Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo các hiđrocacbon

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo các hiđrocacbon, nhằm giúp các em học tốt chương trình Hóa học 11.

Nội dung bài viết Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo các hiđrocacbon:
Chủ đề 2 Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo các hiđrocacbon. Một số vấn đề cần nhớ: I. KHỐI LƯỢNG MOL PHÂN TỬ TRUNG BÌNH (M). Khối lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp là: + Khối lượng của một mol hỗn hợp. + Khối lượng của 22,4 lít hỗn hợp khí (ở đktc). Tính M khi biết số gam hỗn hợp (mhh): m hỗn hợp Bm x 22,4(lít) M = số mol hỗn hợp V hỗn hợp (lít).
Ví dụ 1: Tính M của hỗn hợp C2H4 và H2 biết rằng 0,5 mol hỗn hợp nặng 7,5g M = 7,5 = 15 0.5. Ví dụ 2: Tính M của hỗn hợp CHO và CxHy biết rằng 15680 hỗn hợp (ở đktc) nặng 39,8g. Tính M khi biết số mol các chất trong thành phần hỗn hợp: Hỗn hợp gồm hai chất khí A (x mol; MA) và B(y mol; MB). Tính M của hỗn hợp khi biết thể tích các khí thành phần hay biết tỉ lệ %V.
Ví dụ 3: Tìm M của hỗn hợp chứa 40% VH; 20% VCxHy; 30% VCxHy. Số mol hỗn hợp khí: mhh Số mol hỗn hợp. Số mol hh A. II. TỈ KHỐI CỦA HỖN HỢP. Tỉ khối của hỗn hợp khí so với khí A: hh/AM. Tỉ khối của hỗn hợp khí so với không khí. Ví dụ: Tìm tỉ khối hơi so với H2 của hỗn hợp chứa 4 cm H2, 6 cm CO2 và 3 cm C2H6. III. SỬ DỤNG MỘT SỐ DỮ KIỆN THỰC NGHIỆM KHI XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC, THÀNH PHẦN CỦA HIĐROCACBON. a) Nếu cho hỗn hợp có chứa hiđrocacbon chưa no và qua N2, t0 (hay Pt, t0) thì: Vhh giảm = VH2 tham gia b) Nếu cho hỗn hợp có chứa hiđrocacbon qua dung dịch brom dung dịch KMnO4 thì: Vhh giảm = V hiđrocacbon chưa no. mdd tăng = nhiđrocacbon chưa no c) Nếu cho hỗn hợp có chứa hiđrocacbon qua dung dịch AgNO3 trong dung dịch NH4OH thì: Vhh giảm = Vankin (HC=C-R) m tăng = m ankin m kết tủa = m muối Ag của ankin-1 (Nếu đầu bài cho biết hiđrocacbon là ankin thì có phương trình.
IV. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý KHI GIẢI CÁC BÀI TOÁN HỖN HỢP 1. Viết đầy đủ các phương trình phản ứng của bài toán (nếu có) dựa trên cơ sở tính chất hóa học, điều chế các chất (lưu ý: khả năng lượng chất ban đầu tham gia phản ứng có thể hết hoàn toàn hoặc còn dư). 2. Thành phần hỗn hợp nên đặt ẩn số là số mol. (Lưu ý: Nếu đề bài đều cho thể tích (chất khí) thì đặt ẩn số theo V). 3. Mỗi dữ kiện giả thiết thường ứng với một phương trình đại số: – Nếu có n ẩn số đặt n phương trình thì giải bình thường. – Nếu có n ẩn số đặt chỉ được m phương trình (n m) thì phải biện luận. 4. Riêng đối với loại bài toán tìm công thức phân tử, ngoài cách giải lập phương trình đại số và biện luận còn có thể sử dụng M. Tùy bài cụ thể nên áp dụng cho thích hợp. Loại 1: Hỗn hợp hai hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp.
Phương pháp 1: Tìm M. Giả sử MA MB MA M MB. Giải bất phương trình tìm được công thức phân tử. Phương pháp 2: (x + y = ?) Phải tính hai tổng: nx + ny = ? (Với x, y là số mol của hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng mà số nguyên tử cacbon tính theo nO). Thông thường dựa vào khối lượng của hỗn hợp hoặc khối lượng hay thể tích CO2 sinh ra do phản ứng đốt cháy. Tìm n n bằng cách biện luận (để ý n = n + 1).
20. Một hỗn hợp gồm hai chất đồng đẳng ankan kế tiếp có khối lượng 24,8 gam. Thể tích tương ứng là 11,2lít (ở đktc). a) Hãy xác định công thức phân tử của ankan. b) Tính % theo thể tích của hai ankan. Loại 2: Hỗn hợp hai hiđrocacbon đồng đẳng không kế tiếp: Phương pháp: Cách giải như trường hợp hai đồng đẳng kế tiếp nhưng với những bài toán này người ta phải cho thêm dữ kiện để giới hạn.
21. Cho 6,72 lít hỗn hợp khí gồm 2 olefin lội qua nước brom dư thấy khối lượng bình tăng 16,8 gam. a) Tính số mol olefin. b) Hãy tìm công thức phân tử các olefin biết rằng số nguyên tử cacbon trong mỗi olefin không quá 5. 22. Đốt cháy 560 cm hỗn hợp khí (ở đktc) gồm hai hiđrocacbon có cùng số nguyên tử cacbon ta thu được 4,4g CO2 và 1,9125g hơi nước. Hãy xác định công thức phân tử các hiđrocacbon cacbon.
23. Một hỗn hợp gồm 2 ankan có khối lượng là 10,2g. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp ankan này cần dùng 25,8 lít O2 (đktc). a) Tìm tổng số mol của 2 ankan. b) Tìm khối lượng CO2 và H2O tạo thành. c) Tìm công thức phân tử của ankan biết rằng phân tử khối mỗi ankan không quá 60. 24. Đốt cháy hoàn toàn 3,4 gam hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ (A) và (B) khác dãy đồng đẳng, trong đó (A) hơn (B) một nguyên tử cacbon, người ta chỉ thu được H2O và 9,24 gam CO2. Biết tỉ khối hơi của X đối với hiđro là dXH2 = 13,5. Tìm công thức của (A), (B) và tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong X. (Đề thi tuyển sinh vào trường ĐHQG TP. Hồ Chí Minh năm 1998).
25. Một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon, mạch hở, trong phân tử mỗi chất chứa không quá một liên kết ba hay hai liên kết đôi. Số cacbon mỗi chất tối đa bằng 7. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp thu được 0,25 mol CO2 và 0,23 mol H2O. Tìm công thức phân tử của hai hiđrocacbon. (Đề thi tuyển sinh vào Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh năm 1998).