Phản ứng xảy ra theo một giai đoạn và có hai tiểu phân tham gia.. a) 2-metylpropan-2-ol tác dụng với HBr b) Ancol sec-butylic tách nước tạo anken c) Natriphenolat tác dụng với etylbrom[r]
(1)độ điện li, số điện li, pH dung dịch
Bài 1 Tính V ml dung dịch NaOH 0,01M cần để trung hoà hoàn toàn 25 ml H2SO4 pH = 2,5 Cho
KHSO4- = 10-2 §S V = 8,95ml
Bài 2 Đánh giá pH nồng độ ion CO32- , HCO3- dung dịch Na2CO3 0,01M, biết kb1 = 10-3,67
kb2 = 10-7,65 ĐS pH = 11,13
Bài 3 Đánh giá pH dung dịch AlCl3 0,01M coi dung dịch tồn phức hiđroxo
AlOH2+ (K = 10-5) §S pH = 3,5.
Bài 4 Trộn 0,5 lit dung dịch axit fomic (HCOOH) 0,2M vào 0,5 lit dung dịch HCl 2.10-3M thu đợc dung dịch A.
a) TÝnh pH cđa dung dÞch A
b) Tính độ điện li 1 axit fomic dung dịch A
c) Nếu pha loãng 0,5 lit dung dịch axit fomic với 0,5 lit nớc cất độ điện li 2 axit
fomic trêng hợp bao nhiêu? So sánh với giải thích
Cho bit: - Th tớch dung dịch không thay đổi pha trộn - HCl điện li hoàn toàn
- HCOOH cã KA = 1,8.10-4
§S a) pH = 2,33; b) 1 = 3,7.10-2 (3,7%); c) 2 = 4,24%
> dung dịch có H+ cđa HCl c©n b»ng:
HCOOH H+ + HCOO- chun dÞch theo chiỊu nghÞch.
Bµi 5 Giá mét giät HCl 3,4.10-3M vµo 300,00 ml níc TÝnh pH cđa dung dÞch, biÕt r»ng thĨ tÝch của
một giọt 0,03 ml ĐSpH = 6,43
Bài 6 Tính pH dung dịch gồm có NaOH 1,0.10-4M vµ NaNO
2 0,1M Cho HNO2 cã Ka = 10-3,29 §S pH = 10.
Bài Trộn lẫn 50 ml dung dịch HCl với 50 ml dung dịch NaOH có pH = 13, thu đợc dung dịch A có pH = Tính nồng độ mol/lit dung dịch HCl
§S HCl = 0,12M
Bài 8 a) Tính pH dung dịch amoniac chøa 10-4 mol OH- lÝt dd A
b) Hằng số phân li dung dịch NH3 nớc Kb = 2.10-5 Tính nồng độ mol/lit NH3
trong dung dÞch A
ĐS a) pH = 10,6; b) NH3 = 8,4 10-3M
Bài 9 Giá trị pH đơn axit 0,226% 2,536 Sau pa loãng gấp đơi pH dung dịch 2,692
a) TÝnh h»ng sè ph©n li cđa axit
b) Tính nồng độ mol axit dung dịch gốc
c) Xác định khối lợng mol phân tử , viết cơng thức hố học axit biết dung dịch đầu có D = 1g/cm3
d) §S: a) K = 1,83.10-4; b) C = 0,049 mol/lit; c) M = 46, HCOOH
Bài 10 a) Dung dịch A hỗn hợp gồm HF 0,1M NaF 0,1M Tính pH cđa dung dÞch A b) TÝnh pH cđa dung dịch A hai trờng hợp nh sau
- Thêm 0,01 mol HCl vào
- Thêm 0,01 mol NaOH BiÕt h»ng sè axit cđa HF lµ Ka = 6,8.10-4
§S: a) pH = 3,17; b) pH = 3,08; pH = 3,254
Hằng số cân hố học, tốc độ phản ứng
C©u 1 (1,5đ) Có cân bằng: 2A(k) + B(k) C(k) + D(k)
Cho 10 mol khí A mol khí B vào bình dung tích lít nhiệt độ không đổi
20 0C Khi đạt trạng thái cân hỗn hợp lại 30% lợng chất B ban đầu Tính giá trị Kp,
Kc, Kx phản ứng nhiệt độ trên, biết áp suất hỗn hợp khí trạng thái cân 01 atm Cho biết đơn vị số cân
