PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ - CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ - Pdf 12

Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
1
HÓA HỌC HỮU CƠ LUYỆN THI ĐẠI HỌC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ - CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC HỢP
CHẤT HỮU CƠ
♣ Kiến thức cần nắm vững
Bài toán 1: Đốt cháy a mol hợp chất hữu cơ A (C, H, O, N) thu được x mol CO
2
, y mol H
2
O và z mol N
2
.
Số nguyên tử C =
2
CO
A
n
x
=
n a
; Số nguyên tử H =
2
H O
A
2n

; Tỷ lệ H/N =
2
2
H O
N
n
x
=
n y
.
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức chưa no có một liên kết
π
ở mạch carbon ta thu được CO
2

và H
2
O theo tỉ lệ mol
2 2
H O CO
n : n = 9:8
. Vậy công thức phân tử của amin là:
A. C
3
H
6
N B. C
4
H
9

2
(chú ý bài toán tăng giảm khối lượng hay bài toán quy về 100)
 H
2
O được hấp thụ bởi các chất hút nước như H
2
SO
4
đặc, CaCl
2
khan, P
2
O
5
từ đó suy ra số mol
H
2
O.
 Người ta thường đưa ra dữ kiện xác định số mol nguyên tố N bằng 2 phương pháp là phương pháp
Dumas và Kjeldahl
Phương pháp Dumas: Dẫn dung dịch qua KOH đặc thì CO
2
, H
2
O bị giữ lại trong dung dịch, N
2
bay
ra đo thể tích bằng Nitơ kế, từ đó tính số mol N
Phương pháp Kjeldahl: Chuyển N trong A thành NH
3


Trong bài toán tổng quát 1, cần lưu ý các dạng sau:

Dạng 1: Nếu A có dạng C
x
H
y
O
z
N
t
mà đề đã cho % các nguyên tố C, H, O, N (hoặc nếu chỉ cho 3
nguyên tố thì lấy 100% trừ đi % của 3 nguyên tố để xác định % nguyên tố còn lại) thì có thể áp dụng
định luật thành phần khối lượng không đổi để xác định hệ số tỷ lệ x: y: z: t. Dựa vào phân tử khối của
A để xác định CTPT của A.

%C %H %O %N
x : y :z : t : : :
12 1 16 14
=

Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
2
 Dạng 2: Xác định trực tiếp x, y, z, t dựa vào tỷ lệ (trong đó a là số mol của A)
C H O N
12x y 16z 14t 1
m m m m a

PV 2 0,112
n 0,01(mol) m 0,01 2 14 0,28(gam)
RT 0,082 273
×
= = = → = × × =
×

C
1,76
m 12 0,48(gam)
44
= × =

H
0,9
m 2 0,1(gam)
18
= × =

Suy ra: m
O
= 1,5 – (0,48 + 0,1 + 0,28) = 0,64 (gam)
(Trong trường hợp m
O
= 0 gam thì X chí chứa C, H, N)
Gọi công thức của X là C
x
H
y
O

O
2
N)
n
= 75

75n = 75

n =1.
Vậy CTPT của X là: C
2
H
5
O
2
N
2. BÀI GIẢI TÓM TẮT
Khi đã hiểu rõ phương pháp làm bài, nắm được dạng toán ta có thể giải nhanh bài toán này như sau:
2
N
14 2 PV 14 2 2 0,112
m 0,28(gam)
RT 0,082 273
× × × × ×
= = =
×

Gọi công thức của X là C
x
H


Dạng 3: Xác định CTPT thông qua phản ứng cháy. Nếu biết được khối lượng sản phẩm cháy, ta có
thể suy ra CTPT.

M
A
= 12x + y + 16z + 14t
Do đó nếu biết được số mol của 3 trong 4 nguyên tố có thể suy ra số mol nguyên tố còn lại, và tìm
được CTPT dựa vào tỷ lệ x: y: z: t.
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,46 gam hợp chất hữu cơ A được 448 ml CO
2
(d0ktc) và 0,54 gam H
2
O.
Xác định CTPT của A biết tỷ khối hơi của A so với không khí là 1,58
Hướng dẫn
Dựa vào các dữ kiện ta tính được:
C
m
= 0,24 gam ; m
H
= 0,06 gam ; m
O
= 0,16 gam
M
A
= 46 gam/mol suy ra CTPT của A là C
2
H
6

1,
n và k là số nguyên).
Chú ý: Nếu là chất khí thì ở điều thường hoặc điều kiện chuẩn: x

4.

