1
Giúp em học tốt
MỘT SỐ CÔNG THỨC GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC
************
Các em học sinh thân mến
Trong khuynh hướng đổi mới hình thức thi cử như đã tiến hành hiện nay, làm thế nào để
giải nhanh, chính xác các câu hỏi trắc nghiệm khách quan luôn là dấu hỏi lớn mà bất cứ học sinh
nào cũng đều mong muốn có một lời giải đáp thấu đáo. Ở phạm vi bài viết này, thầy muốn giới
thiệu đến các em một số công thức giúp giải nhanh các dạng toán hóa thường gặp. Tất nhiên bài
viết này không hề cổ súy cho lối học máy móc, lười tư duy, mà chúng chính là các bài tập gợi mở
trí sáng tạo nơi các em, vì lẽ trong quá trình vận dụng các công thức trên , các em có thể chứng
minh , tìm hiểu . . . về sự xuất hiện các công thức đã nêu, từ đó có tác dụng phát triển khả năng tư
duy, dẫn đến việc tìm ra các công thức mới, cách giải mới cho riêng mình.
I. Công thức giải nhanh sốcacbon của một anken dựa vào phân tử khối của hỗn hợp gồm anken
và H
2
trước và sau khi dẫn qua bột Ni nung nóng
Dạng toán này nếu giải theo cách thông thường rất mất thời gian, chưa kể dễ nhầm lẫn do phải
liệt kê đúng số mol các chất trong hỗn hợp và giải hệ phương trình toán học khá rườm rà
Ví dụ 1. Dẫn hỗn hợp X gồm anken A và H
2
có tỉ khối hơi so với H
2
là 5 qua ống đựng Ni nung nóng
để phản ứng xảy ra hoàn toàn được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H
2
là 6,25. Tìm công thức phân tử
của anken A.
n 2n 2
H :(1 2a)mol
C H : amol
Do đònh luật bảo toàn khối lượng nên m
X
= m
Y
. Vậy
Y
14na 2(1 a)
M
1a
(2)
X/Y
(1) 10
d 1 a 0,8 a 0,2
(2) 12,5
.
Thay a = 0,2 vào (1) được M
X
= 0,2.14n + 2(1 – 0,2) = 10 n = 3
Vậy A có công thức phân tử là C
3
H
6
CÔNG THỨC GIẢI NHANH
Giả sử hỗn hợp anken và H
2
bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu
được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H
2
bằng 13. Công thức cấu
tạo của anken là
A. CH
3
-CH=CH-CH
3
. B. CH
2
=CH-CH
2
-CH
3
.
C. CH
2
=C(CH
3
)
2
. D. CH
2
=CH
2
.
(TSĐH 2009/Khối B)
Giải
Theo công thức trên ta có
2
Giả sử chỉ có a mol N
2
đã tham gia phản ứng:
N
2
+ 3H
2
2NH
3
a 3a 2a
Do đó Y gồm
2
2
3
N :(1 a)mol
H :(3 3a)mol
NH :2amol
Y
M
=
34
6,8.2 13,6
4 2a
a = 0,75
Vậy hiệu suất H = 75%
Ví dụ 4. Hỗn hợp khí X gồm N
2NH
3
Ban đầu: 1 4 0 (mol)
Phản ứng: a 3a 2a (mol)
Sau phản ứng: (1 – a) (4 – 3a) 2a (mol)
3
Do đó Y gồm
2
2
3
N :(1 a)mol
H :(4 3a)mol
NH :2amol
Vì m
X
= m
Y
nên
YX
Y
YY
mm
36
M 2.4 8
n n (1 a) (4 3a) 2a
= 13,6 và k = 3 nên H =
3 1 8,5
(1 )
2 13,6
= 75%
Với ví dụ 4 ở trên ta có M
X
= 7,2 ; M
Y
= 8 và k = 4 nên H =
4 1 7,2
(1 )
28
= 25%
III. Công thức giải nhanh hiệu suất phản ứng hiđro hóa anken
Nếu hiđro hóa hỗn hợp X gồm anken và H
2
(tỉ lệ mol tương ứng 1 : k ; trong đó k 1) được
hỗn hợp Y thì hiệu suất hiđro hóa anken là
H% =
X
Y
M
(k 1)(1 )
M
Ví dụ 5. Hiđro hóa hỗn hợp X gồm propen và H
2
) = 50%
Ví dụ 7. Hiđro hóa hỗn hợp X gồm C
2
H
4
và H
2
có tỉ khối hơi so với H
2
là 4,25 thu được hỗn hợp Y
có tỉ khối hơi so với H
2
là 5,3125. Tính hiệu suất hiđro hóa C
2
H
4
Giải
Bằng phương pháp đường chéo tính được trong X có
2 4 2
C H H
n : n
1 : 3
Vì k = 3 nên H% = (1 + 3)(1 -
4,25.2
5,3125.2
) = 80%
Ví dụ 8. Hiđro hóa hỗn hợp X gồm anken C
4
H
2
(tỉ lệ mol tương ứng 1 : k ; trong đó k 1) được
hỗn hợp Y thì hiệu suất hiđro hóa anđehit đơn chức no cũng được tính hoàn toàn tương tự như hiệu
suất hiđro hóa anken là
H% =
X
Y
M
(k 1)(1 )
M
Ví dụ 9. Hỗn hợp khí X gồm H
2
và anđehit HCHO có tỉ khối hơi so với He là 4. Dẫn X qua bột Ni nung
nóng thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là
A. 50% B. 40% C. 60% D. 80%
Giải
Bằng phương pháp đường chéo tính được trong X có
2
HCHO H
n :n
1 : 1
Vậy k = 1 nên H% = (1 + 1)(1 -
4.4
5.4
) = 40% (chọn B)
Ví dụ 10. Hỗn hợp khí và hơi X gồm H
2
và anđehit CH