Số tiết phân bố trong chương trình còn ít song yêu cầu lượng kiến thức lại quá nhiều và rộng, lượng bài tập phong phú đa dạng song SGK và sách bài tập lại chưa phân dạng từng loại bài tậ
Trang 1KỸ NĂNG LẬP CÔNG THỨC HOÁ HỌC HỢP CHẤT HỮU CƠ HOÁ 9
I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI :
Là một GV dạy môn hoá học chắc hẳn ai cũng hiểu bộ môn hoá là bộ môn mới và khó đối với HS bậc THCS Số tiết phân bố trong chương trình còn ít song yêu cầu lượng kiến thức lại quá nhiều và rộng, lượng bài tập phong phú đa dạng song SGK và sách bài tập lại chưa phân dạng từng loại bài tập cũng như chưa nêu lên cách thiết lập phương pháp giải cụ thể cho từng dạng toán Đó chính là cái khó cho người học và cũng là nội dung mà mỗi GV dạy hoá phải trăn trở tìm tòi, biên soạn nội dung giảng dạy làm thế nào để HS rèn luyện kỹ năng giải tốt các dạng bài tập theo yêu cầu của chương trình
Trong những năm học trứơc tôi tiến hành biên soạn các dạng bài tập hoá vô cơ đã áp dụng vào giảng dạy tại trường bước đầu đã đem lại kết quả khả quan, các dạng bài tập của hoá vô cơ và hoá học hữu cơ bậc THCS có điểm chung gần giống nhau chỉ khác nhau ở dạng toán lập công thức phân tử các HCHC đây là dạng toán mới và khó đối với HS lớp 9 hơn nữa sách bài tập lại không thiết lập cách giải cho từng dạng cụ thể do vậy trong quá trình khảo sát cuối năm chúng tôi nhận thấy hầu hết
HS lớp 9 còn yếu về các dạng toán này, do vậy qua khảo sát cuối năm gần 60% HS không làm được bài tập dạng xác định công thức hợp chất hữu cơ, đó cũng chính là lý do mà chúng tôi chọn nội dung đề tài mới :
" RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP DẠNG LẬP CÔNG THỨC HỢP
CHẤT HỮU CƠ ”
II CƠ SỞ THỰC NGHIỆM :
1 Khảo sát chất lượng lần 1 vào cuối tháng 1
* Nội dung : thực hiện các bài tập lập công thức các hợp chất hưũ cơ
* Thời gian : 45 phút kết quả như sau:
- Từ những nguyên nhân trên năm học này tôi bắt tay vào việc tiến hành nghiên cứu phân loại dạng bài tập lập công thức phân tử HCHC, bằng kinh nghiệm và kiến thức của bản thân kết hờp với kiến thức từ các sách tham khảo chúng tôi tiến hành biên soạn nội dung, nhằm tìm ra biện pháp thích hợp và chọn nội dung phù hợp trong việc giảng dạy nội dung biên soạn tôi tiến hành khảo sát thăm dò nguyện vọng của HS kết quả như sau:
HS biết làm toán lập công thức HCHC: 16%
HS không biết làm toán lập công thức HCHC: 84%
Trang 2Trong đó:
- 16% thích học môn hoá, dễ hiểu
- 12% không thích học vì quá khó
- 17% Không hiểu bài
- 35% HS không biết thiết lập cách giải
- 20% HS cho là môn Hoá quá khó, mau quên
- Qua kết quả trên cho thấy HS không làm bài được chủ yếu do không hiểu bài, không phân được các loại bài tập trong dạng cũng như không biết thiết lập cách giải cụ thể cho từng loại bài tập, GV hướng dẫn giải bài tập theo sách GV không đưa ra cách giải cụ thể cho từng dạng bài tập Đó cũng chính là nguyên nhân chúng tôi tiến hành biên soạn và thực hiện đề tài
III PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN :
- Kết thúc năm học qua kết quả chất lượng cuối năm và qua kết quả khảo sát như trên, phần lớn quý thầy cô và bản thân tôi không thoả mãn với kết quả đã đạt của bộ môn hoá học, vì vậyt tôi đi sâu vào việc tìm các biện pháp giải quyết nhằm hạ thấp được tỉ lệ học sinh không hiểu cách giải dạng bài tập lập CTHH đối với hợp chất hữu cơ
1 Thời gian thực hiện:
Tháng 11/ 200912/ 2009 -Nghiên cứu và biên soạn nội dung trên cơ sở tài liệu Tháng 01/ 2010 02/ 2010 -Tổng hợp nội dung nghiên cứu
Tháng 05/ 2010 - Báo cáo đề tài trước tổ chuyên môn
* Tiến hành khảo sát chất lượng 02 đối tượng:
Tháng 01 / 2010 Lần1 khảo sát chất lượng ban đầu HS lớp 9A,G
Tháng 04 / 2010 Lần 2 khảo sát chất lượng HS lớp 9A,G sau khi áp dụng đề tài Tháng 05/ 2010 - Tổng hợp kết quả áp dụng, tổng kết kinh nghiệm
2 Phối hợp với GVCN các lớp thực nghiệm để có thời gian thực hiện công việc khảo sát chất lượng và bố trí thời gian phụ đạo đồng thời thông qua các tiết dạy trên lớp
3 Phối hợp với bộ phận chuyên môn nhà trường nhằm thực hiện tốt đề tài
4 Bố trí thời gian thực hiện nội dung đề tài :
a Sử dụng tốt thời gian dặn dò, bài tập của tiết dạy để hướng dẫn thiết lập cách giải từng dạng
b Biên soạn vào nội dung chuyên đề môn tự chọn để giảng dạy các nội dung của đề tài
c Thông qua hệ lớp phụ đạo, luyện thi cho HS khối 9
5 Phân đối tượng thực hiện : HS khối 9
IV NỘI DUNG ĐỀ TÀI
* Dạng toán xác định công.thức phân tử hợp chất hữu cơ (HCHC) là dạng bài tập rất phong phú của bộ môn hoá học, đối với chương trình hoá học hữu cơ lớp 9 dạng bài tập này trong SGK hầu hết tập trung vào phản ứng cháy Do đó, đề tài này
chúng tôi chỉ giới hạn ở phạm vi : " Rèn luyện kĩ năng giải bài tập dạng lập công
Trang 3thức hợp chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy " Vì vậy, để HS có cơ sở
luyện giải dạng bài tập cơ bản này đạt kết quả tốt, trước hết chúng tôi trang bị cho
HS nắm vững các kiến thưc cơ bản về lý thuyết và phuơng pháp giải sau:
IV.1 Những kiến thức cơ bản về lý thuyết cần trang bị cho học sinh :
1 Công thức tổng quát của các loại HCHC nhằm giúp HS xác định được số nguyên tử của từng nguyên tố trong hợp chất khi gặp dạng cụ thể và để xác định công thức hợp chất khi biết dạng tổng quát cũng như xác định tên hợp chất đã tìm được
Bảng phân loại các hợp chất hữu cơ : ( Chương trình hoá học lớp 9 )
Hợp
chất
hữu
cơ
(HCHC)
Hydrocacbon ( Phân tử chỉ có2 nguyên tố C và
H ) CTTQ: CXHY
Hydrocácbon no (Họ ANKAN: CnH2n + 2 với
n 1) Hydrocacbon không no (Họ ANKEN: CnH2n
với n 2) Hydrocacbon không no(Họ ANKIN:CnH2n - 2
với n 2) Hydrocacbon thơm ( Họ AREN: CnH2n - 6 với
n 6 ) Dẫn xuất
hydrocacbon ( Ngoài C và H còn có nguyên tố khác như: O, N ) CTTQ: CXHYOZ
Rượu đơn chức no: CnH2n+1 OH (với n 1) Axit đơn chức no: Cn H2n+1 COOH (với n 0) Chất béo: (R-COO)3C3H5 (với R là gốc hydrocacbon )
Glucôzơ: C6H12O6
Saccarozơ: C12H22O11
Tinh bột và xenlulozơ: ( -C6H10O5-)n
với : n = 1200 6000 : Tinh bột
n = 10000 14000 : Xenlulôzơ
2 Phương trình tổng quát các phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (HCHC) gồm hiđrôcacbon và dẫn xuất hiđrôcacbon (hợp chất hữu cơ có chứa ôxy và nitơ ) trong phạm vi chương trình hoá học lớp 9 như sau :
a) Hiđrôcacbon :
* Họ Ankan: CnH2n +2 + (3 n2 1)O2 t0 n CO2 + (n + 1) H2O
* Họ Anken: CnH2n + 3n2 O2 t0 n CO2 + n H2O
* Họ Ankin: CnH2n -2 + (3 n2 1)O2 t0 n CO2 + (n - 1) H2O
* Họ Aren: CnH2n -6 + (3 n2 3 )O2 t0 n CO2 + (n - 3) H2O
+ Phương trình phản ứng cháy tổng quát của các loại hiđrôcacbon (A)
CxHy + (x 4y) O2 t0 xCO2 + 2y H2O
- Dựa vào số mol CO2 và số mol H2O trong sản phẩm cháy suy ra loại hiđrôcacbon (A) đem đốt :
Trang 4Nếu nCO2 nH2O hay x
2
y
A là Ankan Nếu nCO2 = nH2O hay x = 2y A là Anken
Nếu nCO2 nH2O hay x
2
y
A là Ankin hoặc Aren
b) Dẫn xuất hiđrôcacbon :
* Rượu đơn chức no :
CnH2n + 1OH + 3n2 O2 t0 n CO2 + (n +1) H2O
* Axit đơn chức no :
CnH2n + 1COOH + (3 n2 1)O2 t0 (n + 1) CO2 + (n +1) H2O
+ Phương trình phản ứng cháy tổng quát của các loại dẫn xuất hiđrôcacbon (A) :
- Hợp chất hữu cơ có chứa ôxy :
CxHyOz + (x 4y
2
z
) O2 t0 x CO2 + 2y H2O
- Dựa vào số mol CO2 và số mol H2O trong sản phẩm cháy suy ra loại dẫn xuất hiđrôcacbon (A) đem đốt :
Nếu nCO2 nH2O hay x
2
y
A có thể là Ankanol (Rượu) Nếu nCO2 = nH2O hay x = 2y A là Ankanoic (Axit ) đơn chức no
- Hợp chất hữu cơ có chứa ôxi và nitơ :
CxHyOzNt + (x 4y- 2z )O2 t0 x CO2 + 2y H2O + 2t N2
IV.2 Phân loại và phương pháp giải dạng toán xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy :
1 Bài toán dạng cơ bản: ( áp dụng cho mọi đối tượng học sinh )
a) Sơ đồ phân tích đề bài toán:
m (g) + O2 mCO2 (g) ( hay nCO2(mol) , VCO2(lít) ở đktc )
HCHC mCO2(g) hay nH2O(mol)
(A) VN2(lít) ở đktc ( hay nN2(mol) )
* Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
b) Phương pháp giải :
Bước1: Xác định thành phần nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A) đem đốt (hay
phân tích )
mC ( trong A ) = mC (trong CO2) = 1244 m CO2 = 12.Vco22,42
= 12.n CO2
mH ( trong A ) = mH (trong H2O) =182 m H O
2
2
mN ( trong A ) = 2822.V,4N2
= 28 n N2
* Tính tổng khối lượng : ( mC + mH + mN ) rồi so sánh
- Nếu ( mC + mH + mN ) = mA ( đem đốt ) => A không chứa ôxy
đốt cháy hoàn toàn
Trang 5- Nếu (mC + mH + mN ) mA (đem đốt) => A có chứa ôxy
=> mO ( trong A ) = mA - ( mC +mH + mN )
* Cách xác định thành phần % các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A)
%C =
A
C
m
; %H =
A
H
m
; %N =
A
N
m
%O =
A
O
m
= 100% - ( %C + %H + %N )
Bước 2 : Xác định khối lượng mol phân tử hợp chất hữu cơ (MA)
* Dựa vào khối lượng riêng của chất hữu cơ (A) ở đktc (DA)
* Dựa vào tỷ khối hơi của chất hữu cơ (A) đối với khí B (dA/B ) hay không khí (dA/KK)
* Dựa vào khối lượng (mA (g) ) của một thể tích (VA (lít) ) khí A ở đktc
mA (g) khí A chiếm thể tích VA (lít) ở đktc
MA (g) 22,4 (lít) M 22V,4(lít.m)
A
A
A
Bước 3 : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
Cách 1 : Dựa trên công thức tổng quát hợp chất hữu cơ (A) : CxHyOzNt
A
A N O H
M m
t m
z m
y m
x
12
hay 12% % %16 %14 100M A
N
t O
z H
y C
x
- Tính trực tiếp x , y , z , t từ tỷ lệ trên => công thức phân tử hợp chất (A)
Cách 2 : Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (A)
* Trường hợp 1 : Đề cho biết khối lượng của các chất trong phản ứng cháy:
CxHyOzNt + (x 4y- 2z )O2 t0 x CO2 + 2y H2O + 2t N2
MA (g) 44x (g) 9y (g) 14t (g)
mA (g) mCO2 mH2O mN2
=> Tỉ lệ :
A
A N
O H
M m
t m
y m
x
2 2
2
14 9
44
=> x , y , t
Từ MA = 12x + y + 16z + 14t => z = M A (1216xy14t)
=> Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A
* Trường hợp 2 : Đề cho biết thể tích và hơi của các chất trong phản ứng cháy (ở
cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất )
- Trường hợp này ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, tỷ lệ thể tích của chất khí và hơi cũng chính là tỷ lệ số mol Do đó khi giải nên áp dụng các thể tích trên trực tiếp vào phương trình phản ứng cháy tổng quát
c) Bài tập minh hoạ :
Bài 1 : Đốt chất hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ (A) chứa các nguyên tố : C, H, O,
kết quả thu được 6,6 gam CO2 và 3,6 gam H2O Biết tỷ khối hơi của hợp chất này đối với khí H2 là 30 Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) ?