Bài toán 1: Xác định công thức phân tử của hydrocarbon A khi biết khối lượng phân tử.
Phương pháp:
Gọi công thức tổng quát của hydrocarbon là C
x
H
y
; trong đó: x

1, y

2x + 2, y chẵn.
Ta có 12x + y = M
A


y = M – 12x
- Do y > 0

M – 12x > 0

12x < M

x <
12

Hướng dẫn:
Theo đề: Gọi công thức tổng quát của A là C
x
H
y
ta áp dụng:
14
2M


x <
12
M



30 2 30
x 2 x 2,5
14 12

≤ < ⇒ ≤ <
.
Do x nguyên dương nên chọn x = 2, mà 12x + y = 30 suy ra y = 6
Vậy công thức phân tử của A là C
2
H
6

Bài toán 2: Xác định công thức phân tử của hỗn hợp gồm nhiều hydrocarbon thuộc cùng một dãy đồng
đẳng.

+ a
2
+ …+ a
i
= n
hh

Ta có điều kiện: n
1
< n
i


n
1
<
n
< n
i
.
Ví dụ 1: Nếu hỗn hợp gồm hai chất đồng đẳng liên tiếp và
n
=1,5
Thì n
1
< 1,5 < n
2
= n
1
+1

1
= 1, n
2
= 3.
 Phương pháp 2:
Sử dung phương pháp trung bình:
Phương pháp trùng bình: Xét hỗn hợp X gồm hai hydrocarbon

Chất Khối lượng mol

Số mol % số mol
11
yx
HC

M
1
a
1

21
1
aa
a
+


22
yx
HC

( )
α−+α=
+
+
= 1xx
aa
axax
x
21
21
2211

- Số nguyên tử hydro trung bình

( )
α−+α=
+
+
= 1yy
aa
ayay
y
21
21
2211

- Thành phần % về thể tích:

%100
aa

Gọi công thức chung của hai hydrocarbon là
yx
HC .
Tương tự như trên

x, y

Tách ra công thức tổng quát mỗi hydrocarbon
HC,HC
2211
yxyx

Ta có: x
1
<
x
< x
2
, tương tự như trên

x
1
, x
2
.
Lại có: y
1
< y < y
2
; với y

= 4
- Nếu 2 hydrocarbon là hai đồng đẳng không kế tiếp thì ta thay điều kiện: y
2
= y
1
+2 bằng đk y
2
= y
1
+
2k (với k là hiệu số nguyên tử carbon).

Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
5
Bài toán 3: Giải bài toán hỗn hợp gồm nhiều hydrocarbon thuộc các dãy đồng đẳng khác nhau.
Khi bài toán cho hỗn hợp gồm nhiều hydrocarbon thuộc nhiều dãy đồng đẳng khác nhau ta có thể sử
dụng nhiều cách để giải, thường thì có thể sử dụng một trong các phương pháp sau.
Phương pháp 1: Dựa vào dữ kiện của đề để đặt công thức tổng quát của từng chất. Sau đó lập các hệ
phương trình và giải. Tuy nhiên cách giải này thường dài và chỉ áp dụng đối với các bài toán đơn giản.
Các bài toán phức tạp thường ít sử dụng phương pháp này vì phải đặt quá nhiều ẩn.
Ví dụ:
Đốt cháy hoàn toàn 0,42 gam một hỗn hợp khí X gồm alkan A và alkin B. Sản phẩm cháy cho
hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch Ca(OH)
2
0,1M, lọc tách kết tủa cân nặng 1 gam. Xác định A, B
biết thể tích hỗn hợp X ban đầu là 0,448 lit (đktc)
Hướng dẫn:

2
O
0,02 0,02 0,02 (mol)
CO
2
+ CaCO
3
+ H
2
O
→
Ca(HCO
3
)
2

0,01 (0,02 – 0,01)
Vậy
2
CO
n n a m b 0,02 0,01 0,03(mol)
= × + × = + =
(3)
Từ (1), (2) và (3) ta có:
(14n 2)a (14m 2)b 0,42 14(an bm) 2(a b) 0,42
a b 0,01
n a m b 0,03 an bm 0,03
n m 3
a b 0,02 a b 0,02
+ + − = + + − =

hoặc
k22n2n
HC
−+

(Do các hydrocarbon khác dãy
đồng đẳng nên k khác nhau)
Cách giải:
Gọi Công thức chung của các hydrocarbon trong hh là
yx
HC
(nếu chỉ đốt cháy hỗn hợp) hoặc
k22n2n
HC
−+
(nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H
2
, Br
2
, HX…)
-
Gọi số mol hỗn hợp n
hỗn hợp

-
Viết các phương trình phản ứng xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình

x, y hay n,k

 Nếu là

+ + +

Chú ý:
-
x
1


1 nếu là alkan ; x
1


2 nếu là alken, alkin ; x
1


3 nếu là alkadien…
- Chỉ có 1 hydrocarbon duy nhất có số nguyên tử C = 1, chính là CH
4
(x
1
= 1; y
1
= 4)
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
6
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,42 gam một hỗn hợp khí X gồm alkan A và alkin B. Sản phẩm cháy cho

x 1,5
=
nên trong X chắc chắn có CH
4
(hydrocarbon duy nhất có số carbon bằng 1). Từ đó dựa vào
các dữ kiện suy ra chất còn lại là C
2
H
2
.

