Chuyên đề Phương pháp giải toán hóa hữu cơ và vô cơ và một số lưu ý về hợp chất hữu cơ (tiếp)
VD1:Cho 2,81 g hỗn hợp Fe2O3, ZnO, MgO tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 0,1M.
Khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch là:
Giải: nH2SO4=0,05 = n SO4
2---->nH
+
= 0,1
2H
+
+ O
2-= H2O
0,1 0,05 mol
m muối = m oxit – m O(trong oxit) +m gốc axit =2,81 –0,05.16 +0,05.96 =6,81 gam
VD2:Cho 8 g hỗn hợp bột kim lọai Mg va Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lit H2ở đktc.
Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
ên k khác nhau) Phương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là yx HC (nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc k22n2n HC (nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H2, Br2, HX) - Gọi số mol hh. - Viết các ptpứ xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình ...k,y,x n hoaëc + Nếu là y,x ta tách các hydrocacbon lần lượt là .....HC,HC 2211 yxyx Ta có: a1+a2+ =nhh ...aa ....axax x 21 2211 ...aa ...ayay y 21 2211 Nhớ ghi điều kiện của x1,y1 + x1 1 nếu là ankan; x1 2 nếu là anken, ankin; x1 3 nếu là ankadien Chú ý: + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử C=1 nó là CH4 (x1=1; y1=4) PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN -THPT EAHLEO YM:cungcong 5 + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C2H2 (y2=4) (không học đối với C4H2). Các ví dụ: IV. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT: 1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là k22n2n HC a.Phản ứng với H2 dư (Ni,t o) (Hs=100%) k22n2n HC + k H2 ot,Ni 2n2n HC hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H2 dư Chú ý: Phản ứng với H2 (Hs=100%) không biết H2 dư hay hydrocacbon dư thì có thể dựa vào M của hh sau phản ứng. Nếu M <26 hh sau phản ứng có H2 dư và hydrocacbon chưa no phản ứng hết b.Phản ứng với Br2 dư: k22n2n HC + k Br2 k2k2n2n BrHC c. Phản ứng với HX k22n2n HC + k HX kk2n2n XHC d.Phản ứng với Cl2 (a's'k't') k22n2n HC + k Cl2 HClxClHC kk22n2n e.Phản ứng với AgNO3/NH3 2 k22n2n HC +xAg2O 3 NH x OxHAgHC 2xxk22n2n 2) Đối với ankan: CnH2n+2 + xCl2 ASKT CnH2n+2-xClx + xHCl ĐK: 1 x 2n+2 CnH2n+2 Crackinh CmH2m+2 + CxH2x ĐK: m+x=n; m 2, x 2, n 3. 3) Đối với anken: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1 + Chú ý phản ứng thế với Cl2 ở cacbon CH3-CH=CH2 + Cl2 C500o ClCH2-CH=CH2 + HCl 4) Đối với ankin: + Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2 VD: CnH2n-2 + 2H2 ot,Ni CnH2n+2 + Phản ứng với dd AgNO3/NH3 2CnH2n-2 + xAg2O 2CnH2n-2-xAgx + xH2O ĐK: 0 x 2 * Nếu x=0 hydrocacbon là ankin ankin-1 * Nếu x=1 hydrocacbon là ankin-1 * Nếu x= 2 hydrocacbon là C2H2. 