PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN -THPT EAHLEO YM:cungcong

1

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỮU CƠ và VÔ CƠ
& MỘT SỐ LƯU Ý VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ

A-GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM VÔ CƠ
1/ H
2
SO
4
 2H
+
+ SO
4
2-
 H
2

HCl  H
+
+ Cl
-

VD1:Cho 2,81 g hỗn hợp Fe
2
O

Giải: nH
2
=0,25 > nHCl =nCl = 0,25.2 =0,5. m muối =8 + 0,5.35,5=25,75 gam
VD3Cho 11 gam hỗn hợp 2 kim loại tan hoàn toàn trong HCl dư thấy có 8,96 lít khí thoát ra (đkc) v à dd X,
cô cạn dd X thì khối lượng hỗn hợp muối khan thu được là (gam):
Giải: nH
2
=0,4 > nHCl =nCl
-
= 0,4.2 =0,8. m muối =kl kim loại +kl ion Cl
-
=11+0,8.35,3=39,4 gam
2/ Axít + Ocid bazơ ( kể cả ocid bazơ không tan)
VD1: Fe
2
O
3
 a mol
Phản ứng dung dịch HCl
Fe
x
O
y
 b mol

n
O

VD:
Dung dịch H
2
SO
4
phản ứng với hổn hợp: Fe(OH)
3
amol, Al(OH)
3
bmol, Cu(OH)
2
cmol
n
OH
-
= 3a+3b+2c = n
H
+

4/ Axít + Kim Loại  Muối và giải phóng khí H
2

VD: Na H  ½ H
2

 H
2
O
nH
+

+ M


M
n+

+ n/2
HPP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN -THPT EAHLEO YM:cungcong

2

3/2a+b = 0,25
27a +56 b= 8,3 > a=b= 0,1 mol
VD 2: Cho m gam nhôm,Magiê, sắt vào 250 ml dd X chứa hh axít HCl 1M,H
2
SO
4
0,5 M, thu được 0,2375
mol khí H
2
và dd Y.Tính pH của dd Y.

 bmol + CO  n
O(trong oxít)
= a+3b

CO + O  CO
2

a+3b  a+3b  a+3b
VD:Một hỗn hợp X gồm Fe
2
O
3
, FeO và MgO có khối lượng là 4,24 g trong đó có 1,2 g MgO. Khi cho X
phản ứng với CO dư (phản ứng hoàn toàn), ta được chất rắn A và hỗn hợp CO và CO
2
. Hỗn hợp này khi qua
nước vôi trong cho ra 5 g kết tủa. Xác định khối lượng Fe
2
O
3
, FeO trong hỗn hợp X.
Giải: m 2 oxit sắt là: 4,24 –1,2 =3,04 gam > 160 a +72 b =3,04
n CO
2
= n O(trong 2 oxit sắt) = 0,05 > 3a +b = 0,05 > a=0,01 ; b= 0,02
6/ Phản ứng giữa 2 ion chỉ xảy ra khi sản phẩm có chất kết tủa, dễ bay hơi, điện li yếu.
VD
1
: Ca
2+

2
: Dung dịch chứa amol AlCl
3
, bmol CuCl
2
, cmol NaCl phản ứng dung dịch AgNO
3
dư thu dmol kết tủa.
Mối liên hệ a,b,c,d
n
Cl
-
= 3a+2b+c
 n
AgCl 
= n
Cl
-
= n
Ag
+
phản ứng
= 3a+2b+c = d
Ag
+
+ Cl
-
 AgCl
7/ Định luật bảo toàn khối lượng:
m

1
: Dung dịch chứa amol Al
3+
, bmol Ca
2+
, cmol SO
4
2-
, dmol Cl
-
.
Ta co: 3a + 2b = 2c + d
VD
2
: m
g
hổn hợp Fe, Mg, Zn phản ứng dung dịch HCl dư thu (m+m
1
) gam muối.
m
g
hổn hợp trên phản ứng dung dịch HCl thu bao nhiêu gam muối?
. m
muối clorua
= m
kim loại
+ m
Cl
-
 m

1
m

. muối sunfat = m +
71
1
m
x 96
VD3:Cho m g hỗn hợp Cu, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HNO
3
loãng, dư thu được dung dịch A. Cô cạn
dung dịch A thu được (m+62) gam muối khan. Nung hỗn hợp muối khan trên đến khối lượng không đổi thu
được chất rắn có khối lượng là:
Giải: n NO
3
-
=62:62 = 1mol > 2NO
3
-
> O
2-
. n O
2-
=0,5 mol
CO + O
( trong oxít)

t
o


2+
,(0,24+a) mol SO
4
2-
.
áp dụng Đlbt điện tích: 3.0,12 +2.2a =2(0,24 +a) a=0,06
9/ Bảo toàn nguyên tố :
VD
1
: Cho 1mol CO
2
phản ứng 1,2mol NaOH thu m
g
muối. Tính m?
.
2
-
CO
OH
n
n
= 1,2  sản phẩm tạo 2 muối
. Gọi CT 2 muối NaHCO
3
 amol BT nguyên tố Cacbon: a+b = 1 a= 0,08mol
Na
2
CO
3
 bmol BT nguyên tố Natri: a+2b = 1,2  b = 0,02mol

Hấp thụ hoàn toàn 0,12 mol SO
2
vào 2,5 lít dd Ba(OH)
2
a mol/l thu được 0,08 mol kết tủa. gí trị của a là bao
nhiêu.
Giải:n BaCO
3
=0,08  n C còn lại tạo Ba(HCO
3
)
2
= 0,04  nBa(HCO
3
)
2
=0,02
n Ba =n Ba(OH)
2
=0,08 + 0,02 =0,1  C
M
=0,1/2,5 =0,04 M
VD 4:Hòa tan 5,6 gam Fe vào dd H
2
SO
4
dư thu dược dd X.dd X phản ứng vừa đủ với V lít dd KMnO
4
0,5 M
giá trị của V là?