MA = 22,4 DA
MA = MB dA/B MA = 29 dA/KK
Trang 6Giải
Theo đề dạng công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A) : CxHyOz
Cách 1 :
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A)
mC = 6 , 6 1 , 8 ( )
44
12
44
12
m CO ; mH = 3 , 6 0 , 4 ( )
18
2
18
2
=> mO = mA - ( mC + mH ) = 3 - ( 1,8 + 0,4 ) = 0,8 (g)
- Khối lượng mol của (A) : M A d A/ 2.M H2 30.2 60(g)
A
A O
H
M m
z m
y m
x
12
3
60 8 , 0
16 4 , 0 8 , 1
12
x
=> x = 3 , y = 8 , z = 1
Vậy công thức phân tử của (A) là : C3H8O
Cách 2 :
- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A)
CxHyOz + (x 4y - 2z )O2 t0 x CO2 + 2y H2O
Theo pt pứng : MA (60g) 44x 9y
Theo đề : mA (3g) mCO2 (6,6g) mH2O(3,6g)
Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
y m
x
2 2
9 44
3
60 6 , 3
9 6 , 6
44
=> x = 3 , y = 8 mà MA = 12x + y + 16z => z = M A 16(12xy)
16
) 8 3 12 ( 60
Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8O
Bài 2 : Xác định công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) Khi phân tích hợp chất
này có thành phần % khối lượng các nguyên tố như sau : 75%C và 25%H Biết rằng 3,2 gam chất (A) ở đktc có thể tích là 4,48 lít
Giải
- Dạng công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) : CxHy
- Khối lượng mol của(A) : MA = 16 ( )
48 , 4
2 , 3 4 , 22 ) (
4 , 22
g lit
V
m
A
A
- Ta có tỷ lệ : 12% % 100M A
H
y C
x
100
16 25 75
12
=> x = 1 , y = 4 Vậy công thức của Hydrôcacbon (A) là: CH4
Bài 3 : Đốt cháy hoàn toàn 100ml hơi chất hữu cơ (A) chứa 3 nguyên tố: C, H, O,
cần 250 ml khí O2 , thu được 200ml CO2 và 200ml H2O (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ) Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A)
Giải
- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A) :
CxHyOz + (x 4y- 2z )O2 t0 x CO2 + 2y H2O
Theo ptpứng : 1(ml) x 4y -2z (ml) x(ml) 2y (ml)
Trang 7Theo đề : 100(ml) 250(ml) 200(ml) 200(ml)
Ta có :
250
2 4 200
2 200 100 1
z y x y
100
200 200
100
1
100
200 2 200
2 100
1
2 1 2 2 4
4 2 100
250 250
2 4 100
1
z y x
Vậy công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) là : C2H4O
Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn 7,4(g) hợp chất axit đơn chức no, thu được 6,72lít CO2
(ở đktc) Xác định công thức phân tử của axit đó ?
