anh 5 sinh học 6 đinh trung thành thư viện tư liệu giáo dục

dụng với một chất khác mà phương trình phản ứng tương tự nhau (sản phẩm, tỉ lệ mol giữa nguyên liệu và sản phẩm, hiệu suất, phản ứng tương tự nhau), có thể thay thế hỗn hợp bằng một ch[r]

II.2 – BÀI TOÁN LẬP CTPT HYDROCACBON

II.2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CỦA HYDROCACNON

II.2.1.1 Phương pháp khối lượng hay % khối lượng.

1) Phương pháp giải :

Bước : Tìm MA : tùy theo giả thiết đề cho mà sử dụng cách tính sau để tìm MA

Tìm MA dựa khái niệm bản, định luật Có nhiều cách để tìm

khối lượng phân tử, tùy giả thiết đề cho mà dùng cách tính thích hợp Dựa vào khối lượng riêng DA (đktc)

MA = 22,4 DA với DA đơn vị g/l

2 Dựa vào tỉ khối chất hữu A MA = MB dA/B

MA = 29 dA/KK

3 Dựa vào khối lượng (mA ) thể tích VA khí A đktc

MA = (22,4 mA)/ VA

mA: khối lượng khí A chiếm thể tích VA đktc

4 Dựa vào biểu thức phương trình Mendeleep – Claperon:

Cho mA (g) chất hữu A hóa chiếm thể tích VA (l) nhiệt độ T

(oK) áp suất P(atm)

PV = nRT  pV mRT M

(R = 0,082 atm/ oKmol)

5 Dựa vào định luật Avogadro:

Định luật: Ở điều kiện nhiệt độ áp suất, thể tích khí bằng

chứa số phân tử khí.

VA = VB => nA = nB  B

B A A

M m M m



=> MA = mA B

Bước : Đặt CTPT chất A: CxHy

Xác định thành phần nguyên tố hydrocacbon Cách :Dùng đề

-Không cho khối lượng hydrocacbon đem đốt cháy -Tính mC, mH từ mCO2, mH2O

 Tính khối lượng nguyên tố có A mA (g) chất A

- Xác định C:

22,4

V 12 n

12 44 m 12 ) CO (trong mC A) (trong

mC CO2

CO2 CO2

2   



- Xác định H

HO

O O

H n

n

2

2 18

m 2

H2O) (trong mH A)

mH(trong    H 

- Xác định mA

 mA = mH + mA

* Xác định CTPT chất hữu A: CxHy

Dựa CTTQ chất hữu A: CxHy

; 12.m

m M x m

M m

y m

12

A C A A

A H

C

x    

A

H A m

m M y

Cách : Khi đề cho biết thành phần % nguyên tố hỗn hợp * Dùng công thức sau:

12.100

C % M x 100%

M %H

y C %

12x A A

  



; 100 H % M y A

 CTPT A

Cách : * Tìm CTĐG => CTN => CTPT A

α:β

m : 12 m y :

x C H

 

α:β

%H : 12 %C y :

x  

- CTĐG : CH

=> CTTN : (CH)n

- Xác định n: biện luận từ CTTN để suy CTPT A : y  2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x  1, nguyên dương  Từ xác định CTPT chất hữu A

Lưu ý: Khi tóan yêu cầu xác định CTĐG chất hữu A (hay CTN A) đề khơng cho kiện để tìm MA ta nên làm theo cách

2) Các ví dụ :

Ví dụ :

GIẢI

Bước 1: Tính MA:

Biết dA/KK => MA = MKK dA/KK = 29.3,93 = 114

Bước : Đặt A : CxHy

100

M %H

y %C

12x A

 

 12.100

114.84,21 12.100

.%C M

x  A  

 1.100 18

114.15,79 1.100

.%H M

y A  

Suy CTPT A: C8H18

Ví dụ :

Một hydrocacbon A thể khí tích gấp lần thể tích lưu huỳnh đioxit có khối lượng tương đương điều kiện Sản phẩm cháy A dẫn qua bình đựng nước vơi dư có 1g kết tủa đồng thời khối lượng bình tăng 0,8g Tìm CTPT A

GIẢI

* Tìm MA :

1VA = 4VSO2(ở điều kiện )

nA = 4nSO2

 2

2

4

SO A

SO SO A

A

M M M

m M

m

 



(A SO2 có khối lượng tương đương nhau)



16 64

M

M SO2

A   

Cách : giải theo phương pháp khối lượng hay % khối lượng : Đặt A : CxHy

Bình đựng Ca(OH)2 hấp thụ CO2 H2O

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

m = mCaCO3 = 1g

nCO2 = nCaCO3 = 1/100= 0,01mol

nC = nCO2 = 0,01mol mC = 12.0,01=0,12g

mCO2 = 0,01.44 = 0,44g mbình = mCO2 + mH2O

mH2O= 0,8-0,44 = 0,36g

g

m

mH HO 0,04

18 36 , 18 2

 



Ta có

1 16 , 12

12 , 16 12.m

m M x m

M m

y m

12

A C A A

A H

C

x      

4 16 ,

04 , 16 m

m M y

A H

A  



Vậy CTPT A : CH4

Cách : Biện luận dựa vào điều kiện y  2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x  1, nguyên  x =1 y = CTPT A

Ví dụ 3:

Đốt cháy hồn tồn 2,64g hydrocacbon A thu 4,032 lít CO2 (đktc) Tìm

CTPT A?

GIẢI

* Tìm thành phần 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 H

m m 2,16 0,48

x:y= : = : =3:8

12 12

 CTN : C3H8 CTTN : (C3H8)n

Biện luận :

Số H  số C +2  8n  6n +  n  mà n nguyên dương n =



CTPT A : C3H8

II.2.1.2) Phương pháp dựa vào phản ứng cháy:

Dấu hiệu nhận biết toán dạng : đề đốt cháy chất hữu có đề cập đến khối lượng chất đem đốt khối lượng chất sản phẩm (CO2, H2O) cách

trực tiếp gián tiếp (tức tìm khối lượng CO2, H2O sau số phản ứng trung

gian)

1) Phương pháp giải :

Bước : Tính MA (ở phần II.2.1.1)

Bước : Đặt A : CxHy

* Viết phương trình phản ứng cháy

O H y xCO O

4 y x H

C t 2 2

2 y

x

0

  

      

 

MA(g) 44x 9y

mA(g) mCO2 mH2O

A CO HO A

2

2 m

9y m

44x m

M

 

A O2pu CO2 H2O

y y

x+

1 4 x 2

= = =

n n n n

A

O H A A

CO A

9m m M y , 44m

.m M

x 2

 

* Từ suy CTPT A

Một số lưu ý:

1) Nếu đề cho: oxi hóa hịan tịan chất hữu A có nghĩa đốt cháy hịan tịan chất hữu A thành CO2 H2O

2) Oxi hóa chất hữu A CuO khối lượng oxy tham gia phản ứng độ giảm khối lượng a(g)của bình đựng CuO sau phản ứng oxi hóa Thơng thường toán cho lượng oxi tham gia phản ứng cháy, để tìm khối lượng chất hữu A nên ý đến định luật bảo toàn khối lượng

mA + a = mCO2 + mH2O

3) Sản phẩm cháy (CO2, H2O) thường cho qua bình chất hấp thụ chúng

4) Bình đựng CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4 đặc, P2O5, dung dịch kiềm, … hấp thụ

nước

Bình đựng dung dịch kiềm…hấp thụ CO2

Bình đựng P trắng hấp thụ O2

5) Độ tăng khối lượng bình khối lượng chất mà bình hấp thụ

6) Nếu tốn cho CO2 phản ứng với dung dịch kiềm nên ý đến muối tạo thành

để xác định xác lượng CO2

7) Viết phương trình phản ứng cháy hợp chất hữu với oxy nên để oxy lại cân sau từ vế sau đến vế trước Các nguyên tố lại nên cân trước, từ vế trước vế sau phương trình phản ứng

2) Bài tập ví dụ : Ví dụ 1 :

Đốt hoàn toàn 0,58g hydrocacbon A 1,76g CO2 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

