Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Phương pháp trung bình trong hóa học hữu cơ

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương 24 tháng 3 2020 lúc 14:48:38


Phương pháp giải

Một số dạng bài thường gặp:

+ Đối với các bài toán xác định công thức phân tử của hỗn hợp, thường xác định số C trung bình

+ Đối những bài toán phản ứng hóa học xảy ra ở gốc chức, thường gọi công thức trung bình của gốc hiđrocacbon để đơn giản phản ứng hóa học

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetìlen có tỉ khối so với H2 là 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 thì khối lượng bình tăng thêm m gam. Tính m.

A. 5,85.

B. 3,39.

C. 6,6.

D. 7,3.

Giải

Nhận thấy các hidrocacbon tham gia cấu tạo hỗn hợp X đều có 4 nguyên tử H trong phân tử.

Gọi công thức chung của X là CaH4

Theo đề ra ta có

Khối lượng bình tăng: 

⇒ Đáp án D

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm hai anpha- aminoaxit mạch hở no có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2 đồng đẳng kế tiếp có phần trăm khối lượng Oxi là 37,427%. Cho m gam X tác dụng với 800 ml dung dịch KOH 1M (dư) sau khi phản ứng kết thúc cô cạn dung dịch thu được 90,7 gam chất rắn khan. Vậy m có giá trị là:

A. 67,8g

B. 68,4g

C. 58,14g

D. 58,85g

Giải

Vì hai amino axit trong X đều có 1 nhóm -COOH nên hai amino axit này đều có 2 nguyên tử O trong phân tử.

Gọi công thức chung của hai amino axit trong X là 

.

Khi cho X tác dụng với dung dịch KOH thì:

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mX + mKOH = mchất rắn + mH20

⇒ Đáp án C.

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 qua xúc tác Ni nung nóng, phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y gồm 3 hidrocacbon có tỉ khối của Y so với H2 là 14,5. Hỏi tỉ khối của X vói H2 là bao nhiêu.

A. 7,8.

B. 6,7.

C. 6,2.

D. 5,8.

Giải

Có các phản ứng xảy ra:

Y chỉ gồm 3 hidrocacbon => H2 phản ứng hết.

Vậy Y gồm 3 hidrocacbon là C2H2 dư, C2H4 và C2H6.

Ta để ý thấy cả 3 hidrocacbon của Y đều có 2 nguyên tử C.

Đặt công thức phân tử tổng quát của Y là C2Hx

Do đó các hidrocacbon trong Y có công thức chung là C2H5.

Do tỉ khối không tùy thuộc vào lượng chất ban đầu nên ta tự chọn lượng chất ban đầu.

Chọn nC2H2 = 1 mol

⇒ Đáp án D.

Ví dụ 4: Dẫn 1,68 lít hỗn hợp khí X gồm 2 hidrocacbon mạch hở vào bình đựng dung dịch brom (dư). Sau phản ứng hoàn toàn thấy phản ứng hoàn toàn thấy thoát ra 1,12 lít khí và lượng brom phản ứng là 4 gam. Nếu đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít hỗn hợp X thì thu được 2,8 lít CO2. Công thức phân tử của 2 hidrocacbon trong X là:

A. CH4 và C2H4.

B. CH4 và C3H4.

C. CH4 và C3H6.

D. C2H6 và C3H6.

Lời giải

Vì sau phản ứng với dung dịch brom dư, có khí thoát ra khỏi bình nên trong hỗn hợp X ban đầu có ankan.

Có nX = 0,075; nankan = 0,05; nBr2 phản ứng = 0,025; nCO2 = 0,125

Số liên kết của hidrocacbon không no: 

Do đó hidrocacbon còn lại trong hỗn hợp X là anken.

Có:

Do đó trong hỗn hợp X có 1 hidrocacbon có số nguyên tử C trong phân tử nhỏ hơn 1,67 và 1 hidrocacbon có số nguyên tử C trong phân tử lớn hơn 1,67.

Mà anken luôn có số nguyên tử C trong phân tử lớn hơn hoặc bằng 2.

Nên ankan trong X có số nguyên tử C nhỏ hơn 1,67.

Suy ra ankan đó là CH4.

Gọi công thức của anken trong X là CnH2n.

Do đó 2 hidrocacbon trong X là CH4 và C3H6.

⇒ Đáp án C.

Ví dụ 5: Một dung dịch chứa hai axit cacboxylic đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để trung hòa dung dịch này cần dùng 40 ml dung dịch NaOH 1,25M. Cô cạn dung dung dịch sau phản ứng thu được 3,68 gam hỗn hợp muối khan. Công thức phân tử hai axit là:

A. CH3COOH; C3H7COOH.

B. C2H5COOH; C3H7COOH.

C. HCOOH; CH3COOH.

D. CH3COOH; C2H5COOH.

Giải:

Gọi công thức chung của axit cacboxylic là R-COOH

Ta có phương trình:

⇒ R = 6,6 ⇒ Hai axit là: HCOOH và CH3COOH

⇒ Đáp án C


Được cập nhật: 25 tháng 3 lúc 8:03:26 | Lượt xem: 505

Các bài học liên quan