Giải
- Số mol CO2 : n CO2 0 , 3 ( )
4 , 22
72 , 6 4 , 22
- Số mol CnH2n+1COOH : n C n H2n 1COOH 14n7,446
- Phương trình phản ứng đốt cháy axit đơn chức no:
CnH2n+1COOH + )
2
1 3 ( n O2 t0 (n +1)CO2 + (n +1)H2O
1 (n +1)
14n7,446 0,3
- Theo phương trình phản ứng, ta có tỉ lệ:
147,446 0,31
n ( Giải ra ta được kết quả: n = 2 )
- Vậy công thức của axit là: C2H5 - COOH
IV.3 Các bài toán dạng phân hoá thường gặp (biến dạng) : áp dụng cho đối tượng học sinh khá, giỏi
1 Biến dạng 1:
a) Đặc điểm bài toán : Đề không cho dữ kiện tính MA, yêu cầu xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
b) Phương pháp giải :
Bước1 : Đặt công thức (A) dạng tổng quát : CxHyOzNt
Sau đó dựa vào dữ kiện bài toán thiết lập tỷ lệ :
x : y : z : t = : 14
16
: 1
: 12
N O H
m
=> công thức đơn giản nhất ( CTĐGN ) và công thức thực nghiệm ( CTTN ) của chất (A)
Bước 2 : Biện luận từ công thức thực nghiệm ( CTTN ) để suy ra công thức phân tử
đúng của (A)
Bảng biện luận một số trường hợp thường gặp
CxHy y 2x + 2 CTTN (A) : (CH3O)n => CnH3nOn
Trang 8CxHyOz x , y 0, nguyên
2n + 2 => 1n 2, n nguyên
=> n = 1 , CTPT (A) : CH3O (loại , y lẻ)
n = 2 , CTPT(A) : C2H6O2 (nhận)
CxHyNt
CxHyOzNt
y 2x + 2+ t
x , y , t 0 , nguyên
y lẻ nếu t lẻ
y chẳn nếu t chẳn
CTTN(A) : (CH4N)n => CnH4nNn 4n 2n 2 n 1 n 2, nguyên => n = 1 => CH4N (loại)
n = 2 => C2H8N2 (nhận)
c) Bài tập minh hoạ:
- Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam một Hydrôcacbon (A) thu được 4,032 lít khí CO2 ở đktc Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
mC = 12 2 , 16 ( )
4 , 22
032 , 4 12 4 , 22
vì (A) là Hydrôcacbon => mH = mA - mC
= 2,64 - 2,16 = 0,48(g)
- Dạng công thức của(A) : CxHy
- Ta có tỷ lệ : x : y = 0 , 18 : 0 , 48
1
48 , 0 : 12
16 , 2 1
:
H
m
=> x : y = 3 : 8
CTĐGN của (A) là: C3H8 => CTTN của (A): (C3H8)n hay C3nH8n
Điều kiện : 8n 2 3n 2 n 1 , vì n nguyên , > 0, buộc n = 1
- Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8
2 Biến dạng 2:
a) Đặc điểm bài toán :
- Đề không cho biết lượng chất hữu cơ (A) đem đốt mà lại cho lượng ôxy cần để đốt cháy hoàn toàn (A)
b) Phương pháp giải :
- Trước hết áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng cháy của(A) (A) + O2 t0 CO2 + H2O
=> lượng chất (A) đem đốt : mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2
- Sau đó đưa bài toán về dạng toán cơ bản để giải
* Lưu ý:
- Nếu biết (A) là Hydrôcacbon, dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A) : CxHy + (x 4y) O2 t0 x CO2 + 2y H2O
- Ta luôn có phương trình toán học :
nO2 (phản ứng cháy) = nCO2 + 21 nH2O
- Các khí và hơi đo ở cùng điều kiện, ta cũng có :
Trang 9VO2 (phản ứng cháy) = VCO2 + 12 VH2O (hơi)
c) Bài tập minh họa:
- Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 6,72 lít khí O2 ở đktc thu được 13,2 (g) CO2 và 5,4(g) H2O Xác định công thức phân tử của (A) ? Biết tỷ khối hơi của (A) đối với Heli là 7,5
Giải
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng của (A) :
(A) + O2 t0 CO2 + H2O
- Ta có: mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2 (phản ứng)
= ( 13,2 + 5,4 ) - ( 32
4 , 22
72 , 6
) = 9 (g)
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng mol của chất (A) MA = MHe dA/He = 4 7,5 = 30(g)
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
mC = 12 3 , 6 ( )
44
2 , 13 12 44
m CO
18
4 , 5 2 18
m H O
- Tổng: mC + mH = 3,6 + 0,6 = 4,2(g) < mA đem đốt 9(g)