5) Đối với aren và đồng đẳng: + 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 H2 (Ni,t o): nhydrocacbo H n n 2 * với là số lk nằm ngoài vòng benzen * là số lk trong vòng benzen. Ngoài ra còn có 1 lk tạo vòng benzen số lk tổng là + +1. VD: hydrocacbon có 5 trong đó có 1 lk tạo vòng benzen, 1lk ngoài vòng, 3 lk trong vòng. Vậy nó có k=5 CTTQ là CnH2n+2-k với k=5 CTTQ là CnH2n-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 CO2(ĐKTC).Hai ankan trong hỗn hợp là: Giải : số nt cacbon trung bình= số mol CO2 : 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 CO2 và 10,8 gam H2O. a)Công thức chung của dãy đồng đẳng là: b) Công thức phân tử mỗi hiđrocacbon là: Giải :Do chúng ở thể khí, số mol CO2> số mol H2O --->là ankin hoặc ankadien số mol 2 chất là :nCO2- n H2O = 0,3 ---> Số ntử cacbon trung bình là : nCO2 :n 2HC=3 ---> n1=2 ,n2 =4 ---> TCPT là C2H2 và C4H6 VD 3 :Cho 4,6 gam hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng kế tiếp qua dung dịch brôm dư,thấy 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: C3H6 và C4H8 VD 4:Khi đốt cháy 1hh gồm:0,1 mol C2H4 và 1 hydrocacbon A,thu được 0,5 mol CO2 và 0,6 mol H2O.CTPT của hydrocacbon A là: Giải:nH2O > nCO2 ---> A là ankan Số mol A= nH2O - nCO2 =0,1---> n =(0,5 – 0,1.2): 0,1 =2--->CTPT của A là:C2H6 VD 5:Khi đốt cháy 0,2 mol hh gồm: C2H2 và 1 hydrocacbon A,thu được: số mol CO2 =số mol H2O =0,5 mol.CTPT của hydrocacbon A là ? Giải:nH2O = nCO2 ---> A là ankan --> nC2H2 =n A= 0,1---> số nguyên tử cacbon trong Alà: (0,5 –0,1.2): 0,1 =3 ---> ctpt của A là: C3H8 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 (C2H5)n CT có dạng: C2nH5n Ta có điều kiện: + Số nguyên tử H 2 số nguyên tử C +2 5n 2.2n+2 n 2 + Số nguyên tử H là số chẳn n=2 CTPT: C4H10 VD2: Biện luận xác định CTPT (CH2Cl)n CT có dạng: CnH2nCln Ta có ĐK: + Số nguyên tử H 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: C2H4Cl2. VD3: Biện luận xác định CTPT (C4H5)n, biết nó không làm mất màu nước brom. CT có dạng: C4nH5n, nó không làm mất màu nước brom nó là ankan loại vì 5n<2.4n+2 hoặc aren. ĐK aren: Số nguyên tử H =2số C -6 5n =2.4n-6 n=2. Vậy CTPT của aren là C8H10. Chú ý các qui tắc: + Thế halogen vào ankan: ưu tiên thế vào H ở C bậc cao. + Cộng theo Maccôpnhicôp vào anken + Cộng H2, Br2, HX theo tỷ lệ 1:1 vào ankađien. + Phản ứng thế Ag2O/NH3 vào ankin. + 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 TOÁN HÓA HỌC-GV NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN -THPT EAHLEO YM:cungcong 7 OH + NaOH ONa + H2O CH2OH + NaOH khoâng phaûn öùng 4) - Oxi hóa rượu bậc 1 tạo ra andehit hoặc axit mạch hở. R-CH2OH ]O[ R-CH=O hoặc R-COOH - Oxi hóa rượu bậc 2 thì tạo ra xeton: R-CHOH-R' ]O[ R-CO-R' - Rượu bậc ba không phản ứng (do không có H) 5) Tách nước từ rượu no đơn chức tạo ra anken tuân 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 sẽkhông bền, dễ dàng tách nước tạo ra anđehit, xeton hoặc axit cacboxylic. - Nhóm -OH liên kết trên cacbon mang nối đôi sẽ không bền, nó đồng phân hóa tạo thành anđehit hoặc xeton. CH2=CHOH CH3-CHO CH2=COH-CH3 CH3-CO-CH3. CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN Rượu no a. Khi đốt cháy rượu : no laø röôïu naøy röôïunn 22 COOH röôïu CO öùng phaûnröôïuCOOH n n caùcbontöû nguyeân soánnn 