Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa 9 - Phần: Đại cương về hoá học hữu cơ

ĐẠI CƯƠNG VỀ HOÁ HỌC HỮU CƠ.
Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ.
- Thành phần các nguyên tố tạo nên hợp chất hữu cơ rất ít, chủ yếu là các nguyên tố: C, H, O, N (và một số nguyên tố khác S, P, Cl, một số ít kim loại ) Nhưng số lượng các hợp chất hữu cơ rất nhiều.
Liên kết hoá học trong hợp chất hữu cơ chủ yếu là liên kết cộng hoá trị.
Phần lớn hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, dễ cháy, kém bền với nhiệt.
Một số hợp chất hữu cơ không tan trong nước nhưng tan được trong dung môi hữu cơ.
Các phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn và theo nhiều hướng khác nhau tạo nên hỗn hợp sản phẩm.
Phân loại hợp chất hữu cơ. Hợp chất hữu cơ chia làm 2 loại:
Hiđrocacbon: là hợp chất mà trong phân tử chỉ có C và H.
Hiđrocacbon mạch vòng
Xicloankan
Aren
(Hiđrocacbo
(Hiđrocacbo
n vòng no)
n	thơm)
CnH2n
CnH2n-6
(n ³ 3)
(n ³ 6)
Ankan
(Hiđrocacbo n non)
CnH2n+2
(n ³ 1)
Anken (Hiđrocacbo n không no có 1 nối đôi)
CnH2n
(n ³ 2)
Ankađien (Hiđrocacbonk hông no có 2 liên	kết	đôi)
CnH2n-2
(n ³ 3)
Ankin (Hiđrocacbo n không no có 1 liên kết ba) CnH2n-2
(n ³ 3)
HIĐRO CACBON
Hiđrocacbon mạch hở
Dẫn xuất của hiđrocacbon: ngoài C, H còn có các nguyên tố khác như O, N, halogen  Dẫn xuất của hiđrocacbon gồm:
Dẫn xuất halogen:Khi thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử hiđrocacbon bằng một hoặc nhiều nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen: CxHyClz, CxHyBrz, CxHyIz.
+ Dẫn xuất có oxi: Ancol, axit cacboxylic, este, chất béo, tinh bột, gluxic:
CẤU TẠO HOÁ HỌC.
Một số lưu ý khi viết CTCT. Giả sử hợp chất có CTPT: CxHyOzNtXv Xác định độ bất bão hoà r =
Nếu r = 0 => chỉ có cấu tạo mạch hở, liên kết đơn.
Nếu r = 1 => Có 1 liên kết P hoặc 1 vòng.
Nếu r = 2 => Có 2 liên kết P hoặc 1 vòng + 1 liên kết P.
DANH PHÁP HỢP CHẤT HỮU CƠ.
Tên thông thường.
Thường đặt tên theo nguồn gốc tìm ra chúng, đôi khi có phần đuôi để chỉ rõ hợp chất thuộc loại nào?
VD:	Axit fomic HCOOH (formica: kiến) Axit axetic CH3COOH (axetus: giấm) Mentol C10H20O (metha piperita: bac hà)
Tên IUPAC.
Tên gốc chức:	Tên phần gốc + tên phần địnhchức. VD:	CH3CH2Cl:	etyl clorua
CH3 - CH2 - O - CH3: etyl metyl ete
Tên thay thế:	Tên phần thế + tên mạch cacbon chính + tên phần địnhchức.
Có thể có hoặc không
VD:	CH3CH3:	(et + an) etan CH3 – CH2Cl (clo + et + an) cloetan
1	2	3	4
CH2 = CH – CH2 – CH3	but - 1 - en
1	2	3	4
CH3 – CH – CH = CH2	but – 3 – en – 2 - ol
½
OH
Bảng tên số đếm và tên mạch cacbon chính.
Số đếm
Mạch cacbon chính
1
mono
C
met
2
đi
C-C
et
3
tri
C-C-C
prop
4
tetra
C-C-C-C
but
5
penta
C-C-C-C-C
pent
6
hexa
C-C-C-C-C-C
hex
7
hepta
C-C-C-C-C-C-C
hept
8
octa
C-C-C-C-C-C-C-C
oct
9
nona
C-C-C-C-C-C-C-C-C
non
10
deca
C-C-C-C-C-C-C-C-C-C
đec
Đồng đẳng, đồng phân.
Đồng đẳng.
- Đồng đẳng là những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau.
VD : Dãy đồng đẳng của ankan : CH4, C2H6, C3H8 ... CnH2n+2
Khối lượng mol các chất trong cùng dãy đồng đẳng lập thành cấp số cộng công sai d = 14.
Lưu ý : Khái niệm đồng đẳng rất rộng, ở trên chỉ giới hạn đồng đẳng metylen.
Đồng phân.
Đồng phân là hiện tượng có 2 hay nhiều chất có cùng CTPT nhưng khác nhau về CTCT do đó khác nhau về tính chất hoá học.
Phân loại đồng phân: gồm đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học. (Ở đây chỉ xét về đồng phân cấu tạo). Đồng phân cấu tạo gồm:
+ Đồng phân mạch cacbon: do sự sắp xếp mạch cacbon khác nhau. VD: CH3 – CH = CH – CH3;CH3 – C = CH2	H2C ¾ CH2
½	½	½
CH3	H2C ¾ CH2
+ Đồng phân cách chia cắt mạch cacbon: do sự chia cắt mạch cacbon khác nhau. VD: CH3COOCH3 và HCOOC2H5
+ Đồng phân vị trí:Do sự khác nhau về vị trí nối đôi, nối ba, nhóm thế hoặc nhóm chức trong phân tử.
VD:	CH3 – CH2 – CH2 – OH	và	CH3 – CH – CH3
½
OH
CH2 = CH – CH2 – CH3	và	CH3 – CH = CH - CH3
+ Đồng phân nhóm chức: do sự thay đổi cấu tạo nhóm chức trong phân tử. VD:	CH3 – O – CH3	và	CH3 – CH2 – OH
+ Đồng phân liên kết: do sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử cacbon với nhau. VD:	CH3 – CH2 – C º CH và	CH2 = CH – CH = CH2
MỘT SỐ BÀI TẬP VIẾT CTCT CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ GỌI TÊN. VD1: Viết CTCT của hợp chất C5H12.
Hướng dẫn: C5H12 thuộc dãy ankan ® chỉ có liên kết đơn trong phân tử và có 2 loại mạch: mạch thẳng và mạch nhánh. Chỉ có đồng phân về mạch cacbon.
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3	Pentan
CH3 – CH – CH2 – CH3	2 – metyl butan
½
CH3 CH3
½
CH3 – C – CH3	2,2-đimetyl propan	(neopentan)
½
CH3
VD2: Viết CTCT của C4H8
Hướng dẫn: C4H8 thuộc dãy anken (hoặc thuộc dãy xicloankan)® có 1 liên kết đôi trong phân tử, có cả 3 loại mạch (mạch vòng không có liên kết đôi). Có các đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí.
CH2 = CH – CH2 – CH3	but – 1 – en CH3 – CH = CH – CH3	but – 2 – en
CH2 = C – CH3	2 – metyt prop – 1- en
½
CH3	CH2
H2C ¾ CH2
½	½	xiclobutan	 	1-metyl xiclopropan H2C ¾ CH2	H2C	CH
½
CH3
VD3: Viết CTCT của C4H6
Hướng dẫn: C4H6 thuộc dãy ankin (hoặc thuộc dãy ankadien)® có 1 liên kết ba (hoặc 2 liên kết đôi) trong phân tử , có cả 3 loại mạch (mạch vòng không có 1 liên kết đôi). Có các đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí, đồng phân liên kết.
