chuÛ ÑeÀ: anÑeÂhit axit cacboxylic · tính thành phần phần % về khối lượng của...

BAØI TAÄP HOÙA HOÏC THEO CHUÛ ÑEÀ

[NHOÙM 1 – HOÙA 2006]

2009

27

CHUÛ ÑEÀ: ANÑEÂHIT – AXIT CACBOXYLIC

PHAÀN 1: ANÑEÂHIT

A. LÝ THUYẾT

Moät soá coâng thöùc caàn löu yù:

Teân anñehit CTTQ

Anñehit no ñôn chöùc CnH2n+1 CHO ( n>1)

Anñehit ñôn chöùc CmH2mO ( m = n + 1)

Anñehit khoâng no ñôn chöùc

( coù moät lieân keát ) CxHyCHO, RCHO

Anñehit ña chöùc no CnH2n-1 CHO ( n>2)

Toång quaùt

CnH2n-2a-x (CHO)x

Vôùi a: soá lieân keát

k: soá nhoùm -CHO

Moät soá löu yù khi giaûi toaùn anñehit:

- Neáu baøi toaùn yeâu caàu xaùc ñònh coâng thöùc anñehit chöa roõ ñôn chöùc hay ña chöùc, no

hay khoâng no, tröôùc heát phaûi xaùc ñònh soá nhoùm chöùc –CHO trong phaân töû anñehit thöôøng

baèng caùch döïa vaøo phaûn öùng traùng göông, sau ñoù môùi ñi xaùc ñònh phaàn goác H.C no hay

khoâng no.

- Neáu laø baøi toaùn xaùc ñònh anñehit ñôn chöùc thì tröôùc heát phaûi giaû söû anñehit naøy

khoâng phaûi laø HCHO, sau khi giaûi xong phaûi thöû laïi tröôøng hôïp neáu laø HCHO xem coù

phuø hôïp ñieàu kieän baøi toaùn ñaõ cho khoâng.

- Phaûn öùng traùng göông xaûy ra vôùi anñehit ñôn chöùc thì 1mol anñehit luoâ n cho ra 2

mol Ag (rieâng HCHO cho ñöôïc 4 mol Ag). Do ñoù:

+ Neáu moät hoãn hôïp 2 anñehit ñôn chöùc thöïc hieän phaûn öùng traùng göông taïo ra Ag vôùi

tæ leä nAg > 2nanñehit

Chaéc chaén phaûi coù HCHO

+ Neáu baøi toaùn cho moät anñehit ñôn chöùc thöïc hieän phaûn öùng traùng göông taïo ra Ag

vôùi tæ leä nRCHO : nAg = 1:4

Keát luaän laø có HCHO

Ping

Typewriter

http://onbai.vn



2009

28

+ Đối với andehit đa chức thì nAg > 2nanñehit

+ Ngoaøi anñehit coøn coù1 soá chaát khaùc cuõng taùc duïng ñöôïc vôùi dung dòch AgNO3/NH3 .

Chaúng haïn caùc ankin-1 taïo ra keát tuûa vaøng.

- Phaûn öùng coäng hôïp H2 cuûa anñehit khoâng no cho ra röôïu no baäc 1 luoân coù tæ leä 2Hn

pö > 2nandehit.

-Neáu hidrat hoaù 1 hiñrocacbon taïo ra anñehit thì hidrocacbon ñoù laø C2H2

CH CH + H2O

2+ 0,Hg 80CH3CHO

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ ANĐÊHIT Dạng 1: Viết phương trình phản ứng - hoàn thành sơ đồ chuyển hóa - điều chế

Yêu cầu :

- Cần nắm vững tính chất hóa học của các hợp chất về hidrocacbon, ancol…

- Nắm được một số phản ứng cơ bản (điều kiện phản ứng) minh họa cho tính chất hóa

học đó.

- Chọn lọc phương trình phản ứng trong quá trình thực hiện chuỗi phản ứng hay điều

chế. Ví dụ 1: Viết các phương trình phản ứng biểu diễn sơ đồ chuyển đổi sau:

Anđehit axetic )1( Natri axetat

)2( Metan )3( Anđehit fomic

)4( Rượu

etylic )5( Fomanđehit

)6( Glucozơ )7( Rượu etylic

)8( Butađien 1,3-cao su buna.

