Đăng Nhập      Đăng ký Quên mật khẩu
PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH HÓA HỌC
Câu Hỏi Thường Gặp
Cài Đặt Phần Mềm Hỗ Trợ
Giới Thiệu Gói Bài Học
Hướng Dẫn Học Viên
Thông Tin Người Dùng
Họ tên: Khách viếng thăm
Nickname: guest
Trường: N/A
Quận (huyện): N/A
Tỉnh (Thành phố): N/A
Ngày tham gia: 4/30/2017 4:01:02 PM
Dịch Vụ Hỗ Trợ
Thông Tin về Cadasa
Giới thiệu Phương pháp giải nhanh Hóa Học
Bạn cần đăng nhập hệ thống để học hết bài học.
Lệ phí : 6.000 Đồng
C 5. Phản ứng không oxi hóa khử
Bài 13. Các định lý hóa học(Phần 1)
Số phần: 5 phần
Số lần xem tối đa: 6 lần/phần
bai giang chuyen de hoa
Đánh giá bài giảng:

Bài 13: CÁC ĐỊNH LÝ HÓA HỌC (Phần 1)

Nội dung:

- 6 Công thức phân tử tổng quát của mọi dãy đồng đẳng hợp chất hữu cơ:

+  CnH2n+2-2k ; + CnH2n+2-2kOz ; + CnH2n+2-2k -2zOz ;

+ CnH2n+2-2k -2zO2z ; + CnH2n+2-2k +zNz ;+ CnH2n+2-2k +z -2tNzO2t  

- Phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ.

+ Đốt cháy hợp chất có công thức phân tử tổng quát: CnH2n+2Oz với z ≥ 0

Số mol CnH2n+2Oz cháy = số mol H2O – số mol CO2

+ Hợp chất CnH2nOz với z ≥ 0 ta thấy phần hidrocacbon là CnH2n : anken hay xicloankan

số mol CO2 = số mol H2O

+ Hợp chất CnH2n-2Oz với  z  ≥ 0  và n ≥ 2 có phần hidrocacbon là CnH2n-2

số mol CnH2n-2Oz  tham gia phản ứng cháy = số mol CO2 – số mol H2O

- Bài tập áp dụng.

*** Qua bài học này giúp ta giải cực nhanh (tính nhẩm)một số bài tập có phản ứng cháy của những hợp chất hữu cơ chứa C, H hay C,H và O như tính số mol của chất hữu cơ, xác định công thúc phân tử của hợp chất hữu cơ.

*** Các hệ quả quan trọng (như những định lí) trong bài hầu như chưa bao giờ được công bố trong các tài liệu tham khảo hay sách giáo khoa trong nước hay ở nước ngoài.


Bài 13: CÁC ĐỊNH LÝ HÓA HỌC (Phần 1)

Một số định lí quan trọng được suy ra từ cấu tạo phân tử và các phương trình phản ứng Hóa Học.
Các hệ quả quan trọng (như những định lí) sau đây hầu như chưa bao giờ được công bố trong các tài liệu tham khảo hay sách giáo khoa trong nước hay ở nước ngoài:
Từ công thức phân tử, công thức cấu tạo, phương trình hóa học ta có những hệ quả và áp dụng sau đây:

I. Công thức phân tử tổng quát của mọi dãy đồng đẳng hợp chất hữu cơ
Ta đã chứng minh được 6 công thức sau đây nên cũng xem như kết quả của 6 định lí.

1. Công thức phân tử tổng quát của mọi dãy đồng đẳng hidrocacbon có dạng:

                CnH2n+2-2k  , với k  ≥  0 là tổng số liên kếtvà vòng.
2. Công thức phân tử của mọi dãy đồng đẳng alcol, phenol, ete và hợp chất tạp chức của chúng có dạng:

                  CnH2n+2-2kOz  với z ≥ 1 là số nhóm chức –OH và –O-, k ≥ 0 là tổng số liên kết và vòng trong mạch cacbon.
3. Công thức phân tử của mọi dãy đồng đẳng anđehit, xeton và hợp chất tạp chức của chúng có dạng:

     CnH2n+2-2k -2zOz  với z ≥ 1 là số nhóm chức CH=O và –CO-, k ≥ 0 là tổng số liên kết và vòng trong mạch cacbon.