CH º C – CH2 – CH3 but-1-in;	CH3 – C º C – CH3	but-2-in CH2 = CH – CH = CH2	buta – 1,3 – đien
CH2 = C = CH – CH3 buta – 1,2 – đien
H2C ¾ CH
½	½	xiclobut -1-en H2C ¾ CH
HC	CH3	CH2
1-metyl xicloprop-2-en	1-metyl xicloprop-1-en
HC	CH	HC	C	CH3
VD 4: Viết CTCT của C3H8O
Hướng dẫn: C3H8O thuộc dẫn xuất có oxi của hiđrocacbon ® có thể có các loại đồng phân nhóm chức, đồng phân vị trí. Mặt khác, C3H8 thuộc gốc no nên trong phân tử chỉ có liên kết đơn.
CH3 – CH2 – CH2 – OH	propan-1-ol CH3 – CH – CH3	propan-2-ol
½
OH
CH3 – O – CH2 – CH3 etyl metyl ete
VD5: Viết CTCT của các xiclo ankan và gọi tên tương ứng với CTPT:
C5H10	ĐA: 5 cấu tạo
C6H12	ĐA: 10 cấu tạo
VD6: Viết CTCT của C7H16.	ĐA: 9 cấu tạo.
CHỦ ĐỀ 2: BÀI TOÁN LẬP CTPT HỢP CHẤT HỮU CƠ
XÁC ĐỊNH CTPT DỰA VÀO THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ VÀ DỰA VÀO PHẢN ỨNG CHÁY (PP khối lượng).
Cơ sở lý thuyết:
Giả sử có CTPT hợp chất hữu cơ X (CxHyOzNt ). Để xác định CTPT hợp chất hữu cơ trên, ta dựa vào khối lượng CO2, H2O, N2 (hay NH3) theo các cách sau:
Cách 1: tính trực tiếp.
2	2	2
mC = 12. nCO ; mH = 2. nH O ; mN = 28. nN ;
=>mO = mX – (mC + mH + mN)
12x	y	16z	14t	MX
Aùp dụng công thức:
=	=	=	=
mC	mH	mO	mN	mX
Hay:
12x = y = 16z = 14t = MX
%C	%H
ì	m .M
%O	%N	100
% .M	nCO
ïx = C	X
= C	X = 	2 
ï
ï
ïy =
í
=> ï
12.mX
mH .MX =
mX
12.100
%H.MX =
100
nX
2
2nH O
nX
ï	m .M
% .M
2nN
ït = N	X
= N	X = 	2 
ï	14.mX
14.100	nX
[
ï	1
z =	M
- (12x + y + 14t)]
î
ï	16	X
MX	44x	9y	11, 2t
Hoặc:
=	=	=	=> x, y, t rồi thay vào MX => z
2
2
N
2
mX	mCO
mH O	V
Cách 2 : tính gián tiếp.
Sử dụng công thức : x : y : z : t	=
mC : mH : mO : mN
= %C : %H : %O : %N
12	1	16	14	12	1	16	14
= nCO
: 2nH O : nO : 2nN
= a : b : c : d
=> CTTN của X : (CaHbOcNd)n
Với n = 1 => CTĐGN
2	2	2
Với n =
MX
12a + b +16c +14d
=> CTPT của X
¾
Cách 3 Dựa vào phản ứng cháy.
2
CxHyOzNt + (x + y - z ) O
4	2
¾t0 ®
xCO2 +
y H O + t
2
N
2
2	2
amol	ax mol
ay mol
2
at mol
2
=> x =
nCO ; y =
2
a
2.nH O ;	t = 2n 2
2
N
a	a
 1
[
;	z =	M
16	X
- (12x + y + 14t)]
2. Ví dụ minh hoạ.
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 10 gam hợp chất hữu cơ A, sinh ra 33,85 gam CO2 và 6,94 gam H2O. Tỉ khối hơi đối với không khí là 2,69. Xác định CTPT của A.
Giải:
MA = 78.
Do sp cháy gồm CO2, H2O nên thành phần của A gồm C, H, có thể có O.
Cách 1:
Ta có mC = 12.nCO2 = 9,23 gam ;	mH = 2nH2O = 0,77 gam
=> mC + mH = 10 = mA => A không có oxi. Đặt CTPT của A: CxHy
Áp dụng công thức:
12x = y = MA
mC	mH	mA
=> x = 6; y = 6. Vậy CTPT của A là C6H6.
Cách 2 :
Đặt CTPT của A : CxHyOz
Áp dụng công thức :
=> x = 6 ; y = 6
MX = 44x =
2
mX	mCO
9y mH O
2
Với MA = 78 => 12.6 + 6 + 16z = 78 => z = 0. Vậy CTPT của A là C6H6.
Cách 3:
t0
Ta có: nA = 0,128 mol ; nCO2 = 0,77 mol nH2O = 0,385 mol
x y z
PTPƯ cháy: C H O + (x + y - z
4	2
) O2
¾¾® xCO2	+
y
H2O
2
0,128mol	0,128x mol 0,064 mol
 1
=> 0,128x = 0,77 => x = 6;	0,064y = 0,385 => y = 6
=> z =	[78 - (12x + y)] =0	Vậy CTPT: C H
6 6
16
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,295 gam chất hữu cơ X chứa C, H, O thu được 0,44 gam CO 2, 0,225 gam H2O. Trong một thí nghiệm khác, khi phân tích một lượng chất X như trên cho 55,8 cm 3 N2 (đo ở đktc). Tỉ khối hơi của X so với H2 là 29,5. Lập CTHH và CTPT của X.
Giải.
MX = 59. Đặt CTPT của X là CxHyOzNt
MX
Aùp dụng công thức:
= 44x =	y	=
11, 2t
2
2
mX	mCO
mH O	V
N
2
 59 = 44x = y	= 11, 2t
0, 295	0, 44	0, 225	0,0558
=> x = 2; y = 5; t = 1
Với MA = 59 => z = 1. Vậy CTPT: C2H5ON
Ví dụ 3 :Hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O. Trong đó thành phần % theo khối lượng là 64,865% C và 13,51%H. Xác định CTPT của A, biết khối lượng mol của A là 74.
Giải.
Đặt CTPT của A là CxHyOz.
12x	y	16z	M
Áp dụng công thức :	=	=	= 	A
%C	%H	%O	100
12x	=	y	=	16z	= 74
64,865	13, 51	21, 625	100
=> x = 4 ; y = 10 ; z = 1
Vậy CTPT của A là C4H10O
Ví dụ 4 : Hợp chất hữu cơ A có thành phần khối lượng các nguyên to như sau : 53,33%C, 15,55%H, còn lại là N. Xác đ?nh CTPT của A, biết A chỉ có 1 nguyên tử N.
Giải.
Đặt CTPT của A : CxHyNt
Aùp dụng công thức : x : y : t =

%C : %H : %N

= 53, 33 : 15, 55 : 31,12
12	1	14	12	1	14
= 2 : 7 : 1
V? trong A chỉ có 1 nguyên tử N nên CTPT của A là C2H7N.
t0
LẬP CTHH DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP THỂ TÍCH.
x y z t
Cơ sở lý thuyết :	C H O N + (x + y - z
4	2
) O2
¾¾® xCO2 +
y	t
H2O +	N2
2	2
1V	(x + y - z ) V	xV	y V	t V
4	2	2	2
aV	bV	cV	dV	eV
ì 1 = x => x
ï a	c
x + y - z	ï 1	y	y	z
í
=> 1 =
4	2 = x =
y = t
=> ï = 	=> y
a	2a
Thay x, y vào 1 =
x +	-
4	2 => z
a	b	c	2d	2e	ï	a	b
1	t
a
î
ï =	=> t
Ví dụ minh hoạ.
ï	2e
Ví dụ 1 :Trộn 200ml hơi hợp chất A với 1000ml O2 dư rồi đốt thu được hỗn hợp khí có thể tích bằng 1600ml. Cho hơi nước ngưng tụ còn lại 800ml và cho qua dung dịch KOH dư thấy còn lại 200ml. Xác định CTPT của A, biết các khí đo cùng điều kiện t0, p.
Giải : Theo đề :	VH2O = 1600 – 800 = 800ml
VCO2 = 800 – 200 = 600ml
VO2 dư = 200ml => VO2pư = 800ml.
t0
Đặt CTTQ của hợp chất hư?u cơ là CxHyOz.
x y z
PTPƯ cháy : C H O + (x + y - z
4	2
) O2
¾¾® xCO2 +
y
H2O
2
1ml	(x + y - z ) ml	xml
4	2
y ml
2
200ml	800ml	600ml	800ml
x + y - z
=>	1 =
4	2 =	x =
y	=> x = 3 ; y = 8 ; z = 2 => CTPT : C3H8O2
200	800	600	1600
Ví dụ 2 :Đốt cháy 400ml hỗn hợp CxHy và N2 bằng 900ml O2. Hỗn hợp khí thu được là 1400ml, cho hơi nước ngưng tụ còn lại 800ml. Cho qua dung dịch KOH dư còn lại 400ml. Xác định CTPT , các khí đo ở cùng điều kiện t0, p.
Giải.
Theo đề ta có :VH2O = 1400 – 800 = 600ml
VCO2 = 800 – 400 = 400ml
Aùp dụng ĐLBTNT ta có :	VO2 có trong H2O =

600
2

=300ml
VO2 trong CO2 = 400 ml
=> VO2 dư = 900 – (300+400) = 200 ml
t0
=> VN2 = VCxHy = 200 ml.
PTPƯ cháy : CxHy + (x +
y
) O2
4
¾¾® xCO2 +
y
H2O
2
1ml
(x + y ) ml	xml
4
y ml
2
200ml	700ml	400ml	600ml
x + y
=>	1 =
4 =	x =
y	=> x = 2 ; y = 6. Vậy CTPT là C2H6
200	700	400	1200
Ví dụ 3 :Đốt cháy 6,2 gam một hợp chất hữu cơ A phải dùng 5,6 lít O2 đktc thu được VCO2 : VH2O = 2 : 3. Biết dA/H2 = 31. Xác định CTPT của A, các khí đo cùng điều kiện t0,p.
Giải.
Theo đề ta có : MA = 62 => nA = 0,1 mol. nO2 = 0,25 mol.
t0
Đặt CTPT của A : CxHyOz.
x y z
PTPƯ cháy : C H O + (x + y - z
4	2
) O2
¾¾® xCO2	+
y
H2O
2
0,1 mol	(x + y - z ) 0,1mol	0,1xmol	0,05y mol
4	2
Ta có hệ phương tr?nh :
ì	y	z
(x +	-	)0,1 = 0, 25
ï
ï	4	2
ï
ìx = 2
ï
í12x + y +16z = 62
=> í y = 6
Vậy CTPT C2H6O2
ï 0,1x	2	ïz = 2
ï	=	î
ïî 0, 05 y	3
Ví dụ 4 :Đốt cháy 4,4 gam chất hữu cơ A phải dùng 5,6lít O2 đktc, thu được VCO2 = VH2O. Xác d?nh CTPT của A, biết dA/kk = 3,04.
Theo đề ta có : MA = 88g => nA = 0,05mol nO2 = 0,25 mol
t0
Đặt CTPT của A : CxHyOz.
Giải.
x y z
PTPƯ cháy : C H O + (x + y - z
4	2
) O2
¾¾® xCO2	+
y
H2O
2
0,05 mol (x + y - z ) 0,05mol 0,05xmol	0,025y mol
4	2
ì(x + y - z )0, 05 = 0, 25
ï	4	2
ï
ìx = 4
ï
Ta có hệ phương trình : í12x + y +16z = 88
ï0, 05x = 0, 025 y
ï
î
=> í y = 8
î
ïz = 2
Vậy CTPT C4H8O2
Ví dụ 5 :Đốt cháy hoàn toàn 0,8 lít hỗn hợp gồm hiđrocacbon A và CO2 bằng 3,5 lít O2 dư thu được 4,9 lít hỗn hợp khí. Nếu cho hơi nước ngưng tụ thì còn lại 2,5 lít. Hỗn hợp khi cho qua bình chứa P nung nóng thì còn lại 2 lít (các khí đo cùng đk). Xác định CTPT của hiđrocacbon A.
Giải.
Theo đề ta có :
VH2O = 4,9 – 2,5 = 2,4 lit
VCO2 = 2lit (gồm CO2 ban đầu và CO2 sinh ra) VO2dư = 2,5 -2 = 0,5 lit => VO2pư = 3 lít.
t0
Đặt CTTQ của A : CxHy, a là thể tích của CO2 ban đầu.
PTPƯ cháy : CxHy + (x +
y
) O2
4
¾¾® xCO2 +
y
H2O
2
1lit
(x + y ) lit	xlit
4
y lit
2
(0,8-a)lit	3 lit	(2-a)lit	2,4lit
x + y	y
ìx =
ï
ï
y
2 - a
0,8 - a
 2, 4 

ìa = 0, 2
 	 	ï	=
=> ïx = 3
=>	1	=
4 =	x	= 2
=> í 2	0,8 - a
í	=>CTPT : C3H8.
0,8 - a

3	2 - a	2, 4
ï
ï	y	3
î
x +	=
ï y = 8
î
ï	4	0,8 - a
Ví dụ 6 :Cho 300ml hỗn hợp hiđrocacbon A và khí NH3 tác dụng với một lượng oxi rồi đốt, sau phản ứng thu được 1250 ml hỗn hợp khí. Sau khi dẫn hỗn hợp khí này qua bình đựng CuSO 4 khan, còn lại 550 ml và sau khi dẫn tiếp qua dung dịch nước vôi trong dư thì còn lại 250 ml, trong đó có 100 ml N2. Xác định CTPT của hiđrocacbon, biết các khí đo cùng điều kiện.
Giải.
Theo đề ta có : VH2O = 1250 – 550 = 700ml VCO2 = 550 – 250 = 300ml.
t0
PTPƯ : 4NH3 + 3O2 ¾¾® 2N2 + 6H2O
200ml	100ml	300ml
=> VA = 300 – 200 = 100ml
t0
=> VH2O do A cháy sinh ra = 700 – 300 = 400ml Đặt CTTQ của A là CxHy
PTPƯ cháy : CxHy + (x +
y
) O2
4
¾¾® xCO2 +
y
H2O
2
1ml
(x + y ) ml	xml
4
y ml
2
100ml	300ml	400ml
y
=> ta có : 1 =	x = 2	=> x = 3 ; y = 8. Vậy CTPT : C3H8.
100	300	400
LẬP CTHH DỰA VÀO SẢN PHẨM CHÁY.
Cơ sở lý thuyết.
Nếu đề toán cho oxi hoá hoàn toàn hợp chất hữu cơ tức là đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu
cơ.
Nếu sản phẩm cháy được hấp thụ bởi bình đựng H2SO4 đặc hay P2O5 và bình đựng dung
dịch kiềm thì lưu ý rằng N2 và O2 dư không bị hấp thụ.
Những chất hấp thụ được nước : CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4đ, P2O5, CaO và dung dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ... => khối lượng của bình tăng lên là khối lượng của H2O bị hấp thụ.
Những chất hấp thụ CO2 : dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ... => khối lượng của bình tăng lên là khối lượng của CO2 bị hấp thụ.
Cần phân biệt khối lượng bình tăng và khối lượng dung dịch tăng.
+ mbình tăng = (mCO2 + mH2O) hấp thụ.
+ mdd tăng = (mCO2 + mH2O) hấp thụ - mkết tủa
+ mdd giảm = mkết tủa - (mCO2 + mH2O) hấp thụ
- Nếu đốt cháy hợp chất hữu cơ chứa C, H hoặc C, H, O rồi cho sản phẩm cháy qua bình 1 đựng PdCl2, bình 2 đựng dung dịch kiềm (Ca(OH)2, Ba(OH)2 dư.
=> sản phẩm cháy gồm CO, CO2, H2O. Trong đó CO bị hấp thụ bởi dung dịch PdCl2 theo PT: CO + PdCl2 + H2O ® Pd¯ + CO2 + 2HCl
=> bình dựng dung dịch kiềm hấp thụ CO2 có trong sản phẩm cháy và CO2 sinh ra do CO phản ứng với dung dịch PdCl2.
=> mC = mC (CO) + mC (CO2)
- Nếu đốt cháy hợp chất hữu cơ X bởi CuO thì khối lượng của bình CuO giảm đi là khối lượng của oxi tham gia phản ứng => để tìm khối lượng của chất hữu cơ đem đốt cháy cần lưu ý ĐLBTKL: mX + m bình giảm = mCO2 + mH2O.
Ví dụ minh hoạ.
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X cần 6,72 lít O2 (đktc). Khi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ có CO2 và H2O) vào một lượng nước vôi trong, thu được 10 gam kết tủa và 200 ml dung dịch muối có nồng độ 0,5M, dung dịch muối này nặng hơn nước vôi ban đầu là 8,6 gam. Xác định công thức đơn giản nhất của X.
Giải.
Theo đề ta có: nCaCO3 = 0,1 mol; nCa(HCO3)2 = 0,1 mol. PTHH: CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O
0,1mol	0,1mol
2CO2 + Ca(OH)2 ® Ca(HCO3)2
0,2mol	0,1mol
=> å nCO2 = 0,3 mol
Theo đề: mdd tăng 8,6 gam = (mCO2 + mH2O) hấp thụ - m¯
=> mH2O = 8,6 + m¯ - mCO2 = 5,4 gam	=> nH2O = 0,3 mol
t0
Đặt CTTQ của X là CxHyOz
x y z
PTPƯ: C H O + (x + y - z
4	2
) O2
¾¾® xCO2	+
y
H2O
2
a mol	(x + y - z ) amol	axmol	0,5ay mol
4	2
=>nCO2 = ax = 0,3 = nC;	nH2O = 0,5ay = 0,3 => ay = 0,6 = nH
2
nO = (x + y - z
4	2
) a =
6, 72
22, 4
= 0,3 mol => az = 0,3
=> x : y : z = 0,3 : 0,6 : 0,3 = 1 : 2 : 1
=> CTĐGN: CH2O
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X chứa C, H, O cần 0,784 lít O2 (đktc). Toàn bộ sản phẩm cháy cho qua bình 1 đựng dung dịch PdCl2 dư, bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Sau thí nghiệm, bình 1 tăng 0,38 gam và xuất hiện 2,12 gam kết tủa, còn bình 2 có 3 gam kết tủa A. Xác định CTPT của X.
Giải.
Theo đề ta có: nPd = 0,01 mol; nCaCO3 = 0,03 mol.
CO + PdCl2 ® Pd¯ + CO2 + 2HCl	(1)
0,01mol	0,01mol 0,01mol
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O	(2)
0,03mol	0,03mol mbình 1 tăng = mH2O + CO – CO2(1)
=> mH2O = 0,38 + (44 – 28)0,01 = 0,54g
=> nH2O = 0,03 mol
t0
So sánh đề với (1) và (2) ta thấy nCO2 do X sinh ra = 0,02 mol. Đặt CTTQ của X: CxHyOz
x y z
PTPƯ: C H O + (x + y - z - t
4	2	2
) O2
¾¾®	(x-t)CO2	+
y
H2O	+	tCO
2
0,01mol
(x + y - z - t ) 0,01mol (x-t)0,01mol 0,005ymol	0,01tmol
4	2	2
=> nH2O = 0,03 = 0,005y => y = 6 nCO = 0,01t = 0,01 => t = 1 nCO2 (x – 1)0,01 = 0,02 => x = 3
6	z	1
0, 784
nO2 = (3 +	-	-
4	2	2
) 0,01 =
22, 4
=0,035 => z = 1
Vậy CTPT của X : C3H6O
Ví dụ 3. Oxi hoá hoàn toàn 4,6g chất hữu cơ A bằng CuO đun nóng. Sau phản ứng thu được 4,48 lít CO2 (đktc) và nước, đồng thời nhận thấy khối lượng đồng oxit ban đầu giảm bớt 9,6 gam. Xác định CTPT của A.
Giải. Theo đề ta có : nCO2 = 0,2 mol => mCO2 = 8,8 gam.
Áp dụng ĐLBTKL ta có : mA + m bình giảm = mCO2 + mH2O
=> mH2O = 4,6 + 9,6 – 8,8 = 5,4 gam => nH2O = 0,3 mol.
=> n= = nH2O – nCO2 = 0,1 mol.
t0
Đặt CTTQ của A: CxHyOz
x y z
PTPƯ: C H O + (x + y - z
4	2
) O2
¾¾® xCO2	+
y
H2O
2
0,1 mol	(x + y - z ) 0,1mol	0,1xmol	0,05y mol
4	2
=> nCO2 = 0,1x = 0,2 => x = 2 nH2O =0,05y = 0,3 => y = 6
mA = 4,6 = (30 + 16z)0,1 => z = 1. Vậy CTPT của A : C2H6O
Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 2,3 gam một hợp chất hữu cơ X chỉ thu được CO 2, H2O. Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy có 10 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng bình đựng dung dịch nước vôi tăng 7,1 gam. Xác định CTPT của X.	ĐS : C2H6O.
Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X cần dùng 6,72 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy gồm CO2 và H2O cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 thấy có 19,7 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam. Lọc kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu được 9,85 gam kết tủa nữa. Xác định CTPT của X. ĐS : C2H6O.
Ví dụ 6 . Đốt cháy hoàn toàn 0,282g chất hữu cơ A rồi cho các sản phẩm sinh ra đi lần lượt qua bình đựng CaCl2 khan và bình đựng KOH có dư. Sau thí nghiệm thấy bình đựng CaCl2 khan tăng thêm 0,189 gam, còn bình đựng KOH tăng thêm 0,8 gam.
Mặt khác, đốt 0,186g A thì thu được 22,4 ml N2 (đktc). Biết phân tử A chỉ chứa 1 nguyên tử
Tìm CTPT của A. ĐS : C6H7N.
Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 10,4g chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4đ và bình 2 chứa nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình 1 tăng 3,6g, bình 2 thu được 30g kết tủa. Khi hoá hơi 5,2g A thu được một thể tích đúng bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện. Xác định CTPT của A. ĐS : C3H4O4.
Ví dụ 8. Đốt cháy hoàn toàn a gam một hiđrocacbon A, sản phẩm cháy được dẫn qua bình chứa nước vôi trong dư, người ta thu được 3 gam kết tủa, đồng thời bình chứa nặng thêm 1,68 gam.
Tính a.	ĐS : 0,4g
Xác định CTPT của A, biết tỉ khối hơi của A đối với metan là 2,5.	ĐS : C3H4
Ví dụ 9. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X cần vừa đủ 0,616 lít O2. Sau thí nghiệm thu được 1,344 lít hỗn hợp sản phẩm X gồm : CO2, N2 và hơi nước. Làm lạnh để ngưng tụ hơi nước thì còn lại 0,56 lít hỗn hợp khí Z (có tỉ khối đối với H2 là 20,4). Xác định CTPT của X, biết thể tích các khí đo ở đktc