=> chất (A) có chứa ôxi : mO = 9 - 4,2 = 4,8(g)
- Dạng công thức của (A) là CxHyOz
- Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
z m
y m
x
12
123,6x 0y,6 164,8z 309
=> x = 1 ; y = 2 ; z = 1
- Vậy công thức phân tử của (A) là CH2O
3 Biến dạng 3:
a) Đặc điểm bài toán : Thường gặp 2 kiểu đề bài sau :
* Kiểu đề1:
HCHC CO2 mB1 (tăng lên)
(A) H2O mB2 (tăng lên)
+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
b)Phương pháp giải : Tư ø mB1 (tăng lên) = mH2O ; mB2 (tăng lên) = mCO2
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải
* Kiểu đề2:
HCHC CO2 mBình (tăng lên)
(A) H2O m muối trung hoà
m muối axit
+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
- Cách giải : Viết phương trình phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
- Từ lượng muối trung hoà và muối axit thu được ( dữ kiện đề bài ) dự vào phương trình phản ứng tính lượng CO2
- Vì độ tăng khối lượng bình chứa : mB2 (tăng lên) = mCO2 + mH2O
+ O 2
t 0
Bình(1)H 2 SO 4(đ)
Bình(2)
d 2 kiềm dư
+ O 2
t 0
Bình d 2 Ca(OH) 2 hay Ba(OH) 2
hấp thụ toàn bộ CO 2 và H 2 O
Trang 10=> mH2O = mB2 (tăng lên) - mCO2
- Tính được mCO2 và mH2O sinh ra do chất hữu cơ (A) cháy ; đưa bài toán về dạng cơ bản để giải
c) Bài tập minh hoạ:
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 10,4(g) chất hữu cơ (A) rồi cho sản phẩm lần lượt qua
bình (1) chứa H2SO4 đậm đặc và bình (2) chứa nước vôi trong có dư ; thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6 (g) ; ở bình (2) thu được 30 (g) kết tủa Biết tỉ khối hơi của chất (A) đối với khí O2 là 3,25 Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Theo đề , chất hữu cơ (A) đốt cháy chắc chắn cho sản phẩn CO2 và H2O ; H2O bị
H2SO4 đậm đặc giữ lại ; CO2 phản ứng với Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Vậy mH2O = mB1 (tăng lên) = 3,6(g) ; nCO2 = nCaCO3 = 0 ; 3 ( )
100
30
mol
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
m H = 2 0 , 4 ( )
18
6 , 3 2 18
m H O
; m C = 12 0 , 3 12 3 , 6 ( )
- Tổng: mC + mH = 3,6 + 0,4 = 4(g) < mA ( đem đốt )
=> Chất hữu cơ (A) có chứa ôxi : mO = 10,4 - 4 = 6,4(g)
- Khối lượng mol của chất (A): MA = dA/O2 MO2 = 3,25 32 = 104(g)
- Dạng công thức phân tử của (A) là: CxHyOz
- Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
z m
y m
x
12
123,6x 0y,4 166,4z 10104,4
Giải ra ta được kết quả : x = 3 ; y = 4 ; z = 4
Vậy công thức phân tử của (A) là : C3H4O4
Bài 2 : Đốt cháy hoàn toàn 1,08(g) chất hữu cơ (A) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào
dung dịch Ba(OH)2 ; thấy bình nặng thêm 4,6(g) ; đồng thời tạo thành 6,475(g) muối axit và 5,91(g) muối trung hoà Tỉ khối hơi của (A) đối với Heli là 13,5 Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Chất hữu cơ (A) cháy cho ra CO2 và H2O , CO2 phản ứng với dung dịch Ba(OH)2
tạo ra 2 muối theo phương trình phản ứng sau :
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1)
2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (2)
Từ (1) ; (2) và đề bài cho : tổng nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2
= 0 , 03 0 , 05 0 , 08 ( )
259
475 , 6 2 197
91 , 5
mol
Vì độ tăng khối lượng bình chứa bằng tổng khối lượng CO2 và H2O nên :
mH2O = 4,6 - mCO2 = 4,6 - 0,08 44 = 4,6 - 3,52 = 1,08(g)
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng các nguyên tố có trong chất hữu cơ (A) :