Hướng dẫn giải

1. CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH 0t CH3COONa + Cu2O + 3H2O

2. CH3COONa + NaOH 0t ,CaO Na2CO3 + CH4

3. CH4 + O2 0600 C,NO HCHO + H2O

4. HCHO + H2 0t ,Ni CH3OH

5. CH3OH + CuO

0t

HCHO + Cu + H2O

6. 6HCHO 2Ca (OH) C6H12O6

7. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

8. 2C2H5OH C CH2 =CH- CH=CH2 + 2H2O + H2

9. n CH2 =CH- CH=CH2

0t ,Na CH2-CH = CH CH2

n

Ví dụ 2: Từ metan hãy viết các ptpư điều chế nhựa phenol fomanđehit (các hóa chất vô

cơ, xúc tác và điều kiện cần thiết coi như là có đủ) Hướng dẫn giải

Lưu ý:

+ Lập quá trình điều chế dưới dạng sơ đồ chuỗi phản ứng

Lên men rượu

Al2O3 , 450oC



2009

29

+ Chọn cách điều chế ngắn gọn, có thể qua những ptpư đơn giản

CH4 + O2 0600 C,NO HCHO + H2O

2CH4 0lln,1500 C C2H2 + 3H2

3C2H2600 °C

C Br

+ Br2Fe

+HBr

Br OH

OHOH

+ NaOH + NaBr

n + nHCHOH+

t°,xt+ nH2O

n

CH2

Mục đích:

- Rèn luyện ngôn ngữ hóa học

- Củng cố tính chất của các chất

- Rèn luyện kỹ năng viết ptpư

Dạng 2: Bài toán xác định CTPT và thành phần hỗn hợp, thành phần %, hiệu suất

Ví dụ 1: Một hỗn hợp X gồm 2 andehit đơn chức A, B có tổng số mol là 0,25. Khi cho hỗn

hợp X này tác dụng với dd AgNO3/NH3 dư có 86,4g bạc kết tủa và khối lượng dung dịch bạc

nitrat giảm 77,5g a. Hãy tính:

- Xác định CTPT của A, B. Biết MA< MB

- Tính thành phần phần % về khối lượng của mỗi anđehit A, B trong hỗn hợp X.

b. Lấy 0,05 mol andehit A trộn với 1 anđêhit C được hỗn hợp Y. Hỗn hợp Y tác dụng với

dd AgNO3/NH3 dư cho 25,92g Ag. Đốt cháy Y thu được 1,568l CO2 (đktc).

Xác định CTPT của C. Biết C có mạch cacbon không phân nhánh.


Tóm tắt:

a)

2 anđêhit 86,4g Ag

hh X đơn chức AgNO3/NH3 dư

A,B

khối lượng AgNO3 giảm 77,5g



2009

30

+ Xác định CTPT của A, B. + Tính %A, %B.

b)

0,05 mol A dd AgNO3/NH3 dư 25,92g Ag

hh Y

Anđêhit C

Đốt Y 1,568(l) CO2 (đktc)

Xác định CTPT của C. Phân tích:

a)

+ Tính số mol Ag tạo thành. Từ đó so sánh với số mol của hỗn hợp X Dự đoán trong hỗn hợp X có anđêhit HCHO không?

+ Gọi a,b lần lượt là số mol của A, B. Dựa vào dữ kiện bài toán lập hệ phương trình

b)

+ Chưa biết C là anđêhit đơn chức hay đa chức nên CTCT của C là: R(CHO)x x 1. + Dựa vào dữ kiện bài toán để xác định: x, R Giải

a). Xác định CTPT A,B

- Đặt CTTQ của A,B: R1CHO và R2CHO

- Ta có: nAg = 108

4,86 = 0,8 mol

- So sánh nAg và 2nhh

nAg > 2nhh = 2.0,25 =0,5 mol

Trong hỗn hợp X phải có anđêhit HCHO. Vì MA<MB A là HCHO * Cách khác:

- dd AgNO3 mất 86,4g Ag nhưng khối lượng chỉ giảm 77,5g. Vậy dd đã nhận 1 khối

lượng của 2 anđêhit là:

86,4 – 77,5 = 8,9g

XM = 25,0

9,8 = 35,6

MA <35,6< MB

- Mà MA < MB MA = 30

MB = 30 A là HCHO. Ptpư:

HCHO + 4AgNO3 6 NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag (1)

a mol 4a mol

R2CHO + 2AgNO3 +3NH3 +H2O R2COONH4 +2NH4NO3 + 2Ag (2) b mol 2b mol

-Gọi a,b là số mol của HCHO, R2CHO

nAg = 4a + 2b = 0,8 (1’)

