Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Bảo toàn khối lượng toán hữu BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG TRONG CÁC BÀI TOÁN HỮU CƠ TÀI LIỆU BÀI GIẢNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ðẶC ðIỂM PHƯƠNG PHÁP Bảo toàn khối lượng phương pháp giải toán dựa vào mối quan hệ khối lượng thành phần phản ứng, ñược phản ánh qua ñịnh luật bảo toàn khối lượng: “Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng” * Có thể mở rộng ñịnh luật cho không phản ứng hóa học mà cho trình hóa học! Ngoài ra, ta áp dụng mối quan hệ khối lượng khác giải toán “khối lượng chất tổng khối lượng thành phần tạo nên chất ấy” Ví dụ: + ðối với hiñrocacbon thì: mhiñrocacbon = mC + mH + ðối với hợp chất hữu CxHyOzNt mchất hữu = mC + mH + mO + mN Thông thường, ta sử dụng biểu thức ñịnh luật bảo toàn khối lượng ñể tính trực tiếp giá trị ñại lượng phản ứng theo nguyên tắc “trong biểu thức gồm n thành phần, biết giá trị (n-1) thành phần, ta dễ dàng tính ñược giá trị thành phần lại” Trong trường hợp chưa biết ñủ giá trị (n-1) thành phần lại, ta phải sử dụng thêm mối quan hệ hệ số phản ứng bảo toàn nguyên tố ñể tìm cho ñủ giá trị thiếu II PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Bài toán ñốt cháy chất hữu Khi ñề cho số liệu dạng khối lượng chuyển sang khối lượng, ta sử dụng ñịnh luật bảo toàn khối lượng ñể tìm thành phần lại (chú ý thành phần phản ứng cháy ñược tìm bảo toàn khối lượng) ðặc biệt, ñể tính khối lượng chất hữu bị ñốt cháy, ñôi ta phải dùng ñến công thức: mchất hữu = mC + mH + mO + mN Ngoài ra, ñể tìm ñược CTPT theo yêu cầu toán, ñôi ta phải kết hợp thêm với phương pháp khác Bảo toàn nguyên tố (hay gặp ñối với Oxi) Trung bình VD1: ðốt cháy hoàn toàn 0,11 gam este X (tạo nên từ axit cacboxylic ñơn chức ancol ñơn chức) thu ñược 0,22 gam CO2 0,09 gam H2O Số este ñồng phân X là: A B C D (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2011) VD2: Hỗn hợp Z gồm hai este X Y tạo ancol hai axit cacboxylic dãy ñồng ñẳng (MX < MY) ðốt cháy hoàn toàn m gam Z cần dùng 6,16 lít khí O2 (ñktc), thu ñược 5,6 lít khí CO2 (ñktc) 4,5 gam H2O Công thức este X giá trị m tương ứng là: A (HCOO)2C2H4 6,6 B HCOOCH3 6,7 D HCOOC2H5 9,5 C CH3COOCH3 6,7 (Trích ñề thi tuyển sinh Cao ñẳng – 2010) VD3: ðốt cháy hoàn toàn 22,455 gam hỗn hợp X gồm CH3CH(NH2)COOH CH3COONH3CH3 thu ñược CO2, H2O N2 có tổng khối lượng 85,655 gam Thể tích khí O2 (ñktc) ñã dùng ñể ñốt cháy hỗn hợp X : B 42,8275 lít C 128,4825 lít D 88,48 lít A 44,24 lít VD4: ðốt cháy hoàn toàn 22,4 gam hợp chất hữu A cần 15,68 lít khí O2 54,6oC; 2,4 atm Sản phẩm thu ñược chứa CO2 H2O có tỷ lệ thể tích 3:2 Tìm công thức phân tử A biết tỷ khối A so với H2 nhỏ 30? ðáp số: C3H4O VD5: ðốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm C2H6, C3H4 C4H8 thu ñược 12,98 gam CO2 5,76 gam H2O Giá trị m là: A 11,48 gam B 18,74 gam C 4,18 gam D 16,04 gam 2, Bài toán phản ứng thủy phân/tổng hợp este/lipit/peptit/cacbohiñrat VD1: Thuỷ phân hoàn toàn 14,8 gam hỗn hợp hai este cần vừa ñủ 200 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng thu ñược m gam hỗn hợp hai muối 7,8 gam hỗn hợp hai rượu Giá trị m là: C 45 gam D 16 gam A 30 gam B 15 gam VD2: Xà phòng hóa hoàn toàn 17,24 gam chất béo cần vừa ñủ 0,06 mol NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu ñược khối lượng xà phòng là: Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc A 17,8 gam Bảo toàn khối lượng toán hữu B 18,24 gam C 16,68 gam D 18,38 gam (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008) VD3: Xenlulozơ tác dụng với anhidrit axetic (H2SO4 ñặc xúc tác) tạo 9,84 gam este axetat 4,8 gam CH3COOH Công thức este axetat có dạng: A [C6H7O2(OOC-CH3)3]n B [C6H7O2(OOC-CH3)(OH)3]n C [C6H7O2(OOC-CH3)3]n [C6H7O2(OOC-CH3)2OH]n D [C6H7O2(OOC-CH3)2OH]n VD4: ðun nóng alanin thu ñược số peptit ñó có peptit A có phần trăm khối lượng nitơ 18,54% A có phân tử khối bằng: A 231 B 160 C 373 D 302 VD5: Thủy phân hoàn toàn 60 gam hỗn hợp hai ñipeptit thu ñược 63,6 gam hỗn hợp X gồm amino axit hỗn hợp X tác (các amino axit có nhóm amino nhóm cacboxyl phân tử) Nếu cho 10 dụng với dung dịch HCl (dư), cô cạn cẩn thận dung dịch, lượng muối khan thu ñược B 16,30 gam C 7,09 gam D 8,15 gam A 7,82 gam Bài toán phản ứng “Hiñro linh ñộng” Thông thường, số liệu toán xoay quanh ñại lượng: khối lượng kim loại, hợp chất (muối) tạo thành sau phản ứng số mol khí H2 thoát Ngoài phương pháp Bảo toàn khối lượng, tập ñều (và nên) giải phương pháp Tăng – giảm khối lượng trường hợp phản ứng xảy vừa ñủ Bên cạnh ñó, ta cần ý ñến mối quan hệ: mmuối = mkim loại + mgốc axit VD1: Trung hòa 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol axit benzoic, cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 0,1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu ñược hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là: A 6,84 gam B 4,90 gam C 6,80 gam D 8,64 gam (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2008) VD2: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) ñơn chức, dãy ñồng ñẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu ñược 24,5 gam chất rắn Hai ancol ñó là: B C3H7OH C4H9OH A C3H5OH C4H7OH C CH3OH C2H5OH D C2H5OH C3H7OH (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2007) VD3: Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, ñơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch gồm KOH 0,12M NaOH 0,12M Cô cạn dung dịch thu ñược 8,28 gam hỗn hợp chất rắn khan Công thức phân tử X là: B CH3COOH C HCOOH D C3H7COOH A C2H5COOH (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008) Bài toán phản ứng gồm toàn chất khí Trong toán dạng này, chất tham gia tạo thành sau phản ứng ñều chất khí, số liệu ñề cho thường tỷ khối/KLPT trung bình hỗn hợp khí trước sau phản ứng, hiệu suất phản ứng, Khi ñó, ta thường áp dụng bảo toàn khối lượng cho hỗn hợp trước sau phản ứng: m t = ms hay M t n t = M s ns M t ns = Ms nt Kết hợp với việc phân tích hệ số phản ứng tăng – giảm thể tích/số mol khí, ta thu ñược kết (thậm chí công thức giải toán) cần tìm VD: Crackinh C4H10 thu ñược hỗn hợp gồm hiñrocacbon có tỷ khối so với H2 16,325 Hiệu suất phản ứng crackinh là: A 77,64% B 38,82% C 17,76% D 16,325% Một số phản ứng khác → Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Bảo toàn khối lượng toán hữu VD1: ðun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) ñơn chức, mạch hở, dãy ñồng ñẳng với H2SO4 ñặc 140oC Sau phản ứng kết thúc, thu ñược gam hỗn hợp gồm ba ete 1,8 gam nước Công thức phân tử hai ancol là: A C3H5OH C4H7OH B CH3OH C2H5OH C C2H5OH C3H7OH D C3H7OH C4H9OH (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008) VD2: Cho 15 gam hỗn hợp amin ñơn chức, bậc tác dụng vừa ñủ với dung dịch HCl 1,2 M thu ñược 18,504 gam muối Thể tích dung dịch HCl phải dùng là: C 0,4 lít D 0,04 lít A 0,8 lít B 0,08 lít Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc Nguồn: Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | -