THẦY TRƯỜNG - 0985896628 ĐỒNG ĐẲNG HOÁ 1.Giới thiệu kĩ thuật Một hợp chất hữu X có cơng thức cấu tạo A-[CH2]n-C, ta tiến hành tháo dỡ X theo sơ đồ: Taùch [-CH2 ] A C A [CH2 ]n C CH2 X Nếu hợp chất hữu A-C hợp chất hữu X thuộc dãy đồng đẳng ta gọi kĩ thuật đồng đẳng hóa (ĐĐH) + Hoặc hiểu theo hướng khác sau: theo định nghĩa đồng đẳng chương trình hóa học hữu lớp 11, ta biết hợp chất hữu dãy đồng đẳng hay nhiều nhóm metylen (-CH2-) Do đó, ta tiến hành quy đổi X theo sơ đồ: Y ĐĐH Quy đổi X CH2 ( Trong X Y thuộc dãy đồng đẳng Y thường chất đơn giản dãy đồng đẳng) Một số ví dụ: Ví dụ 1: Quy đổi hợp chất sau theo thái niệm đồng đẳng CH ÑÑH C4 H10 CH2 C H ÑÑH C4 H6 2 CH2 CH OH ÑÑH C3H 7OH CH2 C H (OH)2 ÑÑH C4 H8 (OH)2 CH (COOH)2 ÑÑH C3H6 (COOH)2 CH2 (COOCH3 )2 ÑÑH C2 H (COOC3H )2 CH Ví dụ 2: Hãy quy đổi hỗn hợp X gồm este đơn chức este hai chức tạo ancol đơn chức axit đa chức (tất no, mạch hở) HCOOCH3 RCOOR' §§H (COOCH3 )2 1' R (COOR )2 CH Ví dụ 3: Hãy quy đổi este ba chức có cơng thức: Cn H2n 10O6 tạo glixêrol axit hữu mạch hở (CH2 CH COO)3 C3H5 ĐĐH Ta có este : k = = 3COO R R (RCOO)3 C3H5 CH2 Ví dụ 4: Hãy quy đổi hỗn hợp X gồm axit hữu đơn chức, este hai chức tạo axit hữu đơn chức ancol đa chức (tất no, mạch hở) HCOOH RCOOH ÑÑH X (HCOO)2 C2 H ' CH (R COO)2 R THẦY TRƯỜNG - 0985896628 BÀI TẬP: Câu 1: Xà phịng hố hồn tồn x (mol) este no, đơn chức, mạch hở E lượng vừa đủ dung dịch NaOH Cô cạn hỗn hợp sau phản ứng thu ancol X chất rắn khan Y Đốt cháy hoàn toàn Y, thu sản phẩm gồm CO2, H2O 9,54 gam Na 2CO3, tổng khối lượng CO2 H2O 16,74 gam Công thức axit tạo este ban đầu A HCOOH B CH3COOH C C2H5COOH D C3H7COOH Hướng dẫn giải: O NaOH CO2 + H2O + 9,54 (gam) Na 2CO3 Muối (Y) E Sử dụng ĐĐH để quy đổi hỗn hợp muối Y, ta có: Na2CO3 : 0,09 HCOONa: 0,18 O2 Y CO2 : (a 0,09) CH2 : a H O : (a 0,09) 44(a+0,09) + 18(a+0,09) = 16,74 a = 0,18 (mol) Do đó, muối Y có thành phần: HCOONa: 0,18 ghÐp CH3COONa: 0,18 (mol) Y CH : 0,18 axit tạo este CH3COOH Câu 2: Xà phịng hố hồn tồn m gam este no, đơn chức, mạch hở E 28 gam dung dịch KOH 28% Cô cạn hỗn hợp sau phản ứng thu 25,68 gam chất lỏng X chất rắn khan Y Đốt cháy hoàn toàn Y, thu sản phẩm gồm CO2, H2O K2CO3, tổng khối lượng CO2 H2O 18,34 gam Mặt khác, cho X tác dụng với Na dư, thu 13,888 lít khí H2 (đktc) Giá trị m gần với A 11 B 12 C 10 D 14 Hướng dẫn giải: E KOH Na loûng(X) H2 : 0,62 O raén(Y) K 2CO3 CO2 H2O Ta có: 28 gam dung dịch KOH 28% m nKOH 0,14 KOH 7,84(gam) m 20,16(gam) n H2 O 1,12 H2 O *Xét chất lỏng X: THẦY TRƯỜNG - 0985896628 K 2CO3 : 0,07 HCOOK: 0,12 O2 CO2 : b 0,05 (mol) Y CH2 : b KOH : 0,02 H 2O : b 0,07 ancol : a (mol) a 1,12 Na 25,68(gam) nH 0,62 a 0,12 (mol) 2 H2O :1,12 (mol) 25,68 1,12.18 Mancol 46 C2 H5OH 0,12 *Xét chất rắn Y: Ta có: nE = nancol = nHCOOK= a=0,12 44(b+0,05) + 18(a+0,07)=18,34 a = 0,24 (mol) HCOOK: 0,12 ĐĐH Y muối C2H5COOK Dễ dàng có: Muối CH2 : 0,24 0,12.2 este E C2H5COOC2H5: 0,12 (mol) m = 12,24 gam Câu 3: Hỗn hợp X gồm este đơn chức, tạo thành từ ancol Y với axit cacboxylic (phân tử có nhóm -COOH); đó, có hai axit no đồng đẳng axit khơng no (có đồng phân hình học, chứa liên kết đơi C=C phân tử) Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X dung dịch NaOH, thu hỗn hợp muối m gam ancol Y Cho m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu 896 ml khí (đktc) khối lượng bình tăng 2,48 gam Mặt khác, đốt cháy hồn tồn 5,88 gam X thu CO2 3,96 gam H2O Phần trăm khối lượng este không no X A 38,76% B 40,82% C 34,01% D 29,25% Hướng dẫn giải: n Y 2n H 0,08 (mol) Y CH3OH *Ban đầu ta xử lý ancol Y Ta có: 2,48 0,08 MY 32 0,08 *Ta sử dụng ĐĐH quy hỗn hợp X về: m x 60a 100b 14c 5,88 HCOOCH3 : a BTNT.H X CH3 CH CH COOCH3 : b 2a 4b c 0,22 CH : c BT.CH3OH a b 0,08 HCOOCH : 0,06 a 0,06 b 0,02 C3H 5COOCH : 0,02 c 0,02 CH : 0,02 THẦY TRƯỜNG - 0985896628 HCOOCH : 0,06 HCOOCH3 : 0,04 Tiến hành ghép X: X C3H5COOCH : 0,02 CH3COOCH3 : 0,02 CH : 0,02 C H COOCH : 0,02 0,02.100 34,01% 5,88 Câu 4: Hiđro hóa hồn toàn 85,8 gam chất béo X cần dùng 0,2 mol H2 (xúc tác Ni, to ) thu chất béo no Y Đun nóng tồn Y cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 1M Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y cần dùng a mol O2 Giá trị a là: A 8,25 B 7,85 C 7,50 D 7,75 Hướng dẫn giải: % m (este không no) = (HCOO)3 C3H5 : 0,1 §§H Xử lý Y: Y CH2 n NaOH 0,1 (mol) 86,2 0,1.176 n Y n HCOO C3 H5 4,9 nCH2 (Y) = Ta có: 3 14 BTKL m 85,8 0,2.2 86,2 (gam) Y (HCOO)3 C3H5 : 0,1 nO = a = 7,85 (mol) Do đốt cháy Y CH : 4,9 Câu 5: X este ba chức mạch hở, có công thức CnH2n-8O6 Cho X tác dụng với lượng vừa đủ 600 ml dung dịch NaOH 0,1M, cô cạn dung dịch thu hỗn hợp Y (gồm hai muối hai axit hữu nguyên tử cacbon ) ancol Z Lấy toàn Z cho vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thấy khối lượng bình đựng Na tăng 1,78 gam có 0,672 lít khí (đktc) khỏi bình Mặt khác, đem đốt cháy hết hỗn hợp muối Y lượng oxi vừa đủ thu 2,912 lít CO2 (đktc), Na2CO3 H 2O Tổng số nguyên tử phân tử X A.31 B 26 C 34 D 29 Hướng dẫn giải: R = ( nhóm COO có liên kết ) *Phân tích: Ta có: kX = = COO + R (CH2 CH COO)2 (HCOO)C3H5 : 0,02 §§H X *Quy đổi hỗn hợp X về: CH2 : x n NaOH n X 0,02 (mol) n Z Xử lý ancol Z Ta có: Z m Z 1,78 0,03.2 1,84 (gam) MZ = 1,84 Z C3H5(OH)3 92 0,02 THẦY TRƯỜNG - 0985896628 Na2CO3 : 0,03 HCOONa : 0,02 O2 *Khi cho X tác dụng với NaOH, tạo muối Y thì: Y C2 H3COONa : 0,04 CO2 : 0,13 CH : x H 2O BTNT.C x = 0,02 (mol) 0,02 0,04.3 x 0,03 0,13 Do ancol Z tạo C3H5(OH)3 nên toàn CH2 hết vào Y (CH2 CH COO)2 (HCOO)C3H5 : 0,02 Y X nCH nCH X x 0,02 0,02 2 CH2 : 0,02 gheùp (CH2 CH COO)2 (CH3COO)C3H5 : 0,02(mol) Tổng số nguyên tử X = 31 Câu 6: Cho hỗn hợp X gồm axít (X1) este (X2) đơn chức, mạch hở Đem đốt cháy hết m gam X thu 15,84 gam CO2 Mặt khác, đun nóng X lượng vừa đủ dung dịch NaOH cô cạn thu hỗn hợp muối Y ( hai muối hai axit cacboxylic dãy đồng đẳng axit acrylic), phần Z có chứa ancol no Đem đốt cháy hết Y 4,24 gam Na2CO3; 5,152 lít CO2 (đktc), cịn lại nước Phần trăm khối lượng X2 hỗn hợp X A 51,61% B 33,45% C 18,68% D 67,56% Hướng dẫn giải: Do X1, X2 thủy phân dung dịch NaOH, tạo muối axit thuộc dãy đồng đẳng X1 X tạo axit khơng no, có liên kết đơi C=C axit acrylic X2 khơng no, có liên kết đôi C=C X este tạo từ ancol no Na2CO3 : 0,04 C H COONa : 0,08 O2 DDH Y *Ta bắt đầu xét từ Y CO2 : 0,23 CH2 : x H O : BTNT.C x = 0,03 (mol) 0,08.3 x 0,04 0,23 C H COONa : 0,08 0,08.3 0,03 C H COONa : 0,05 (mol) ghÐp Y C 3,375 Y 0,08 CH2 : 0,03 C3H5COONa : 0,03 (mol) *Khi đốt cháy X thu 0,36 mol CO2, xảy trường hợp sau: Trường hợp C H COOH : 0,05 (mol) BTNT.C 0,05.3 0,03(4 CR ) 0,36 CR Thành phần X là: C H COOR : 0,03 (mol) (X ) : C2H3COOH : 0,05 (mol) X X Đáp án A %m 51,61% (X ) : C H COOC H : 0,03 (mol) Trường hợp Thành phần X C3H5COOH : 0,05 (mol) BTNT.C 0,05.4 0,03(3 CR ) 0,36 CR 2,33 ( loại) C H COOR : 0,03 (mol) ... thành từ ancol Y với axit cacboxylic (phân tử có nhóm -COOH); đó, có hai axit no đồng đẳng axit khơng no (có đồng phân hình học, chứa liên kết đôi C=C phân tử) Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X... (X1) este (X2) đơn chức, mạch hở Đem đốt cháy hết m gam X thu 15,84 gam CO2 Mặt khác, đun nóng X lượng vừa đủ dung dịch NaOH cô cạn thu hỗn hợp muối Y ( hai muối hai axit cacboxylic dãy đồng đẳng. .. C 18,68% D 67,56% Hướng dẫn giải: Do X1, X2 thủy phân dung dịch NaOH, tạo muối axit thuộc dãy đồng đẳng X1 X tạo axit không no, có liên kết đơi C=C axit acrylic X2 khơng no, có liên kết