phan ung cong trong hidrocacbon 27551 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các...
TRUNG TÂM BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC và LUYỆN THI ðẠI HỌC – Thầy Lê Phạm Thành (0976.053.496) Liên hệ học offline tại Hà Nội: Thầy Lê Phạm Thành (E-mail: thanh.lepham@gmail.com – Phone: 0976.053.496) M017. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG CỘNG CỦA HIĐROCACBON (Tư liệu học bài) Ví dụ 1. Cho dãy các hiñrocacbon: xiclopropan (1); xiclobutan (2); propen (3); butañien (4); xilen (5); stiren (6); butin (7). Số chất có phản ứng với H 2 (Ni, t o ) và số chất có thể làm mất màu dung dịch brom lần lượt là: A. 5; 4. B. 5; 5. C. 7; 5. D. 7; 7. Ví dụ 2. (C11) Cho các chất: axetilen, vinylaxetilen, cumen, stiren, xiclohexan, xiclopropan và xiclopentan. Trong các chất trên, số chất phản ứng ñược với dung dịch brom là: A. 4. B. 3. C. 5. D. 6. Ví dụ 3. (B11) Số ñồng phân cấu tạo của C 5 H 10 phản ứng ñược với dung dịch brom là: A. 8. B. 9. C. 5. D. 7. Ví dụ 4. (A12) Hiñro hóa hoàn toàn hiñrocacbon mạch hở X thu ñược isopentan. Số công thức cấu tạo có thể có của X là A. 6. B. 5. C. 7. D. 4. Ví dụ 5. (A7) Hiñrat hóa 2 anken chỉ tạo thành 2 ancol. Hai anken ñó là A. 2-metylpropen và but-1-en. B. propen và but-2-en. C. eten và but-2-en. D. eten và but-1-en. Ví dụ 6. (A10) Anken X hợp nước tạo thành 3-etylpentan-3-ol. Tên của X là A. 3-etylpent-3-en. B. 2-etylpent-2-en. C. 3-etylpent-2-en. D. 3-etylpent-1-en. Ví dụ 7. (A11) Cho buta-1,3-ñien phản ứng cộng với Br 2 theo tỉ lệ mol 1:1. Số dẫn xuất ñibrom (ñồng phân cấu tạo và ñồng phân hình học) thu ñược là: A. 1. B. 3. C. 2. D. 4. Ví dụ 8. (B9) Cho hiñrocacbon X phản ứng với brom (trong dung dịch) theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu ñược chất hữu cơ Y (chứa 74,08% Br về khối lượng). Khi X phản ứng với HBr thì thu ñược hai sản phẩm hữu cơ khác nhau. Tên gọi của X là A. but-1-en. B. xiclopropan. C. but-2-en. D. propilen. TRUNG TÂM BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC và LUYỆN THI ðẠI HỌC – Thầy Lê Phạm Thành (0976.053.496) Liên hệ học offline tại Hà Nội: Thầy Lê Phạm Thành (E-mail: thanh.lepham@gmail.com – Phone: 0976.053.496) Ví dụ 9. (C10) Cho 3,12 gam ankin X phản ứng với 0,1 mol H 2 (xúc tác Pd/PbCO 3 , t o ), thu ñược hỗn hợp Y chỉ có hai hiñrocacbon. Công thức phân tử của X là A. C 2 H 2 . B. C 5 H 8 . C. C 4 H 6 . D. C 3 H 4 . Ví dụ 10. (A12) Hỗn hợp X gồm H 2 và C 2 H 4 có tỉ khối so với H 2 là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu ñược hỗn hợp Y có tỉ khối so với H 2 là 12,5. Hiệu suất của phản ứng hiñro hóa là A. 70% B. 60% C. 50% D. 80% Ví dụ 11. (B9) Hỗn hợp khí X gồm H 2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H 2 bằng 9,1. ðun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H 2 bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là A. CH 2 =C(CH 3 ) 2 . B. CH 2 =CH 2 . C. CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 . D. CH 3 -CH=CH-CH 3 . Ví dụ 12. (A7) Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở ñktc) gồm 2 hiñrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br 