n
FexOy
= 0,3  n
Fe
2y/x
= 0,3x

x = 3
0,3x  0,3(3x-2y)  y = 4 hoặc x=y=1
N
+5
+ 3e  N
+2
0,3.(3x – 2y) = 0,3  3x – 2y = 1
0,3 0,1
Vậy CTPT : Fe
3
O
4
hoặc FeO
11/ Xác định CTPT chất :
VD :
1 oxít của sắt có % mFe chiếm 70%. Xác định CTPT của oxít.
Gọi CT của oxít là: Fe
x
O
y


y

, với k là số liên kết

, k

0.
I- DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng.
PP1:Gọi CT chung của các hidrocacbon
k
n
n
HC
22
2

(cùng dãy đồng đẳng nên k giống nhau)
- Viết phương trình phản ứng
- Lập hệ PT giải

n
, k.
- Gọi CTTQ của các hidrocacbon lần lượt là
k2n2nk2n2n
2211
H
C
,
H
C

và số mol lần lần lượt là

+… =n
hh

Ta có đk: n
1
<n
2


n
1
<
n
<n
2
.
Thí dụ : + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liên tiếp và
n
=1,5
Thì n
1
<1,5<n
2
=n
1
+1

0,5<n
1
<1,5


y,x

- Tách ra CTTQ mỗi hidrocacbon

H
C
,
H
C
2211
yxyx

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

1
=2, y
2
=4
nếu là đđ không kế tiếp thì ta thay ĐK : y
2
=y
1
+2 bằng đk y
2
=y
1
+2k (với k là hiệu số nguyên tử
cacbon).
Cho vài thí dụ:
II. DẠNG 2: Tìm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phân tử:
 Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là C
x
H
y
; Đk: x

1, y

2x+2, y chẳn.
+ Ta có 12x+ y=M
+ Do y>0

12x<M



12x<58

x<4,8 và do y

2x+2

58-12x

2x+2

x

4

x=4 ; y=10

CTPT hydrocacbon là C4H10.
III. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP
Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi :
- Cách 1 :
Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn thời gian.
- Cách 2: Gọi chung thành một công thức
yx
HC
hoặc
k22n2n
HC

(Do các hydrocacbon khác dãy đồng

+… =nhh
aa
axax
x
21
2211





aa
ayay
y
21
2211





Nhớ ghi điều kiện của x
1
,y
1
…
+ x
1



1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là
k22n2n
HC


a.Phản ứng với H
2
dư (Ni,t
o
) (Hs=100%)
k22n2n
HC

+
k
H
2

 
o
t,Ni
2n2n
HC

hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H
2
dư
Chú ý
: Phản ứng với H
2


+
k
HX

kk2n2n
XHC


d.Phản ứng với Cl
2
(a's'k't')
k22n2n
HC

+
k
Cl
2


HClxClHC
kk22n2n



e.Phản ứng với AgNO
3
/NH
3

H
2n+2-x
Cl
x
+ xHCl ĐK: 1

x

2n+2
C
n
H
2n+2

 
Crackinh
C
m
H
2m+2
+ C
x
H
2x
ĐK: m+x=n; m

2, x

2, n


2
, Br
2
, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2
VD: C
n
H
2n-2
+ 2H
2

 
o
t,Ni
C
n
H
2n+2

+ Phản ứng với dd AgNO
3
/NH
3

2C
n
H
2n-2
+ xAg
2

+ Cách xác định số liên kết

ngoài vòng benzen.
Phản ứng với dd Br2

nhydrocacbo
Br
n
n
2


là số liên kết

ngoài vòng benzen.
+ Cách xác định số lk

trong vòng:
Phản ứng với H
2
(Ni,t
o
):

nhydrocacbo
H
n
n
2


Vậy nó có k=5

CTTQ là C
n
H
2n+2-k
với k=5

CTTQ là C
n
H
2n-8

CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN


PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN -THPT EAHLEO YM:cungcong

6

VÍ DỤ 1 :Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp ,thu được 3,36 lít CO
2
(ĐKTC).Hai ankan
trong hỗn hợp là:
Giải : số nt cacbon trung bình= số mol CO
2
: số mol 2 ankan > CTPT
VD 2 :Đốt cháy 6,72 lít khí (ở đktc) hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng tạo thành 39,6 gam CO
2
và 10,8

có 16 brôm phản ứng.Hai anken là
Giải:n
Br2
= 0,1 =n
2anken
>số nguyên tử cacbon trung bình =
14.1,0
6,4
=3,3
 CTPT 2anken là: C
3
H
6
và C
4
H
8

VD 4:Khi đốt cháy 1hh gồm:0,1 mol C
2
H
4
và 1 hydrocacbon A,thu được 0,5 mol CO
2

và 0,6 mol H
2
O.CTPT của hydrocacbon A là:
Giải:nH
2

(0,5 –0,1.2): 0,1 =3 > ctpt của A là: C
3
H
8

V- MỘT SỐ DẠNG BIỆN LUẬN KHI BIẾT MỘT SỐ TÍNH CHẤT
PHƯƠNG PHÁP:
+ Ban đầu đưa về dạng phân tử
+ Sau đó đưa về dạng tổng quát (có nhóm chức, nếu có)
+ Dựa vào điều kiện để biện luận.
VD1
: Biện luận xác định CTPT của (C
2
H
5
)
n


CT có dạng: C
2n
H
5n

Ta có điều kiện: + Số nguyên tử H

2 số nguyên tử C +2

5n


2 số nguyên tử C + 2 - số nhóm chức

2n

2.2n+2-n

n

2.
+ 2n+n là số chẳn

n chẳn

n=2

CTPT là: C
2
H
4
Cl
2
.
VD3:
Biện luận xác định CTPT (C
4
H
5
)
n
, biết nó không làm mất màu nước brom.