Mà nhh = a + b = 0,25 (2’)



2009

31

Từ (1’) và (2

’) a + b = 0,25 a = 0,15 mol

2a + b = 0,4 b = 0,1 mol

- Mặt khác: mX = 8,9 = 0,15.30 + 0,1.MB

MB = 44 R2 là -CH3 Vậy CTPT A: HCHO, B: CH3CHO

Tính thành phần %

%HCHO = 9,8

30.15,0.100 = 50,56%

%CH3CHO = 9,8

44.1,0 .100 = 49,44%

b). Đặt CTTQ của C: R(CHO)n (n>=1)

- Ở pt (1) nAg = 0,05. 4 = 0,2 mol

- nAg(chung) = 108

92,25 = 0,24 mol

Số mol Ag do C sinh ra: nAg(C) = 0,24 – 0,2 = 0,04 mol

R(CHO)n + 2nAgNO3 + 3nNH3 + nH2O R(COONH4)n + 2nAg + 2nNH4NO3

n2

04,0 0,04mol

nR(CHO)n = 2

1nAg =

n

02,0 (mol) (*)

Đốt cháy Y:

HCHO + O2 CO2 + H2O

CxHy(CHO)n + 2

2

3

22

nyx

O2 ot

(x+n) CO2 + y+n

2H2O

n

02,0 (x+n).

n

02,0

nCO2 (chung) = 4,22

568,1 = 0,07 mol

nCO2 (HCHO) = nHCHO = 0,05 mol

nCO2 = 0,07 – 0,05 = 0,02 mol

(x + n). n

02,0 = 0,02

n

nx = 1

x = 0

CTTQ của C: HOC-CHO



2009

32

Mục đích:

+ Rèn luyện cho HS kỹ năng tính toán

+ Kỹ năng phân tích đề, biện luận các trường hợp xảy ra từ đó có cách giải thích hợp

+ Biết suy luận để đặt công thức tổng quát

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 ankanal A, B (được trộn theo tỉ lệ số mol

nA: nB = 3: 1) thu được 56l CO2 (đktc) và cần vừa đủ số mol O2 đúng bằng 3,25 lần số mol

hỗn hợp.

Xác định CTPT có thể có của A, B.

Hướng dẫn giải:

Tóm tắt

A, B

hh X nO2 = 3,25nhh 56 l CO2

nA : nB = 3:1

Xác định CTPT của A, B Phân tích:

- Đặt CTTQ của A,B :

A: CnH2n+1CHO (a mol); B:CmH2m+1CHO (b mol)

- Có 4 ẩn (a, b, n, m) và 3 phương trình (a = 3b; 56; 3,25) thiếu 1 phương trình, vậy

ta tìm 1 hệ thức liên hệ giữa n và một thông qua giá trị trung bình n

- Đặt CT chung của A, B: C n 12 nH CHO (n< n <m)

Giải

Ptpư

C n 12 nH CHO +

2

32 nO2

ot

(1+n ) CO2 + (1+ n )H2O

nCO2 = (1+ n )(a + b) = 4,22

56 = 2,5 mol (1)

nO2 = 2

32 n(a + b) = 3,25 (a + b)

n = 1,5 (2)

Thế (2) vào (1) a + b =1 mol

Mặt khác : a = 3b

a + b = 1 a = 0,75 mol

a = 3b b = 0,25 mol



2009

33

n = ba

mbna

= 1,5

`na + mb = 1,5 (a + b) = 1,5

0,75n + 0,25m = 1,5

3n + m = 6 (n, m 0) Biện luận:

n 0 1 2

m 6 3 0

Vậy : A: HCHO A: CH3CHO A:C2H5CHO

B: C6H13CHO B: C3H7CHO B: HCHO

Ví dụ 3: Chuyển hóa hoàn toàn 4,2g andehit A mạch hở bằng phản ứng tráng gương với

dd AgNO3 /NH3(dư) thu được hỗn hợp muối B và chất rắn C. Nếu cho C tác dụng với HNO3

tạo ra 3,792 lít khí NO2 (270C và 740mmHg). Tỉ khối hơi của A so với nitơ nhỏ hơn 4.

Mặt khác, khi cho 4,2g A tác dụng với 0,5mol H2 (Ni, t0) thu được chất D với H=100%.