______________________________BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI______________________________

Bài 1: (Đề TSĐH – KA 2009) Hỗn hợp khí X gồm alken M và alkin N có cùng số nguyên tử carbon
trong phân tử. Hỗn hợp X có khối lượng 12,4 gam và thể tích 6,72 lít (ở đktc). Số mol, công thức phân tử
của M và N lần lượt là

A. 0,1 mol C
2
H
4
và 0,2 mol C
2
H
2
. B. 0,1 mol C
3
H
6
và 0,2 mol C

x
y
C H

Ta có: 12x +
y
= 41,3
Chọn: x = 3,
y
= 5,3 => C
3
H
6
và C
3
H
4

Gọi a, b lần lượt là số mol của C
3
H
6
và C
3
H
4
ta có hệ:
42a 40b 12,4 a 0,2
a b 0,3 b 0,1
+ = =

⇒ = − = − =

=


Chọn câu D
Bài 3: (Đề TSĐH – KA 2007)
Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hydrocarbon mạch hở lội từ từ qua
bình chứa 1,4 lít dung dịch Br
2
0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br
2
giảm đi một nửa và khối
lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của 2 hydrocarbon là:
A. C
2
H
2
và C
4
H
6
. B. C
2
H
2
và C
4
H
8

Đặt công thức chung của 2 hydrocarbon là
n 2n+2-2k
C H ta có khối lượng bình tăng là khối lượng X
=>
X
6,7
M 33,5(g / mol) 14n 2 2k 33,5
0,2
= = ⇒ + − = (gam/mol)
Lại có: n
brom phản ứng
= 0,35 mol =
X
0,35
n k 0,2k k 1,75
0,2
× = ⇒ = =
Suy ra:
14n 33,5 2 2k 31,5 2 1,75 35 n 2,5
= − + = + × = ⇒ =
Lý luận:
Ta thấy do X phản ứng hết nên loại D.
Do
k
= 1,75 nên trong X có hydrocarbon có k = 1 nên loại A
Do
n 2,5
= nên trong X có hydrocarbon có n < 2,5 nên loại C
Vậy chọn B
Cách 2: Loại trừ

H
8
.
Hướng dẫn:
Đặt công thức của X là C
x
H
y
ta suy ra:
35,5
%Cl 100% 45,233%
12x y 36,5
12x y 36,5 78,5 12x y 42
= × =
+ +
⇒ + + = ⇒ + =

Chọn x = 3, y = 6 =>
Chọn câu A

___________________________BÀI TẬP KHÔNG LỜI GIẢI_____________________________

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm 2 alkan kế tiếp, thu được 14,56 lít CO
2
(0
o
C và 2
atm). Xác định công thức phân tử của X và tính % khối lượng mỗi alkan trong X.
Bài 2: Một hỗn hợp A gồm 2 alkan kế tiếp có khối lượng bằng 10,2 g. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A cần
36,8 gam O

Bài 7: Hỗn hợp X gồm 2 hydrocarbon A và B có khối lượng là a gam Nếu đem đốt cháy hoàn toàn X thì
thu được
132a
41
g CO
2

45a
41
g H
2
O. Nếu thêm vào X một nửa lượng A có trong X rồi đốt cháy hoàn
toàn thu được
165a
41
g CO
2

60,75a
41
g H
2
O.
1. Tìm CTPT của A và B, biết X không làm mất màu dung dịch brôm và A, B thuộc các loại
hydrocarbon đã học.
2. Tính % khối lượng của A, B trong X
3. Đem trộn b g hydrocarbon D với X rồi đốt cháy hoàn toàn thu được
143a
41
g CO


B là ete.
4. Các phản ứng oxy hóa ancol :
- Oxy hóa ancol bậc 1 tạo ra aldehyd hoặc acid mạch hở.
R-CH
2
OH →
]O[
R-CH=O hoặc R-COOH
- Oxy hóa ancol bậc 2 thì tạo ra ceton:
R-CHOH-R' →
]O[
R-CO-R'
- Ancol bậc ba không phản ứng (do không có H)
5. Tách nước từ ancol no đơn chức tạo ra alken tuân theo quy tắc zaixep: Tách nhóm -OH và H ở
nguyên tử C có bậc cao hơn
6. Ancol no đa chức có nhóm -OH nằm ở carbon kế cận mới có phản ứng với Cu(OH)
2
tạo ra dd
phức màu xanh lam.
- 2,3 nhóm -OH liên kết trên cùng một C sẽ không bền, dễ dàng tách nước tạo ra aldehyd, ceton
hoặc acid carboxylic.
R CH OH
OH
R CH O + H
2
O
R C OH
OH
OH

2 2
H O CO
n > n

ancol này là ancol no
b.
2 2
H O CO
n n
− = n
ancol
=> số nguyên tử carbon
2
CO
ancol
n
n
=
Ví dụ:
n
= 1,6 ⇒ n
1
<
n
=1,6 ⇒ phải có 1 ancol là CH
3
OH
c.
2
x

O

- ancol bậc 3 không bị oxy hóa.

____________________________ MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ ANCOL__________________________

Bài 1: (Đề TSĐH – KA 2009)
Đun nóng hỗn hợp hai ancol đơn chức, mạch hở với H
2
SO
4
đặc, thu được
hỗn hợp gồm các ete. Lấy 7,2 gam một trong các ete đó đem đốt cháy hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí
CO
2
(ở đktc) và 7,2 gam H
2
O. Hai ancol đó là
A. CH
3
OH và CH
2
=CH-CH
2
-OH. B. C
2
H
5
OH và CH
2

ta tính được số mol của ete là
0,4
n

M
ete
= 18n
=> 14n + 16 = 18n
=> n = 4
Tổng số nguyên tử C trong 2 ancol bằng 4 và như nhận xét ở trên thì có một ancol có liên kết đôi.
=>
Chọn câu A
Bài 2: (TSĐH – KA 2009) Cho hỗn hợp X gồm hai ancol đa chức, mạch hở, thuộc cùng dãy đồng đẳng.
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X, thu được CO
2
và H
2
O có tỉ lệ mol tương ứng là 3: 4. Hai ancol đó là

A. C
2
H
4
(OH)
2
và C
3
H
6
(OH)

5
(OH)
3
và C
4
H
7
(OH)
3
.
Hướng dẫn:
Ta có:
2 2
H O CO
n n
> ⇒
ancol no
Đặt công thức trung bình của 2 ancol là
z
n 2n+2
C H O


4
n
= 3(
n
+ 1)



= − . D.
V
m a
5,6
= + .
Hướng dẫn:
Theo phương trình chung của phản ứng đốt cháy ancol no đơn chức ta có:
2 2
ancol H O CO
n n – n
= =
a V
18 22,4

n
O (ancol)
= n
ancol
=
a V
18 22,4

Mà m
ancol
= m
C
+ m
H
+ m
O

= 0,8 mol
C
n
H
2n + 2
O
x
+
3 1
2
n x
+ −
O
2

→
nCO
2
+ (n + 1)H
2
O
0,2 0,8 mol
Vậy ta suy ra:
3 1
2
n x
+ −
=
0,8
0,2

11
Bài 5: (TSĐH – KA 2010) Oxy hoá hết 2,2 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức thành aldehyt cần vừa
đủ 4,8 gam CuO. Cho toàn bộ lượng aldehyt trên tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO
3
trong NH
3
,
thu được 23,76 gam Ag. Hai ancol là:
A. CH
3
OH, C
2
H
5
CH
2
OH. B. CH
3
OH, C
2
H
5
OH.

C. C
2
H
5
OH, C
3

OH a mol (M = 32) và RCH
2
OH b mol => loại đáp án C, D
Ta có sơ đồ:
3
2
CH OH HCHO 4Ag
RCH OH RCHO 2Ag
→ →
→ →

a b 0,06 a 0,05
4a 2b 0,22 b 0,01
+ = =
 

 
+ = =
 

32 0,05 (R 31) 0,01 2,2 R 29
⇒ × + + × = ⇒ =
(-C
2
H
5
)
Chọn câu B
Bài 6: (TSĐH – KA 2010)
Tách nước hỗn hợp gồm ancol etylic và ancol Y chỉ tạo ra 2 alken. Đốt

Đặt công thức của B là C
n
H
2n+2
O. Ta có:
n 1 5
n 4
3 3
+
= ⇒ =

Do tách nước ancol etylic và ancol Y chỉ tạo ra 2 alken nên Y tách nước tạo 1 alken,
Chọn câu C
Bài 7: (TSĐH – KB 2010) Hỗn hợp X gồm 1 ancol và 2 sản phẩm hợp nước của propen. Tỉ khối hơi của
X so với hydro bằng 23. Cho m gam X đi qua ống sứ đựng CuO (dư) nung nóng. Sau khi các phản ứng
xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp Y gồm 3 chất hữu cơ và hơi nước, khối lượng ống sứ giảm 3,2 gam.
Cho Y tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO
3
trong NH
3
, tạo ra 48,6 gam Ag. Phần trăm
khối lượng của propan-1-ol trong X là

A. 65,2%. B. 16,3%. C. 48,9%. D. 83,7%.
Hướng dẫn:
Hai sản phẩm hợp nước của propen là C
2
H
5
CH

C
2
H
5
CH
2
OH → C
2
H
5
CHO → 2Ag
0,025 mol ← 0,025 ← 0,45 – 0,4 mol
%m C
2
H
5
CH
2
OH =
0,025.60
100% 16,3%
46.0,2
× =
Chọn câu B
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
12
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học

2

2
H
A
n
n
=
x
2
⇒ x là số nguyên tử H linh động trong –OH hoặc –COOH.
b. Hợp chất HC: A + Na → muối + H
2
O ⇒
(PU)
NaOH
A
n
y
n
=
⇒ y là số nhóm chức phản ứng với NaOH là
– OH liên kết trên nhân hoặc –COOH và cũng là số nguyên tử H linh động phản ứng với NaOH.
Ví dụ:
-
2
H
A
n
1

