Khóa h�c LTðH môn Hóa –Th y Ng�c B�o toàn kh�i lư�ng trong các bài toán h!u cơ

Hocmai.vn – Ngôi trư�ng chung c�a h�c trò Vi�t T�ng ñài tư v n: 1900 58)58)12 � Trang | 1 �

I. CƠ S� LÝ THUY�T VÀ ð�C ðI�M PHƯƠNG PHÁP Bo toàn kh�i lư�ng là phương pháp gii toán d�a vào các m�i quan h� v kh�i lư�ng gi!a các thành ph"n trong phn #ng, ñư�c phn ánh qua ñ&nh lu't bo toàn kh�i lư�ng: “T+ng kh�i lư�ng các ch,t tham gia phn #ng b-ng t+ng kh�i lư�ng các ch,t t.o thành sau phn #ng”. * Có th$ m% r&ng ñ'nh lu)t này cho không ch, m&t ph.n /ng hóa h�c mà cho c. m&t quá trình hóa h�c!

Ngoài ra, ta cũng có th5 áp d6ng m7t m�i quan h� v kh�i lư�ng khác trong gii toán là “kh�i lư�ng c8a m7t ch,t b-ng t+ng kh�i lư�ng c8a các thành ph"n t.o nên ch,t ,y”. Ví d6: + ð�i v?i hiñrocacbon thì: mhiñrocacbon = mC + mH. + ð�i v?i h�p ch,t h!u cơ CxHyOzNt thì mch,t h!u cơ = mC + mH + mO + mN. Thông thưHng, ta sI d6ng bi5u th#c c8a ñ&nh lu't bo toàn kh�i lư�ng ñ5 tính tr�c tiJp giá tr& c8a m7t ñ.i lư�ng trong phn #ng theo nguyên tLc “trong m7t bi5u th#c gMm n thành ph"n, khi biJt giá tr& c8a (n�1) thành ph"n, ta dQ dàng tính ñư�c giá tr& c8a thành ph"n còn l.i”. Trong nh!ng trư+ng h�p chưa bi-t ñ/ giá tr0 c/a (n)1) thành ph n còn l4i, ta ph�i s7 d9ng thêm các m�i quan h< v> h< s� ph�n ?ng ho@c b�o toàn nguyên t� ñA tìm cho ñ/ các giá tr0 còn thi-u. II. PHÂN LO�I CÁC D�NG BÀI T P VÀ PHƯƠNG PHÁP GI!I 1. Bài toán ñ�t cháy chDt h!u cơ Khi ñ bài cho s� li�u T d.ng kh�i lư�ng hoUc có th5 chuy5n sang kh�i lư�ng, ta sV sI d6ng ñ&nh lu't bo toàn kh�i lư�ng ñ5 tìm ra thành ph"n còn l.i (chú ý là b,t c# thành ph"n nào trong phn #ng cháy cũng có th5 ñư�c tìm b-ng bo toàn kh�i lư�ng). ðUc bi�t, ñ5 tính kh�i lư�ng c8a ch,t h!u cơ b& ñ�t cháy, ñôi khi ta phi dùng ñJn các công th#c:

mch,t h!u cơ = mC + mH + mO + mN. Ngoài ra, ñ5 tìm ñư�c CTPT theo yêu c"u c8a bài toán, ñôi khi ta cũng phi kJt h�p thêm v?i các phương pháp khác như Bo toàn nguyên t� (hay gUp nh,t là ñ�i v?i Oxi) hoUc Trung bình. VD1: ð�t cháy hoàn toàn 0,11 gam m7t este X (t.o nên t] m7t axit cacboxylic ñơn ch#c và m7t ancol ñơn ch#c) thu ñư�c 0,22 gam CO2 và 0,09 gam H2O. S� este ñMng phân c8a X là: A. 4. B. 2. C. 6. D. 5.

(Trích ñ6 thi tuy$n sinh ðH – Cð kh9i A – 2011) VD2: Hen h�p Z gMm hai este X và Y t.o bTi cùng m7t ancol và hai axit cacboxylic kJ tiJp nhau trong dãy ñMng ñing (MX < MY). ð�t cháy hoàn toàn m gam Z c"n dùng 6,16 lít khí O2 (ñktc), thu ñư�c 5,6 lít khí CO2 (ñktc) và 4,5 gam H2O. Công th#c este X và giá tr& c8a m tương #ng là: A. (HCOO)2C2H4 và 6,6. B. HCOOCH3 và 6,7. C. CH3COOCH3 và 6,7. D. HCOOC2H5 và 9,5.

(Trích ñ6 thi tuy$n sinh Cao ñ?ng – 2010) VD3: ð�t cháy hoàn toàn 22,455 gam hen h�p X gMm CH3CH(NH2)COOH và CH3COONH3CH3 thu ñư�c CO2, H2O và N2 có t+ng kh�i lư�ng là 85,655 gam. Th5 tích khí O2 (ñktc) ñã dùng ñ5 ñ�t cháy hen h�p X là : A. 44,24 lít. B. 42,8275 lít. C. 128,4825 lít. D. 88,48 lít. VD4: ð�t cháy hoàn toàn 22,4 gam m7t h�p ch,t h!u cơ A c"n 15,68 lít khí O2 T 54,6oC; 2,4 atm. Sn phqm thu ñư�c chr ch#a CO2 và H2O có ts l� th5 tích là 3:2. Tìm công th#c phân tI c8a A biJt ts kh�i hơi c8a A so v?i H2 nht hơn 30?

ðáp s�: C3H4O. VD5: ð�t cháy hoàn toàn m gam hen h�p X gMm C2H6, C3H4 và C4H8 thì thu ñư�c 12,98 gam CO2 và 5,76 gam H2O. Giá tr& c8a m là: A. 11,48 gam. B. 18,74 gam. C. 4,18 gam. D. 16,04 gam. 2, Bài toán v> ph�n ?ng th/y phân/tLng h�p este/lipit/peptit/cacbohiñrat VD1: Thus phân hoàn toàn 14,8 gam hen h�p hai este c"n v]a ñ8 200 ml dung d&ch NaOH 1M, sau phn #ng chr thu ñư�c m gam hen h�p hai mu�i và 7,8 gam hen h�p hai rư�u. Giá tr& c8a m là: A. 30 gam. B. 15 gam. C. 45 gam. D. 16 gam. VD2: Xà phòng hóa hoàn toàn 17,24 gam ch,t béo c"n v]a ñ8 0,06 mol NaOH, cô c.n dung d&ch sau phn #ng thu ñư�c kh�i lư�ng xà phòng là:

B!O TOÀN KH$I LƯ%NG TRONG CÁC BÀI TOÁN H'U CƠ TÀI LI(U BÀI GI!NG

Khóa h�c LTðH môn Hóa –Th y Ng�c B�o toàn kh�i lư�ng trong các bài toán h!u cơ

Hocmai.vn – Ngôi trư�ng chung c�a h�c trò Vi�t T�ng ñài tư v n: 1900 58)58)12 � Trang | 2 �

A. 17,8 gam. B. 18,24 gam. C. 16,68 gam. D. 18,38 gam. (Trích ñ6 thi tuy$n sinh ðH – Cð kh9i B – 2008)

VD3: Xenlulozơ tác d6ng v?i anhidrit axetic (H2SO4 ñUc xúc tác) t.o ra 9,84 gam este axetat và 4,8 gam CH3COOH. Công th#c c8a este axetat có d.ng: A. [C6H7O2(OOC�CH3)3]n . B. [C6H7O2(OOC�CH3)(OH)3]n . C. [C6H7O2(OOC�CH3)3]n và [C6H7O2(OOC�CH3)2OH]n . D. [C6H7O2(OOC�CH3)2OH]n . VD4: ðun nóng alanin thu ñư�c 1 s� peptit trong ñó có peptit A có ph"n trăm kh�i lư�ng nitơ là 18,54% A có phân tI kh�i b-ng: A. 231. B. 160. C. 373. D. 302. VD5: Th8y phân hoàn toàn 60 gam hen h�p hai ñipeptit thu ñư�c 63,6 gam hen h�p X gMm các amino axit

(các amino axit chr có m7t nhóm amino và m7t nhóm cacboxyl trong phân tI). NJu cho 1

10 hen h�p X tác

d6ng v?i dung d&ch HCl (dư), cô c.n cqn th'n dung d&ch, thì lư�ng mu�i khan thu ñư�c là A. 7,82 gam. B. 16,30 gam. C. 7,09 gam. D. 8,15 gam. 3. Bài toán v> ph�n ?ng th- “Hiñro linh ñOng” Thông thưHng, s� li�u c8a các bài toán này sV xoay quanh 3 ñ.i lư�ng: kh�i lư�ng kim lo.i, h�p ch,t (mu�i) t.o thành sau phn #ng và s� mol khí H2 thoát ra. Ngoài phương pháp Bo toàn kh�i lư�ng, các bài t'p này ñ u có th5 (và nên) gii b-ng phương pháp Tăng – gim kh�i lư�ng trong trưHng h�p phn #ng xy ra v]a ñ8. Bên c.nh ñó, ta cũng c"n chú ý ñJn m�i quan h�: mmu�i = mkim lo.i + mg�c axit VD1: Trung hòa 5,48 gam hen h�p gMm axit axetic, phenol và axit benzoic, c"n dùng 600 ml dung d&ch NaOH 0,1M. Cô c.n dung d&ch sau phn #ng, thu ñư�c hen h�p ch,t rLn khan có kh�i lư�ng là: A. 6,84 gam. B. 4,90 gam. C. 6,80 gam. D. 8,64 gam.

(Trích ñ6 thi tuy$n sinh ðH – Cð kh9i A – 2008) VD2: Cho 15,6 gam hen h�p hai ancol (rư�u) ñơn ch#c, kJ tiJp nhau trong dãy ñMng ñing tác d6ng hJt v?i 9,2 gam Na, thu ñư�c 24,5 gam ch,t rLn. Hai ancol ñó là: A. C3H5OH và C4H7OH. B. C3H7OH và C4H9OH. C. CH3OH và C2H5OH . D. C2H5OH và C3H7OH.

(Trích ñ6 thi tuy$n sinh ðH – Cð kh9i A – 2007) VD3: Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, ñơn ch#c X tác d6ng hoàn toàn v?i 500 ml dung d&ch gMm KOH 0,12M và NaOH 0,12M. Cô c.n dung d&ch thu ñư�c 8,28 gam hen h�p ch,t rLn khan. Công th#c phân tI c8a X là: A. C2H5COOH. B. CH3COOH. C. HCOOH. D. C3H7COOH .

(Trích ñ6 thi tuy$n sinh ðH – Cð kh9i B – 2008) 4. Bài toán v> các ph�n ?ng gQm toàn chDt khí Trong các bài toán d.ng này, các ch,t tham gia và t.o thành sau phn #ng ñ u là ch,t khí, các s� li�u ñ bài cho thưHng là ts kh�i/KLPT trung bình c8a hen h�p khí trư?c và sau phn #ng, hi�u su,t c8a phn #ng, .... Khi ñó, ta thưHng áp d6ng bo toàn kh�i lư�ng cho hen h�p trư?c và sau phn #ng:

� �� � � �� ���� ��������� � ��� �

� �

� �

���� �

�→

KJt h�p v?i vi�c phân tích h� s� phn #ng v s� tăng – gim th5 tích/s� mol khí, ta sV thu ñư�c các kJt qu (th'm chí là các công th#c gii toán) c"n tìm. VD: Crackinh C4H10 thu ñư�c hen h�p chr gMm 5 hiñrocacbon có ts kh�i hơi so v?i H2 là 16,325. Hi�u su,t c8a phn #ng crackinh là: A. 77,64%. B. 38,82%. C. 17,76%. D. 16,325%. 5. MOt s� ph�n ?ng khác

Khóa h�c LTðH môn Hóa –Th y Ng�c B�o toàn kh�i lư�ng trong các bài toán h!u cơ

Hocmai.vn – Ngôi trư�ng chung c�a h�c trò Vi�t T�ng ñài tư v n: 1900 58)58)12 � Trang | 3 �

VD1: ðun nóng hen h�p gMm hai rư�u (ancol) ñơn ch#c, m.ch hT, kJ tiJp nhau trong dãy ñMng ñing v?i H2SO4 ñUc T 140oC. Sau khi các phn #ng kJt thúc, thu ñư�c 6 gam hen h�p gMm ba ete và 1,8 gam nư?c. Công th#c phân tI c8a hai ancol trên là: A. C3H5OH và C4H7OH. B. CH3OH và C2H5OH. C. C2H5OH và C3H7OH. D. C3H7OH và C4H9OH.

(Trích ñ6 thi tuy$n sinh ðH – Cð kh9i B – 2008) VD2: Cho 15 gam hen h�p 3 amin ñơn ch#c, b'c m7t tác d6ng v]a ñ8 v?i dung d&ch HCl 1,2 M thì thu ñư�c 18,504 gam mu�i. Th5 tích dung d&ch HCl phi dùng là: A. 0,8 lít. B. 0,08 lít . C. 0,4 lít . D. 0,04 lít.

Giáo viên: Vũ Kh5c Ng7c

Ngu9n: Hocmai.vn