Cho lượng C hòa vào nước thu được dd E. Cho1/10 lượng dd E tác dụng với Na làm thoát

ra 12,04 lít khí ( đktc)

a. Tìm công thức A,B,C,D,E

b. Tính khối lượng hỗn hợp muối B, Biết rằng các chất trong B đều có khả năng tác dụng

với NaOH tạo ra NH3 c. Tính nồng độ % D trong dd E.


Tóm tắt :

+ AgNO3 /NH3(dư)

Chất rắn C 3,792 l NO2

4,2g A

+ 0,5 mol H2

Chất D dd E 12,04 l H2

Phân tích:

+ Chưa xác địng được A là andehit thuộc dạng nào nên đặt CTTQ của A là : R(CHO) x

+ Dựa vào tỉ khối MA/MN2 <4 từ đó biện luận để xác định giá trị x

+ So sánh nA với nH2 (0,5 mol) để xác định đúng công thức phân tử của chất D

hh muối B

HNO3

H2O Lấy 1/10 tác dụng

Na



2009

34

+ Cho E tác dụng với Na .Từ đó tính nH2 rồi suy ra tổng số mol các chất trong E Tính: mct, mdd, C%.

Tính :

a. Tìm công thức A, B, C, D, E

b. Tính khối lượng hỗn hợp B

c. Nồng độ % của D trong dd E a. Tìm công thức A, B, C, D, E

Đặt A: R(CHO)x (x>=1) R(CHO)x +2aAgNO3 +3aNH3 + a H2O R(COONH4)x + 2aAg + 2a NH4NO3 (1)

Hỗn hợp B gồm : R(COONH4)X , NH4NO3 , AgNO3 (dư)

Chất rắn C: Ag

Ag + 2 HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O (2)

R(CHO)x + H2 R(OH)x

Ta có: nNO2 =PV

RT =

740.3,792

0,082.760.(273+27) = 0,15 mol

nNO2 = nAg = 0,15 mol

nA = nNO2 = 1

2a.nAg =

0,15

2a mol

M A = 075,0

.2,4 x= 56x

Mà AM

28<4 56x < 4.28 x<2. Vậy x=1

A là một andehit đơn chức.

Đặt CTTQ của A là RCHO Đặt gốc R là CxHy (y < 2x+2)

Ta có MA= MR + 29 =56 MR =27 12x + y =27

3

2

y

x

Vậy: CTPT A: C2H3CHO

CTCT: CH2=CH-CHO

Công thức của B: CH2=CH-COONH4 (P) , NH4NO3 (Q), có thể có AgNO3 dư

CH2=CH-CHO + H2 CH3-CH2-CH2-OH

nA= 56

2,4 =0,075 mol < nH2 Sau phản ứng H2 còn dư.

Công thức của D là: CH3-CH2-CH2-OH b. Tính khối lượng hỗn hợp B

Vì B tác dụng hết với dd NaOH cho NH3 nên B không có AgNO3 dư

Vậy mB= mP+ mQ = 89.0,075 + 80.2.0,075 =18,675g c. Nồng độ % của D trong dd E

Nếu cho toàn bộ dd E tác dụng với Na thì số mol H2 tạo ra là:



2009

35

nH2 =4,22

10.04,12 = 5,375 mol

Na + H2O NaOH + 2

1 H2

C3H7OH + NaOH C3H7ONa + 2

1 H2

Ta có: nH2O + nD = 2nH2 = 2.5,375 = 10,75 mol

nH2O = 10,75 – 0,075 = 10,675 mol

Nồng dộ % D trong dd E là :

C% = 675,10.18075,0.60

075,0.60

.100% = 2,29%



2009

36

PHAÀN 2: AXIT CACBOXYLIC

A. LÝ THUYẾT

Một số lưu ý:

Công thức chung: CxH2xO2 (x ≥ 1)

CTTQ nhất: CxHy(COOH)z hay CnH2n+2-2k-x(COOH)x, k là số liên kết

+ Axit đơn chức: CxHyCOOH

+ Axit no đơn chức: CnH2n+1COOH, n ≥ 0 + Axit không no đơn chức co 1 nối đôi: CnH2n-2COOH , n ≥ 2

+ Axit no đa chức: CnH2n+2-x(COOH)x

+ Axit không no đa chức: CnH2n+2-2k-x(COOH)x Một số lưu ý khi giải toán về axit cacboxylic:

1. Tính axit

a. Phản ứng với kim loại

RCOOH + Na RCOONa + ½ H2 (na.đc = 2 nH2)

R(COOH)x + x Na R(COONa)x + x/2 H2

(na. ≤ nH2)

b. Phản ứng trung hòa với bazơ

R(COOH)x + x NaOH R(COONa)x + x H2O (x ≥ 1)

Nếu đề cho hỗn hợp gồm 2 axit tác dụng với NaOH mà nNaOH > n2 axit => có ít nhất 1

axit đa chức.