+ Quy luật thế vào vòng benzen
+ Phản ứng tách HX tuân theo quy tắc Zaixep.

C. NHÓM CHỨC
I- RƯỢU:
1) Khi đốt cháy rượu:
22
COOH
nn 

rượu này no, mạch hở.
2) Khi tách nước rượu tạo ra olefin

rượu này no đơn chức, hở.
3) Khi tách nước rượu A đơn chức tạo ra chất B.
-
1d
A/B


B là hydrocacbon chưa no (nếu là rượu no thì B là anken).
-
1d
A/B


B là ete.
PP GIẢI TỐN HĨA HỌC-GV NGUYỄN HỒNG NGUN -THPT EAHLEO YM:cungcong

7

5) Tách nước từ rượu no đơn chức tạo ra anken tn theo quy tắc zaixep: Tách -OH và H ở C có bậc
cao hơn
6) - Rượu no đa chức có nhóm -OH nằm ở cacbon kế cận mới có phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra
dd màu xanh lam.
- 2,3 nhóm -OH liên kết trên cùng một C sẽkhơng bền, dễ dàng tách nước tạo ra anđehit, xeton
hoặc axit cacboxylic.
- Nhóm -OH liên kết trên cacbon mang nối đơi sẽ khơng bền, nó đồng phân hóa tạo thành
anđehit hoặc xeton.
CH
2
=CHOH

CH
3
-CHO
CH
2
=COH-CH
3


CH
3
-CO-CH
3
.
CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN
Rượu no
a. Khi đốt cháy rượu :
no

n
=1,6  phải có 1 rượu là CH
3
OH
b.
2
x

rượu
H
n
n
2
 x là số nhóm chức rượu ( tương tự với axít)
c. rượu đơn chức no (A) tách nước tạo chất (B) (xúc tác : H
2
SO
4
đđ)
. d
B/A
< 1  B là olêfin
. d
B/A
> 1  A là ete
d. + oxi hóa rượu bậc 1 tạo anđehit : R-CHO
 
0
,tCu
R- CH= O

x
 x là số ngun tử H linh động trong – OH hoặc -
COOH.
PP GIẢI TỐN HĨA HỌC-GV NGUYỄN HỒNG NGUN -THPT EAHLEO YM:cungcong

8

b/ Hợp chất HC: A + Na  muối + H
2
O 
y
A
NaOH
n
ứng
phản
n
 y là số nhóm chức phản ứng với
NaOH là – OH liên kết trên nhân hoặc – COOH và cũng là số ngun tử H linh động phản ứng với
NaOH.
VD : .
1
n
n
A
H
2

 A có 2 ngun tử H linh động phản ứng Natri
.

-NH
2
<C
2
H
5
NH
2
<(CH
3
)
2
NH
2
(tính bazơ tăng dần)
CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN

x

amin
H
n
n
 x là số nhóm chức amin
VD: n
H
+
: n
amin
= 1 :1  amin này đơn chức

2
(t
o
)
R-CH=O +Ag
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, Cu(OH)


 Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng
gương.
HCOOH + Ag
2
O
 
o
t,ddNH
3
H
2
O + CO
2
+2Ag


HCOONa + Ag
2
O
 
o
t,ddNH
3
NaHCO
3
+ 2Ag


H-COOR + Ag

andehyt. chức nhóm sốlà x
n
n
anđehyt
Ag
 x2

+ Trường hợp đặc biệt : H-CH = O phản ứng Ag
2
O tạo 4mol Ag nhưng %O = 53,33%
PP GIẢI TỐN HĨA HỌC-GV NGUYỄN HỒNG NGUN -THPT EAHLEO YM:cungcong

9

+ 1 nhóm andehyt ( - CH = O ) có 1 liên kết đơi C = O  andehyt no đơn chức chỉ có 1 liên kết  nên
khi đốt cháy
22
COOH
n
n

( và ngược lại)
+ andehyt A có 2 liên kết  có 2 khả năng : andehyt no 2 chức ( 2 ở C = O) hoặc andehyt khơng no
có 1 liên kết đơi ( 1 trong C = O, 1  trong C = C).
b. +
andehyt chức nhóm sốlà
n
n
andehyt
OCu

H
2n+1
COOH +
)
2
1n3
(

O
2

(n+1)CO
2
+ (n+1)H
2
O
+ Riêng axit fomic tráng gương, phản ứng với Cu(OH)
2
tạo

đỏ gạch.
 Chú ý axit phản ứng với Cu(OH)
2
tạo ra dd màu xanh do có ion Cu
2+

+ Cộng HX của axit acrylic, axit metacrylic, andehit acrylic nó trái với quy tắc cộng Maccopnhicop:
VD: CH
2
=CH-COOH + HCl

2
t
x( 
CO
2
+
2
y
H
2
O +
2
t
Na
2
CO
3
CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN

COOH) - (axít chức nhóm sốlà x
n
ứng
phản
n
axít
OH
-
 x

 Chí có axít fomic ( H-COOH) tham gia phản ứng tráng gương


loại) kim ứng phản(axít chức nhóm sốlà x
n
n
axít
H
2

2
sinh
x
ra

 Lưu ý khi giải tốn :
+ Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na
2
CO
3
) (bảo tồn ngun tố Na)
+ Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO
2
) + Số mol C (trong Na
2
CO
3
) (bảo tồn
ngun tố C)
 So sánh tính axit : Gốc hút e làm tăng tính axit, gốc đẩy e làm giảm tính acit của axit cacboxylic.
VI. ESTE :
 cách viết CT của một este bất kì :

t
R-COONa + CH
2
=CH-OH x

y
CH
3
-
CH=O

Đp hóa
PP GII TON HểA HC-GV NGUYN HONG NGUYấN -THPT EAHLEO YM:cungcong

10
Este + NaOH

1 mui + 1 xeton

este ny khi phn ng to ru cú nhúm OH liờn
kt trờn cacbon mang ni ụi bc 2 khụng bn ng phõn húa to xeton.
+ NaOH

o
t
R-COONa + CH
2

1 sn phm duy nht

Este n chc 1 vũng

+NaOH

o
t
CCH XC NH S NHểM CHC ESTE :


Este
ửựng)NaOH(phaỷn
n
n


l s nhúm chc este (tr trng hp este ca phenol v ng ng
ca nú)
n
NaOH
cn <2n
este
(este phn ng ht)

Este ny n chcv NaOH cũn d.
Este n chc cú CTPT l : C

R,R ; K : R1<
'
R
<R2

CT
2
2
1
OHC
COORR
COORR
yx







Hn hp este n chc khi phn ng vi NaOH to ra 3 mui + 1 ru

3 este ny cựng gc
ru v do 3 axit to nờn.
CT 3 este l
R
COOR

CT 3este




'COORR
'COORR
'COORR
23
12
11



2
OHC
yx

Hn hp 2 cht hu c n chc khi phn ng vi NaOH thu c 1 mui + 1 ru : Cú 3 trng
hp xy ra :
+ TH1 : 1 axit + 1 ru



OH'R
RCOOH

+ TH2 : 1 axit + 1 este (cựng gc axit)



'RCOOR
RCOOH


11
 Hỗn hợp hai chất hữu cơ khi phản ứng với dd NaOH thu được hai muối + 1 rượu (đều đơn chức).
Có hai trường hợp :
+ TH1 : 1 axit + 1 este



'RCOOR
RCOOH

+ TH2 : 2 este (cùng gốc rượu) :



'COORR
'COORR
2
1

RCOO
'
R
.
Hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với dd NaOH thu được 1 muối + 2 rượu. Có hai
trường hợp :
+ TH1 : 1 rượu + 1 este





este này có tối thiểu hai chức.

VD : (3 chức este mà chỉ thu được 2 rượu)

- Nếu este này có 5 nguyên tử oxi

este này tối đa hai chức
este (do 1 chức este có tối đa hai nguyên tử oxi)
b) - Do axit đơn + rượu đa : (RCOO)
y
R’ (y

2)
+ Tương tự như phần a.
c) Este do axit đa + rượu đa : R
y
(COO)
x.y
R’
x
(ĐK : x,y

2)
nếu x=y

CT : R(COO)xR’
Khi cho este phản ứng với dd NaOH ta gọi Ct este là RCOOR’ nhưng khi đốt ta nên gọi CTPT là
C
x

CT có dạng : CnH2n+2-2kO6 với k=6

CT : CnH2n-10O6.
+ Gọi CTCT là :


C
m+x+y+a+3
H
2m+2x+2y+2a-4
O
6Đặt : n=m+x+y+a+3

C
n
H
2n-10
O
6

 Chú ý : Phản ứng este hóa giữa axit và rượu : (phản ứng không hoàn toàn)

+ Rượu đa chức + axit đơn chức :

xRCOOH + R’(OH)n
(RCOO)
x

1
COOR
2
COOR
1
C
m
H
2m+1
COO
C
x
H
2x-1
COO
C
y
H
2y-3
COO
C
a
H
2a-1
H
+
, t
o
H
+


Este do axit tạp chức tạo nên :
VD : R-COO-R’-COO-R’’ khi phản ứng NaOh tạo : R-COONa, và R’’OH
VD :

khi phản ứng với NaOH tạo : CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN :
 Este + NaOH

0
t
muối + nước

nó).cuả đẳng đồngvà (
phenolcủa este biệt đặc hợptrườngtrừ este chức nhóm sốlà
n
ứng
phản
n
este
NaOH
xx 

VD: CH
3
– COOC
6
H

này

este
n
n
22

VII. BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CƠNG THỨC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ CĨ NHĨM 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 cơng thức chung :
+ Nếu no : k=0 thì ta ln có số ngun tử H = 2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức.
+ Nếu khơng cho no thì ta có : số ngun tử H

2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức.
VD1 : Một rượu no có cơng thức là (C

(OH)
2

VD2 : Một axit hữu cơ có CTPT là (C
4
H
3
O
2
)
n
, biết rằng axit hữu cơ này khơng làm mất màu dd nước
brom. Xác định CTCT của axit ?
+ Đưa về dạng cấu tạo : (C
4
H
3
O
2
)
n


C
4n
H
3n
O
2n


CT). R
COO
COO
R'
COO R"
R
COO
COO
R"
R'
COO
R'
OH
COONa
R
COO
R
OOC
R'
OH
COONa
Tách và tinh chế chất

Gv: Nguyễn Cửu Phúc

CHUYÊN HÓA 12-LTĐH Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 8


ANKEN
R–CH =CH
2
+ Br
2
→ R–CHBr –CH
2
Br
R–CHBr–CH
2
Br + Zn → R–CH=CH
2
+ ZnBr
2

thu lấy anken khí bay ra (hoặc chiết
lấy anken lỏng phân lớp)
ANK-1-IN
2R–C≡CH + Ag
2
O
⎯→
NH
3
2R–C ≡ CAg ↓ + H
2
O
R–C≡CH + [Ag(NH
3
)

