Ứng dụng của một số đẳng thức vào giải toán Amin môn Hóa học 12

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí.[r]

(1)

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang |

ỨNG DỤNG CỦA MỢT SỚ ĐẲNG THỨC VÀO GIẢI TOÁN AMIN MƠN HĨA HỌC 12

I KIẾN THỨC CẦN NẮM

1 Công thức phân tử chung cho amin no, đơn chức, mạch hở là CnH2n+3N

Nếu hỗn hợp có hai hay nhiều amin cùng dãy đồng đẳng(amin no đơn chức, mạch hở) thì nên quy ước các amin đó amin C Hn 2n+3N (trong đó n là số nguyên tử cacbon trung bình)

Sử dụng công thức này vào viết phương trình của phản ứng cháy, với lưu ý là nếu không có gợi ý gì thêm thì hiểu sản phẩm cháy tạo N2

2

O

2 2

n 2n+3

3 1

C H N n CO + (n + )H O + N

2 2

 a(mol) an a(n +3)

2

Xét hiệu

2

H O CO

n -n = a(n+1,5)-an = 1,5a

Hay a = H O2 CO2

n -n

1,5 → namin =

2

H O CO

n -n 1,5

Xét tỉ số

2 H O CO

n a(n + 1,5) 1,5

1

n  an   n

Trong phản ứng đốt cháy amin no, đơn chức, mạch hở, các em có các công thức đáng nhớ là: Công thức 1: namin =

2

H O CO

n -n 1,5

Công thức 2:

2 H O CO

n a(n + 1,5) 1,5 1 n  an   n

2 Xét phản ứng của amino đơn chức với dung dịch axit

Để cho đơn giản ta hãy viết các phản ứng của amin đơn chức, bậc với HCl, tương tự nếu hỗn hợp là nhiều amin cùng dãy đồng đẳng thì các em viết dạng trung bình:

2

RNH + HCl  RNH Cl

Bảo toàn khối lượng: mmuối = mamin + mHCl → maxit = mmuối – mamin = 36,5a Hay a = m - mm amin

36,5 hay namin =

m amin

m - m 36,5

Nhận xét: Nếu lí luận theo phương pháp tăng giảm khối lượng cũng tìm được công thức Bây giờ áp dụng ĐLBTKL lần nữa theo hướng:

(2)

Mà namin = nHCl

→ namin =

m

m M 36,5

→ Trong các phản ứng với HCl các em có các công thức đáng nhớ là: Công thức 3: namin =

m amin

m - m 36,5

Công thức 4: namin =

m m M36,5

Nhận xét: Trên chỉ thiết lập công thức đối với amin đơn chức, theo hướng đó chúng ta có thể tổng quát cho trường hợp có x nhóm chức amin

VÍ DỤ MINH HỌA

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp amin no, đơn chức mạch hở thu được 28,6g CO2 và 18,45 gam H2O Giá trị của m là:

A. 15,7 B 13,35 C. 12,15 D. 20,6 Hướng dẫn giải

Gọi công thức chung là: C Hn 2n+3N

Dùng công thức 1: namin =

2

H O CO

n -n

1,5 = 0,25 (mol)

Dùng công thức tính n = 2,6

→ mamin = namin M = 0,25(14.2,6 + 17) = 13,35 (g)

Bản chất của việc sử dụng đại lượng trung bình thực hành giải toán hóa học là quy nhiều chất về một chất đại diện Chất đại diện này có khối lượng mol là khối lượng mol trung bình

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm amin no, đơn chức, mạch hở đồng đẳng liên tiếp thu được N2, CO2, và nước, đó tỉ lệ thể tích của CO2 và H2O tương ứng là 176:251 Tính % khối lượng các amin hỗn hợp X là:

A. 50% và 50% B. 25% và 75% C. 33,27% và 66,73% D 42,7% và 57,3%

Hướng dẫn giải Dùng công thức tính n = 3,52 Suy hai amin C3H9N và C4H11N Áp dụng phương pháp đường chéo:

3C

4C

3,52

0,52 0,48

C3H9N

(3)

3 11

nC H N 0,48 nC H N 0,52

 

3

0,48* 59

% 42,7

0,48* 59 0,52* 73

C H N 

 → %C4H11N = 57,3% → Đáp án D

Bài 3: Đốt cháy hỗn hợp Y gồm amin no, đơn chức, mạch hở đồng đẳng kế tiếp thu được CO2 và nước

có tỉ lệ 2

CO H O

V

V 13 Nếu cho 24,9g hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch Z, cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan Giá trị của m là:

A. 46,8g B. 40,5g C. 40,15g D. 20,8g Hướng dẫn giải

Dùng công thức tính n = 1,75

amin

24,9

M = 14n + 17 = 41,5 n = 0,6 (mol) 41,5

 