Vì khối lượng 1 mol muối Na hơn 1 mol axit là 23 -1 = 22 g nên:

nNaOH= muoi axitm - m

22

2. Phản ứng este hóa

+ Axit đơn chức RCOOH với rượu đơn chức R’OH => este đơn chức RCOOR’

+ Axit đa chức R(COOH)x với rượu đơn chức => este R(COOR’)m (với 2 rượu đơn chức

khác axit đa chức có thể cho ra 3 este)

+ Axit đơn chức RCOOH với rượu đa chức R’(OH)m => (RCOO)mR’

+ Axit đa chức và rượu đa chức => este Rm(COO)mnR’

3. Chất hữu cơ A CxHYOZ khi đốt cháy có: nCO2 = nH2O A có dạng CnH2nO2 và cấu

tạo phải có 1 liên kết (nếu mạch hở) hay dạng mạch vòng.

Chất hữu cơ A + muối cacbonat có cho ra CO2 A có chứa nhóm –COOH

B. BÀI TẬP

Dạng 1: Viết phương trình phản ứng – hoàn thành sơ đồ phản ứng – điều chế Ví dụ 1:

1. Viết đầy đủ các pt phản ứng cho dãy chuyển hóa sau:

Axetilen → etanal → acol etylic → axit axetic → etyl axetat → natri axetat → metan

→ metanal → glucozo → etanol.




2009

37

HC≡CH + H2O HgSO4, 80OC CH3–CH=O

CH3–CH=O + H2 Ni, to CH3–CH2–OH

CH3–CH2–OH + O2

lên men giấm CH3–COOH + H2O

CH3–COOH + C2H5OH 0H2SO4đ, tCH3COO–C2H5 + H2O

CH3COO–C2H5 + NaOH CH3COO-Na + CH3–CH2–OH

CH3COO-Na + NaOH CaO, nung

Na2CO3 + CH4 ↑

NO, 600o

C

CH4 + O2 HCHO + H2O

Ca(OH)2

6HCHO C6H12O6

C6H12O6

lên men rượu 2C2H5OH + 2CO2 ↑

2. Cho các chất ancol etylic (X), andehit axetic (Y), axit axetic (Z). Viết pt phản ứng

theo sơ đồ chuyển hóa sau:

(1)

X Y (2)

(3) (4)

Z


(1) CH3CH2OH + CuO to CH3CHO + Cu ↓ + H2O

(2) CH3CHO + H2 Ni, to

CH3CH2OH

(3) CH3CH2OH + O2 lên men giấm

CH3COOH + H2O

(4) 2CH3CHO + O2 Mn2+

, to 2CH3COOH

Ví dụ 2: Từ axetilen, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết hãy viết các phương trình

điều chế: CH3COOH, (COOH)2, HCOOH.


a. HC≡CH + H2O HgSO4,80OC CH3–CH=O

CH3–CH=O + O2 Mn2+

2CH3COOH

b. HC≡CH + H2 Pd, to CH2=CH2



2009

38

CH2=CH2 + [O] + H2O dd KMnO4 HO–CH2–CH2–OH

HO–CH2–CH2–OH + 2CuO to

OHC–CHO + 2Cu + 2H2O

OHC–CHO + O2 Mn2+

HOOC–COOH

Dạng 2: Bài toán xác định CTPT axit, thành phần hỗn hợp, tính thành phần %, hiệu

suất phản ứng.

Ví dụ 1: Một hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no đơn chức A và axit acrylic

- Lấy 1,44g X đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,2096 lit CO2 đo ở đkc

- Lấy 1,44g X hòa tan vào nước thành 100ml dung dịch Y, 10ml dung dich này cần

dùng 4,4ml dung dịch NaOH 0,5M để trung hòa vừa đủ.

Hãy xác định:

a. Công thức cấu tạo và gọi tên axit b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng 2 axit trong hỗn hợp X

Tóm tắt: đốt hoàn toàn

Axit no đơn chức:CnH2nO2 1,2096l CO2(đkc)

14,4 g h2

X

Axit acrylic:CH2=CH-COOH htan vào nước

100ml dd Y

10ml dd Y + 4,4ml NaOH vừa đủ Phân tích:

+ Tính n hỗn hợp từ V CO2

+ Tính nNaOH → lập hệ 3 phương trình 3 ẩn

+ 1,44g hỗn hợp X Hướng dẫn giải:

Gọi a, b lần lượt là số mol của A, B

Ta có:

- Khối lượng 2 axit: (14n + 32 )a + 72b = 1,44 (1)

- Hỗn hợp X bị đốt:

CnH2nO2 + (3n – 2)/2 O2 → nCO2 + n H2O

a mol na mol

C3H4O2 + 3O2 → 3CO2 + 2H2O

b mol 3b mol

1,2096 Số mol CO2: nCO2 = = 0,054

22,4

→ na + 3b = 0,054 (2)

- Dung dịch X tác dụng với NaOH:



2009

39

CnH2nO2 + NaOH → CnH2n-1ONa + H2O

a mol a mol

CH2=CH-COOH + NaOH → CH2=CH-COONa + H2O

b mol b mol

Số mol NaOH cần dùng để trung hòa 100ml dd X nNaOH = a + b = 0,5.4,4.10

-3.100/10 = 0,022 (3)

Từ (1),(2),(3) suy ra: a = 0,012 mol; b = 0,01 mol; n = 2

a. CTCT A: CH3-COOH

b. Thành phần phần trăm theo khối lượng 2 axit:

%mCH3COOH = %mC3H4O2 = 50%

Ví dụ 2: Một hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic no A, B hơn kém nhau 1 nguyên tử

cacbon. Nếu trung hòa 14,64g X bằng một lượng NaOH vừa đủ thì thu được 20,36g hỗn

hợp Y gồm 2 muối. Còn nếu làm bay hơi 14,64g X thì chiếm thể tích là 4,48l khí (đktc) Đốt cháy hoàn toàn 14,64g X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi

trong dư thì thu được 46g kết tủa. Xác định CTPT của A, B. Tính phần trăm khối lượng

của 2 axit trong X.

Tóm tắt:

NaOH vừa đủ 20,36g hỗn hợp Y (2 muối) 14,64g hỗn hợp X

gồm 2 axit no A,B làm bay hơi 4,48l khí (đktc)

đốt hoàn toàn CO2 Ca(OH)2 dư 46g ↓

Xác định CTPT của A, B; %mA, %mB Phân tích:

+ Tính n hỗn hợp axit

m muối - m axit

+ Tính nNaOH =

22

+ So sánh n hỗn hợp axit và nNaOH

Nếu n hỗn hợp = nNaOH → A, B đều đơn chức

Nếu nNaOH > n hỗn hợp → trong hỗn hợp X phải có một axit đa chức

+ Ca(OH)2 dư → nCO2 = nCaCO3 Hướng dẫn giải:

Số mol hỗn hợp 2 axit:



2009

40

nhh =4,22

48,4=0,2 mol

Cứ thay 1H ( trong –COOH) bằng 1Na (để được –COONa) thì khối lượng tăng 22đvc.

Vậy số mol NaOH phản ứng:

m muối – m axit 20,36 – 14,64

nNaOH = = = 0,26 mol

22 22

Nhận xét: Nếu A, B đều đơn chức: nNaOH = n 2 axit = 0,2 mol

Nếu A, B đều đa chức: nNaOH >2n axit = 2.0,2 = 0,4 mol

Ta có : 0,2 < 0,26 < 0,4 → trong X có một axit đơn chức và một axit đa chức Đặt công thức chung của 2 axit là CxHyOz gồm Cx1Hy1Oz1 và Cx2Hy2Oy2

