy dư)

rồi đốt cháy. Sau khi làm lạnh để nước ngưng tụ rồi đưa về điều kiện ban đầu thì thể tích

khí còn lại là 48 cm3, trong đó có 24cm3 bị hấp thụ bởi KOH, phần còn lại bị hấp thụ bởiP.

Tìm CTPT của A (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất)

pdf15 trang | Chia sẻ: dung89st | Lượt xem: 1627 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tổng hợp lý thuyết và bài tập về Hydrocacbon - phần 5, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 mC, mH từ mCO2, mH2O 
 * Tính khối lượng các nguyên tố có trong A và mA (g) chất A. 
 - Xác định C: 
22,4
V
12.n.12
44
m
12. )CO (trong mC A) (trong mC CO2CO2
CO2
2 ==== 
 - Xác định H 
 OH
O
OH nn 2
2
2
.2
18
m
22.1 H2O) (trong mH A) mH(trong H ==== 
 - Xác định mA 
 Þ mA = mH + mA 
 * Xác định CTPT chất hữu cơ A: CxHy 
 Dựa trên CTTQ chất hữu cơ A: CxHy 
 ;
12.m
m.M
x
m
M
m
y
m
12
A
CA
A
A
HC
x ==>== 
A
HA
m
m.M
 y = 
 Cách 2 : Khi đề bài cho biết thành phần % các nguyên tố trong hỗn hợp 
 * Dùng công thức sau: 
12.100
C.%Mx
100%
M
%H
y
C %
12 AAx ==>== ; 
100
H.%M y A= 
 Þ CTPT A. 
 Cách 3 : * Tìm CTĐG nhất => CTN => CTPT A 
 β:α
1
m:
12
m
y:x HC == hoặc β:α
1
%H:
12
%Cy:x == 
 - CTĐG nhất : CaHb 
 => CTTN : (CaHb)n 
 - Xác định n: biện luận từ CTTN để suy ra CTPT đúng của A : 
 y £ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ³ 1, nguyên dương. 
Þ Từ đó xác định được CTPT đúng của chất hữu cơ A. 
Lưu ý: Khi bài tóan yêu cầu xác định CTĐG nhất của chất hữu cơ A (hay CTN của A) 
hoặc khi đề không cho dữ kiện để tìm MA thì ta nên làm theo cách trên. 
2) Các ví dụ : 
Ví dụ 1 : 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 51 
 Một hydrocacbon A có thành phần nguyên tố: % C = 84,21; %H = 15,79; Tỉ khối hơi 
đối với không khí bằng dA/KK = 3,93. Xác định CTPT của A 
GIẢI 
Bước 1: Tính MA: 
 Biết dA/KK => MA = MKK. dA/KK = 29.3,93 = 114 
Bước 2 : Đặt A : CxHy 
100
M
%H
y
%C
12x A== 
 à 8
12.100
114.84,21
12.100
.%CMx A === 
 à 18
1.100
114.15,79
1.100
.%HMy A === 
Suy ra CTPT A: C8H18 
Ví dụ 2 : 
 Một hydrocacbon A ở thể khí có thể tích gấp 4 lần thể tích của lưu huỳnh đioxit có 
khối lượng tương đương trong cùng điều kiện. Sản phẩm cháy của A dẫn qua bình đựng 
nước vôi trong dư thì có 1g kết tủa đồng thời khối lượng bình tăng 0,8g. Tìm CTPT A. 
GIẢI 
* Tìm MA : 
 1VA = 4VSO2(ở cùng điều kiện ) 
 ÞnA = 4nSO2 
 Þ
22
2 414
SOASO
SO
A
A
MMM
m
M
m
=Þ= (A và SO2 có khối lượng tương đương nhau) 
 Þ 16
4
64
4
M
M 2SOA === 
Cách 1 : giải theo phương pháp khối lượng hay % khối lượng : 
 Đặt A : CxHy 
Bình đựng Ca(OH)2 hấp thụ CO2 và H2O 
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 
 m¯ = mCaCO3 = 1g 
 nCO2 = nCaCO3 = 1/100= 0,01mol 
 ÞnC = nCO2 = 0,01mol ÞmC = 12.0,01=0,12g 
 mCO2 = 0,01.44 = 0,44g 
rmbình = mCO2 + mH2O 
 ÞmH2O = 0,8-0,44 = 0,36g 
 g
m
m OHH 04,018
36,02
18
2 2 === 
ĐLBT khối lượng (A) :mA = mC + mH = 0,12 +0,04 = 0,16 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 52 
 Ta có 1
16,0.12
12,0.16
12.m
m.M
x
m
M
m
y
m
12
A
CA
A
A
HC
x ====>== 
 4
16,0
04,0.16
m
m.M
 y
A
HA === 
Vậy CTPT A : CH4 
Cách 2 : Biện luận dựa vào điều kiện y £ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ³ 1, nguyên 
Þ x =1 và y = 4 àCTPT A. 
Ví dụ 3: 
 Đốt cháy hoàn toàn 2,64g một hydrocacbon A thu được 4,032 lít CO2 (đktc). Tìm 
CTPT A? 
GIẢI 
* Tìm thành phần các nguyên tố : 
mC (trong A) = mC (trong CO2) = (4,032/ 22,4)*12 = 2,16g 
mH = mA – mC = 2,64 – 2,16 = 0,48g 
C Hm m 2,16 0,48x:y= : = : =3:8
12 1 12 1
Þ CTN : C3H8 Þ CTTN : (C3H8)n 
Biện luận : 
Số H £ 2 số C +2 Þ 8n £ 6n + 2 Þ n £ 1 mà n nguyên dương Þn = 1 
àCTPT A : C3H8 
II.2.1.2) Phương pháp dựa vào phản ứng cháy: 
 Dấu hiệu nhận biết bài toán dạng này : đề bài đốt cháy một chất hữu cơ có đề cập 
đến khối lượng chất đem đốt hoặc khối lượng các chất sản phẩm (CO2, H2O) một cách trực 
tiếp hoặc gián tiếp (tức tìm được khối lượng CO2, H2O sau một số phản ứng trung gian). 
1) Phương pháp giải: 
Bước 1 : Tính MA (ở phần II.2.1.1) 
Bước 2 : Đặt A : CxHy 
 * Viết phương trình phản ứng cháy. 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
MA(g) 44x 9y 
mA(g) mCO2 mH2O 
 * Lập tỉ lệ để tính x,y 
OHCOA
A
22
m
9y
m
44x
m
M
== hoặc 
2puA O CO2 H2O
y yx+1 x4 2= = =
n n n n
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 53 
A
OHA
A
COA
9m
.mM
y,
44m
.mM
x 22 == 
 * Từ đó suy ra CTPT A 
Một số lưu ý: 
1) Nếu đề bài cho: oxi hóa hòan tòan một chất hữu cơ A thì có nghĩa là đốt cháy hòan tòan 
chất hữu cơ A thành CO2 và H2O 
2) Oxi hóa chất hữu cơ A bằng CuO thì khối lượng oxy tham gia phản ứng đúng bằng độ 
giảm khối lượng a(g)của bình đựng CuO sau phản ứng oxi hóa. Thông thường trong bài 
toán cho lượng oxi tham gia phản ứng cháy, để tìm khối lượng chất hữu cơ A nên chú ý 
đến định luật bảo toàn khối lượng 
 mA + a = mCO2 + mH2O 
3) Sản phẩm cháy (CO2, H2O) thường được cho qua các bình các chất hấp thụ chúng. 
4) Bình đựng CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4 đặc, P2O5, dung dịch kiềm,  hấp thụ 
nước. 
 Bình đựng các dung dịch kiềmhấp thụ CO2. 
 Bình đựng P trắng hấp thụ O2. 
5) Độ tăng khối lượng các bình chính là khối lượng các chất mà bình đã hấp thụ. 
6) Nếu bài toán cho CO2 phản ứng với dung dịch kiềm thì nên chú ý đến muối tạo thành để 
xác định chính xác lượng CO2. 
7) Viết phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ với oxy nên để oxy lại cân bằng 
sau từ vế sau đến vế trước. Các nguyên tố còn lại nên cân bằng trước, từ vế trước ra vế sau 
phương trình phản ứng. 
2) Bài tập ví dụ : 
Ví dụ 1 : 
 Đốt hoàn toàn 0,58g một hydrocacbon A được 1,76g CO2 và 0,9g H2O. Biết A có 
khối lượng riêng DA @ 2,59g/l. Tìm CTPT A 
Tóm tắt : 
 0,58g X + O2 ® (1,76g CO2; 0,9 g H2O) 
 DA @ 2,59g/l. Tìm CTPT A? 
GIẢI : 
* Tìm MA : 
 Biết DA => MA = 22,4.2,59 @ 58 
* Viết phương trình phản ứng cháy, lập tỉ lệ để tìm x,y 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
MA(g) 44x 9y 
mA(g) mCO2 mH2O 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 54 
OHCOA
A
22
m
9y
m
44x
m
M
== = 
0,9
9y
1,76
44x
0,58
58
== 
 Þ x = 4 
 y =10 
Vậy CTPT A : C4H10 
Ví dụ 2 : Khi đốt cháy hòan tòan 0,42 g một Hydrocacbon X thu tòan bộ sản phẩm qua 
bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng KOH dư. Kết quả, bình 1 tăng 0,54 g; bình 2 tăng 
1,32 g. Biết rằng khi hóa hơi 0,42 g X chiếm thể tích bằng thể tích của 1,192 g O2 ở cùng 
điều kiện. Tìm CTPT của X 
Tóm tắt đề: 
0,42g X (CxHy) +O2
CO2
H2O
Bình 1ñöïng ddH2SO4 ñ
-H2O, m1=0,54g
CO2
Bình 2 ñöïng KOHdö
-CO2, m2=1,32g 
 Tìm CTPT X? 
GIẢI 
 * Tính MX : 
 0,42g X có VX = VO2 của 0,192g O2 (cùng điều kiện) 
 => nX = nO2 => 
2O
O2
X
X
M
m
M
m
= 
 => 70
0,192
0,42.32
m
.Mm
M
2
2
O
OX
X === 
 * Gọi X : CxHy 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
MX 44x 9y (g) 
0,42 mCO2 mH2O (g) 
 Ta có : 
H2OCO2X
X
m
9y
m
44x
m
M
== (1) 
Đề bài cho khối lượng CO2, H2O gián tiếp qua các phản ứng trung gian ta phải tìm khối 
lượng CO2, H2O 
 * Tìm mCO2, mH2O : 
 - Bình 1 đựng dd H2SO4 đ sẽ hấp thụ H2O do đó độ tăng khối lượng bình 1 chính là 
khối lượng của H2O : 
 rm1 = mH2O=0,54g (2) 
 - Bình 2 đựng dd KOH dư sẽ hấp thụ CO2 do đó độ tăng khối lượng bình 2 chính là 
khối lượng của CO2 : 
 rm2 = mCO2 =1,32g (3) 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 55 
(1), (2), (3) Þ 
0,54
9y
1,32
44x
0,42
70
== 
 Þ x = 5 
 y = 10 
Vậy CTPT X : C5H10 (M = 70đvC) 
II.2.1.3 Phương pháp thể tích (phương pháp khí nhiên kế): 
v Phạm vi ứng dụng : Dùng để xác định CTPT của các chất hữu cơ ở thể khí hay ở 
thể lỏng dễ bay hơi. 
v Cơ sở khoa học của phương pháp : Trong một phương trình phản ứng có các 
chất khí tham gia và tạo thành (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) hệ số đặt trước công 
thức của các chất không những cho biết tỉ lệ số mol mà còn cho biết tỉ lệ thể tích của 
chúng. 
1) Phương pháp giải 
Bước 1 : Tính thể tích các khí VA, VO2, VCO2, VH2O (hơi) 
Bước 2 : Viết và cân bằng các phương trình phản ứng cháy của hydrocacbon A dưới dạng 
CTTQ CxHy 
Bước 3 : Lập các tỉ lệ thể tích để tính x,y 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
1(l) ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx (l) x(l) ÷
ø
ö
ç
è
æ
2
y (l) 
VA(l) VO2 (l) VCO2 (l) VH2O (hơi)(l) 
OHCOÒA 222
V
2
y
V
x
V
4
yx
V
1
==
+
= hay 
OHCOOA n
y
n
x
n
yx
n
22
241
2
==
+
= 
 ;
n
n
V
V
x
A
CO
A
CO 22 ==Þ 
A
OH
n
n
22
2
V
2V
y
A
OH ==Þ 
Cách khác : Sau khi thực hiện bước 1 có thể làm theo cách khác: 
- Lập tỉ lệ thể tích VA: VB : VCO2 : VH2O rồi đưa về tỉ lệ số nguyên tối giản m:n:p:q. 
- Viết phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ A dưới dạng: 
 mCxHy + nO2 ¾®¾
ot pCO2 + qH2O 
- Dùng định luật bảo toàn nguyên tố để cân bằng phương trình phản ứng cháy sẽ tìm được 
x và y =>CTPT A 
* Một số lưu ý: 
- Nếu VCO2 : VH2O = 1:1 => C : H = nC : nH = 1: 2 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 56 
- Nếu đề tóan cho oxy ban đầu dư thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh (ngưng tụ hơi 
nước) thì trong khí nhiên kế có CO2 và O2 còn dư. Bài tóan lý luận theo CxHy 
- Nếu đề tóan cho VCxHy = VO2 thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh thì trong khí nhiên 
kế có CO2 và CxHy dư. Bài tóan lý luận theo oxy. 
- Khi đốt cháy hay oxi hóa hòan toàn một hydrocacbon mà giả thiết không xác định rõ sản 
phẩm, thì các nguyên tố trong hydrocacbon sẽ chuyển thành oxit bền tương ứng trừ: 
 N2 ® khí N2 
 Halogen ® khí X2 hay HX (tùy bài) 
2. Bài tập ví dụ 
Ví dụ 1: 
 Trộn 0,5 l hỗn hợp C gồm hydrocacbon A và CO2 với 2,5 l O2 rồi cho vào khí nhiên 
kế đốt cháy thì thu được 3,4 l khí, làm lạnh chỉ còn 1,8 l. Cho hỗn hợp qua tiếp dung dịch 
KOH (đặc) chỉ còn 0,5 l khí. Các V khí đo cùng điều kiện. Tìm CTPT của hydrocacbon A. 
Tóm tắt đề : 
 CxHy : a (l) 
Gọi 0,5 l hỗn hợp 
 CO2 : b (l) 
0,5l hỗn hợp + 2,5l O2 ñoát CO2 ,O2 dư,H2O ll(- H2O) CO2,O2dư 
KOHñ(- CO2) O2 dư 
GIẢI : 
* O2 dư , bài tóan lý luận theo Hydrocacbon A 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
 a a ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx ax a
2
y (lít) 
CO2 ® CO2 
 b b (lít) 
Ta có Vhh = a + b = 0,5 (1) 
 VCO2 = ax + b = 1,8 – 0,5 = 1,3 (2) 
 VH2O = a 2
y = 3,4 – 1,8 = 1,6 (3) 
 VO2 dư = 2,5 - a ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx = 0,5 
Þ ax + a
4
y = 2 (4) 
Þ ax + 3,2/4 = 2 Þ ax = 1,2 (5) 
(2), (3) VCO2 = b = 0,1 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 57 
 Vhh = a + b = 0,5 Þ a = 0,4 
Þ x = ax /a = 3 
Þ y = ay/a = 8 
Vậy CTPT của A là C3H8 
Ví dụ 2 : 
 Trộn 12 cm3 một hydrocacbon A ở thể khí với 60 cm3 oxi (lấy dư) 
rồi đốt cháy. Sau khi làm lạnh để nước ngưng tụ rồi đưa về điều kiện ban đầu thì thể tích 
khí còn lại là 48 cm3, trong đó có 24cm3 bị hấp thụ bởi KOH, phần còn lại bị hấp thụ bởi 
P. 