A.
HO-C
6
H
4
-COOCH
3
. B. CH
3
-C
6
H
3
(OH)
2
.

C. HO-CH
2
-C
6
H
4
-OH. D. HO-C
6
H
4
-COOH.
Hướng dẫn
Theo đề a mol X phản ứng hết a mol NaOH suy ra X có chứa 1 nhóm OH phenol hoặc 1 nhóm –COOR

4
CH
2
OH. D. C
6
H
4
(OH)
2
.
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
14
Hướng dẫn
2
CO
35,2
n 0,8 mol
44
< = ⇒
số nguyên tử C
0,8
8
0,1
< =
nguyên tử C
Vậy loại câu A và câu B
Do 1 mol X chỉ tác dụng 1 mol NaOH nên X có 1 nhóm OH phenol hoặc 1 nhóm –COOR


2C
6
H
3
N
3
O
7
→ 2CO
2
+ 3H
2
+ 3N
2
+ 10CO
0,06 mol 0,06 0,09 0,09 0,3 mol
x = 0,06 + 0,09 + 0,09 + 0,3 = 0,54 mol
Chọn câu C

II. AMIN
Lý thuyết cần nắm
- Nhóm hút electron làm giảm tính base của amin.
- Nhóm đẩy electron làm tăng tính base của amin.
Ví dụ: Chiều tăng dần tính base
C
6
H
5
-NH

Ví dụ:
amin
H
n : n 1:1
+
= ⇒ amin này đơn chức
- CT của amin no đơn chức là C
n
H
2n+3
N (n ≥ 1)
- Khi đốt cháy
2 2 2 2
H O CO H O CO amin
n n n – n 1,5 n
> ⇒ = ×
-
2
CO
amin
n
n
=
số nguyên tử carbon
_______________________VÍ DỤ MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ AMIN______________________

Bài 1: (TSĐH – KA 2010)
Đốt cháy hoàn toàn V lít hơi một amin X bằng một lượng oxy vừa đủ tạo ra
8V lít hỗn hợp gồm khí carbonic, khí nitơ và hơi nước (các thể tích khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện).
Amin X tác dụng với acid nitrơ ở nhiệt độ thường, giải phóng khí nitơ. Chất X là

H
y
N
z

ta có:
o
t
x y z 2 2 2 2
y y z
C H N (x )O xCO H O N
4 2 2
+ + → + +
y 1
x 8 2x y 15
2 2
+ + = ⇒ + =
. Chọn x = 3 và y = 9, C
3
H
9
N là amin bậc 1 do tác dụng với acid nitrơ ở
nhiệt độ thường, giải phóng khí nitơ. Suy ra C
3
H
7
NH
2
. Chọn câu A
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học

2

0,1 0,1n
2n 2 x
2
+ +
0,1
x
2
0,1 mol
=> n +
2
22 xn
+
+
+ x/2 = 5
=> 4n + 2x = 8
N = 1, x = 2
=> amin: CH
2
(NH
2
)
2

n
amin
= 0,1 => n
HCl
= 0,2 mol

CH
2
NH
2
D. H
2
NCH
2
CH
2
CH
2
NH
2

Hướng dẫn:
n
HCl
= 24,0
5,36
88,864,17
=

mol
amin: R(NH
2
)
x

M =

2
O  →
o
t,ddNH
3
R-COOH + 2Ag↓
R-CH=O + 2Cu(OH)
2
→
o
t
R-COOH + Cu
2
O↓ +2H
2
O
 Nếu R là Hydro, Ag
2
O dư (hoặc viết AgNO
3
/NH
3
), Cu(OH)
2
dư:
H-CHO + 2Ag
2
O  →
o
t,ddNH

HCOONa + Ag
2
O  →
o
t,ddNH
3
NaHCO
3
+ 2Ag ↓
H-COOR + Ag
2
O  →
o
t,ddNH
3
ROH + CO
2
+ 2Ag ↓
 Aldehyd vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxy hóa:
Chất khử: Khi phản ứng với O
2
, Ag
2
O/NH
3
, Cu(OH)
2
(t
o
)

=
( và ngược lại)
 aldehyd A có 2 liên kết
π
có 2 khả năng: aldehyd no 2 chức (2
π
ở C=O) hoặc aldehyd không no
có 1 liên kết đôi (1
π
trong C=O, 1
π
trong C=C).
-
2
Cu O
aldehyd
n
x
n
= ⇒
x là số nhóm chức -CHO

2 (PU)
Cu(OH)
andehyt
n
2x
n
= ⇒
x là số nhóm chức -CHO

trong Y bằng trong
X; số mol C trong CO
2
bằng số mol C trong Y bằng trong X
nHCHO = nCO
2
= 0,35 mol
nH
2
O (HCHO, H
2
) = 0,65 mol
nH
2
O (HCHO) = nHCHO = 0,35 mol
nH
2
= 0,65 – 0,35 = 0,3 mol => %V (H
2
) = 46,15%
Chọn câu B
Bài 2: (TSĐH – KA 2009)
Cho 0,25 mol một aldehyd mạch hở X phản ứng với lượng dư dung dịch
AgNO
3
trong NH
3
thu được 54 gam Ag. Mặt khác, khi cho X phản ứng với H
2
dư (xúc tác Ni, t

2
gấp 2 lần số mol aldehyd suy ra gốc hydrocarbon của aldehyd có một liên kết đôi.
Suy ra aldehyd đó là C
n
H
2n-1
CHO (n ≥ 2)
Chọn câu A
Bài 3: (TSĐH – KA 2010)
Cho m gam hỗn hợp etanal và propanal phản ứng hoàn toàn với lượng dư
dung dịch AgNO
3
trong NH
3
, thu được 43,2 gam kết tủa và dung dịch chứa 17,5 gam muối amoni của
hai acid hữu cơ. Giá trị của m là
A. 9,5. B. 10,9. C. 14,3. D. 10,2.
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
17

Hướng dẫn:
a mol CH
3
CHO

CH
3


Bài 4: (TSĐH – KA 2007) Cho 6,6 gam một aldehyd X đơn chức, mạch hở phản ứng với lượng dư
AgNO
3
(hoặc Ag
2
O) trong dung dịch NH
3
, đun nóng. Lượng Ag sinh ra cho phản ứng hết với acid HNO
3

loãng, thoát ra 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Công thức cấu tạo thu gọn của X là:

A. CH
3
CHO. B. HCHO. C. CH
3
CH
2
CHO. D. CH
2
=CHCHO.
Bài 5: (TSĐH – KA 2007) Cho 0,1 mol aldehyd X tác dụng với lượng dư AgNO
3
(hoặc Ag
2
O) trong
dung dịch NH
3
, đun nóng thu được 43,2 gam Ag. Hydro hoá X thu được Y, biết 0,1 mol Y phản ứng vừa

(sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Công thức của X là
A. C
3
H
7
CHO. B. HCHO. C. C
4
H
9
CHO. D. C
2
H
5
CHO.

V. ACID CARBOXYLIC
+ Khi cân bằng phản ứng cháy nhớ tính carbon trong nhóm chức.

Ví dụ: C
n
H
2n+1
COOH +
3n 1
( )
2
+
O
2
→ (n+1)CO
Ví dụ: C
x
H
y
O
z
Na
t
+ O
2
→
)
2
t
x( +
CO
2
+
2
y
H
2
O +
2
t
Na
2
CO

2
H sinh ra
acid
n
x
n 2
= ⇒
x là số nhóm chức acid phản ứng với kim loại
 Lưu ý khi giải toán :
+ Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na
2
CO
3
) (bảo toàn nguyên tố Na)
+ Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO
2
) + Số mol C (trong Na
2
CO
3
) (bảo toàn
nguyên tố C)
 So sánh tính acid: Gốc hút e làm tăng tính acid, gốc đẩy e làm giảm tính acit của acid carboxylic.

___________________VÍ DỤ MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ ACID CARBOCYLIC_________________

Bài 1: (TSĐH – KA 2009) Cho hỗn hợp X gồm hai acid carboxylic no, mạch không phân nhánh. Đốt
cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X, thu dược 11,2 lit khí CO
2
(ở đktc). Nếu trung hòa 0,3 mol X thì cần


0,3 0,5 mol
x
= 1,67 => Phải có một acid có số nguyên tử C nhỏ hơn 1,67. Acid đó là HCOOH.
n
NaOH
> n
X
=> acid còn lại là đa chức.
Đặt lại công thức trung bình của 2 acid là
y
R(COOH)

y
R(COOH)
+
y
NaOH
0,3 0,5
=>
y
= 1,67.
Acid còn lại có số nhóm chức bằng số nguyên tử C trong phân tử.
Chọn câu D
Bài 2: (TSĐH – KB 2010)
Hỗn hợp Z gồm hai acid carboxylic đơn chức X và Y (M
X
> M
Y
) có tổng

Z tác dụng được với AgNO
3
/NH
3
suy ra Z có HCOOH.
nHCOOH = ½ nAg = 0,1 mol
COONaRCOOHR →
1 mol tăng 22
0,15 mol ← 11,5 – 8,2 = 3,3g
72
1,015,0
46.1,02,8
=


=
X
M
Đặt công thức của X là RCOOH. Suy ra: R + 45 = 72

R = 27 suy ra R là C
2
H
3


X: C
2
H
3


R = 15

X là CH
3
COOH
Gọi số mol của Y là a thì số mol của X là 2a, của Z là b.
Số mol của muối: 2a + b = 0,2.
Số mol của Y sau phản ứng với NaOH: a + b
a + b < 0,2

M
Y
> 8,05/0,2 = 40,25

Y không phải là CH
3
OH. Chọn câu D

VI. ESTE
 cách viết CT của một este bất kì :
Este do acid x chức và rưỡu y chức: R
y
(COO)
x.y
R’
x
.
 Nhân chéo x cho gốc hydrocarbon của ancol và y cho gốc hydrocarbon của acid.
 x.y là số nhóm chức este.

Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
20

este này khi phản ứng tạo ancol có nhóm -OH liên kết trên carbon mang nối đôi bậc 2 không bền
đồng phân hóa tạo ceton.
Ví dụ:
R COO C CH
2
CH
3
+ NaOH R-COONa + CH
2
=CHOH-CH
3

Sau đó: CH
2
=CHOH-CH
3
không bền tự đồng phân hóa thành CH
3
COCH
3- Este + NaOH → 2muối +H
2


CÁCH XÁC ĐỊNH SỐ NHÓM CHỨC ESTE:
-
(PU)
NaOH
Este
n
n
= α

α
là số nhóm chức este (trừ trường hợp este của phenol và đồng đẳng của nó)
- n
NaOH cần dùng
< 2n
este
(este phản ứng hết)

Este này đơn chứcvà NaOH còn dư.
- Este đơn chức có CTPT là: C
x
H
y
O
2


R-COOR’ (ĐK: y



2
1
OHC
COORR
COORR
yx







- Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo ra 3 muối + 1 ancol

3 este này cùng gốc ancol và do 3 acid tạo nên.
Công thức 3 este là
R
COOR’

CT 3este





'COORR
'COORR
'COORR
3




2
OHC
yx

R
C
O
O
R COONa
OH
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
21
- Hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với NaOH thu được 1 muối + 1 ancol:
Có 3 trường hợp xảy ra:
+ TH1: 1 acid + 1 ancol



OH'R
RCOOH

+ TH2: 1 acid + 1 este (cùng gốc acid)



'
R
.
- Hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với dd NaOH thu được 1 muối + 2 ancol.
Có hai trường hợp :
+ TH1: 1 ancol + 1 este



'RCOOR
OH'R

+ TH 2: 2 este cùng gốc acid



2
1
RCOOR
RCOOR

 Lưu ý: Nếu giả thiết cho các hợp chất hữu cơ đồng chức thì mỗi phần trên chỉ có 1 trường hợp là hỗn
hợp 2 este (cùng gốc ancol hoặc cùng gốc acid).

2. ESTE ĐA CHỨC :
a. Do acid đa chức + ancol đơn chức: R(COOR’)
x
(x

2)

C
x
H
y
O
2
(y


2x) vì vậy ta phải có phương pháp đổi từ CTCT sang CTPT để dễ giải.
Ví dụ: Este 3 chức do ancol no 3 chức + 3 acid đơn chức (có 1 acid no, iacid có 1 nối đôi, 1 acid có một
nối ba) (este này mạch hở)

Phương pháp giải:
+ este này 3 chức

Pt có 6 nguyên tử Oxy
+ Số lkết
π
: có 3 nhóm –COO- mỗi nhóm có 1 lk
π


3
π
.
+ Số lk
π

trong gốc hydrocarbon không no là 3 ( 1

2y-3
COO
C
a
H
2a-1⇔
C
m+x+y+a+3
H
2m+2x+2y+2a-4
O
6

Đặt: n = m + x + y + a + 3

C
n
H
2n-10
O
6

 Chú ý: Phản ứng este hóa giữa acid và ancol: (phản ứng không hoàn toàn)
+ Ancol đa chức + acid đơn chức :
xRCOOH + R’(OH)n
o
H ,t

x

n
 Ngoài ra còn những este đăc biệt khác :
- Este do ancol đa, acid đa và acid đơn :
Ví dụ:

Khi phản ứng với NaOH tạo ra R(COONa)
2
, R’COONa và R’’(OH)
3
+ NaOH → muối của acid đa + ancol đa và ancol đơn
Hoặc este - Este do acid tạp chức tạo nên :
Ví dụ: R-COO-R’-COO-R’’ khi phản ứng NaOH tạo: R-COONa, HO-R’-COONa và R’’OH
MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN VỀ ESTE
- Este + NaOH
o
t
→
muối + nước
-
(PU)
NaOH
este

n
H
2n
O
2

R
COO
COO
R'
COO R"
R
COO
COO
R"
R'
COO
R
(COOR')
x
(COOH)
(n-x)
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
23
________________________VÍ DỤ MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ ESTE________________________

Bài 1: (TSĐH – KA 2009)

H
5
và CH
3
COOC
3
H
7
. D. CH
3
COOCH
3
và CH
3
COOC
2
H
5
.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m
NaOH
= 0,94 + 2,05 – 1,99 = 1g
nNaOH = 0,025 mol
Giả sử este đơn chức, đặt công thức trung bình của 2 este là: RCOO
R