4. Công thức phân tử của mọi dãy đồng đẳng acid, este  và hợp chất tạp chức của chúng có dạng:

     CnH2n+2-2k -2zO2z  với z ≥ 1 là số nhóm chức -COOH và -COO-, k ≥ 0 là tổng số liên kết và vòng trong mạch cacbon.

5. Công thức phân tử của mọi dãy đồng đẳng amin có dạng:

     CnH2n+2-2k +zNz  với z ≥ 1 là số nhóm chức –NH2, k ≥ 0 là tổng số liên kết và vòng trong mạch cacbon.

6. Công thức phân tử của mọi dãy đồng đẳng amino acid có dạng:

CnH2n+2-2k +z -2tNzO2t  với z ≥ 1 là số nhóm chức -NH2, t ≥ 1 là số nhóm chức -COOH, k ≥ 0 là tổng số liên kết và vòng trong mạch cacbon.

II. Phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ.

1. Đốt cháy hợp chất có công thức phân tử tổng quát: CnH2n+2Oz với z ≥ 0                  

            
                   
Hệ quả 1: Từ (1) ta có tỉ lệ số mol:
             2
   dấu “=” khi n = 1

Và hiển nhiên  : x  =  (n+1)x  - nx  , x dương

                              = số mol H2O  -  số mol CO2

Tóm tắt hệ quả trên thành một định lí :

          , dấu “=” khi n = 1

Và hiển nhiên  x   =  (n +1)x  -  nx x

Số mol CnH2n+2Oz cháy = số mol H2O – số mol CO2

Áp dụng 1: Đốt cháy một hydrocacbon X ta thu được 0,2 mol CO2 và 0,4 mol H2O. Công thức phân tử và số mol X đã tham gia phản ứng cháy là:
          A. CH4 và 0,2 mol.             B. C2H6 và 0,2 mol.          C. C2H2 và 0,3 mol.            D. Tất cả đều sai.

Hướng dẫn 

Ta chỉ cần 5 giây để giải câu này : Rõ ràng là

dấu “=” đã xảy ra nên n = 1 đó là CH4 và nCH4  = 0,4 - 0,2 = 0,2 mol.

Áp dụng 2: Đốt cháy hoàn toàn một ancol ta thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc) và 3,6 gam H2O. Tên và khối lượng ancol bị cháy là

A. Etanol và 9,2 gam.                    B. methanol và 3,2 gam.

C. methanol và 6,4 gam.               D. Tất cả đều sai.

Hướng dẫn

Ta chỉ cần 5 đến 10 giây để giải câu này.

Số mol CO2 = 0,1 mol , số mol H2O = 3,6 : 18 = 0,2 mol .
Ta có 
rượu là methanol CH4O và khối lượng = 0,1 × 32 = 3,2 gam.

Áp dụng 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất chỉ sinh ra CO2 và H2O với tỉ lệ số mol thì bài toán vô nghiệm.

Hệ quả 2: Nếu CnH2n+2Oz  là  ancol no thì ancol no chỉ bền khi mỗi nguyên tử C của ancol không mang quá 1 nhóm chức OH do đó  1  ≤ z  ≤ n  *
Gọi  tỉ lệ số mol  thì từ (1) ta có
Nếu Giải hệ * và ** ta có n = z = 1
ancol no  là CH4O
Nếu Giải giải hệ ta có n = z = 2
ancol là etylen glycol : C2H6O2

NếuGiải hệ ta có n = z = 3 alcol no là glixerol : C3H8O3

Nếu với m là số mã nguyên = 1, 2, 3, 4,…m thì n = z = m ancol no là CmH2m+2Om

Một cách  tổng quát, ta có thể phát biểu định lí : Rượu no mạch hở CnH2n+2Oz  và tỉ lệ số mol giữa khí O2 tham gia phản ứng và số mol rượu là   thì  n = z = m.

2. Hợp chất CnH2nOz với z ≥ 0 ta thấy phần hidrocacbon là CnH2n : anken hay xicloankan.

         CnH2nOz   +     O2   →  nCO2   +   nH2O  (2)

Hệ quả 1: Từ (2) ta có định lí :

Hợp chất CnH2nOz với z  ≥ 0 cháy    số mol CO2 = số mol H2O

Hệ quả 2: Vì phần hiđrocacbon là anken hay xicloankan : CnH2n  do đó:

-          Nếu CnH2nOz với z  ≥  0 là mạch vòng thì đó là một vòng no không có liên kết ở mạch cacbon hay ở nhóm chức.