Câu 2 Cho phản ứng CO(k) + Cl2 (k) COCl2 (k) đợc thực bình kín nhiệt độ khơng đổi,
nồng độ ban đầu CO Cl2 0,4 mol/lit
a) Tính số cân phản ứng biết hệ đạt trạng thái cân cịn 50% lợng CO ban đầu
b) Sau cân đợc thiết lập ta thêm 0,1 mol CO vào lit hỗn hợp Tính nồng độ chất lúc cân thiết lập
(2)Câu 3 Xét phản ứng N2O4 2NO2
Cho 18,4 gam N2O4 vào bình chân khơng dung tích 5,90 lit 270C , đạt tới trạng thái cân
bằng, áp suất đạt atm Cũng với khối lợng N2O4 nhng 110 0C, trạng thái cân áp
suất atm , thể tích hỗn hợp khí đạt 12,14 lit Tính % N2O4 bị phân li 270C 1100C
2 Tính số cân hai nhiệt độ nghiên cứu; từ rút kết luận phản ứng (thuận) toả hay thu nhiệt
Câu Khi đun nóng NO2 bình kín đến t0C có cân
2NO2 (k) 2NO(k) + O2 (k)
Tính số cân KC phản ứng biết nồng độ NO2 ban đầu 0,3 mol/lit, nồng độ O2 lúc cân
b»ng lµ 0,12 mol/lit ĐS: KC = 1,92
Câu Dới tác dụng nhiệt, PCl5 bị phân tách thành PCl3 Cl2 theo phản ứng cân bằng:
PCl5 (K) PCl3 (K) + Cl2 (K)
ë 2730C áp suất atm ngời ta nhận thấy hỗn hợp cân có khối lợng riêng 2,48 g/l.
Tính KC KP phản ứng trªn
Cho R = 0,0821 lit.atm.mol-1.độ-1 ĐS: KC = 0,728; KP = 3,26. Câu 6
1) Ph¶n øng: CO(K) + H2O(K) CO2 (K) + H2 (K) có số cân KP 9860C 0,63 Một hỗn
hp gm mol CO v mol nớc đạt đến cân nhiệt độ dới áp suất chung atm Hỏi: a) Có mol H2 đợc tạo thành hệ lúc cân bằng? ĐS 0,68 mol
b) áp suất riêng phần khí lúc cân ?
ĐS: PHiđro = 0,34 = Pcacbonic atm; PCO = 1,16 atm; Pníc = 0,16 atm.
2) Cân phản ứng khử CO2 b»ng C: CO2 + C 2CO x¶y ë 1090 K víi h»ng sè c©n
b»ng KP = 10
a) Tính hàm lợng % khí CO hỗn hợp khí lúc cân bằng, biết áp suất chung hệ 1,5 atm ĐS: %CO = 88,27%
b) Để có hàm lợng CO 50% thể tích, áp suất chung bao nhiêu? ĐS: P = 20 atm Câu 7 (2đ) Cho 14,224 (g) I-ôt 0,112 (g) Hiđro vào bình kín V = 1,12 lít 4000C Tốc độ ban đầu
của phản ứng v0 = 9.10-5mol.l-1.phut-1 Sau thời gian, thời điểm t nồng độ HI 0,04 mol/l
Khi phản ứng H2+I2 = 2HI đạt trạng thái cân [HI] = 0,06 mol/lit a) Tính số tốc độ phản ứng thuận phản ứng nghịch:
§S K1 = 36.10-3l.mol-1.phut-1; k2 = 10-3l.mol-1.phut-1
b) Tốc độ tạo thành HI thời điểm t ? ĐS VHI = 2,6.10-5mol.l-1.phut-1 Câu 8 Độ tan PbI2 180C 1,5.10-3 (mol/lit)
a) Tính nồng độ mol/lit Pb2+ I- dung dịch bão hoà PbI
2 ë 180C
b) TÝnh tÝch sè tan cña PbI2 ë 180C
c) Muốn giảm độ tan PbI2 15 lần phải thêm mol KI vào lit dung dịch bão hoà PbI2
d) Tính độ tan PbI2 dung dịch KI 0,1M ĐS: a) [Pb2+] = 1,5.10-3M; [I-] = 3.10-3M
b) TCh× iotua = 13,5.10-9
c) 1,1419.10-2 mol
d) §é tan cđa PbI2 = 1,35.10-7
HiƯu øng nhiệt phản ứng
Bài 1 Cho phản øng: TÝnh Hx
C (graphit) + 1/2 O2 -> CO (khÝ) Hx
Cho: C (graphit) + O2 -> CO2 (khÝ) H1 = - 393,5 KJ