CxHyOz + (x + y/4 – z/2) O2 → xCO2 + y/2H2O

1 mol x mol

0,2 mol 0,46 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

nCO2 = nCaCO3 = 0,46 mol

x = 2,0

46,0 = 2,3

x1 < x < x2 → x1= 2, x2= 3

Gọi a, b lần lượt là số mol của A, B

Trường hợp 1: A đa chức, B đơn chức và đều no

→ A: (COOH)2 , B: C2H5COOH Ta có:

mX = 90a + 74b = 14,64

nX = a + b = 0,2

a = - 0,1

b = 0,21 loại

Trường hợp 2: A đơn chức, B đa chức và đều no

→ A: C2H5COOH, B: HOOC-CH2-COOH

Ta có:

mX = 60a + 104b = 14,64 nX = a + b = 0,2

a = 0,14 mol b = 0,06 mol

%mA = 57,38%, %mB = 42,62%



2009

41

Ví dụ 3: Cho 2 axit cacboxylic A và B, nếu cho hỗn hợp 2 axit này tác dụng với Na thì thu

được một chất khí C có số mol bằng ½ tổng số mol của A và B trong hỗn hợp.

Nếu trộn 20g dd axit A nồng độ 23% với 50g dd axit B nồng độ 20,64% thu được dd D. Để

trung hòa dd D cần 200ml dd NaOH 1,1M

1.Tìm CTPT của A và B

2. Viết CTCT có thể có của Avà B

Bài làm Tóm tắt:

A +Na

hh B Khí C ( nC= 2

1nhh)

+200ml NaOH1,1M

20g A 23% + 50g B 20,64% dd D dd E

1.Tìm CTPT của A và B

2. Viết CTCT có thể có của Avà B Phân tích:

+ Axit A và B chưa biết no hay không no, đơn chức hay đa chức nên ta đặt CTTQ của 2 axit là : A : R1(COOH)n , B: R2(COOH)m

+ Dựa vào hê thức nC= 2

1nhh . Từ đó biện luận các giá trị n và m

+ Trộn dd axit A và axit B được dd D từ đó để xác định đúng CTCT của 2 axit A

và B. Hướng dẫn giải:

Đặt CTTQ của 2 axit là : A : R1(COOH)n , B: R2(COOH)m ( n, m >=1)

Các phương trình phản ứng:

R1(COOH)n + nNa R1(COONa)n + 2

nH2 (1)

amol 2

na mol

R2(COOH)m + mNa R2(COONa)m + 2

mH2 ( 2)

bmol 2

mbmol

R1(COOH)n + nNaOH R1(COONa)n + H2 O (3)

amol an mol



2009

42

R2(COOH)m + mNaOH R2(COONa)m + H2 O (4)

bmol bm mol

Gọi a,b lần lượt là số mol của A, B

Ta có: nH2 = 2

mbna

hhn = a+b

Theo giả thiết: : nH2 = 2

1 hhn

2

mbna =

2

ba

na + mb = a + b

Chỉ có 1 cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn điều kiện :

1

1

m

n

Vậy A và B đều là 2 axit đơn chức

Ta có: mA = 20100

23 = 4,6g

mB = 50100

64,20 =10,32 g

mhh= mA + mB = 4,6 + 10,32 = 14,92 g Vì đây đều là axit đơn chức nên : nhh = nNaOH = a + b = 0,2.1,1=0,2 mol

hhM =hh

hh

n

m =

2,0

32,106,4 = 67,81

R1 + 45 < 67,81 < R2 +45 ( giả sử MA<MB)

R1<22,81<R2

Từ đó suy ra : R1 có 2 giá trị thích hợp

15

1

1

1

R

R

Chưa xác định được giá trị của R2

Vậy : A là: HCOOH và CH3COOH

Biện luận tìm axit B:

*Trường hợp 1: A là HCOOH

nA = 0,1 mol nB = 0,12 mol

MB= 12,0

32,10 = 86 B: C3H5COOH

*Trường hợp 2: A là CH3COOH

nA= 0,076 mol nB = 0,144 mol

MB= 144,0

32,10 = 72 B: C2H3COOH

Vậy : A : HCOOH và B: C3H5COOH

A : CH3COOH và B: C2H3COOH



2009

43

b. Viết CTCT

A: H-C-OH và CH3-COOH

B: CH2=C-COOH CH3-CH=CH=COOH CH2=CH-COOH

Tác dụng của bài tập này:

+ Rèn luyện kỹ năng phân tích, kỹ năng tính toán và viết phương trình phản ứng .

+ Củng cố lại cách viết công thức cấu tạo.

+ Cách xác định và đặt công thức tổng quát cho từng trường hợp cụ thể .

O

CH3

Ping

Typewriter

http://onbai.vn

chuÛ ÑeÀ: anÑeÂhit axit cacboxylic · tính thành phần phần % về khối lượng của...

Documents