6
H
5
–ONa + HCl → C
6
H
5
–OH + NaCl
làm lạnh để kết tinh hoàn toàn
phenol rồi lọc lấy.
ANILIN
C
6
H
5
–NH
2
+ HCl → C
6
H
5
NH
3
Cl
C
6
H
5
–NH
3

⎯⎯→
Ni
t
0
RCH
2
OH
RCH
2
OH + CuO
⎯⎯→
t
0
RCHO + Cu + H
2
O
-Làm lạnh hay hòa tan vào nước
-Hóa hơi rồi dẫn qua CuO, t
o
AXIT HỮU CƠ
2R–COOH +Ba(OH)
2
→ (R –COO)
2
Ba + 2H
2
O
(R–COO)
2
Ba +H

2
.
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
↓ + H
2
O
CaCO
3
+ 2HCl → CaCl
2
+ H
2
O +CO
2
↑
Hỗn hợp khí còn lại dẫn qua dung dòch AgNO
3
trong NH
3
lọc lấy ↓ cho tác dụng với dung dòch HCl sẽ tách
riêng được C
2
H
2
.

không phản ứng thoát ra khỏi dung dòch Br
2
. Dung dòch
nhận được cho tác dụng bột Zn đun nóng tái tạo được C
2
H
4
.
CH
2
=CH
2
+ Br
2
→ CH
2
Br–CH
2
Br ;
CH
2
Br–CH
2
Br + Zn ⎯→
t
o
CH
2
=CH
2

–OH
C
6
H
5
–NH
2 Các phương trình phản ứng :
C
6
H
5
–OH + NaOH → C
6
H
5
–ONa + H
2
O
C
6
H
5
–ONa + HCl → C
6
H
5
–OH + NaCl

3
–CHO , CH
3
–COOH , C
2
H
5
–OH.

Giải:Tách hỗn hợp theo sơ đồ sau :
Các phương trình phản ứng :
1.ddNaOH
2.chiết
C
6
H
5
NH
3
Cl
C
6
H
5

5
OH
1.Na

2.chưng cất
(CH
3
COO)
2
Ba
CH
3
CHO
C
2
H
5
OH
H
2
O
CH
3
CHO
1.ddBa(OH)
2
2.cô cạn rồi
làm lạnh
C
2

OH
2CH
3
–COOH + Ba(OH)
2
→ (CH
3
–COO)
2
Ba + 2H
2
O
(CH
3
–COO)
2
Ba + H
2
SO
4
→ 2CH
3
–COOH + BaSO
4
↓
2C
2
H
5
–OH + 2 Na → 2 C

• Thực hiện phản ứng trên tạp chất cần loại bỏ.
• Thực hiện phản ứng trên chất cần tinh chế rồi tái tạo lại.
Tách và tinh chế chất

Gv: Nguyễn Cửu Phúc

CHUYÊN HÓA 12-LTĐH Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 10
Vd 4 : Tinh chế C
2
H
2
có lẫn CH
4
và H
2

Giải :
Thực hiện tinh chế theo sơ đồ sau:

C
2
H
2
CH
4
H
2

2
SO
4
cho phản ứng tạo ↓ BaSO
4
. Lọc bỏ kết tủa , dung dòch
đem chưng cất thu được CH
3
COOH tinh khiết.
(CH
3
COO)
2
Ba + H
2
SO
4
→ 2 CH
3
COOH + BaSO
4
↓

Vd 6: Có 4 chất khí andehit fomic, butan, propilen, vinyl axetilen.
a) Phân biệt các chất khí trên nếu chúng được chứa trong các lọ mất nhãn
b) Tinh chế andehit fomic từ hỗn hợp 4 chất.

Giải :
a) Lấy mỗi chất một ít để làm mẫu. Thử 4 mẫu với dung dòch AgNO
3


Hoặc : HCHO + 4 [Ag(NH
3
)
2
]OH ⎯→
t
o
(NH
4
)
2
CO
3
+ 4Ag ↓ + 6 NH
3
↑ +2 H
2
O
CH
2
=CH-C≡CH + AgNO
3
+ 2NH
3
⎯→ CH
2
=CH-C≡CAg ↓ + NH
4
NO

2
O chỉ có CH
3
OH bò hấp thụ, các khí còn lại không phản ứng bay ra. Dung dòch nhận được đun nóng
rồi dẫn hơi rượu qua ống đựng CuO, t
o
thu hồi HCHO.
HCHO + H
2

⎯⎯⎯→
Ni/t
o
CH
3
OH
CH
2
=CH-C≡CH + 3 H
2

⎯⎯⎯→
Ni/t
o
CH
3
-CH
2
-CH
2

các hóa chất ra khỏi hỗn hợp .
2) Tách riêng các khí ra khỏi các hỗn hợp sau :
a) metylamin , axetilen , etilen , etan.
b) axetilen , etilen , propan , cacbonic .
3) Nêu phương pháp điều chế phenol và anilin từ benzen. Nếu có hỗn hợp chứa 3 hợp chất hữu cơ trên , hãy
nêu phương pháp tinh chế anilin từ hỗn hợp .
4) Tách riêng từng chất sau ra khỏi hỗn hợp :CH
3
COOH , CH
3
-OH , C
6
H
6
.
5) Tinh chế o-cresol (2-metyl phenol) ra khỏi hỗn hợp với benzen và hexan.
===================♥==================
CH
4
H
2
AgNO
3
/
NH
3
C
2
H
2

chấ t của phâ n tử đ! ợc kế t hợp với một số lí thuyế t hiệ n đạ i hơn.