CO (khÝ) + 1/2 O2(k) -> CO2 (khÝ) H2 = -283,0 KJ
Bài 2. Cho biết nhiệt tạo thành H2O (khí) - 241,8 KJ/mol, nhiệt hoá H2O 44 KJ/mol;
nhiệt tạo thành HCl (khí) lµ -92,3 KJ/mol ; cđa C2H2 (khÝ) lµ 226,8 KJ/mol; cđa C2H6 (khÝ) lµ
-84,7KJ/mol
H·y tính hiệu ứng nhiệt phản ứng a 4HCl(k) + O2(k) -> 2H2O(k) + 2Cl2 Ha
b 4HCl(k) + O2(k) -> 2H2O(l) + 2Cl2 Hb
c C2H2(k) +2H2(k) -> C2H6(k) Hc
d C2H6(k) + O2(k) -> 2CO2(k) + 3H2O(l) Hd
(3)Giải phóng lợng nhiệt 173,65 kcal TÝnh H cđa ph¶n øng
Bài 4 Hiđrazin H2N-NH2 đợc dùng làm nhiên liệu tên lửa
1/ Viết phơng trình phản ứng đốt cháy hiđrazin, biết sản phẩm phản ứng tạo khí N2 nớc
2/ Xác định lợng nhiệt toả đốt cháy mol hiđrazin thể khí Cho: Liên kết Năng lợng liên kết (kJ/mol)
N -H 388
N - N 270
O = O 498
N N 944
O - H 463
Câu 5: Trong bình kín dung tích lit nhiệt độ 2270C, áp suất 4,1 atm có cân bằng:
CH4 (k) + H2O (k) CO (k) + 3H2 (k)
Nếu hỗn hợp CH4 (k) H2O(k) ban đầu có tỷ khối so với khí H2 (cùng điều kiện) 8,6 cân
đợc thiết lập áp suất bình tăng 20% 1- Tớnh hiu sut phn ng
2- Nếu hỗn hợp CH4 (k) H2O(k) ban đầu có tỷ khối so với H2 (cùng điều kiện) 8,5 c©n b»ng
đợc thiết lập áp suất bình tăng %?
PHẢN ỨNG HỮU CƠ
PHẢN ỨNG HỮU CƠ
I- Các kiểu phân cắt liên kết cộng hoá trị
1 Phân cắt đồng li
as
Cl: Cl -> Cl: Cl -> Cl + Cl + Cl
Các e dùng chung chia cho nguyên tử tạo tiểu phân mang e độc thân gọi gốc tự do
Gốc tự có e độc thân nguyên tử cacbon gọi gốc cacbo tự do
nhiệt
CH3 – H2C : CH3 CH3-H2C. + CH.3
- Các gốc tự thường bền, tồn khoảng thời gian vô ngắn - Mức độ bền chúng có khác nhau
Nếu gốc tự cấu tạo có tính đối xứng cao độ bền cao vì e độc thân giải toả
VD: .CH3 < .CH2CH3 < .CH(CH3)2 < .C(CH3)3
2 Phân cắt dị li
Nguyên tử có ĐÂĐ lớn chiếm cặp e dùng chung tạo anion , nguyên tử có ĐÂĐ nhỏ bị e tạo cation
H :Cl: -> H+ + :Cl:
(4)
(CH3)3C - Br: -> (CH3)3C+ + : Br:
- Các cacbocation thường bền, tồn khoảng thời gian vô ngắn
- Mức độ bền chúng có khác Nếu cacbocation có cấu tạo
có tính đối xứng cao độ bền cao yếu tố dương giải toả VD: (+)CH3 < (+)CH2CH3 < (+)CH(CH3)2 < (+)C(CH3)3
- Electrophin: Là loại tiểu phân có lực với electron (VD: ion dương
+ +
cacbocation, ion H3O+, NO2, Br, , phân tử có chứa nguyên tử thiếu hụt e do phân cực mạnh SO3, ICl, )
- Nucleophin: Là loại tiểu phân có lực mạnh với hạt nhân nguyên tử (VD: Các ion âm như cacbanion, HO(-) , CH3CH2O(-), I(-), những phân tử có cặp
e chưa liên kết dễ nhường đi, NH3, H2O, CH3CH2OH
II- CƠ CHẾ PHẢN ỨNG
1- Cơ chế gốc tự (sản phẩm trung gian gốc tự do) VD: CH4 + Cl2 -> CH3 – Cl + HCl
as
Cơ chế: Cl – Cl -> 2Cl.
Cl. + CH
4 -> HCl + CH.3 CH.3 + Cl – Cl -> CH3-Cl + Cl.
