II.3.1 MỘT SỐLƯU Ý KHI GIẢI BÀI TỐN HỖN HỢP:

- Khai thác tắnh chất hĩa học khác nhau của từng loại hydrocacbon, viết các phương trình phản ứng.

- đặt a, b, c,Ầ lần lượt là thể tắch (hoặc số mol) khắ trong hỗn hợp.

- Lập các phương trình ựại số : bao nhiêu dữ kiện là bấy nhiêu phương trình. - Các thắ nghiệm thường gặp trong tốn hỗn hợp :

+ đốt cháy hỗn hợp trong O2 : thường dùng lượng dư O2 (hoặc ựủ) ựể phản ứng xảy ra hồn tồn, nếu thiếu oxi bài tốn sẽ trở nên phức tạp vì sản phẩm cĩ thể là C, CO, CO2, H2O, hoặc sản phẩm chỉ gồm CO2, H2O ựồng thời dư hydrocacbon.

+ Phản ứng cộng với H2 : cho hỗn hợp gồm hydrocacbon chưa no và H2 qua Ni, toC (hoặc Pd,to) sẽ cĩ phản ứng cộng.

- độ giảm thể tắch hỗn hợp bằng thể tắch H2 tham gia phản ứng. Ta luơn cĩ :

- Số mol hỗn hợp trước phản ứng lớn hơn số mol hỗn hợp sau phản ứng. n hh T> n hh S

- Khối lượng hỗn hợp trước và sau phản ứng bằng nhau (đLBTKL). mhh T = mhhS

⇒M T < M S ⇒ dT < dS

+ Phản ứng với dd brơm và thuốc tắm dư, ựộ tăng khối lượng của dd chắnh là khối lượng của hydrocacbon chưa no.

CnH2n+2-2k + kBr2 → CnH2n+2-2kBr2k

+ Phản ứng ựặc trưng của ankin-1 :

2R(C ≡ CH)n + nAg2O → 2R(C ≡CAg)n ↓ + nH2O

Khi làm tốn hỗn hợp do số mol các chất luơn thay ựổi qua mỗi thắ nghiệm do ựĩ khi qua thắ nghiệm mới ta nên liệt kê số mol của hỗn hợp sau và trước mỗi thắ nghiệm.

Lưu ý : trong cơng thức tắnh PV = nRT thì V là Vbình.

Vắ dụ :

Một bình kắn cĩ dung tắch 17,92 lắt ựựng hỗn hợp gồm khắ hidro và axetilen (ở OoC và 1 atm) và một ắt bột Ni xúc tác. Nung nĩng bình một thời gian sau ựĩ làm lạnh ựến 0oC. a) Nếu cho ơ lượng khắ trong bình qua dd AgNO3/NH3 sẽ sinh ra 1,2 gam kết tủa vàng nhạt. Tìm số gam axetilen cịn lại trong bình.

b) Cho ơ lượng khắ cịn lại qua dd Brom thấy khối lượng dung dịch tăng lên 0,41 gam. Tắnh số gam etilen tạo thành trong bình.

c) Tắnh thể tắch etan sinh ra và thể tắch H2 cịn lại sau phản ứng. Biết tỉ khối hỗn hợp ựầu (H2 + C2H2 trước phản ứng) so với H2 = 4. Bột Ni cĩ thể tắch khơng ựáng kể.

GIẢI

a) Tắnh lượng axetilen cịn dư :

Phần 1 :

Sản phẩm cháy tạo kết tủa vàng nhạt với ddAgNO3/NH3 chứng tỏ hỗn hợp cịn axetilen dư Các ptpứ : nC2Ag2 = 1,2 240 = 0,005 C2H2 + Ag2O (mol) ddAgNO 3/NH 3 → C2Ag2 ↓ + H2O

Lượng axetilen cịn lại trong bình :

nC2H2 dư = 2nC2H2 pứ = 2nC2Ag2 = 2.0,005 = 0,01 (mol) b) Tắnh số gam etilen tạo thành trong bình :

Phần 2 : Các ptpứ : C2H4 + Br2 → C2H4Br2 b → b → b (mol) C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 0,005 → 2.0,005 (mol) Áp dụng đLBT khối lượng : mbình tăng = mC2H4 + mC2H2 ⇒ mC2H4 = mbình tăng Ờ mC2H2 = 2(0,41- 0,005.26) = 0,56 (g)

o nC2H4 = 0,56

28 = 0,02 (mol)

c) Thể tắch etan sinh ra và thể tắch H2 cịn lại :

Phần 3 : 17,92

nhh =

22,4 = 0,8 (mol)

Gọi x (mol) là số mol H2 trong 0,8 mol hỗn hợp ban ựầu. M hh = 4.2 = 8 2.x + 26(0,8 −x) M hh = = 8 0,8 ⇒ x = 0,6 (mol) nC2H2 bự = 0,2 (mol) Các ptpứ : C2H2 + H2 Ni, t C →C2H4 0,02 ể 0,02 (mol) o C2H2 + 2H2 Ni, t C → C2H6 y → 2y → y (mol) Gọi y là số mol etan tạo thành.

nC2H2 pứ tạo etan = y = 0,2 Ờ (0,01 + 0,02) = 0,17 (mol)

⇒ nEtan = 0,17 (mol)

nH2 cịn lại = 0,6 Ờ (0,02 + 2.0,17) = 0,24 mol

Ghi chú : ta nên ựặt các ẩn số ngay từ ựầu và phải cùng ựơn vị. Qua mỗi thắ nghiệm sẽ giúp ta tìm một ẩn số.

Lưu ý lượng hỗn hợp mang phản ứng trong mỗi thắ nghiệm cĩ thể khác nhau nhưng tỉ lệ thành phần các chất trong hỗn hợp khơng ựổi.