2 22 Nếu là hổn hợp rượu cùng dãy đồng đẳng thì số nguyên tử Cacbon trung bình. VD : n = 1,6 n1< n =1,6 phải có 1 rượu là CH3OH b. 2 x röôïu 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 : H2SO4 đđ) . dB/A < 1 B là olêfin . dB/A > 1 A là ete d. + oxi hóa rượu bậc 1 tạo anđehit : R-CHO 0,tCu R- CH= O + oxi hóa rượu bậc 2 tạo xeton : R- CH – R’ O R – C – R’ OH O + rượu bậc 3 không bị oxi hóa. II. PHENOL: - Nhóm OH liên kết trực tiếp trên nhân benzen, nên liên kết giữa O và H phân cực mạch vì vậy hợp chất của chúng thể hiện tính axit (phản ứng được với dd bazơ) - Nhóm -OH liên kết trên nhánh (không liên kết trực tiếp trên nhân benzen) không thể hiện tính axit. CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN a/ Hợp chất HC: A + Na H2 A H n n 2 2 x x là số nguyên tử H linh động trong – OH hoặc - COOH. PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN -THPT EAHLEO YM:cungcong 8 b/ Hợp chất HC: A + Na muối + H2O y A NaOH n öùng phaûnn 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. VD : . 1 n n A H 2 A có 2 nguyên tử H linh động phản ứng Natri . 1 A NaOH n n A có 1 nguyên tử H linh động phản ứng NaOH . nếu A có 2 nguyên tử Oxi A có 2 nhóm OH ( 2H linh động phản ứng Na) trong đó có 1 nhóm –OH nằm trên nhân thơm ( H linh động phản ứng NaOH) và 1 nhóm OH liên kết trên nhánh như HO-C6H4-CH2-OH III. AMIN: - Nhóm hút e làm giảm tính bazơ của amin. - Nhóm đẩy e làm tăng tính bazơ của amin. VD: C6H5-NH2 <NH3<CH3-NH2<C2H5NH2<(CH3)2NH2 (tính bazơ tăng dần) CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN x amin H n n x là số nhóm chức amin VD: nH + : namin = 1 :1 amin này đơn chức CT của amin no đơn chức là CnH2n+3N (n 1) . Khi đốt cháy nH2O > nCO2 nH2O – nCO2 = 1,5 namin . amin CO n n 2 số nguyên tử cacbon Bậc của amin : -NH2 bậc 1 ; -NH- bậc 2 ; -N - bậc 3 IV. ANĐEHIT : 1. Phản ứng tráng gương và với Cu(OH)2 (t o) R-CH=O +Ag2O ot,ddNH3 R-COOH + 2Ag R-CH=O + 2Cu(OH)2 ot R-COOH + Cu2O +2H2O Nếu R là Hydro, Ag2O dư, Cu(OH)2 dư: H-CHO + 2Ag2O ot,ddNH3 H2O + CO2 + 4Ag H-CH=O + 4Cu(OH)2 ot 5H2O + CO2 + 2Cu2O Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng gương. HCOOH + Ag2O ot,ddNH3 H2O + CO2+2Ag HCOONa + Ag2O ot,ddNH3 NaHCO3 + 2Ag H-COOR + Ag2O ot,ddNH3 ROH + CO2 + 2Ag Anđehit vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxi hóa: + Chất khử: Khi phản ứng với O2, Ag2O/NH3, Cu(OH)2(t o) + Chất oxi hóa khi tác dụng với H2 (Ni, t o) CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN a. andehyt. chöùc nhoùm soálaø x n n anñehyt Ag x2 + Trường hợp đặc biệt : H-CH = O phản ứng Ag2O tạo 4mol Ag nhưng %O = 53,33% PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN -THPT EAHLEO YM:cungcong 9 + 1 nhóm andehyt ( - CH = O ) có 1 liên kết đôi C = O andehyt no đơn chức chỉ có 1 liên kết nên khi đốt cháy 22 COOH nn ( và ngược lại) + andehyt A có 2 liên kết có 2 khả năng : andehyt no 2 chức (
File đính kèm:
- Phuong Phap giai Nhanh nhat Hoa Vo Co + Huu Co - rat hay.pdf