Sau đó: Cl + Cl -> Cl2
Cl + CH3 ->CH3 – Cl CH3. + CH3. -> CH3 – CH3 2- Cơ chế nucleophin (tác nhân nucleophin) + - (+)
(CH3)2 CH Br (CH3)2CH + Br(-) (CH3)2CH(+) + OH(-) (CH3)2CH- OH
(5)C6H6 + Br(+) C6H5(+) C6H5Br + H+
Br
Bài tập
1 Cho etan phản ứng với clo (ánh sáng), dự đoán sản phẩm tạo thành bằng cơ chế phản ứng.
2 Viết chế phản ứng propen với HBr
3 Viết chế phản ứng eten với Brom trường hợp sau - Dung môi CCl4
- Dung môi H2O
- Dung mơi dd NaCl bão hồ
4. Hãy viết cơp chế phản ứng xảy cho
a) 2-metylpropan-2-ol tác dụng với HBr
b) Ancol sec-butylic tách nước tạo anken
c) Natriphenolat tác dụng với etylbromua
d) Phản ứng este hoá ancol etylic axit axetic (H2SO4 làm xúc tác)
e) Phản ứng C6H5CHO với HCN
f) Phản ứng xà phịng hố etyl axetat III- MỘT SỐ CƠ CHẾ THÔNG DỤNG
1 Thế nucleophin lưỡng phân tử nucleophin đơn phân tử a) Thế nucleophin lưỡng phân tử (ký hiệu SN2)
Phản ứng xảy theo giai đoạn có hai tiểu phân tham gia CH3
δ+
δ-VD: CH3-CH2-Br + HO(-) -> HO CH2…Br TTCT Các chất đầu
HO – CH2 –CH3 + Br(-) Sản phẩm
b) Thế nucleophin đơn phân tử (ký hiệu SN1) Phản ứng xảy theo hai giai đoạn
- Giai đoạn 1: Chất hữu phân li thành cacbocation anion
- Giai đoạn 2: Cacbocation kết hợp với tác nhân nucleophin sinh sản phẩm chậm
VD: (CH3)3C ->- Br -> (CH3)3C(+) + Br(-) Chất đầu Cacbocation
(6)(CH3)3C(+) + HO(-) -> (CH3)3C – OH Sản phẩm
* Bậc gốc hiđrocacbon cao dễ theo chế SN1 ngược lại VD: SN2: CH3-X >CH3CH2-X>(CH3)2CH-X>(CH3)3-X
SN1: CH3-X <CH3CH2-X<(CH3)2CH-X<(CH3)3-X
- Các dẫn xuất anlyl CH2=CH-CH2-X dẫn xuất benzyl như
C6H5 -CH2-X (X cách cacbon chứa nối đơi 01 nhóm -CH2-) dễ tham gia SN1 SN2
- Các dẫn xuất vinyl CH2=CH-X dẫn xuất phenyl C6H5-X (X liên kết trực tiếp với ngun tử cacbon chứa nối đơi) khó tham gia
phản ứng theo chế
* Mối liên quan điều kiện chế phản ứng (thế d/x hal) - Nếu tăng nồng độ OH(-) chế SN2 ưu tiên hơn
- Nếu nồng độ OH(-) lỗng đun nóng ưu tiên chế SN1 2 Cơ chế tách lưỡng phân tử đơn phân tử
a) Tách lưỡng phân tử (ký hiệu E2)
ĐK: Giống chế SN2 (Dùng bazơ nồng độ cao)
Gồm 02 chất tham gia phản ứng qua 01 trạng thái chuyển tiếp, VD δ+ δ- δ- δ-
HO(-) + H-CH2-CH2 Br -> HO…H…CH2 …CH2…Br
Hệ chất đầu Trạng thái chuyển tiếp
HOH + CH2=CH2 + Br(-)
Hệ sản phẩm
b) Cơ chế tách đơn phân tử (ký hiệu E1)
- ĐK: Nồng độ bazơ thấp, dung mơi phân cực đun nóng - Phản ứng xảy theo 02 giai đoạn
Giai đoạn 1: Phân li thành cacbocation (PL chậm) Giai đoạn 2: Cacbocation bị tách H(+) tạo anken Giai đoạn xảy nhanh, ví dụ:
Chậm (+) nhanh
(CH3)2C – CH3 -> (CH3)2C – CH3
-Br(-) cation tert-butyl -H(+)
Br
(CH3)2C=CH2 isobutilen
Bài tập
(7)a) 2-metylpropan-2-ol tác dụng với HBr b) Ancol sec-butylic tách nước tạo anken c) Natriphenolat tác dụng với etylbromua
d) Phản ứng este hoá rượu etylic axit axetic (có H2SO4 làm xúc tác) e) Phản ứng giữ C6H5CHO với HCN