=> muối là RCOONa, M
muối
= 82

. Giải trường hợp này không thu được kết quả phù
hợp.
Chọn câu D
Bài 2: (TSĐH – KA 2009)
Chất hữu cơ X có công thức phân tử C
5
H
8
O
2
. Cho 5 gam X tác dụng vừa hết
với dung dịch NaOH, thu được một hợp chất hữu cơ không làm mất màu nước brom và 3,4 gam một
muối. Công thức của X là

A. CH
3
COOC(CH
3
)=CH
2
. B. HCOOC(CH
3
)=CHCH
3
.

C. HCOOCH
2
CH=CHCH
3

A. 22,80. B. 34,20. C. 27,36. D. 18,24.
Bài 4: Câu 6: Để trung hòa hết 10,6 gam acid carboxilic A cần dùng vừa đủ V ml dung dịch NaOH 1M.
Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 15 gam chất rắn. Giá trị của V là

A. 100 ml. B. 200 ml. C. 300ml. D. 400 ml.
Hướng dẫn:
Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:
1 mol R(COOH)x phản ứng với x mol NaOH tạo ra 1 mol R(COONa)x khối lượng chất rắn tăng 22x g
a mol R(COOH)x phản ng với ax mol NaOH tạo ra 1 mol R(COONa)x thì m chất rắn tăng 22ax = 4,4 g
Vậy ax = n NaOH = 0,2 mol, V = 200 ml.
Chọn câu B
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
24
VII. BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC
CT chung: C
n
H
2n+2-x-2k
X
x
với X là nhóm chức hóa học: -OH, -CHO, -COOH, -NH
2

- Giả thiết cho CT dạng phân tử và một số tính chất của hợp chất hữu cơ.
Phương pháp: Đưa CTPT về dạng CTCT có nhóm chức của nó.
- Đặt điều kiện theo công thức chung :
+ Nếu no: k = 0 thì ta luôn có số nguyên tử H = 2 số nguyên tử C + 2 – số nhóm chức.


Ct ancol là C
4
H
8
(OH)
2

Ví dụ 2: Một acid hữu cơ có CTPT là (C
4
H
3
O
2
)
n
, biết rằng acid hữu cơ này không làm mất màu dd nước
brom. Xác định CTCT của acid ?
+ Đưa về dạng cấu tạo: (C
4
H
3
O
2
)
n


C
4n

Vậy công thức của acid là C
6
H
4
(COOH)
2
(vẽ CTCT: có 3 CT). HẾT
Tài liệu ôn thi Tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học – Cao đẳng môn Hóa học Copyright © 2010
25

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP HÓA HỮU CƠ QUA ĐỀ TUYỂN SINH ĐẠI HỌC 2010

ĐỀ TUYỂN SINH ĐẠI HỌC KHỐI A – NĂM 2010
Câu 1: Aceton được điều chế bằng cách oxi hoá cumen nhờ oxi, sau đó thuỷ phân trong dung dịch
H
2
SO
4
loãng. Để thu được 145 gam aceton thì lượng cumen cần dùng (giả sử hiệu suất quá trình điều
chế đạt 75%) là
A. 300 gam. B. 600 gam. C. 500 gam. D. 400 gam.
Câu 2: Trong số các phát biểu sau về phenol (C
6
H

5
COOH.

Câu 4: Cho sơ đồ chuyển hoá: A. propan-1,2-diol. B. propan-1,3-diol. C. glicerol. D. propan-2-ol.
Câu 5: Cho sơ đồ chuyển hoá:

Tên của Z là:
A. acid oleic. B. acid linoleic. C. acid stearic. D. acid panmitic.
Câu 6: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C
2
H
2
và 0,03 mol H
2
trong một bình kín (xúc tác Ni), thu
được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ vào bình nước brom (dư), sau khi kết thúc các phản ứng, khối
lượng bình tăng m gam và có 280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra. Tỉ khối của Z so với H
2

10,08. Giá trị của m là
A. 0,585. B. 0,620. C. 0,205. D. 0,328.
Câu 7: Hỗn hợp khí X gồm đimetylamin và hai hydrocarbon đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy hoàn
toàn 100 ml hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ, thu được 550 ml hỗn hợp Y gồm khí và hơi nước.
Nếu cho Y đi qua dung dịch acid sunfuric đặc (dư) thì còn lại 250 ml khí (các thể tích khí và hơi đo ở
cùng điều kiện). Công thức phân tử của hai hydrocarbon là
A. CH
4

thể tích khí CO
2
bằng 6/7 thể tích khí O
2
đã phản ứng (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện). Cho m
gam X tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch KOH 0,7M thu được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được
12,88 gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 10,56. B. 7,20. C. 8,88. D. 6,66.
Câu 9: Trong số các chất: C
3
H
8
, C
3
H
7
Cl, C
3
H
8
O và C
3
H
9
N; chất có nhiều đồng phân cấu tạo nhất là
A. C
3
H
9
N. B. C


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status