Giáo án phương pháp giải bài toán hidrocacbon tài liệu bài giảng

Khóa học LTĐH cấp tốc môn Hóa –Thầy Sơn Bài 11. Phương pháp giải bài toán hidrocacbon Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - BÀI 11. PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HIDROCACBON TÀI LIỆU BÀI GIẢNG I. DANH PHÁP HỢP CHẤT HỮU CƠ 1. Tên thông thƣờng 2. Tên hệ thống - Tên gốc chức : tên phần gốc + tên phần định chức - Tên thay thế : Tên thay thế Tên phần thế (có thể không có) Tên mạch cacbon chính (bắt buộc phải có) Tên phần định chức (bắt buộc phải có) Số đếm Mạch cacbon chính 1 mono 2 Đi 3 tri 4 tetra 5 penta 6 hexa 7 hepta 8 octa 9 nona 10 Đeca C met C-C et C-C-C prop C-C-C-C but C-C-C-C-C pent C-C-C-C-C-C hex C-C-C-C-C-C-C hep C-C-C-C-C-C-C-C oct C-C-C-C-C-C-C-C-C non C-C-C-C-C-C-C-C-C-C Đec Không xuất phát từ số đếm Xuất phát từ số đếm II.PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HIDROCACBON 1. Tính chất trọng tâm + Công thức phân tử + Phản ứng thế : ankan, anken, ankin, aren Khóa học LTĐH cấp tốc môn Hóa –Thầy Sơn Bài 11. Phương pháp giải bài toán hidrocacbon Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - + Phản ứng cộng : anken, ankin + Phản ứng đốt cháy 2. Một số dạng bài tập. a. Bài toán về phản ứng cháy - Xác định loại HC theo tỉ lệ mol sản phẩm cháy + Khi đốt cháy một H.C X Nếu số mol CO2 < H2O thì X là ankan. Khi đó . 2 2ankan H O CO n n n Nếu số mol CO2 = H2O thì X là anken, xicloankan Nếu số mol CO2 > H2O thì X là ankin. Khi đó 2 2ankin CO H O n n n + Khi đốt cháy hỗn hợp gồm 2 HC Nếu số mol CO2 < H2O thì hỗn hợp có ankan. Nếu số mol CO2 > H2O thì hỗn hợp có ankin. - Sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố : mhh HC = mC + mH 2 2 2O CO H O 1 n n n 2 - Tính nhanh số nguyên tử cacbon trong hợp chất đem đốt 2CO X n n n Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO2 và 0,132 mol H2O. Khi X tác dụng với khí clo (tỉ lệ số mol 1 : 1) thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tên gọi của X là A. 2-metylbutan. B. etan. C. 2,2-đimetylpropan. D. 2-metylpropan. Hƣớng dẫn: nH2O – nCO2 = 0,132 – 0,11 = 0,022. n = 0,11/0,022 = 5. nC5H12 Khóa học LTĐH cấp tốc môn Hóa –Thầy Sơn Bài 11. Phương pháp giải bài toán hidrocacbon Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai hiđrocacbon CxHy và CxHz có số mol bằng nhau thu được 1,792 lít khí CO2 (đktc) và 1,62 gam H2O. Công thức phân tử của các hiđrocacbon là A. C3H8 và C3H6. B. C2H4 và C2H6. C. C4H10 và C4H8. D. C4H10 và C4H6. Hướng dẫn: Ta có 2CO n = 1,792 22,4 = 0,08 (mol) ; 2H O n = 1,62 18 = 0,09 (mol) 2H O n > 2CO n Hỗn hợp có một hiđrocacbon là ankan: x 2x 2C H Giả sử hh gồm ankan và anken : ankan = anken = 0,09 – 0,08 = 0,01. Số nguyên tử C bằng : 0,08/0,02 = 4 : C4H10 và C4H8. 2. Bài toán về phản ứng cộng vào liên kết pi - Gọi M1 là phân tử khối của hỗn hợp các chất khí trước phản ứng (gồm cả HC không no và H2) và M2 là phân tử khối trung bình của hỗn hợp khí sau phản ứng, với n1 và n2 là số mol hỗn hợp khí tương ứng, ta có 1 2 2 1 M n M n và 2H pu 2 1 n n n - Sử dụng phương pháp bảo toàn mol liên kết pi tổng số mol pi trong phân tử = tổng số mol pi chất tgia pư cộng (H2, Cl2, HCl..) Xn a.n với a là số liên kết trong phân tử X. - Sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng : mhh trước pư = mhh sau pư Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có m gam brom tham gia phản ứng. Giá trị của m là A. 16,0. B. 3,2. C. 8,0. D. 32,0. Hƣớng dẫn : M1/M2 = (0,3.2 + 0,1.52)/29 = 14,5/29 = 0,4/n => n = 0,2. nH2 pu = 0,4 – 0,2 = 0,2 Pi : 3C4H4 = H2 + Br2 : => Br2 = 0,1 mol : 16 gam Ví dụ 2: Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp Khóa học LTĐH cấp tốc môn Hóa –Thầy Sơn Bài 11. Phương pháp giải bài toán hidrocacbon Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là A. 20%. B. 25%. C. 50%. D. 40%. Hướng dẫn : M 3,75.4 15 . Theo phương pháp đường chéo tìm được 2 2 4H C H n n . Chọn mỗi chất 1 mol. 1 2 2 2 2 1 M n n15 n 1,5 n 20 2  Số mol H2 đã phản ứng là : n = 2 - 1,5 = 0,5. Hiệu suất phản ứng là 50%. c. Bài toán về phản ứng đề hiđro và crackinh - Khi đề hiđro hay crackinh thì số mol hay thể tích khí của hỗn hợp đều tăng: H.C 2 1V V V - Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng ta có : 1 2 2 2 1 1 M n V M n V - Hiệu suất của phản ứng crackinh được tính theo công thức 2 1 1 V V H .100% V Ví dụ 1: Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng 12. Công thức phân tử của X là A. C6H14. B. C3H8. C. C4H10. D. C5H12. Hướng dẫn: X 2 2 X X 5 12 Y 1 1 M n V M 3 M 72 : C H n 24 1  Ví dụ 2 : Crackinh 560 lít C5H12 thu được 1036 lít hỗn hợp X gồm nhiều hiđrocacbon khác nhau. Các khí đều được đo ở cùng điều kiện. Hiệu suất của phản ứng crackinh là A. 75%. B. 80%. C. 85%. D. 90%. Khóa học LTĐH cấp tốc môn Hóa –Thầy Sơn Bài 11. Phương pháp giải bài toán hidrocacbon Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 - Hướng dẫn: 2 1 1 V V 1036 560 H .100% .100% 85% V 560 Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn