Khóa h ọc LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Phương pháp gi ải các bài tập ñặc trưng về Andehit-Xeton Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP ðẶC TRƯNG VỀ ANðEHIT-XETON TÀI LIỆU BÀI GIẢNG 1. Phản ứng ñốt cháy Tùy theo cấu tạo của anñehit và xeton (mạch C, số nhóm chức, ) mà ta có các dãy ñồng ñẳng khác nhau. Trong chương trình phổ thông, ta chủ yếu xét dãy ñồng ñẳng anñehit/xeton no, ñơn chức, mạch hở, có các ñặc ñiểm sau: - Công thức dãy ñồng ñẳng: C n H 2n O. - Khi ñốt cháy: 2 2 H O CO n = n . Ngoài ra, cũng cần chú ý ñến các dãy có công thức dạng C n H 2n-2 O x (no, mạch hở, 2 chức hoặc không no, một nối ñôi, mạch hở, ñơn chức) khi ñốt cháy: 2 2 H O CO n < n và 2 2 an®ehit/xeton CO H O n = n - n VD 1 : Một hỗn hợp gồm anñehit acrylic và một anñehit ñơn chức X. ðốt cháy hoàn toàn 1,72 gam hỗn hợp trên cần vừa hết 2,296 lít khí oxi (ñktc). Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) 2 dư, thu ñược 8,5 gam kết tủa. Công thức cấu tạo của X là: A. HCHO. B. C 2 H 5 CHO. C. CH 3 CHO. D. C 3 H 5 CHO. 2 O n = 0,1025 mol 2 3 CO CaCO n = n = 0,085 mol Áp dụng ñịnh luật bảo toàn khối lượng, ta có: 2 2 2 Andehit O CO H O m + m = m + m 2 2 H O H O m = 1,26 gam n = 0,07 mol → → Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố O, ta có: Andehit n = 2×0,085 + 0,07 - 2×0,1025 = 0,035 mo l Do ñó, KLPT trung bình của 2 anñêhit là: 1,72 49,14 0,035 M = = Anñehit acrylic có M = 56 → anñêhit còn lại có M < 49,14 , tức là ñáp án A hoặc C. Anñêhit acrylic (C 3 H 4 O) là anñêhit không no 1 nối ñôi, anñêhit còn lại là no ñơn chức nên: 3 4 2 2 C H O CO H O n = n - n = 0,015 mol Và anñêhit còn lại có số mol là 0,02 mol. Gọi M là KLPT của Anñêhit còn lại thì: Andehit 3 m = 56 0,015 + M 0,02 = 1,72 gam M = 44 X lµ CH CHO × × → → VD 2 : ðốt cháy hoàn toàn 0,1 mol anñehit ñơn chức X mạch thẳng cần dùng vừa ñủ 12,32 lít khí O 2 (ñktc), thu ñược 17,6 gam CO 2 . Công thức cấu tạo của X là: A. CH ≡ C − CH 2 − CHO. B. CH 3 − CH 2 − CH 2 − CHO. C. CH 2 =CH − CH 2 − CHO. D. CH 2 =C=CH − CHO. Gọi CTPT của anñehit ñã cho là C x H y O. 2 2 O CO n = 0,55 mol; n = 0,4 mol Sơ ñồ hóa phản ứng ñốt cháy, ta có: x y 2 2 2 0,1C H O + 0,55O 0,4CO + H O → Bảo toàn các nguyên tố trong phản ứng trên, ta có: - Với O: 0,1 0, 4 2 2 H O H O 0,55 2 = 0,4 2 + n n = mol + × × → - Với C: 0,4 4 0,1x = x = → - Với H: 0,4 2 8 0,1y = y = × → Vậy, anñehit ñã cho có CTPT là C 4 H 8 O và cấu tạo phù hợp là CH 3 −CH 2 −CH 2 −CHO. 2. Phản ứng Hiñr hóa Tổng quát: 2 o Ni, t RCOR' + H RCH(OH)R' → + Nếu R’ là H: + Nếu R’ là gốc hiñrocacbon: VD 1 : Chia hỗn hợp hai anñehit no ñơn chức làm 2 phần bằng nhau: Khóa h ọc LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Phương pháp gi ải các bài tập ñặc trưng về Andehit-Xeton Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - - Phần I: ðem ñốt cháy hoàn toàn thu ñược 1,08 gam H 2 O. - Phần II: Tác dụng với H 2 dư (Ni, t 0 ) thu hỗn hợp A. ðem A ñốt cháy hoàn toàn thì thể tích CO 2 (ñktc) thu ñược là: A. 1,434 lít. B. 1,443 lít. C. 1,344 lít. D. 1,444 lít. VD 2 : Hiñrô hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anñehit no, ñơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng thu ñược (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi ñốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa ñủ 17,92 lít khí O 2 (ở ñktc). Giá trị của m là: A. 10,5 gam. B. 17,8 gam. C. 8,8 gam. D. 24,8 gam. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009) 3. Phản ứng oxh Nguyên tử C trong nhóm chức –CHO của anñehit vẫn còn H nên vẫn còn tính khử và có thể tham gia các phản ứng oxh không hoàn toàn, xeton không có tính chất này. - Phản ứng với dung dịch Br 2 hoặc KMnO 4 tạo axit cacboxylic. Tổng quát: 22 RCHO + Br + H O RCOOH + 2HBr → Chú ý: Anñehit no chỉ làm mất màu Br 2 khi có mặt H 2 O (phản ứng oxh – kh), chỉ anñehit không no mới làm mất màu dung dịch Br 2 /CCl 4 . - Phản ứng với phức bạc hoặc ñồng: 3 2 4 3 2 2 2 2 RCHO + 2Ag[(NH ) ]OH RCOONH + 2Ag + 3NH + H O RCHO + 2Cu(OH) + NaOH RCOONa + Cu O + 3H O → ↓ → ↓ Chú ý: Trong các bài tập, ta chỉ quan tâm tới các tỷ lệ phản ứng, do ñó, có thể viết gọn là 3 - NH 2 2 OH 2 2 2 RCHO + Ag O RCOOH + 2Ag + H O RCHO + 2Cu(OH) RCOOH + Cu O + 2H O → ↓ → ↓ VD 1 : Anñehit X có phân tử khối là 72. Khi cho 7,2 gam X tác dụng với Ag 2 O/NH 3 ñun nóng thu ñược tối ña 43,2 gam Ag. Số anñehit thoả mãn ñiều kiện ñó là: A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. VD 2 : ðốt cháy hoàn toàn 1 mol hợp chất hữu cơ X, thu ñược 4 mol CO 2 . Chất X tác dụng ñược với Na, tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng cộng Br 2 theo tỉ lệ mol 1:1. Công thức cấu tạo của X là: A. HOOC-CH=CH-COOH. B. HO-CH 2 -CH 2 -CH=CH-CHO. C. HO-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CHO. D. HO-CH 2 -CH=CH-CHO. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009) Dữ kiện 1: ðốt cháy hoàn toàn 1 mol X, thu ñược 4 mol CO 2 → X có 4 nguyên tử C → loại B. Dữ kiện 2: X tham gia phản ứng tráng bạc → loại A. Dữ kiện 3: X phản ứng cộng Br 2 theo tỉ lệ mol 1:1 → loại C. VD 3 : ðốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X, thu ñược 0,351 gam H 2 O và 0,4368 lít khí CO 2 (ở ñktc). Biết X có phản ứng với Cu(OH) 2 trong môi trường kiềm khi ñun nóng. Chất X là: A. CH 3 COCH 3. B. O=CH-CH=O. C. CH 2 =CH-CH 2 -OH. D. C 2 H 5 CHO. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009) Dữ kiện 1: 2 2 CO H O n n = → loại B. Dữ kiện 2: X có phản ứng với Cu(OH) 2 trong môi trường kiềm khi ñun nóng → loại A, C. VD 4 : Cho 0,1 mol anñehit X tác dụng với lượng dư AgNO 3 (hoặc Ag 2 O) trong dung dịch NH 3 , ñun nóng thu ñược 43,2 gam Ag. Hiñro hóa X thu ñược Y, biết 0,1 mol Y phản ứng vừa ñủ với 4,6 gam Na. Công thức cấu tạo thu gọn của X là: A. CH 3 CHO. B. OHC – CHO. C. HCHO. D. CH 3 CH(OH)CHO. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2007) Tính nhẩm: 43,2/108 = 0,4 mol → tỷ lệ anñehit : Ag = 1: 4 → Anñehit 2 chức → loại A, D. Tính nhẩm: 4,6/23 = 0,2 mol → tỷ lệ rượu : Na = 1:2 → Y có 2 nhóm –OH → loại C. VD 5 : Hiñro hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anñehit no, ñơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng thu ñược (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi ñốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa ñủ 17,92 lít khí O 2 (ở ñktc). Giá trị của m là: A. 17,8. B. 24,8. C. 10,5. D. 8,8. Khóa h ọc LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Phương pháp gi ải các bài tập ñặc trưng về Andehit-Xeton Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009) VD 6 : Cho hỗn hợp khí X gồm HCHO và H 2 ñi qua ống sứ ñựng bột Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược hỗn hợp khí Y gồm hai chất hữu cơ. ðốt cháy hết Y thì thu ñược 11,7 gam H 2 O và 7,84 lít khí CO 2 (ở ñktc). Phần trăm theo thể tích của H 2 trong X là A. 65,00% B. 46,15% C. 35,00% D. 53,85% Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố - quy ñổi ta sẽ thấy ñốt cháy hỗn hợp Y = ñốt cháy hỗn hợp X, do ñó ta coi như sản phẩm ñốt cháy Y là từ phản ứng ñốt cháy X (quy ñổi). Nói cách khác, ta coi như phản ứng hiñro hóa HCHO chưa xảy ra. Do HCHO chứa 1C nên 2 HCHO CO 7,84 n = n = = 0,35 mol 22,4 và 2 H 11,7 n = - 0,35 = 0,3 mol 18 . (HCHO khi cháy cho 2 2 H O CO n = n ). Do ñó, 2 H 0,3 %V = 100% 46,15% 0,3 0,35 × ≈ + . Do ñó, ñáp án ñúng là B. Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc Nguồn: Hocmai.vn . | 1 - PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP ðẶC TRƯNG VỀ ANðEHIT -XETON TÀI LIỆU BÀI GIẢNG 1. Phản ứng ñốt cháy Tùy theo cấu tạo của anñehit và xeton. cấu tạo của X là: A. HOOC-CH=CH-COOH. B. HO-CH 2 -CH 2 -CH=CH-CHO. C. HO-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CHO. D. HO-CH 2 -CH=CH-CHO. (Trích ñề thi tuyển sinh