2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br 2 giảm ñi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của 2 hiñrocacbon là A. C 2 H 2 và C 4 H 6 . B. C 2 H 2 và C 4 H 8 . C. C 3 H 4 và C 4 H 8 . D. C 2 H 2 và C 3 H 8 . Ví dụ 13. (A10) ðun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol onthionline.net PHẢN ỨNG CỘNG TRONG HIĐRÔCACBON Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn lượng hiđrôcacbon A mạch hở chất khí điều kiện thường, thu 13,2 gam CO2 Mặt khác lượng hiđrôcacbon A phản ứng tối đa với 4,48 lít H2 ĐKTC Công thức phân tử A là: A.C3H8 B C3H4 C C5H12 D.C4H6 Câu 2: (ĐH_A_08): Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C 2H2 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau thời gian thu hỗn hợp khí Y Dẫn toàn hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) lại 0,448 lit hỗn hợp khí Z (đo đktc) có tỉ khối so với O 0,5 Khối lượng bình đựng dung dịch brom tăng A 1,04 gam B 1,32 gam C 1,64 gam D 1,20 gam Câu 3: (ĐH_B_08): Dẫn 1,68 lit hỗn hợp khí X gồm hai hiđrocacbon vào bình đựng nước brom (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn, có gam brom phản ứng lại 1,12 lit khí Nếu đốt cháy hoàn toàn 1,68 lit X sinh 2,8 lit khí CO Công thức phân tử hai hiđrocacbon (biết thể tích khí đo đktc) A CH4 C3H6 B CH4 C3H4 C CH4 C2H4 D C2H6 C3H6 Câu 4: (ĐH_A_07): Cho 4,48 lit hỗn hợp X (đktc) gồm hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lit dung dịch Br 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, số mol Br giảm nửa khối lượng bình tăng 6,7 gam Công thức phân tử hai hiđrocacbon A C2H2 C4H6 B C2H2 C4H8 C C2H2 C3H8 D C3H4 C4H8 Câu 5: (ĐH_A_07): Một hiđrocacbon X cộng hợp với axit HCl theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm có thành phần khối lượng clo 45,223% Công thức phân tử X A C2H4 B C3H4 C C3H6 D C4H8 Câu 6:(CĐ_07): Dẫn V lit (đktc) hỗn hợp X gồm axetilen hiđro qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng, thu hỗn hợp khí Y Dẫn Y vào dung dịch AgNO (hoặc Ag2O) NH3 dư thu 12 gam kết tủa Khí khỏi bình phản ứng vừa đủ với 16 gam Brom, lại khí Z Đốt cháy hoàn toàn Z thu 2,24 lit (đktc) khí CO2 4,5 gam nước Giá trị V A 5,60 B 8,96 C 11,2 D 13,44 Câu 7:(CĐ_07): Cho hỗn hai anken đồng đẳng tác dụng với nuớc có H2SO4 làm xúc tác, thu hỗn hợp Z gồm hai ancol X Y Đốt cháy hoàn toàn 1,06 gam hỗn hợp Z sau hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào lít dung dịch NaOH 0,05M Công thức cấu tạo thu gọn X Y là: A C2H5OH C3H7OH B C3H7OH C4H9OH C C2H5OH C4H9OH D C4H9OH C5H11OH Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm 0,04 mol C2H2; 0,06 mol H2 có Ni, xúc tác đun nóng hỗn hợp khí Y Cho Y lội qua bình đựng nước Brôm thấy có 448 ml khí Z bay điều kiện tiêu chuẩn Biết tỉ khối Z so với hiđrô 4,5 Xác định khối lượng bình brôm tăng? A 0,8 gam B 1,32 gam C 1,64 gam D 1,20 gam Câu 9: Hỗn hợp A gồm CnH2n H2 đồng số mol, dẫn qua Ni nung nóng thu hỗn hợp B Tỉ khối B so với A 1,6 Hiệu suất phản ứng hiđrô hoá là: A 40% B 60% C 65% D 75% Câu 10: Hiđrocacbon A mạch hở, thể khí có khối lượng gam, tham gia phản ứng cộng vừa đủ với 0,3 mol brôm Công thức A là? A.C3H6 B