II. Các khuynh h!ớng tạo liên kết hoá học

1.

Electron hoá trị
Electron hoá trị là electron có khả năng tham gia tạo liên kế t hoá học
Cá c nguyên tố nhóm A có số electron hoá trị bằ ng số electron lớp ngoà i cùng, cá c nguyên
tố nhóm B có số electron hoá trị bằ ng số electron có trong cá c phâ n lớp
(n-1)d
và
ns
.
2.

Công thức Lewis
Công thức Lewis là loạ i công thức cho biế t số electron hoá trị của nguyên tử, trong đó
hạ t nhâ n và các electron lớp trong đ! ợc biể u diễ n bằ ng kí hiệ u hóa học của nguyên tố ,
còn mỗi electron hóa trị đ! ợc biể u diễ n bằ ng một dấ u chấ m (.) quanh nguyên tử (có phâ n
biệ t giữa electron cặp đôi và độc thâ n). Mỗi cặp electron tham gia liên kế t hoặc tự do còn
có thể đ! ợc biể u diễ n bằ ng một đoạ n gạ ch ngang (-)
Ví dụ :
IA IIA IIIA

IVA VA VIA

VIIA VIIIA
Chu kỳ 2
Li

Li
.

e
BB
.

.
.
C

.
.
.
N

.
.
O




F
.


Cl
:


H-Cl
Na.
+ .Cl
:
Na
+
Cl
-


NaCl
(28 1) (2 8 7) (28) (2 8 8) nNa.

nNa
+

H:O:H

H
2
O
b.

Liên kế t ion :
Là loạ i liên kế t hóa học đ! ợc hì nh thà nh bởi lực hút tĩ nh điệ n giữa cá c
ion mang điệ n tí ch trá i dấ u (giữa cation và anion)
Ví dụ : Na
+
Cl
-


NaCl
NH
4
+
NO
3
-


NH
4
NO
3


Đố i t !ợng hì nh thành liên kế t
a.

Liên kế t cộng hóa trị :
Th! ờng hì nh thà nh giữa cá c nguyên tử
phi kim

Ví dụ : H-H, O=O, H-Cl, O=C=O
b.

Liên kế t ion :
Th! ờng hì nh thà nh giữa cá c nguyên tử
kim loại
và
phi kim điể n hì nh

Ví dụ : Na
+
Cl
-
, Mg
2+
F
2
-
, K
2
+
O
2-

Năng l! ợng liên kế t A-B là năng l! ợng cần cung cấp để phá vỡ hoàn toàn liên kế t A-B
(th! ờng đ! ợc qui về 1 mol liên kế t - kJ/mol hoặc kcal/mol).
E
H-H
= 103 kcal/mol : H
2


2H

H = 103 kcal/mol.
Nă ng l! ợng liên kế t (nă ng l! ợng phâ n li liên kế t), về trị tuyệ t đối, chí nh bằ ng nă ng l!ợng
hì nh thà nh liên kế t. Tổng nă ng l! ợng cá c liên kế t trong phân tử bằ ng
năng l! ợng phân li

của phâ n tử đó.

HOH =104
o
28'
O
0,94


104
o
28'
H H
Liê n kế t hó a họ c
Tr! ờ ng chuyê n Lê Quí Đô n - Đà Nẵ ng 3

electron do một nguyên tử bỏ ra (th! ờng là nguyên tử của nguyên tố có độ âm điệ n nhỏ hơn)
.
Ví dụ :
Công thức phâ n tử Công thức electron Công thức cấ u tạ o
H
2
O H:O:H H-O-H
SO
2
:O::S:O:
O=S

O
2.

Công thức cấu tạo của một số loại hợp chất thiế t lập trên thuyế t electron hóa trị.
a.

Hợp chất chứa hidro
CH
4
H
CHH
H

NH
3
H
N
HH

Oxit
(
L! u ý : Trật tự liên kế t trong oxit dạng X
2
O
n
là O
(n-1)/2
XOX O
(n-1)/2
)
CO :
CO

SO
2OS
O

N
2
O
3ON
O
ON


Cl
2
O
7
:
O
Cl
O
OCl
O
O
O
Oc.

Hidroxit
(
L! u ý : Trật tự liên kế t trong oxit dạngH
n
XO
m
là (HO)
n
XO
m-n
)
H

d.

Muối :
Công thức của muối có thể xây dựng từ công thức axit t! ơng ứng, trong đó
H
+
/axit đ! ợc thay thế bởi M
n+
/muối.

Na
2
CO
3

2Na
+

Ca(NO
3
)
2

Ca
2+
3.

N hững hạn chế của lí thuyế t phi cơ học l!ợng tử
!


nh! trong phâ n tử
benzen C
6
H
6B. lí thuyết cơ học l!ợng tử
I.

Thuyết VB

(
V
alent
B
ond - Liên kế t hóa trị)
Heitler-London đ khả o sát phâ n tử H
2
trên cơ sở của
cơ học l! ợng tử
, sau đó mở rộng và phá t
triể n thà nh
ph!ơng pháp liên kế t cộng hóa trị (thuyế t VB)
á p dụng cho mọi phâ n tử. Trong
phầ n nà y không đề cậ p đế n khí a cạ nh
toán-lý
của ph! ơng phá p mà chỉ đề cậ p đế n ph! ơng
phá p định tí nh giả i thí ch cá c vấn đề về liên kế t cộng hóa trị, mà chủ yế u là cá c liên kế t định
xứ.

H:H H-H H H
H : 1s
1



HCl H:Cl H-Cl
H Cl
Cl:3s
2
3p
5






Cl
2
Cl:Cl Cl-Cl Cl Cl 2.

thể tạo đ! ợc với các nguyên tử khác.
Ví dụ : Trong CO
2
(O=C=O) nguyên tử C và O lầ n l! ợt có cộng hóa trị bằ ng 4 và 2.
!
Theo thuyế t VB, để tạ o đ! ợc một liên kế t cộng hóa trị, nguyên tử đ sử dụng một
electron độc thâ n của chúng. Nh! vậ y, có thể nói rằ ng
cộng hóa trị của một nguyên tử bằng
số electron độc thân của nguyên tử đ dùng để tham gia liên kế t
.
!
Cũng theo thuyế t VB, khi tham gia liên kế t cá c nguyên tử có thể bị "kí ch thí ch". Sự kí ch
thí ch nà y có ả nh h!ởng đế n cấ u hì nh electron của nguyên tử, cá c electron cặp đôi có thể
tá ch ra và chiế m cứ cá c obitan còn trống trong cùng một lớp.
Nh! vậy số electron độc thân
của nguyên tử có thể thay đổi và cộng hóa trị của nguyên tử có thể có giá trị khác nhau trong
những hợp chất khác nhau
(xem bả ng 1).

Bả ng 1 : Số electron độc thâ n có thể có của nguyên tố thuộc phâ n nhóm chí nh
Nhóm Cấu hì nh electron hóa trị Số e
-

độc thân ns
2






1, 3

ns
2
np
2
IVA
X
*





VA
Từ chu kì 3
X
*







3, 5

ns

VIA
Từ chu kì 3

X
*







2, 4, 6

ns
2
np
5





VIIA
Từ chu kì 3
X
*








(Cl hóa trị 3)
H-O-Cl=O
HOCl
3
(Cl hóa trị 5) HOCl
4
(Cl hóa trị 7)

4.

Bậc liên kế t

Bậc liên kế t là số liên kế t cộng hóa trị (số cặp electron chung) giữa hai nguyên tử .
a.

Liên kế t bậ c một (liên kế t đơn) : chỉ có một liên kế t cộng hóa trị giữa 2 nguyên tử
H-O O
S
H-O O
O
H-O-Cl
O
O
H-O-Cl = O
O
Liê n kế t hó a họ c
Tr! ờ ng chuyê n Lê Quí Đô n - Đà Nẵ ng 6
Ví dụ : H-H, H-Cl
b.



Liên kế t xichma (



) và liên kế t pi (



)
Tùy theo cá ch xen phủ cá c obitan nguyên tử mà liên kế t cộng hóa trị tạ o thà nh có độ bền
khá c nhau. Trên cơ sở nà y ng! ời ta phâ n biệ t liên kế t cộng hóa hóa trị thà nh hai loạ i chí nh
là liên kế t xichma (

) và liên kế t pi (

).
a.

Liên kế t




Liên kế t

là loại liên kế t cộng hóa trị đ! ợc hì nh thành bằng ph! ơng pháp xen phủ
đồng trục các obitan nguyên tử, vùng xen phủ nằm trên trục liên kế t.
Liên kế t


là loại liên kế t cộng hóa trị đ! ợc hì nh thành bằng ph! ơng pháp xen
phủ song song trục các obitan nguyên tử, vùng xen phủ nằm ở hai phí a so với
trục liên kế t.
Liên kế t

có cá c loạ i

p-p
,

p-d
,
Liên kế t


kém bền, do có vùng xen phủ nhỏ và cá c nguyên tử không thể quay
tự do xung quanh trục liên kế t mà không phá vỡ liên kế t nà y.
Liên kế t đơn luôn là liên kế t

, liên kế t đôi gồm 1

và 1

và liên kế t ba gồm 1

và 2

.

6.

2
, N
2
, O
2
, Cl
2
,
! Liên kế t cộng hóa trị phân cực là loại liên kế t cộng hóa trị trong đó electron chung lệ ch
một phần về phí a nguyên tử có độ âm điệ n lớn hơn, nguyên tử này sẽ mang một phần điệ n
Liê n kế t hó a họ c
Tr! ờ ng chuyê n Lê Quí Đô n - Đà Nẵ ng 7
tí ch âm và ng! ợc lại
. Liên kế t cộng hóa trị không phâ n cực hì nh thà nh giữa cá c nguyên tử
của hai nguyên tố khá c nhau (hiệ u độ â m điệ n giữa hai nguyên tử

có giá trị trong khoả ng
từ 0 đế n 1,7), nh! liên kế t trong cá c phâ n tử HCl, H
2
O, SO
2
, Ng! ời ta biểu diễn sự phân
cực bằ ng mũi tên trên gạ ch ngang liên kế t theo chiều từ nguyên tử có độ â m điệ n nhỏ đế n
nguyên tử có độ â m điệ n lớn. 7.



sp
s

180
o Đ! ờng thẳ ng

sp
2
sp
2 s

120
o

Tam giá c



sp
3
d
2

d

p

sp
3
d
2 s

Bá t diệ n

!
Kiể u lai hóa của nguyên tử có thể xá c định dựa trên giá trị thực nghiệ m của góc liên kế t,
ví dụ góc liên kế t HOH trong phâ n tử n! ớc có giá trị 104
o
28' gầ n với giá trị 109
o
28' nh! vậ y

3
.
O=S

O, H
S
= 2+1 = 3

S lai hóa sp
2


-

+
A B (

A
<

B
)
Liê n kế t hó a họ c
Tr! ờ ng chuyê n Lê Quí Đô n - Đà Nẵ ng 8
O=C=O, H
C
= 2+0 = 2

C lai hóa sp


8.

Một số tí nh chất của phântử
a.

Cấu trúc hì nh học
Có một số ph! ơng phá p khá c nhau để giả i thí ch cấ u trúc hì nh học của phâ n tử nh!
ph! ơng phá p
mô hì nh sự đẩy giữa các đôi electron vỏ hóa trị - VSEPR
, ph! ơng phá p
mô
hì nh liên kế t bị uốn cong
hoặc ph! ơng phá p
mô hì nh lai hóa các obitan nguyên tử
. Trong bà i
nà y cá c cấu trúc hì nh học của phâ n tử đ! ợc xem xét trên cở sở
mô hì nh lai hóa các obitan
nguyên tử
.
Bả ng d! ới đâ y là một số mô hì nh cấ u trúc hì nh học của phâ n tử :

Đ! ờng
thẳ ng
Chữ V Tam
giá c
phẳ ng
Thá p
tam
giá c
Tứ diệ n L! ỡng

2
, CO
2
,

C
2
H
2
,
)
Ví dụ :
HCCH!
Lai hóa sp
2
: tạ o cấ u trúc
chữ V
(nh! trong cá c phâ n tử SO
2
, O
3
, ),
tam giác phẳng

(nh! trong cá c phâ n tử và ion : BF
3
, SO

chữ V
(nh! cá c phâ n tử H
2
O , H
2
S, ),
tháp tam giác
(nh!
NH
3
, H
3
O
+
, ) và
tứ diệ n
(nh! trong cá c phâ n tử và ion: CH
4
, CCl
4
, NH
4
+
, PO
4
3-
, SO
4
2-
,

),
chữ T
(nh! ClF
3
),
l!ỡng tháp tam giác

(nh! trong phâ n tử PCl
5
, ).
Ví dụ :
Liê n kế t hó a họ c
Tr! ờ ng chuyê n Lê Quí Đô n - Đà Nẵ ng 9
FXeF

FClF
F

ClP
Cl
Cl
Cl
Cl!
Lai hóa sp
3
d
2

F
F
F

F
S
F
F
F
F
Fb.

Sự phân cực của phân tử
! L! ỡng cực điệ n :
L!ỡng cực điệ n là một hệ gồm hai điệ n tí ch +q
và -q cá ch nhau một khoả ng cá ch l. L! ỡng cực điệ n đ! ợc đặc tr! ng
bằ ng đạ i l!ợng momen l! ỡng cực
à
với định nghĩ a
momen l! ỡng
cực
à
bằng tí ch của điệ n tí ch q và cánh tay đòn l
.
à
=
ql

H>Br

H> I

à
(D)
1,83 1,08 0,82 0,44
! L! ỡng cực phân tử :
Trong việ c khả o sát l! ỡng cực phâ n tử, ng! ời ta thừa nhậ n thuộc
tí nh cộng tí nh của momen l!ỡng cực liên kế t và coi
momen l! ỡng cực của phân tử là
tổng vectơ các momen l! ỡng cực liên kế t.
Ví dụ :
Với phâ n tử CO
2
:

=
O C

=
O





à
= 0
Với phâ n tử H

bị hút bởi nam châm
. Về mặt cấ u tạo, phâ n
tử của cá c chấ t nà y
có electron không ghép đôi (electron độc thân)
.
-q
l
+q
L! ỡng cực điệ n
àLiê n kế t hó a họ c
Tr! ờ ng chuyê n Lê Quí Đô n - Đà Nẵ ng 10
Ví dụ : NO
2
là một chấ t thuậ n từ do trong cấ u tạ o còn một electron độc thâ n trên
nguyên tử N :
ONO
o
=

! Chât nghịch từ
: Chấ t nghịch từ là những chấ t
bị đẩy bởi nam châm
. Về mặt cấ u tạo,
phâ n tử của cá c chấ t nà y
II.

Thuyết MO

(Molecular Orbital - Obitan phân tử)
Thuyế t VB và MO (Hund, Mulliken, Lenard-Jones, 1927-1929) đều dựa trên lý thuyế t cơ học
l! ợng tử để giả i thí ch sự hì nh thà nh liên kế t và tí nh chấ t hóa học của phâ n tử, tuy nhiên cá ch
đặt vấ n đề của hai thuyế t nà y gầ n nh! trá i ng!ợc nhau. Thuyế t VB thừa nhậ n sự tí nh độc lậ p
của cá c nguyên tử trong phâ n tử, liên kế t đ! ợc hì nh từ cá c obitan nguyên tử khá c nhau. Thuyế t
MO phủ nhậ n sự tồn tạ i độc lậ p của cá c nguyên tử trong phâ n tử, cá c electron trong phâ n tử
không còn thuộc về cá c obitan nguyên tử mà thuộc về cá c obitan chung gọi là obitan phâ n tử.
Trong bà i nà y chúng ta thả o luậ n kế t quả thu đ! ợc từ ph!ơng phá p MO.
1.

Các luận điể m chí nh của thuyế t MO
!
Trong phâ n tử cá c electron chuyể n động trong những obitan chung gọi là obitan phâ n tử.
Cá c obitan phâ n tử (cá c MO) nà y thu đ! ợc từ sự tổ hợp tuyế n tí nh cá c obitan nguyên tử
(atomic orbital - AO). Tổng số MO thu đ! ợc bằ ng tổng số AO tham gia tổ hợp.
!
Cá c MO thu đ! ợc có nă ng l! ợng khá c nhau đ! ợc hì nh thà nh một giả n đồ nă ng l! ợng
có giá trị từ thấ p đế n cao.
!
Mỗi loạ i MO gồm cá c MO có nă ng l! ợng thấ p gọi là MO liên kế t (

hoặc

) và MO có

E

*
1s

1s 1s
1s A
A
2
A

Trên cơ sở giả n đồ nà y ta có cấ u hì nh phâ n tử :