- Xác định dãy đồng đẳng:
2 O 6CO + 7HO Số mol của mỗi chất:
2.1.2. PHẦN BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG 1 Bài tập xác định dãy đồng đẳng
2.1.2.1. Bài tập xác định dãy đồng đẳng 2.1.2.1.1. Chú ý về phương pháp giải
+ So sánh số mol CO2 và số mol H2O ánh sáng
CH2 CH2
Br Br
CH2 CH2 + Br2
Nếu: nCO2 < nH O2 → Dãy đồng đẳng ankan
nCO2 = nH O2 → Dãy đồng đẳng anken hoặc monoxicloankan.
nCO2 > nH O2 → Dãy đồng đẳng ankin hoặc aren.
Sau đó dựa vào M và khối lượng hỗn hợp, biện luận xác định dãy đồng đẳng. - Nếu đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon và cho toàn bộ sản phẩm vào bình nước vơi trong (hoặc Ba(OH)2)) thu được:
+ Kết tủa và dung dịch có khối lượng tăng so với ban đầu: mCO2 + mH O2 = mkết tủa + mdd tăng
+ Kết tủa và dung dịch có khối lượng giảm so với ban đầu
mCO2 + mH O2 = mkết tủa – mdd giảm
2.1.2.1.2. Bài tập minh họa
Bài 30 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon mạch hở cùng
dãy đồng đẳng, hấp thụ hồn tồn sản phẩm vào 1,8 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M
thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng 3,78 g. Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được kết tủa và tổng lượng kết tủa cả 2 lần là 18,85 g. Dãy đồng đẳng của X là dãy nào?
Hướng dẫn giải
*Các thao tác giải bài tập
+ HS dựa vào khối lượng kết tủa và khối lượng tăng để tính số mol H2O theo
cơng thức đã biết.
+ HS dựa vào số mol CO2 và H2O sinh ra để kết luận về dãy đồng đẳng theo biểu thức đã biết.
+ HS phải biện luận theo dữ kiện để kết luận về dãy đồng đẳng của X. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3↓ + H2O
a mol a mol a mol Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 b mol 2b mol b mol
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 BaCO3↓ + CaCO3↓ + 2H2O
b mol b mol b mol
( ) a + b = 1,8× 0,05 = 0,09 100 a + b + 197b = 18,85 ⇒ a = 0,04 b = 0,05
Theo đầu bài ta có:
= mk.tủa + mtăng = 3,78 + 100×0,04 = 7,78 (g) = a + 2b = 0.14 (mol)
= 7,78 - (0,14 × 44)
= 0,09
18 (mol)
Dãy đồng đẳng của X có thể là ankin hoặc aren. Nhưng đầu bài cho mạch hở nên 2 hiđrocacbon là ankin.
*Tác dụng của bài tập
- Rèn cho HS khả năng phân tích các dữ kiện đầu bài, từ đó tìm ra điểm mấu chốt để có thể kết luận được vấn đề.
- Lưu ý HS sử dụng hết các dữ kiện để tìm đáp số chính xác nhất.
Bài 31 Cho 2 hiđrocacbon A và B đồng đẳng nhau, phân tử khối của X gấp
đôi phân tử khối của Y. Dãy đồng đẳng của 2 hiđrocacbon là dãy nào?
Hướng dẫn giải
Gọi: A là CnH2n+2-2k và B là CmH2m+2-2k Vì phân tử khối của A gấp đơi B nên ta có: 14n + 2 – 2k = 2(14m + 2 – 2k)
14(n – 2m) = 2 – 2k ⇒ 7(n – 2m) = 1 – k Vậy k = 1 ⇒ A và B thuộc dãy đồng đẳng anken.
Bài 32 a. Đốt cháy 6,72 lít khí (đktc) 2 hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng tạo
thành 39,6 g CO2 và 10,8 g H2O. Xác định cơng thức chung của dãy địng đẳng trên. Hướng dẫn giải
a. Công thức chung của 2 hiđrocacbon C Hn 2n+2-2k(k là số liên kết đôi, 2 liên kết đôi bằng 1 liên kết 3). m mCO + H2O 2 CO2 n H2O n
C Hn 2n+2-2k + 3n +1- kO2 nCO + (n +1- k)H O2 2
2 →
0,3
0,3n 0,3(n +1- k) Số mol CO2 = 0,9 (mol) Số mol H2O = 0,6 (mol)
Ta có: 2 2 CO H O n = 0,3n = 0,9 n = 3 n = 0,3(n +1- k) = 0,6 k = 2 ⇒
Vậy công thức chung của dãy là: CnH2n-2.
Bài 33 a. Đốt cháy hoàn toàn 2,8 g một hợp chất hữu cơ X rồi cho toàn bộ sản phẩm hấp thụ vào dung dịch NaOH thì khối lượng dung dịch này tăng 12,4 g, thu được 2 muối có khối lượng tổng cộng 19 g có tỉ lệ số mol là 1:1. Hãy xác định dãy đồng đẳng của X.
b. Một hỗn hợp gồm hiđrocacbon A, B và H2 trộn lẫn theo tỉ lệ số mol 1:1:8, tất cả được cho vào bình kín có V khơng đổi chứa ít bột Ni, đun nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình giảm 30%. Hỏi B thuộc dãy đồng đẳng nào? Xác định CTPT của A và B. Biết rằng hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối hơi so với H2 bằng 8.
Hướng dẫn giải
Đốt cháy hợp chất hữu cơ cho sản phẩm hấp thụ vào dung dịch NaOH tạo 2 muối, chứng tỏ hợp chất gồm C, H và có thể có O.
Giả sử cơng thức của hợp chất là CxHyOz
x y z 2 2 2 y z y C H O x + - O x CO H O 4 4 2 + → +
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O a mol a mol CO2 + NaOH NaHCO3