C2H4 C C4H4 D.C3H4 Câu 11: 8,6 gam hỗn hợp X gồm hiđrôcacbon A mạch hở thể khí H2 tác dụng vừa đủ với 0,4 mol Br2 dung dịch, đốt cháy hoàn toàn X tạo 0,6 mol CO2 Công thức A % thể tích A là: A.C3H4, 40% B C4H8, 40% C C3H4, 60% D.C4H6,50% Câu 12: Một hỗn hợp A gồm oleifin thể khí đồng đẳng Cho 1,792 lít hỗn hợp A 00C 2,5 atm qua bình đựng dung dịch Brôm dư, người ta thấy khối lượng bình brôm tăng gam Công thức phân tử olefin thành phần phần trăm thể tích hỗn hợp A là: A.C2H4, 40% C3H6, 50% B C3H6, 25% C4H8 75% C.C4H8, 60% C5H10 40% D.C5H10,50% Và C6H12 50% Câu 13: Cho hỗn hợp A gồm 0,1 mol C2H2, 0,2 mol C2H4 0,1 mol etan 0,36 mol H2 qua ống sứ đựng Ni làm xúc tác, đun nóng thu hỗn hợp khí B Dẫn khí B qua nước Brôm dư, khối lượng bình nước brom tăng 1,64 gam hỗn hợp khí C thoát khỏi bình nước Brôm Khối lượng hỗn hợp khí C là: onthionline.net A 13,26 gam B 10,28 gam C.9,58 gam D 8,20 gam Câu 14: Cho hỗn hợp A gồm 0,3 mol C2H4 0,2 mol H2 đun nóng hỗn hợp có Ni làm xúc tác, thu hỗn hợp khí B Hỗn hợp khí B làm màu lít dung dịch Brôm 0,075 M Hiệu suất phản ứng là: A 75% B 50% C 60% D 80% Câu 15: Trong bình kín chứa hỗn hợp gồm hiđrôcacbon A hiđo có Ni làm xúc tác Nung bình thời gian, thu khí B điều kiện nhiệt độ, áp suất bình trước nung nóng gấp lần áp suất sau nung nóng Đốt cháy lượng B thu 8,8 gam CO2 5,4 gam H2O Công thức A là: A.C2H4 B C2H2 C C3H4 D.C4H4 Dạng bài tập về phản ứng cộng hidrocacbon I,Phản ứng cộng H 2 *phương trình tổng quát: 222222 nnknn HCkHHC (đk có Ni và t o ) x kx Ta có: k n n A H 2 Ta gọi X là hỗn hợp trước khi cộng H 2 ,hỗn hợp nhận được sau phản ứng là Y ta có: + n x -n y =kx= 2 H n đã tham gia phản ứng. +m x =m y và tỉ số d x <d y + tỉ lệ áp suất : y x X Y X Y d d n n P P + mỗi nguyên tố C hoặc H ,đều có khối lượng (số mol cũng vậy ) bằng nhau trong hỗn hợp X và Y. +Số mol các hidrocacbon trong X và Y bằng nhau. * Đốt cháy hỗn hợp X hoặc Y, đều tạo thành số mol CO 2 bằng nhau ,số mol H 2 O bằng nhau,số mol O 2 cần cũng bằng nhau. II,Phản ứng cộng Br 2 *Cho hidrocacbon chưa no A qua dung dịch Br 2 : +dung dịch phai màu: Br 2 dư ( hidrocacbon hết ) +dung dịch mất màu : có thể Br 2 thiếu và hidrocacbon còn dư. +khối lượng bình Br 2 tăng = m A đã phản ứng. + bảo toàn khối lượng +phương trình tổng quát: kknnknn BrHCkBrHC 22222222 Ta có : A Br n n k *Nếu biết số mol CO 2 và số mol Br 2 đã phản ứng ta sẽ có: k n kx nx n n Br CO 2 2 III,Một số kinh nghiệm cho 2 dạng bài tập này: *Nếu M 1 là phân tử khối của hỗn hợp các chất khí trước phản ứng (gồm H-C không no và H 2 ) và M 2 là phân tử khối trung bình của hỗn hợp khí sau phản ứng và n 1 ,n 2 là số mol hỗn hợp khí tương ứng ta có: 1 2 2 1 n n M M và nH 2 phản ứng =n 2 -n 1 *phương pháp bảo toàn mol liên kết pi: tổng số mol pi trong phân tử = tổng số mol pi chất tham gia phản ứng cộng (H 2 ,Cl 2 ,HCl…) x nan . với a là số liên kết pi trong phân tử. *ở trên đã nhắc sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng : khối lượng của hh trước phản ứng = khối lượng của hh sau phản ứng *phản ứng đề hidro và phản ứng crackinh: + V HC =V 2 -V 1 +từ phương pháp bảo toàn khối lượng ta có: 1 2 1 2 2 1 V V n n M M +Hiệu suất : %100. 1 12 V VV H IV,Bài tập ứng dụng: Bài 1: Trong một bình kín chứa hỗn hợp khí gồm hidrocacbon A và hidro có Ni làm xúc tác ( thể tích không đáng kể ).Nung nóng bình trong một thời gian ,thu được một khí B duy nhất.Ở cùng nhiệt độ ,áp suất trong bình trước khi nung nóng gấp 3 lần áp suất sau khi nung nóng .Đốt cháy một lượng B thu được 8,8 gam CO 2 và 5,4 gam H 2 O.Công thức phân tử của X là : A.C 2 H 4 B.C 2 H 2 C.C 3 H 4 D.C 4 H 4 hướng dẫn:nCO 2 =0,2 mol, nH 2 O=0,3 mol Ta có phương trình phản ứng: 222222 nnknn HCkHHC (đk có Ni và t o ) a ka a -nđầu=a+ka, nsau=a mà P đầu=3 P sau => n đầu =3 n sau=>k=2 từ pt cháy => n=2 đáp án B Bài 2:Một hỗn hợp X gồm 2 anken A,B kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng có dx/H 2 =16,625.Cho vào bình một ít bột Ni ,nung nóng một thời gian sau đó đưa bình về nhiệt độ ban đầu thì thấy áp suất trong bình là P 2 =7/9 so với P đầu và được hỗn hợp Z. Biết phẩn trăm mỗi anken tác dụng với H 2 là như nhau .Công thức phân tử của A, B và % anken đã cộng hợp H 2 là ? hướng dẫn: đặt công thức chung cho X là nn HC 2 375,2)/(25,33 nmolgM X nên 2 anken là C 2 H 4 và C 3 H 6 số mol anken phản ứng là a và còn dư lại là b mol => ab ba ba n n d s 5,2 9 7 2 % anken phản ứng = %57,28%100. 5,3 %100. a a ba a Bài 3: Hỗn hợp khí X gồm H2và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He Tuyển tập các bài tập hay chọn lọc về phản ứng cộng của hidrocacbon http://123doc.vn/document/1120924-tuyen-tap-cac-bai-tap-phan-ung-cong-cua- hidrocacbon.htm Câu 1: Hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và hiđrocacbon A cháy hoàn toàn thu được CO 2 và H 2 O theo tỉ lệ mol 1:1. Dẫn X qua bình Br 2 dư thấy khối lượng bình tăng lên 0,82 gam, khí thoát ra khỏi bình đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,32 gam CO 2 và 0,72 gam H 2 O. Phần trăm thể tích của A trong X là: A. 75% B. 50% C. 33,33% D. 25% Hướng dẫn giải: Khi đốt cháy C 2 H 2 thì nH 2 O > nCO 2 ; C 2 H 4 thì nH 2 O = nCO 2 nên A phải là ankan. Đồng thời số mol của A phải bằng số mol của C 2 H 2 . Khí thoát ra khỏi bình brom là A. Khi đốt cháy ta có n A = nH 2 O - nCO 2 = 0,01 =nC 2 H 2 Khối lượng bình brom tăng chính là khối lượng của C 2 H 4 + C 2 H 2 0,82 = 28.x + 26.0,01 hay x = 0,02 Phần trăm thể tích chính là phần trăm số mol: %V A = [0,01/0,04].100% = 25% (Đáp án D) Câu 2: Một hỗn hợp X gồm 0,07 mol axetilen, 0,05 mol vinylaxetilen, 0,1 mol H 2 và một ít bột Ni trong bình kín. Nung hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y gồm 7 hiđrocacbon có tỉ khối đối với H 2 là 19,25. Cho toàn bộ Y đi qua bình đựng dung dịch AgNO 3 /NH 3 dư, thu được m gam kết tủa vàng nhạt và 1,568 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm 5 hiđrocacbon thoát ra khỏi bình. Để làm no hoàn toàn hỗn hợp Z cần vừa đúng 60ml dung dịch Br 2 1M. Giá trị của m là: A. 9,57 B. 16,8 C. 11,97 D. 12 Hướng dẫn giải: Ta luôn có tổng số mol của các hidrocacbon trong X = tổng số mol của các hidrocacbon trong Y = Số mol hidrocacbon phản ứng với AgNO 3 /NH 3 + số mol hidrocacbon có trong Z Tuyển tập các bài tập hay chọn lọc về phản ứng cộng của hidrocacbon Gọi số mol của C 2 H 2 và C 4 H 4 trong Y là a, b ta có: a + b = 0,07 + 0,05 – 1,568/22,4 = 0,05 (1). Mặt khác nếu để làm no hoàn toàn Y dung dịch Br 2 thì: nBr 2 = 2nC 2 H 2 + 3nC 4 H 4 – nH 2 = 0,19 = 2nC 2 H 2 dư + 3nC 4 H 4 dư + n hidrocacbon chưa no trong Z 2a + 3b = 0,19-0,06 = 0,13 (2) Từ (1) và (2) a = 0,02 ; b=0,03 m = mAg 2 C 2 + mC 4 H 3 Ag = 9,57 (Đáp án A) Câu 3: Hỗn hợp X gồm ankin Y và H 2 có tỉ khối so với H 2 là 6,7. Dẫn X qua bột Ni đun nóng cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn được hỗn hợp Z có tỉ khối so với H 2 là 16,75. Công thức phân tử của Y là: A. C 4 H 6 B. C 5 H 8 C. C 3 H 4 D. C 2 H 2 Hướng dẫn giải: M X = 13,4 ; M Z = 33,5 Chọn số mol của X = 1 n Y = 13,4.1/33,5 = 0,4 Độ giảm số mol của Z so với X là số mol H 2 phản ứng = 0,6 mol Vì phản ứng hoàn toàn nên hoặc ankin hết (hỗn hợp Z gồm H 2 dư và ankan) hoặc H 2 hết ( hỗn hợp Z gồm ankin, anken và ankan CT tương ứng là C n H 2n-2 , C n H 2n và C n H 2n+2 ). + TH1: H 2 hết. Khi đó với M Z = 33,5 thì M(C n H 2n-2 ) < 33,5 < M(C n H 2n+2 ) hay 14n- 2 < 33,5 < 14n + 2 Từ đó ta có: 2,25 < n < 2,53 (Không thỏa mãn) Cách đánh giá khác: vì H 2 hết nên trong X có C n H 2n-2 (0,4 mol) và H 2 (0,6 mol) M X = 0,6.2 + 0,4.(14n-2) = 13,4 n = 2,32 (Không thỏa mãn) + TH2: ankin hết n ankin = n ankan = ½ n H2 = 0,3 vậy MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ A. CƠ SỞ LÍ LUẬN B. CƠ SỞ THỰC TIỄN C. CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG CỘNG VÀO HIĐROCACBON KHÔNG NO Dạng 1:Tính số mol H 2 phản ứng, tính hiệu suất phản ứng hiđro hóa.Tính tỉ khối hơi của các chất, tìm công thức phân tử anken, ankin Dạng 2: Tính 2 2 CO H O m ,m hoặc tính m X khi biết 2 2 CO H O m ,m Dạng 3: Tính khối lượng bình đựng Brôm tăng, hoặc tính khối lượng hỗn hợp X Dạng 4: Tính lượng Br 2 ,H 2 tham gia phản ứng dựa vào phương pháp bảo toàn liên kết π Dạng 5: Tính lượng brom phản ứng hoặc biết lượng brom, tính lượng hiđrocacbon đã dùng D. KẾT QUẢ KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT TÀI LIỆU THAM KHẢO 2 3 3 6 7 7 10 12 14 15 16 19 20 ĐẶT VẤN ĐỀ Hóa học hữu cơ là một nội dung quan trọng trong chương trình hóa học phổ thông, cũng là phần kiến thức không thể thiếu trong cấu trúc đề thi của các cuộc thi như: Thi tốt nghiệp, thi đại học khối A, B. Trong việc học và dạy phần hidrocacbon không no, việc giải bài tập có ý nghĩa quan trọng như: + Giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản về hợp chất không no, bước đầu tiếp cận với cách giải các bài toán hóa hữu cơ đơn giản, từ đó mới lĩnh hội được các kiến thức về hợp chất hữu cơ phức tạp hơn, và vận dụng để giải tốt các bài tập hữu cơ trong các đề thi. + Thông qua việc giải bài tập, học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, tự lập, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập môn Hóa học. Tuy nhiên, trong quá trình dạy học môn Hóa học, bản thân tôi nhận thấy rằng: khả năng giải toán Hóa học của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là giải toán Hóa học hữu cơ vì phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra không hoàn toàn. Trong đó bài tập về phản ứng cộng vào hiđrocacbon không no là một ví dụ. Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khó khăn về việc xác định các chất trong hỗn hợp sản phẩm dẫn đến thường giải rất dài dòng, nặng nề về mặt toán học. Thậm chí không giải được vì quá nhiều ẩn số. Nguyên nhân là học sinh chưa có phương pháp giải hợp lý. Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh khắc phục khó khăn và nhanh chóng tìm được đáp án đúng cho các bài tập mà dạng toán này đặt ra. Cùng với sự tích lũy được một số dạng bài tập và cách giải nhanh bài tập phần này thông qua việc nghiên cứu tài liệu có nội dung liên quan. Chính vì vậy tôi mạnh dạn đề xuất sáng kiến: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG CỘNG VÀO HIĐROCACBON KHÔNG NO”. 2 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ A. CƠ SỞ LÝ LUẬN Cấu tạo phân tử của các hiđrocacbon không no luôn có chứa liên kết đôi C = C (trong đó có 1 liên kết σ và một liên kết π ), hoặc liên kết ba C ≡ C (1 σ và 2 π ). Liên kết π là liên kết kém bền vững, nên khi tham gia phản ứng, chúng dễ bị đứt ra để tạo thành sản phẩm chứa các liên kết σ bền vững hơn. Trong giới hạn của đề tài tôi chỉ đề cập đến phản ứng cộng H 2 ,Br 2 vào liên kết π của hiđrocacbon không no, mạch hở. I. Cộng hiđro vào hiđrocacbon không no Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd, ở nhiệt độ thích hợp, hiđrocacbon không no cộng hiđro vào liên kết π . Ta có sơ đồ sau: X gồm o t ,xt 2 Hidrocacbon không no và H → Y gồm n 2n+2 2 Hi rocacbon no C H Hi rocacbon không no và H ® ® d Phương trình tổng quát: C n H 2n+2-2k + kH 2 → 0 xóct¸c t C n H 2n+2 (k là số liên kết π trong phân tử) Tuỳ vào hiệu suất của phản ứng mà hỗn hợp Y có hiđrocacbon không no dư hoặc hiđro dư hoặc cả hai còn dư. Dựa vào phương trình tổng quát trên ta rút ra: Nhận xét 1: Số mol khí sau phản ứng luôn giảm (n Y < n X ) và số mol khí giảm chính bằng số mol khí H 2 phản ứng: n 2 H phản ứng = n X – n Y [1] Nhận xét 2 : X Y X/Y Y X M n d = = n M [2] Tỉ khối của hỗn hợp so với cùng một chất tăng. Chứng minh : Theo định luật bảo toàn khối lượng : m X = m Y . 3 Ta có: Y X Y X Y X = ; = m m M M n n X X X X Y Y X/Y X Y Y Y X Y X Y = = = × = > m n m n n M d 1 do n n m n m n M n < ( ) Viết gọn lại : X Y X/Y Y X M n d = = n M Tỉ khối của hỗn hợp so với cùng một chất tăng. Nhận I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI " Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh"- (Trích luật giáo dục- điều 24.5). Ta thấy đổi mới phương pháp phải giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách chủ động tích cực, phải phát huy tính sáng tạo của học sinh chống thói quen áp đặt của giáo viên, do vậy người giáo viên phải hình thành cho học sinh một phương pháp phù hợp có hiệu quả. Trong học tập hoá học, việc giải bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng. Ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động; bài tập hoá học còn được dùng để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng về hoá học. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập. Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học. Từ thực tế giảng dạy nhiều năm,tôi thấykhả năng giải toán Hóa học của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là giải toán Hóa học Hữu cơ vì những phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra không theo một hướng nhất định và không hoàn toàn. Trong đó dạng bài tập về phản ứng cộng của hiđrocacbon là một ví dụ. Đây là một trong những dạng bài tập mà học sinh hay gặp trong các kỳ thi mà đặc biệt là thi Đại Học.Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khó khăn dẫn đến thường giải rất dài dòng, nặng nề về mặt toán học không cần thiết thậm chí không giải được vì quá nhiều ẩn số. Nguyên nhân là học sinh chưa tìm hiểu rõ, vững các định luật hoá học và các hệ số cân bằng trong phản ứng hoá học để đưa ra phương pháp giải hợp lý. GV:Trần Anh Nhật Trường Trang1 Chớnh vỡ vy tụi ó chn ti vi ni dung:PHNG PHP GII TON PHN NG CNG CA HIROCACBON KHễNG NO. Thụng qua ú tụi mun gii thiu vi cỏc thy cụ giỏo v hc sinh mt trong nhng phng phỏp gii bi tp hoỏ hc rt cú hiu qu. Vn dng c phng phỏp ny s giỳp cho quỏ trỡnh ging dy v hc tp mụn hoỏ hc c thun li hn rt nhiu, nhanh chúng cú kt qu tr li cõu hi TNKQ. II. T CHC THC HIN TI 1. C s lý lun Liờn kt húa hc thng gp nht trong hp cht hu c l liờn kt cng húa tr. Liờn kt cng húa tr c chia thnh hai loi : liờn kt xớch ma ( ) vliờn kt . Liờn kt l liờn kt kộm bn vng, nờn chỳng d b t ra to thnh liờn kt vi cỏc nguyờn t khỏc. Trong gii hn ca ti tụi ch cp n phn ng cng vo liờn kt ca hirocacbon khụng no, mch h. 1.1 Phn ng cng H 2 : Khi cú mt cht xỳc tỏc nh Ni, Pd, nhit thớch hp, hirocacbon khụng no cng hiro vo liờn kt pi. Ta cú s sau: Hỗn hợp khí X gồm Hiđrocacbon không no và hiđro (H 2 ) Hỗn hợp khí Y gồm Hđrocacbon no C n H 2n+2 hiđrocacbon không no d và hiđro d xúc tác, t 0 Phng trỡnh hoỏ hc ca phn ng tng quỏt C n H 2n+2-2k + kH 2 0 xuc tac t C n H 2n+2 ( I ) (k l s liờn kt trong phõn t) x kx x Tu vo hiu sut ca phn ng m hn hp Y, ngoi hirocacbon no cũn cú th cú hirocacbon khụng no d hoc hiro d hoc c hai cũn d Da vo phn ng tng quỏt ( I ) ta thy: - Trong phn ng cng H 2 , s mol khớ sau phn ng luụn gim (n Y < n X ) v chớnh bng s mol khớ H 2 phn ng. GV:Trn Anh Nht Trng Trang2 2 X Y H n - n = kx = n (phản ứng) (1) Mặt khác, theo dịnh luật bảo toàn khối lượng thì khối lượng hỗn hợp X bằng khối lượng hỗn hợp Y:m X = m Y . Ta có: Y X Y X Y X = ; = m m M M n n X X X X Y Y X/Y X Y Y Y X Y X Y = = = × = > > m n m n n M d 1 do n n m n m n M n ( ) Viết gọn lại : X Y X/Y Y X M n d = = n M (2) - Hai hỗn hợp X và Y chứa cùng số mol C và H nên : + Khi đốt cháy hỗn hợp X hay hỗn hợp Y đều tạo thành số mol CO 2 bằng nhau, số mol H 2 O bằng nhau, số mol O 2 cần dùng cũng bằng nhau. Do đó thay vì tính toán trên hỗn hợp Y (thường phức tạp hơn trên hỗn hợp ... hợp khí B làm màu lít dung dịch Brôm 0,075 M Hiệu suất phản ứng là: A 75% B 50% C 60% D 80% Câu 15: Trong bình kín chứa hỗn hợp gồm hiđrôcacbon A hiđo có Ni làm xúc tác Nung bình thời gian, thu... làm xúc tác Nung bình thời gian, thu khí B điều kiện nhiệt độ, áp suất bình trước nung nóng gấp lần áp suất sau nung nóng Đốt cháy lượng B thu 8,8 gam CO2 5,4 gam H2O Công thức A là: A.C2H4 B C2H2