Áp dụng công thức 4: namin =

m

M36,5 → mm = 46,8 (g)

→ Đáp án A

Bài 4: 13,35g hỗn hợp T gồm amin, no đơn chức, mạch hở đồng đẳng liên tiếp nhau, tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thấy tạo 22,475 gam muối Công thức phân tử amin là:

A CH5N và C2H7N B C2H7N và C3H9N C. C3H9N và C4H11N D. C4H11N và C5H13N

Hướng dẫn giải Áp dụng công thức 3:

namin = m amin m - m

36,5 → namin = 0,25 (mol)

→ M 14n 17 13,35 53,4 n = 2,6

0,25

     → C2H7N và C3H9N → Đáp án B

Bài 5: X và Y là amin đơn chức, mạch hở lần lượt có phần trăm khối lượng nitơ là 31,11% và 23,73% Cho m gam hỗn hợp gồm X và Y có tỉ lệ mol tương ứng là 1:3 tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thấy tạo 44,16 gam muối Giá trị của m là:

A. 26,26 B 25,25 C. 30,15 D 10,18 Hướng dẫn giải

Ta có: X

14* 100

M = = 45

(4)

→ M 45.1 59.3 55,5 1 3



 



Dùng công thức → n amin = 0,48 (mol) → m = 55,5.0,48 = 26,64 (g)

→ Đáp án A

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Cho 20g hỗn hợp gồm amin no, đơn chức là đồng đẳng liên tiếp tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl Cô cạn dung dịch thu được 31,68g hỗn hợp muối Nếu amin được trộn theo tỉ lệ mol 1:10:5 và thứ tự phân tử khối tăng dần thì công thức của amin là:

A C2H7N, C3H9N, C4H11N B. C3H9N, C4H11N, C5H13N C. C3H7N, C4H9N, C5H11N D. CH5N, C2H7N, C3H9N

Bài 2: Hỗn hợp X gồm metylamin, etylamin và propylamin có tổng khối lượng 21,6 gam và tỉ lệ mol tương ứng là 1:2:1 X tác dụng hết với dung dịch HCl thu được dung dịch chứa gam muối ?

A 26,8g B. 30,5g C 39,12g D 40,8g

Bài 3: Cho m gam amin đơn chức bậc X tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được (m + 7,3) g muối Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 23,52 lit O2(đktc) X có thể là:

A. CH3NH2 B C2H5NH2 C C3H7NH2 D. C4H9NH2

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm các amin đồng đẳng của vinylamin thu được 41,8 gam CO2 18,9 gam H2O Giá trị của m là:

A 16,7 gam B 17,1 gam C 16,3 gam D 15,9 gam

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn m gam metylamin (CH3NH2), sinh 2,24 lít khí N2 (ở đktc) Giá trị của m là A 3,1 gam

B 6,2 gam C 4,65 gam D 1,55 gam

Bài 6: Cho hỗn hợp X gồm 0,15 mol H2NC3H5(COOH)2 (axit glutamic) 0,1 mol

(5)

A 0,75 B 0,65 C 0,70 D 0,85

Bài 7: Hỗn hợp X gồm alanin và axit glutamic Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH (dư), thu được dung dịch Y chứa (m + 30,8) gam muối Mặt khác, nếu cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được dung dịch Z chứa (m + 36,5) gam muối Giá trị của m là :

A 112,2 B 165,6 C 123,8 D 171,0

Bài 8: Amino axit X có dạng H2NRCOOH (R là gốc hiđrocacbon) Cho 0,1 mol X phản ứng hết với dung dịch HCl (dư) thu được dung dịch chứa 11,15 gam muối Tên gọi của X là :

A phenylalanin B alanin C valin D glyxin

Bài 9: Cho mol amino axit X phản ứng với dung dịch HCl (dư), thu được m1 gam muối Y Cũng mol amino axit X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được m2 gam muối Z Biết m2 – m1 = 7,5 Công thức phân tử của X là :

A C4H10O2N2 B C5H9O4N

C C4H8O4N2 D C5H11O2N

Bài 10: Cho 15 gam hỗn hợp X gồm các amin anilin, metylamin, đimetylamin, đietylmetylamin tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 1M Khối lượng sản phẩm thu được có giá trị là :

(6)

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nợi dung giảng được biên soạn công phu giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh tiếng

I.Luyện Thi Online

-Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

-Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: Ơn thi HSG lớp lụn thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II.Khoá Học Nâng Cao HSG

-Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở kỳ thi HSG

-Bời dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tở Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Q́c Gia

III.Kênh học tập miễn phí

-HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất cả môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

-HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất cả mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia

Định dạng
Số trang	6
Dung lượng	860,64 KB