-          Nếu CnH2nOz với z  ≥ 0 là mạch hở thì phải có 1 và chỉ 1 liên kết ở mạch cacbon hay ở nhóm chức.

Áp dụng 1: Đốt cháy 0,1 mol hợp chất X chỉ chứa 1 nguyên tử oxy, sinh ra 0,3 mol CO2 và 0,3 mol H2O. Hãy cho biết X có bao nhiêu đồng phân:

     A. 2.              B. 3.                   C.7.                   D. 4.

Hướng dẫn

 Vì nCO2   =  nH2O  = 0,3 công thức của X có dạng CnH2nO

        Cn      →  nCO2

         0,1           0,1n = 0,3 n = 3

công thức phân tử của X : C3H6O.  X có các đồng phân:

- Dạng mạch hở :  CH3CH2-CH=O: propanal

                               CH3-(C=O)-CH3 axeton

                               CH2=CH-CH2OH ancol anlylic

                               CH2=CH-O-CH3: metyl vinil ete

  - Dạng mạch vòng : xilopropanol, epoxi propan, ete xiclopropan.

Như thế X có 4 đồng phân mạch hở và 3 đồng phân mạch vòng tức là có 7 đồng phân.

Chọn C.

Áp dụng 2: Đốt cháy hoàn toàn 8,1 hỗn hợp hai axit cacboxylic đồng đẳng liên tiếp ta thu được 7,84 lít khí CO2 (đltc) và 6,3 gam H2O.
a. % theo khối lượng của mỗi axit là
           A. 45,68% và 54,32%.                                 B. 33,33% và 66,67%.
           C. 45% và 55%.                                           D. 50% và 50%.
b.Tổng số đồng phân axit và este của chất có khối lượng mol phân tử lớn hơn là
           A. 4.                  B. 6.                            C. 7.                       D. 8.

Hướng dẫn

Vì nCO2 = nH2O  = 0,35 mol
hai axit là đơn chức no đồng đẳng liên tiếp có công thức phân tử tương đương là   
                     
        

công thức phân tử của hai axit là C3H6O2 = 74 và C4H8O2 = 88.
 là trung bình cộng nên số mol hai axit bằng nhau

% C3H6O2  = 45,68% và %C4H8O2 = 54,32%.

Chọn A.

b. Chất có khối lượng phân tử lớn có:

-          2 đồng phân axit: axit butyric và axit isobutyric

-          2 đồng phân este: propyl fomiat và isopropyl fomiat

-          1 đồng phân CH3COOC2H5

-          1 đồng phân CH3CH2COOCH3

 Vậy có tất cả 6 đồng phân.

Chọn C

3. Hợp chất CnH2n-2Oz với  z  ≥ 0  và n ≥ 2 có phần hidrocacbon là CnH2n-2 nhưng vì ta chỉ học hai dãy đồng đẳng hidrocacbon mạch hở nên hai dãy đó là ankadien và ankin đều có 2 liên kết.

Ta có phương trình phản ứng cháy:

 

Từ (3) ta có các hệ quả:

Hệ quả 1: Vì phần hidrocacbon là ankin hay ankadien nên trong công thức cấu tạo của CnH2n-2Oz với n  ≥  2 và  z  ≥  0 có 2 và chỉ 2 liên kết ở mạch cacbon và ở nhóm chức.

Hệ quả 2: Ta có tỉ lệ số mol:     dấu “=” xảy ra khi n = 2.
Từ hệ quả 2 suy ra mệnh đề tương đương như sau:

Hợp chất CnH2n-2Oz  (với n ≥ 2 và z ≥ 0) cháy       dấu “=” xảy ra khi n = 2.
Hệ quả 3: Hiễn nhiên ta có  x    =   nx  -  (n-1)x  x

                                                   =   nCO2    -   nH2O
Vậy số mol CnH2n-2Oz  tham gia phản ứng cháy = số mol CO2 – số mol H2O

Áp dụng 1: Đốt cháy hoàn toàn 36 gam hỗn hợp X chứa CH3COOH, HOOC-COOH, C3H6O, CnH2nO2 và CH2O ta thu được 6,67 lít khí CO2­(đktc) và 3,6 gam H2O thì % theo khối lượng của HOOC-COOH là:
     A. 30%.                     B. 33,33%.                    C. 42%.                       D. 25%.