Tìm CTPT của A (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) 
Tóm tắt : 
12cm3 CxHy
60cm3 O2 (dö)
ñoát
CO2
H2O
O2dö
laøm laïnh
-H2O
CO2
O2 dö
(V=48cm3)
24cm3 khí bò haáp thuï bôûi KOH
khí coøn laïi bò haáp thuï bôûi P
(- CO2)
(-O2) 
GIẢI : 
* Tính các V: 
VCO2 = 24cm3 
VO2 dư = 48 – 24 = 24cm3 Þ VO2 pứ = 60 – 24 = 36 cm3 
* Tìm CTPT : 
Cách 1: Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng đốt cháy: 
OHyxCOOyxH ty 222x 24
C
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
12 ® ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx 12 ® 12x (cm3) 
 VCO2 =12x = 24 => x = 2 
 VO2 dư = 60 – 12 ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx = 24 => y = 4 
Þ CTPT của A: C2H4 
Cách 2: Lập tỉ lệ thể tích
OHCOOA 222
V
2
y
V
x
V
4
yx
V
1
==
+
= 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
1 ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx x 
2
y (cm3) 
12 36 24 (cm3) 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 58 
22 COOA
V
x
V
4
yx
V
1
=
+
=
24
x
36
4
yx
12
1
=
+
=Û => x = 2 và y = 4 
Þ CTPT của A: C2H4 
Cách 3: 
 Nhận xét: đốt 12 cm3 A đã dùng 36 cm3 oxy và tạo ra 24 cm3 CO2 
Suy ra O?H24CO36OH12C 22t2yx
0
+¾®¾+ 
 ĐLBT (O): => O24H24CO36OH12C 22t2yx
0
+¾®¾+ 
 ĐLBT (C): 12x = 24 => x = 2 
 ĐLBT (H) :12y = 48 => y = 4 
àVậy CTPT của A là C2H4 
Ví dụ 3 : 
 Trong một bình kín thể tích 1dm3 có một hỗn hợp đồng thể tích gồm hydrocacbon A 
và O2 ở 133,5 oC, 1 atm. Sau khi bật tia lửa điện và đưa về nhiệt độ ban đầu (133,5 oC) thì 
áp suất trong bình tăng lên 10% so với ban đầu và khối lượng nước tạo ra là 0,216 g. Tìm 
CTPT A 
Tóm tắt : 
V = 1dm3
CxHy(A)
O2
t=133,5oC,P1=1atm
ñoát sp chaùy
V=1dm3
t=133,5oC, P2 taêng 10%
(löôïng H2O taïo ra laø 0,216g)
GIẢI : 
Tìm CTPT A? 
 0,03(mol)
133,5)0,082.(273
1.1
RT
PVn1 =+
== 
Vì hỗn hợp đồng thể tích nên nA = nO2 = 0,03/2 = 0,015 mol 
=> CxHy dư, biện luận theo O2 
 Sau khi đưa về nhiệt độ ban đầu, các khí tạo áp suất có trong bình gồm H2O, CO2, 
CxHy dư có số mol là : 
 n2 = n1 . P2/P1 = 0,03.110/100 = 0,033 mol 
 nH2O = 0,216/18 = 0,012 mol 
ĐLBT khối lượng (O) : nO2 = n CO2 + 1/2n H2O 
 => n CO2 = nO2 – 1/2nH2O = 0,015-0,012/2 = 0,009mol 
 nCxHydư = n2 - nCO2 - nH2O = 0,033-0,012-0,009 =0,012mol 
 =>nCxHyphản ứng = 0,015-0,012 = 0,003 mol 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 59 
1 ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx x 
2
y (mol) 
0,003 0,015 0,009 0,012 (mol) 
Ta có : 
012,0
2
009,0015,0
4
003,0
1
y
x
yx
==
+
= 
 => x = 3 
 y = 8 
 Vậy CTPT A : C3H8 
II.2.1.4 Phương pháp giá trị trung bình (xác định CTPT của hai hay nhiều chất 
hữu cơ trong hỗn hợp): 
 Là phương pháp chuyển hỗn hợp nhiều giá trị về một giá trị tương đương, nhiều chất 
về một chất tương đương 
v Đặc điểm 
 Phương pháp giá trị trung bình được dùng nhiều trong hóa hữu cơ khi giải bài tóan 
về các chất cùng dãy đồng đẳng. Một phần bản chất của giá trị trung bình được đề cập đến 
ở việc tính phần trăm đơn vị và khối lượng hỗn hợp khí trong bài tóan tỉ khối hơi ở chương 
đầu lớp 10. Do đó, học sinh dễ dàng lĩnh hội phương pháp này để xác định CTPT của hai 
hay nhiều chất hữu cơ trong hỗn hợp. 
II.1.4.1 Phương pháp khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp ( hhM ) 
 Chất tương đương có khối lượng mol phân tử hhM là khối lượng mol phân tử trung 
bình của hỗn hợp. Các bước giải : 
Bước cơ bản : Xác định CTTQ của hai chất hữu cơ A,B 
Bước 1 : Xác định CTTB của hai chất hữu cơ A, B trong hỗn hợp 
Bước 2 : Tìm hhM qua các công thức sau : 
( )
100
M%A100%A.M
100
%B.M%A.M
nn
.Mn.Mn
n
m
M BABA
BA
BBAA
hh
hh
hh
-+
=
+
=
+
+
== 
Hoặc 
( )
100
M%A100%A.M
V
.MV.MV
VV
.MV.MV
.MdM BABBAA
BA
BBAA
Xhh/Xhh
-+
=
+
=
+
+
== 
Giả sử MA MA< hhM < MB 
Bước 3 : Biện luận tìm MA, MB hợp lý => CTPT đúng của A và B 
Phạm vi ứng dụng: sử dụng có lợi nhiều đối với hỗn hợp các chất cùng dãy đồng đẳng 
1) Phương pháp CTPT trung bình của hỗn hợp: 
v Phạm vi áp dụng : Khi có hỗn hợp gồm nhiều chất, cùng tác dụng với một chất 
khác mà phương trình phản ứng tương tự nhau (sản phẩm, tỉ lệ mol giữa nguyên liệu và 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 60 
sản phẩm, hiệu suất, phản ứng tương tự nhau), có thể thay thế hỗn hợp bằng một chất 
tương đương, có số mol bằng tổng số mol của hỗn hợp. Công thức của chất tương đương 
gọi là CTPT trung bình. 
v Phương pháp giải : 
Bước 1 : Đặt CTPT của hai chất hữu cơ cần tìm rồi suy ra CTPT trung bình của chúng : 
Đặt A : CxHy ; B : Cx’Hy’ Þ CTPTTB : x yC H 
Bước 2 : Viết phương trình phản ứng tổng quát và dữ liệu đề bài cho tính y,x 
Bước 3 : biện luận 
Nếu x<x’ Þ x < x < x’ 
 y<y’ Þ y< y < y’ 
Dựa vào điều kiện x, x’, y, y’ thỏa mãn biện luận suy ra giá trị hợp lý của chúng Þ CTPT 
A, B. 
v Phạm vi ứng dụng : Phương pháp giải này ngắn gọn đối với các bài tóan hữu cơ 
thuộc loại hỗn hợp các đồng đẳng nhất là các đồng đẳng liên tiếp. Tuy nhiên có thể dùng 
phương pháp này để giải các bài toán hỗn hợp các chất hữu cơ không đồng đẳng cũng rất 
hiệu quả. 
 Ngoài phương pháp trên còn có phương pháp số C, số H, số liên kết p trung bình 
( k ). Phương pháp giải tương tự như hai phương pháp trên 
v Một số lưu ý: 
1) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B là đồng dẳng liên tiếp thì : 
m = n + 1 (ở đây n, m là số C trong phân tử A, B) 
2) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B hơn kém nhau k nguyên tử C thì m = n + k. 
3) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B cách nhau k nguyên tử C thì : m = n + (k +1) 
4) Nếu bài cho anken, ankin thì n, m ³ 2. 
5) Nếu bài toán cho A, B là hydrocacbon ở thể khí trong điều kiện thường (hay điều kiện 
tiêu chuẩn) thì n, m £ 4 
v Bài tập ví dụ : 
Bài 1: 
 Đốt cháy hòan tòan 19,2 g hỗn hợp 2 ankan liên tiếp thu được 14,56 l CO2 (ở OoC, 2 
atm). Tìm CTPT 2 ankan. 
GIẢI : 
Gọi CTPT trung bình của hai ankan : 22 +nn HC 
 mol
RT
PVnCO 3,1082,0.273
56,14.2
2
=== 
OHnCOnOnHC
nn 22222
)1(
2
13
++¾®
+
+
+
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 61 
X
X
M
m ® 
X
X
M
m . n 
Cách 1: phương pháp số C trung bình ( n ) 
Số mol hỗn hợp 
X
X
X M
mn = 
Số mol CO2 : nCO2 = 
X
X
M
m . n = 1,3 
2,6n3,1n
2n14
19,2
=Þ=
+
Þ 
Hỗn hợp gồm 2 ankan liên tiếp CnH2n+2 
 CmH2m+2 ; n<m; 1£ n , m = n +1 
à n < 2,6n = < m = n +1 
Vậy n = 2 vậy 2 ankan là: C2H6 
 m = 3 C3H8 
Cách 2: Dùng phương pháp phân tử khối trung bình M : 
Gọi 2 ankan A : CnH2n+2 (a mol) ; B : CmH2m+2 (b mol) 
( ) OHnnCOOnHC nn 22222 12
13
++¾®÷
ø
ö
ç
è
æ +++ 
 a an (mol) 
( ) OHmmCOOmHC mm 22222 12
13
++¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ +++ 
 b bm (mol) 
nCO2 = an + bm = 1,3 (1) 
mhh = (14n + 2)a + (14m +2)b = 19,2 
ó 14(bm + an) + 2(a + b) = 19,2 (2) 
Từ (1),(2) suy ra : a + b = 0,5 = nhh 
=> M = mhh / nhh = 19,2/0,5 = 38,4 
MA < 38,4 < MB = MA + 14 
A CH4 C2H6 C3H8 C4H10  
MA 16 30 44 58  
M 38,4 38,4 38,4 38,4  
MB 30 44 58 72  
Vậy A : C2H6 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 62 
 B : C3H8 
II.2.1.5 - Phương pháp biện luận 
1. Dựa vào giới hạn xác định CTPT của một hydrocacbon: 
- Khi số phương trình đại số thiết lập được ít hơn số ẩn cần tìm, có thể biện luận dựa vào 
giới hạn : 
A : CxHy thì : y £ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ³ 1, nguyên. 
- Nếu không biện luận được hay biện luận khó khăn có thể dùng bảng trị số để tìm kết quả. 
- Điều kiện biện luận chủ yếu của loại toán này là : hóa trị các nguyên tố. Phương pháp 
biện luận trình bày ở trên chỉ có thể áp dụng để xác định CTPT của một chất hoặc nếu nằm 
trong 1 hỗn hợp thì phải biết CTPT của chất kia. 
2. Biện luận theo phương pháp ghép ẩn số để xác định CTPT của một 
hydrocacbon : 
a) Các bước cơ bản : 
Bước 1 : Đặt số mol các chất trong hỗn hợp là ẩn số. 
Bứơc 2 : Ứng với mỗi dữ kiện của bài toán ta lập một phương trình toán học. 
Bước 3 : Sau đó ghép các ẩn số lại rút ra hệ phương trình toán học. Chẳng hạn : a + b = P 
(với a, b là số mol 2 chất thành phần) 
 an + bm = Q (với n, m là số C của 2 hydrocacbon thành phần) 
Bước 4 : Để có thể xác định m, n rồi suy ra CTPT các chất hữu cơ thành phần, có thể áp 
dụng tính chất bất đẳng thức : 
Giả sử : n < m thì n(x + y) < nx + my < m(x + y) 
nx+myn< <m
x+y
Þ 
 Hoặc từ mối liên hệ n,m lập bảng trị số biện luận 
- Nếu A, B thuộc hai dãy đồng đẳng khác nhau ta phải tìm x, y rồi thế vào phương trình nx 
+ my = Q để xác định m, n Þ CTPT. 
3. Một số phương pháp biện luận xác định dãy đồng đẳng và CTPT 
hydrocacbon : 
v Cách 1 : Dựa vào phản ứng cháy của hydrocacbon, so sánh số mol CO2 và số 
mol H2O. Nếu đốt 1 hydrocacbon (A) mà tìm được : 
* nH2O > nCO2 à (A) thuộc dãy đồng đẳng ankan 
ptpư : n 2n+2 2 2 2
3n+1C H + O nCO + (n+1)H O
2
¾¾® 
* nH2O = nCO2 Þ (A) thuộc dãy đồng đẳng anken hay olefin 
 hoặc (A) là xicloankan 
ptpư : n 2n 2 2 2
3nC H + O nCO + nH O
2
¾¾® 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 63 
* nH2O < nCO2 Þ (A) thuộc dãy đồng đẳng ankadien, ankin hoặc benzen 
ptpư : n 2n-2 2 2 2
3n-1C H + O nCO + (n-1)H O
2
¾¾® ­ ( đồng đẳng ankin hoặc ankadien) 
 n 2n-6 2 2 2
3n-3C H + O nCO + (n-3)H O
2
¾¾® ­ ( đồng đẳng benzen) 
v Cách 2 : Dựa vào CTTQ của hydrocacbon A : 
* Bước 1 : Đặt CTTQ của hydrocacbon là : 
CnH2n+2-2k (ở đây k là số liên kết p hoặc dạng mạch vòng hoặc cả 2 trong CTCT A) 
Điều kiện k ³ 0, nguyên. Nếu xác định được k thì xác định được dãy đồng đẳng của A. 
- k = 0 Þ A thuộc dãy đồng đẳ

File đính kèm:

  • pdfbai_tap_hydrocacbon_5_20150726_101115.pdf
Giáo án liên quan