O H y xCO O

4 y x H

C t 2 2

2 y

x

0

  

      

 

mA(g) mCO2 mH2O

A CO HO A

2

2 m

9y m

44x m

M

 

= 0,9

9y 1,76

44x 0,58

58

 

 x =

y =10 Vậy CTPT A : C4H10

Ví dụ 2 : Khi đốt cháy hòan tòan 0,42 g Hydrocacbon X thu tịan sản phẩm qua bình đựng H2SO4 đặc, bình đựng KOH dư Kết quả, bình tăng 0,54 g; bình tăng

1,32 g Biết hóa 0,42 g X chiếm thể tích thể tích 1,192 g O2

điều kiện Tìm CTPT X Tóm tắt đề:

0,42g X (CxHy) +O2 HCO2 2O

Bình 1đựng ddH2SO4 đ

-H2O, m1=0,54g CO2

Bình đựng KOHdư -CO2, m2=1,32g

Tìm CTPT X?

GIẢI

* Tính MX :

0,42g X có VX = VO2 0,192g O2 (cùng điều kiện)

=> nX = nO2 => O2

O2 X

X M m M m



=>

70 0,192 0,42.32 m

.M m M

2

O O X

X   

* Gọi X : CxHy

O H y xCO O

4 y x H

C t 2 2

2 y

x

0

  

      

 

MX 44x 9y (g)

0,42 mCO2 mH2O (g)

Ta có :

X CO2 H2O X

m 9y m

44x m

M

 

(1)

Đề cho khối lượng CO2, H2O gián tiếp qua phản ứng trung gian ta phải tìm khối

lượng CO2, H2O

* Tìm mCO2, mH2O :

- Bình đựng dd H2SO4 đ hấp thụ H2O độ tăng khối lượng bình

khối lượng H2O :

m1 = mH2O=0,54g (2)

- Bình đựng dd KOH dư hấp thụ CO2 độ tăng khối lượng bình

m2 = mCO2 =1,32g (3)

(1), (2), (3)  0,54

9y 1,32

44x 0,42

70

 

 x =

y = 10

Vậy CTPT X : C5H10 (M = 70đvC)

II.2.1.3 Phương pháp thể tích (phương pháp khí nhiên kế):

Phạm vi ứng dụng : Dùng để xác định CTPT chất hữu

cơ thể khí hay thể lỏng dễ bay

Cơ sở khoa học phương pháp : Trong phương trình

phản ứng có chất khí tham gia tạo thành (ở điều kiện nhiệt độ, áp suất) hệ số đặt trước công thức chất cho biết tỉ lệ số mol mà cịn cho biết tỉ lệ thể tích chúng

1)Phương pháp giải

Bước : Tính thể tích khí VA, VO2, VCO2, VH2O (hơi)…

Bước : Viết cân phương trình phản ứng cháy hydrocacbon A dạng CTTQ CxHy

Bước : Lập tỉ lệ thể tích để tính x,y

O H y xCO O

4 y x H

C t 2 2

2 y

x

0

  

      

 

1(l)     

 y x

(l) x(l)     

2 y

(l) VA(l) VO2 (l) VCO2 (l) VH2O(hơi)(l)

A Ò2 CO2 VH2O y V

x V

4 y x V

1

 

 

hay A O CO nHO

y n

x n

y x n

2

2

1

2  

 

; n n V V x

A CO A

CO2

 



A

O H

n n 2

2

V 2V y

A O H

 



Cách khác : Sau thực bước làm theo cách khác:

- Lập tỉ lệ thể tích VA: VB : VCO2 : VH2O đưa tỉ lệ số nguyên tối giản m:n:p:q

- Viết phương trình phản ứng cháy hợp chất hữu A dạng: mCxHy + nO2 

o

t

pCO2 + qH2O

- Dùng định luật bảo toàn nguyên tố để cân phương trình phản ứng cháy tìm x y =>CTPT A

- Nếu VCO2 : VH2O = 1:1 => C : H = nC : nH = 1:

- Nếu đề tóan cho oxy ban đầu dư sau bật tia lửa điện làm lạnh (ngưng tụ nước) khí nhiên kế có CO2 O2 cịn dư Bài tóan lý luận theo CxHy

- Nếu đề tóan cho VCxHy = VO2 sau bật tia lửa điện làm lạnh khí nhiên

kế có CO2 CxHy dư Bài tóan lý luận theo oxy

- Khi đốt cháy hay oxi hóa hịan tồn hydrocacbon mà giả thiết khơng xác định rõ sản phẩm, nguyên tố hydrocacbon 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 CO2 với 2,5 l O2 cho vào khí nhiên

kế đốt cháy thu 3,4 l khí, làm lạnh 1,8 l Cho hỗn hợp qua tiếp dung dịch KOH (đặc) cịn 0,5 l khí Các V khí đo điều kiện Tìm CTPT hydrocacbon A

Tóm tắt đề :

CxHy : a (l)

Gọi 0,5 l hỗn hợp

CO2 : b (l)

0,5l hỗn hợp + 2,5l O2 đốt CO2 ,O2 dư,H2O ll(- H2O) CO2,O2dư

KOHñ(- CO2) O

2 dư

GIẢI :

* O2 dư , tóan lý luận theo Hydrocacbon A O

H y xCO O

4 y x H

C t 2 2

2 y

x

0

  

      

 

a a   

 

 y x

ax a2 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 = a2 y

= 3,4 – 1,8 = 1,6 (3) VO2 dư = 2,5 - a

   

 

 y x

= 0,5

 ax + a4 y

 ax + 3,2/4 =  ax = 1,2 (5)

(2), (3) VCO2 = b = 0,1

Vhh = a + b = 0,5  a = 0,4

 x = ax /a =  y = ay/a =

Vậy CTPT A C3H8

Ví dụ :

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

rồi đốt cháy Sau làm lạnh để nước ngưng tụ đưa điều kiện ban đầu thể tích khí cịn lại 48 cm3, có 24cm3 bị hấp thụ KOH, phần lại bị hấp thụ

P

Tìm CTPT A (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Tóm tắt :

12cm3 CxHy

60cm3 O2 (dö)

đốt COH

2O

O2dö

làm lạnh -H2O

CO2

O2 dư

(V=48cm3)

24cm3 khí bị hấp thụ KOH

khí lại bị hấp thụ P (- CO2)

(-O2)

GIẢI :

* Tính V: VCO2 = 24cm3

VO2 dư = 48 – 24 = 24cm3 VO2 pứ = 60 – 24 = 36 cm3

* Tìm CTPT :

Cách 1: Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng đốt cháy: O

H y xCO O

y x

H t

y 2

x

2

C   0 

    

 

12 

   

 

 y x

12  12x (cm3)

VCO2 =12x = 24 => x =

VO2 dư = 60 – 12

   

 

 y x

= 24 => y =

 CTPT A: C2H4

Cách 2: Lập tỉ lệ thể tích A O2 CO2 VH2O y V

x V

4 y x V

1

 

 

O H y xCO O

4 y x H

C t 2 2

2 y

x

0

  

      

 

1     

 y x

x

y

12 36 24 (cm3)

2

2 CO

O

A V

x V

4 y x V

1

  

24 x 36

4 y x 12

1

   

=> x = y =

 CTPT A: C2H4

Cách 3:

Nhận xét: đốt 12 cm3 A dùng 36 cm3 oxy tạo 24 cm3 CO

Suy 12C H 36O 24CO2 ?H2O

t y

x

0

  

 

ĐLBT (O): =>12C H 36O 24CO2 24H2O t

2 y

x

0

  

 

ĐLBT (C): 12x = 24 => x = ĐLBT (H) :12y = 48 => y =



Vậy CTPT A C2H4

Ví dụ :

Trong bình kín thể tích 1dm3 có hỗn hợp đồng thể tích gồm hydrocacbon A

và O2 133,5 oC, atm Sau bật tia lửa điện đưa nhiệt độ ban đầu (133,5 oC)

áp suất bình tăng lên 10% so với ban đầu khối lượng nước tạo 0,216 g Tìm CTPT A

Tóm tắt :

V = 1dm3 CxHy(A)

O2

t=133,5oC,P1=1atm

đốt sp cháy

V=1dm3

t=133,5oC, P2 taêng 10%

(lượng H2O tạo 0,216g)

GIẢI :

Tìm CTPT A?

0,082.(273 133,5) 0,03(mol)

1.1 RT

PV

n1 

 



Vì hỗn hợp đồng thể tích nên nA = nO2 = 0,03/2 = 0,015 mol

=> CxHy dư, biện luận theo O2

Sau đưa nhiệt độ ban đầu, khí tạo áp suất có bình gồm H2O, CO2,

CxHy dư có số mol :

n2 = n1 P2/P1 = 0,03.110/100 = 0,033 mol

nH2O = 0,216/18 = 0,012 mol

ĐLBT khối lượng (O) : nO2 = nCO2 + 1/2nH2O

=> nCO2 = nO2 – 1/2nH2O = 0,015-0,012/2 = 0,009mol

nCxHydư = n2 - nCO2 - nH2O = 0,033-0,012-0,009 =0,012mol

O H y xCO O y x H

C t 2 2

2 y x            

1       y x

x

y

(mol) 0,003 0,015 0,009 0,012 (mol) Ta có :

0,012

2 009 , 015 , 003 , y x y x    

=> x = y =

Vậy CTPT A : C3H8

II.2.1.4 Phương pháp giá trị trung bình (xác định CTPT hai hay nhiều chất hữu hỗn hợp):

Là phương pháp chuyển hỗn hợp nhiều giá trị giá trị tương đương, nhiều chất chất tương đương

 Đặc điểm

Phương pháp giá trị trung bình dùng nhiều hóa hữu giải tóan chất dãy đồng đẳng Một phần chất giá trị trung bình đề cập đến việc tính phần trăm đơn vị khối lượng hỗn hợp khí tóan tỉ khối chương đầu lớp 10 Do đó, học sinh dễ dàng lĩnh hội phương pháp để xác định CTPT hai hay nhiều chất hữu hỗn hợp

II.1.4.1 Phương pháp khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp (Mhh)

Chất tương đương có khối lượng mol phân tử Mhhlà khối lượng mol phân tử trung

bình hỗn hợp Các bước giải :

Bước : Xác định CTTQ hai chất hữu A,B

Bước : Xác định CTTB hai chất hữu A, B hỗn hợp Bước : Tìm Mhh qua công thức sau :

  100 M %A 100 %A.M 100 %B.M %A.M n n M n M n n m

M A B A B

B A B B A A hh hh

hh     

    Hoặc   100 M %A 100 %A.M V M V M V V V M V M V M d

M A A B B A B

B A B B A A X hh/X

hh     

  



Giả sử MA< MB => MA<Mhh< MB

Bước : Biện luận tìm MA, MB hợp lý => CTPT A B

Phạm vi ứng dụng: sử dụng có lợi nhiều hỗn hợp chất dãy đồng đẳng

 Phạm vi áp dụng : Khi có hỗn hợp gồm nhiều chất, tác

dụng với chất khác mà phương trình phản ứng tương tự (sản phẩm, tỉ lệ mol nguyên liệu sản phẩm, hiệu suất, phản ứng tương tự nhau), thay hỗn hợp chất tương đương, có số mol tổng số mol hỗn hợp Công thức chất tương đương gọi CTPT trung bình

 Phương pháp giải :

Bước : Đặt CTPT hai chất hữu cần tìm suy CTPT trung bình chúng : Đặt A : CxHy ; B : Cx’Hy’ CTPTTB : x y

C H

Bước : Viết phương trình phản ứng tổng quát liệu đề cho tính x,y Bước : biện luận

Nếu x<x’  x < x< x’

y<y’  y< y< y’

Dựa vào điều kiện x, x’, y, y’ thỏa mãn biện luận suy giá trị hợp lý chúng  CTPT

A, B

Phạm vi ứng dụng : Phương pháp giải ngắn gọn

các tóan hữu thuộc loại hỗn hợp đồng đẳng đồng đẳng liên tiếp Tuy nhiên dùng phương pháp để giải toán hỗn hợp chất hữu không đồng đẳng hiệu

Ngồi phương pháp cịn có phương pháp số C, số H, số liên kết  trung bình ( k) Phương pháp giải tương tự hai phương pháp trên

Một số lưu ý:

1) Nếu cho chất hữu A, B đồng dẳng liên tiếp : m = n + (ở n, m số C phân tử A, B)

2) Nếu cho chất hữu A, B k nguyên tử C m = n + k 3) Nếu cho chất hữu A, B cách k nguyên tử C : m = n + (k +1) 4) Nếu cho anken, ankin n, m 

5) Nếu toán cho A, B hydrocacbon thể khí điều kiện thường (hay điều kiện tiêu chuẩn) n, m 

 Bài tập ví dụ : Bài 1:

Đốt cháy hòan tòan 19,2 g hỗn hợp ankan liên tiếp thu 14,56 l CO2 (ở OoC,

2 atm) Tìm CTPT ankan

GIẢI :

mol RT

PV

nCO 1,3

082 , 273

56 , 14

2   

O H n CO n O

n H

Cn 2n 2 2 2 ( 1) 2

2

   

   

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 m

n 

Số mol CO2 : nCO2 = X

X

M m

.n = 1,3

2,6 n , n n 14

19,2

    

Hỗn hợp gồm ankan liên tiếp CnH2n+2

CmH2m+2 ; n<m; 1 n , m = n +1



n <n 2,6 < m = n +1

Vậy n = ankan là: C2H6

m = C3H8

Cách 2: Dùng phương pháp phân tử khối trung bình M:

Gọi ankan A : CnH2n+2 (a mol) ; B : CmH2m+2 (b mol) n H O

nCO O

n H

Cn 2n 2 2 2 2

2

   

    



 

 

a an (mol)

m H O mCO

O m H

Cm 2m 2 2 2 2

2

   

    



 

 

b bm (mol) nCO2 = an + bm = 1,3 (1)

mhh = (14n + 2)a + (14m +2)b = 19,2  14(bm + an) + 2(a + b) = 19,2 (2) Từ (1),(2) suy : 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 …

MB 30 44 58 72 …

Vậy A : C2H6

B : C3H8

II.2.1.5 - Phương pháp biện luận

1. Dựa vào giới hạn xác định CTPT hydrocacbon :

- Khi số phương trình đại số thiết lập số ẩn cần tìm, biện luận dựa vào giới hạn :

A : CxHy : y  2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x  1, nguyên

- Nếu khơng biện luận hay biện luận khó khăn dùng bảng trị số để tìm kết

- Điều kiện biện luận chủ yếu loại toán : hóa trị nguyên tố Phương pháp biện luận trình bày áp dụng để xác định CTPT chất nằm hỗn hợp phải biết CTPT chất

2. Biện luận theo phương pháp ghép ẩn số để xác định CTPT

một hydrocacbon :

a) Các bước :

Bước : Đặt số mol chất hỗn hợp ẩn số

Bứơc : Ứng với kiện toán ta lập phương trình tốn học

Bước : Sau ghép ẩn số lại rút hệ phương trình tốn học Chẳng hạn : a + b = P (với a, b số mol chất thành phần)

an + bm = Q (với n, m số C hydrocacbon thành phần)

Bước : Để xác định m, n suy CTPT chất hữu thành phần, áp dụng tính chất bất đẳng thức :

Giả sử : n < m n(x + y) < nx + my < m(x + y)

nx+my

n< <m

x+y



Hoặc từ mối liên hệ n,m lập bảng trị số biện luận

- Nếu A, B thuộc hai dãy đồng đẳng khác ta phải tìm x, y vào phương trình nx + my = Q để xác định m, n  CTPT

3. Một số phương pháp biện luận xác định dãy đồng đẳng

CTPT hydrocacbon :

 Cách : Dựa vào phản ứng cháy hydrocacbon, so

sánh số mol CO2 số mol H2O Nếu đốt hydrocacbon (A) mà tìm

được :

ptpư : n 2n+2 2 3n+1

C H + O nCO + (n+1)H O

2  

* nH2O = nCO2  (A) thuộc dãy đồng đẳng anken hay olefin

(A) xicloankan

ptpư : n 2n 2

3n

C H + O nCO + nH O

2  

* nH2O < nCO2  (A) thuộc dãy đồng đẳng ankadien, ankin benzen

ptpư : n 2n-2 2

3n-1

C H + O nCO + (n-1)H O

2    ( đồng đẳng ankin ankadien)

n 2n-6 2

3n-3

C H + O nCO + (n-3)H O

2    ( đồng đẳng benzen)

 Cách : Dựa vào CTTQ hydrocacbon A :

* Bước : Đặt CTTQ hydrocacbon :

CnH2n+2-2k (ở k số liên kết  dạng mạch vòng CTCT A)

Điều kiện k  0, nguyên Nếu xác định k xác định dãy đồng đẳng A

- k =  A thuộc dãy đồng đẳng ankan

- k =  A thuộc dãy đồng đẳng anken

- k =  A thuộc dãy đồng đẳng ankin hay ankadien

- k =  A thuộc dãy đồng đẳng benzen

Để chứng minh hai ankan A, B thuộc dãy đồng đẳng, ta đặt A : CnH2n+2-2k ; B :

CmH2m+2-2k’ Nếu tìm k = k’ A,B dãy đồng đẳng

* Bước : Sau biết A,B thuộc dãy đồng đẳng, ta đặt CTTQ A CxHy

Vì B đồng đẳng A, B A n nhóm –CH2- CTTQ B :CxHy (CH2)n hay

Cx+nHy+2n

* Bước : Dựa vào phương trình phản ứng cháy A, B, dựa vào lượng CO2, H2O, O2

hoặc số mol hỗn hợp thiết lập hệ phương trình tốn học, giải suy x, y, n  Xác định CTPT A, B

 Cách : dựa vào khái niệm dãy đồng đẳng rút nhận xét :

- Các chất đồng đẳng có khối lượng phân tử lập thành cấp số cộng công sai d = 14

- Có dãy n số hạng M1, M2, …,Mn lập thành cấp số cộng cơng sai d

thì ta có :

+ Số hạng cuối Mn = M1 + (n-1)d

+ Tổng số hạng S = M1Mn

.n

+ Tìm M1, …, Mn suy chất

Trong toán thường phải kết hợp nhiều phương pháp

Đốt cháy hỗn hợp gồm hydrocacbon A, B (có M 28g) thu 0,3mol CO2 0,5 mol H2O Tìm CTPT & tên A, B

GIẢI :

Hydrocacbon A, B có M 28g  A, B thuộc dãy đồng đẳng

Cách :

A, B + O2 CO2 + H2O 67

, ,

5 , n

n

2

CO O H

 

>1  A, B thuộc dãy đồng đẳng ankan

Đặt CTTB A, B : CnH2n2: a mol

O 1)H n ( CO n O

1 n H

Cn 2n 2   2  2   2 

a  an  a(n+1) (mol)

Ta có n

1 n ,

5 , n

n

2

CO O

H 

 

 n= 1,5

Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 CmH2m+2

Giả sử n< m  n< 1,5  n =  CTPT A : CH4 (M = 16)

 MB = 16 + 28 = 44  CTPT B : C3H8

Cách : Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 : a mol CmH2m+2 : b mol

Các ptpứ cháy :

O k)H -1 (n nCO O

2 k -1 3n H

Cn 2n2-2k   2   2   2

a an a(n+1-k) (mol)

O k)H -1 (m mCO O

2 k -1 3m H

Cm 2m2-2k  2   2   2

b bm b(m+1-k) (mol) Ta có :

  

 

 

 

0,5 k)b -1 (m k)a -1 (n

0,3 bm an

 (a+b)(1-k) = 0,2  k = có k = phương trình có nghĩa  a + b = 0,2 an + bm = 0,3

Giả sử n < m

 n(a+b) < m (a+b)  n < a b

bm na

 

< m  n <

5 , 0,2 0,3



< m