Biện luận xác định CTPT và viết CTCT của hợp chất hữu cơ môn Hóa học 11 năm 2021

B1:  - Viết mạch cacbon (theo nhận dạng ở mục 2)

B2:  - Liên kết các nguyên tử (hoặc nhóm chức) vào mạch theo thứ tự hoá trị từ cao đến thấp.

B3:  - Kiểm tra: đủ số lượng nguyên tố và chỉ số nguyên tử, đúng hoá trị ( bằng số gạch liên kết), có nhóm chức theo yêu cầu của đề: Rượu :  –OH,  axit:  –COOH , ete:  –O– , este:  –COO– , anđehit :  –CHO …

CTTQ	Tên chung	Cấu tạo mạch cacbon
CnH2n+2	* Ankan  (hiđrocacbon no)	* Mạch hở:chỉ có liên kết đơn
CnH2n	* Anken * Xyclô Ankan	* Mạch hở : có 1 liên kết đôi * Mạch vòng : liên kết đơn
CnH2n – 2	* Ankin * Ankađien * Xyclo Anken	* Mạch hở : 1 liên kết ba * Mạch hở : 2 liên kết đôi * Mạch vòng : 1 liên kết đôi
CnH2n – 6	* Aren (Hiđro cacbon thơm) *Xyclô ankin hoặc Xyclô Ankađien * Dạng khác	* Vòng 6 cạnh đều : 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn  (vòng liên hợp) * Vòng : có 1 liên kết ba hoặc 2 liên kết đôi. * Mạch hở : có 4 liên kết đôi

* Lưu ý :

- CTCT của các dẫn xuất được viết chủ yếu từ các hiđrocacbon bằng phương pháp tương đương

Ví dụ:    C₂H₅Cl   ⇔ C₂H₆             ( vì  H và Cl đều có hoá trị bằng I )

C₂H₆O  ⇔ C₂H₅OH  ⇔ C₂H₆   ( vì OH và H đều có hoá trị I )

- Cấu tạo không bền :   khi - OH liên kết với nguyên tử C đã có liên kết đôi, hoặc có 2 nhóm OH trở lên cùng gắn vào 1 nguyên tử C.

Ví dụ: Cấu tạo sau đây là không bền CH₂ = CH–OH

- Mỗi công thức phân tử có thể có nhiều cấu tạo khác nhau - gọi là các đồng phân.

Khi đề bài cho công thức nguyên của một loại chất nào đó, để xác định CTPT của chất này ta cần làm các bước sau đây:

B₁:  Biến đổi công thức nguyên theo dạng chung.

B₂:  Viết công thức dạng chung của lọai chất  đang khảo sát

B₃:  Đồng nhất thức giữa công thức nguyên và công thức dạng chung ( đồng nhất về chỉ số: C, H, O ... và các nhóm chức giữa 2 công thức )

B₄:  Biện luận theo ẩn số để xác định công thức đúng.

* Chú ý:

CTTQ của  hiđro cacbon có thể theo dạng: C_nH_{2n+2 -2k}   (k = số liên kết pi + số vòng )

CTTQ của một dẫn xuất có nhóm chức A:  C_nH_{2n+2 -2k – a} (A)_a   ( với a là số nhóm chức A )

a) Phản ứng cộng của hiđrocacbon có  a liên kết p.

Tổng quát:      

C_xH_y   +   aBr₂  → C_xH_yBr_2a

C_xH_y   +  aH₂  → C_xH_x+2a

Hoặc có thể biểu diễn dạng :

C_nH_{2n+2 -2a}  +   aBr₂   → C_nH_{2n +2 -2a}  Br_2a   ( trong đó a là số liên kết p )

b) Phản ứng thế với AgNO₃ của hiđrocacbon có liên kết ba đầu mạch:

2C_xH_y    +  aAg₂O   → 2C_xH_{y - a} Ag_a    +  aH₂O (a là số phân tử Ag₂O pư)

Thực ra hợp chất tham gia phản ứng này có dạng :  C_nH_{2n – 2}  nên có thể biểu diễn dạng sau:

2C_nH_{2n – 2}    +   aAg₂O  → 2C_nH_{2n – 2 – a} Ag_a    +  aH₂O

c) Giới hạn về chỉ số của cacbon và hiđro trong hiđrocacbon  C_xH_y

Ở trạng thái khí : x  ≤ 4 

Giới hạn của số nguyên tử hiđro:   x ≤ y ≤ 2x + 2  ;   y chẵn.

Trong rượu no đơn chức: C_nH_2n+1OH và axit no đơn chức : C_nH_2n+1 COOH thì chỉ số H luôn là số chẵn.

1) Viết CTCT của các hợp chất  : C₃H₈ , C₄H₄, C₆H₆, C₃H₄, C₃H₈O, C₃H₉N , C₃H₈O₃ , C₇H₈ , C₅H₁₂

2) Cho biết công thức đơn giản của axit mạch hở (A): C₂H₃O₂; công thức đơn giản của một axit hữu cơ mạch   hở (B): C₃H₄O₃  ;  rượu mạch hở (C) : C₂H₅O. Hãy xác định CTPT của các chất A,B,C và viết CTCT.

Hướng dẫn:       

Tìm CTPT của chất A

Từ CTĐG : C₂H₃O₂  →  CT nguyên :   (C₂H₃O₂)_n   →  C_nH_2n(COOH)_n     (*)

Mặt khác CTTQ của axit hữu cơ mạch hở có dạng :  C_mH_2m+2-2k-a(COOH)_a  (**) ( k: số l/ k p trong mạch C)

Đồng nhất hai công thức trên ta có \(\left\{ \begin{array}{l}
m = n &  &  & (1)\\
2m + 2 - 2k - a = 2n & (2)\\
a = n &  &  & (3)
\end{array} \right.\) thay (1) và (3) vào (2) → n = 2 – 2k

k	0          1          2	Chọn k = 0 , n = 2 là phù hợp nhất → CTPT : C2H4 (COOH)2   , HS tự viết CTCT
n	2          0          -2

3) Cho biết X là một hiđrocacbon có công thức thực nghiệm (C₃H₄)_n. Biết X không làm mất màu dung dịch nước Brom.

a)  Lập luận xác định CTPT của X

b) Xác định CTCT đúng của X.  Biết X khi tác dụng với Clo ( ánh sáng) chỉ thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất chứa một nguyên tử Clo trong phân tử ( dẫn xuất mono clo)

Hướng dẫn:

a) X không làm mất màu dung dịch brom : có 2 trường hợp xảy ra

- X là hiđro cacbon mạch hở chỉ chứa liên kết đơn. CTTQ :  C_xH_{2x + 2}

- X là hiđro cacbon có chứa vòng benzen. CTTQ :  C_xH_{2x – 6}

( có thể có trường hợp thứ 3 là hiđrocacbon mạch vòng chỉ có liên kết đơn. CTTQ : C_xH_2x với x  ³ 4 nhưng học sinh THCS chưa được học )

* X có dạng C_3nH_4n

- Nếu X có dạng C_xH_{2x + 2}   →  4n = 6n + 2 ( loại)

- Nếu X có dạng C_xH_{2x – 6}   →   4n = 6n – 6  →  n = 3

CTPT của X là C₉H₁₂

b) Vì X tác dụng với Cl₂ ( ánh sáng) chỉ thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất chứa một nguyên tử Clo, nên X có cấu tạo đối xứng

4) Viết CTCT của các chất có tên sau :         

a) Butađien-1,3 (C₄H₆) 

d) Polivinyl clorua (PVC ) 

b) Pen ten -2           

c) 2- Brom,2-Mêtyl butan 

d) 2-Mêtyl, buten -1   

e) đimêtyl Axetilen

g) glyxerol ( C₃H₈O₃)

h) Glucozơ mạch hở

5) Một ankin X có tỉ khối so với Heli bằng 13,5

a) Viết CTPT của chất X và cấu tạo mạch hở của X, biết X tác dụng được với Ag₂O trong ddNH₃

b) Viết PTPƯ khi cho X tác dụng với Cl₂, HBr, H₂O, AgNO₃ trong dung dịch NH₃.

6) Có 3 chất hữu cơ A,B,C đều có M = 46, trong đoc A và B tan nhiều trong nước và tác dụng  được với Na,  Ngoài ra B còn tác dụng được với NaOH; còn C không có các tính chất trên nhưng nhiệt độ sôi thấp hơn A và B. Xác định cấu tạo A,B,C và viết các PTHH minh hoạ cho các tính chất trên.

7) Mì chính ( bột ngọt ) là muối Natri của aminoaxit glutamic. Đây là một axit mạch thẳng có nhóm amino  –NH₂ và nhóm –COOH cùng kết hợp với 1 nguyên tử Cacbon và có công thức phân tử là C₅H₉O₄N. Hãy viết CTCT của axit glutamic và CTCT của mì chính.

8) Đốt cháy hoàn toàn một lượng hyđrocacbon A thì thu được 8,8gam CO₂ và 1,8 gam H₂O.

a) Xác định CTPT của A biết khối lượng phân tử của A không quá 80đvC.

b) Nếu A làm mất màu dung dịch brom ở điều kiện thường và tạo thành sản phẩm chứa 18,09% cacbon theo khối lượng. Xác định CTPT của A và đề xuất một CTCT của A.

9) Đốt cháy hoàn toàn 15,6 gam hợp chất hữu cơ (A) thu được 26,88 lít CO₂ ( đktc)và 10,8 gam H₂O.

1) Xác định CTĐG của (A)

2) Xác định CTCT và viết PTHH xảy ra của (A) trong 2 trường hợp sau đây:

a. Biết: 1mol (A) + 4 mol H₂ ( xúc tác Ni, t⁰C); 1 mol (A) + 1mol Br₂/CCl₄ và d(A)/He =26.

b. Biết: 0,1 mol (A) phản ứng với AgNO₃ dư/ NH₃ thu được 15,9 gam kết tủa. (A) có dạng mạch hở.

10) Hỗn hợp A gồm C₃H₄, C₃H₆, C₃H₈ có tỷ khối hơi đối với H₂ bằng 21. Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít A (đktc), cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình chứa dung dịch nước vôi trong dư. Hỏi khối lượng bình nước vôi trong tăng bao nhiêu gam ?

2. Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X, cho toàn bộ sản phẩm cháy lội qua dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được 118,2 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch trong bình giảm đi 77,4 gam. Xác định công thức phân tử của hiđrocacbon X.

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Biện luận xác định CTPT và viết CTCT của hợp chất hữu cơ môn Hóa học 11 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.