Hướng dẫn

Các chất trong hỗn hợp có 1 vòng no hay 1 liên kết nên khi đốt cháy sẽ cho số mol CO2 = số mol H2O, riêng chất HOOC-COOH = C2H2O4 là có 2 liên kết trong hai nhóm chức – COOH nên khi cháy sẽ cho số mol CO2 > số mol H2O.

Theo giả thiết nCO2  = 0,3 mol và nH2O = 0,2 mol

hiệu số mol nCO2 – nH2O  =  0,3 – 0,2 = 0,1 = số mol HOOC-COOH

 Vậy

Chọn D

 Áp dụng 2: Hỗn hợp khí A gồm ankan X và ankin Y có tỉ lệ khối lượng mol phân tử = Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp A ta thu được số mol CO2 = số mol H2O. Phần % theo khối lượng của X và Y là:
    A. 25% và 75%.          B. 50% và 50%.           C. 37,14% và 62,86%.         D. 36,25% và 63,75%.

Hướng dẫn

Theo công thức phân tử tổng quát của mọi dãy đồng đẳng hidrocacbon là: CnH2n+2-2k 
với  k  ≥  0 là tổng số liên kết
và vòng ( + v).
Với ankan thì k = 0, với ankin thì k = 2. Gọi  là công thức phân tử tương đương với hỗn hợp A với 0 < . Khi đốt cháy hỗn hợp A ta thu được số mol CO2 = số mol H2O theo phương trình           
              

               là trung bình cộng số mol ankin = số mol ankan.
Theo giả thiết ta có: . Để cho MX chẵn thì MY phải chia hết cho 13, ta thấy giá trị thích hợp là MY = 26 : C2H2 và MX  =  44 : C3H8
      % theo khối lượng  

                               và %C3H8  =  62,86%
Chọn C

 


Bài tập 1

Bài 1 : Sục 5,6 lít khí CO2(đktc) vào 200 ml dung dịch KOH 2M.

a)      Tính số mol các chất sau phản ứng.

b)      Thể tích dung dịch KOH trên có thể hấp thụ tối đa bao nhiêu lít khí SO2(đktc)



Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 2

Bài 2:  Sục 4,48 lít khí CO2 ( đktc) vào 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,03M. Tính khối lượng kết tủa (nếu có ).

 Tính thể tích dung dịch Ca(OH)2 0,03M tối thiểu để hấp thụ hết lượng khí CO2 nói trên.


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 3

Bài 3 : Sục V lít khí CO2 (đktc) vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M ta tu được một kết tủa trắng nặng 5 gam. Hãy tính V.


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 4

Bài 4: Sục V lít khí SO2 vào 4 lít dung dịch Ba(OH)2 0,01M ta thu được 6,51 gam kết tủa. Hãy tính V (ở đktc).


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 5

Bài 5 : Sục V lít khí CO2 vào 200 ml dung dịch NaOH 2M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, ta cô cạn dung dịch và thu được 24,3 gam muối. Hãy tính V 


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 6

Bài 6 :   Cho 4,48 lít khí CO2 (đktc) sục vào 5 lít dung dịch Ca(OH)2 ta thu được 12 gam kết tủa trắng . Hãy tính nồng độ mol/lít của dung dịch Ca(OH)2.


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 7

Bài 7 : Sục 3,36 lít SO2 (đktc) vào V ml dung dịch KOH 2M ta thu được 15,8 gam K2SO3. Hãy tính V.


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 8

Bài 8 : Sục V lít khí CO2 (đltc) vào 4 lít dung dịch A chứa NaOH 0,05M và Ba(OH)2 0,02M ta tu được 5,91 gam kết tủa.

1)      Hãy tính V .

2)      Tính thể tích dung dịch A tối thiểu để hấp thụ hết V lít khí CO2  nói trên


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 9

Bài 9 : Sục V lít khí CO2 (đktc) vào 5 lít dung dịch A chứa KOH 0,08M và Ca(OH)2 0,02M ta thu được 6 gam kết tủa. Hãy tính V .


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 10

Bài 10 : Sục V lít khí CO2 vào 5 lít dung dịch A chứa Ca(OH)2 0,01M và KOH 0,04M ta thu được 5 gam kết tủa trắng và dung dịch B

a)      Tính V (đktc)

b)      Nếu  cô cạn dung dịch B ta chỉ thu được 16,9 gam muối, hãy xác định V



Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Ý kiến và trao đổi về bài giảng
Mã xác nhận: