Diễn đàn Thế Giới Hoá Học

B. HIDROCACBON:
CT chung: CxHy (x 1, y 2x+2). Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x =< 4.
Hoặc: CnH2n+2-2k, với k là số liên kết đôi , k >= 0.
I- DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng.

PP1:Gọi CT chung của các hidrocacbon (cùng dãy đồng đẳng nên k giống nhau)
- Viết phương trình phản ứng
- Lập hệ PT giải , k.
- Gọi CTTQ của các hidrocacbon lần lượt là ... và số mol lần lần lượt là a1,a2….
Ta có: +
+ a1+a2+… =nhh
Ta có đk: n1<n2 n1< <n2.
Thí dụ : + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liên tiếp và =1,5
Thì n1<1,5<n2=n1+1 0,5<n1<1,5 n1=1, n2=2.
+ Nếu hh là đđ không liên tiếp, giả sử có M cách nhau 28 đvC (2 nhóm –CH2-)
Thì n1< =1,5<n2=n1+2 n1=1, n2=3.

PP2 : - gọi CT chung của hai hidrocacbon là .
- Tương tự như trên
- Tách ra CTTQ mỗi hidrocacbon
Ta có: x1< <x2, tương tự như trên x1,x2.
y1 < <y2; ĐK: y1,y2 là số chẳn.
nếu là đồng đẳng liên tiếp thì y2=y1+2. thí dụ =3,5
y1<3,5<y2=y1+2 1,5<y1<3,5 ; y1 là số chẳn y1=2, y2=4
nếu là đđ không kế tiếp thì ta thay ĐK : y2=y1+2 bằng đk y2=y1+2k (với k là hiệu số nguyên tử cacbon).
Cho vài thí dụ:

II. DẠNG 2: Tìm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phân tử:
Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là CxHy; Đk: x 1, y 2x+2, y chẳn.
+ Ta có 12x+ y=M
+ Do y>0 12x<M x< (chặn trên) (1)
+ y 2x+2 M-12x 2x+2 x (chặn dưới) (2)
Kết hợp (1) và (2) x và từ đó y.
Thí dụ : KLPT của hydrocacbon CxHy = 58
Ta có 12x+y=58
+ Do y>o 12x<58 x<4,8 và do y 2x+2 58-12x 2x+2 x 4
x=4 ; y=10 CTPT hydrocacbon là C4H10.
III. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP
Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi :
- Cách 1 : Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn thời gian.
- Cách 2: Gọi chung thành một công thức hoặc (Do các hydrocacbon khác dãy đồng đẳng nên k khác nhau)
Phương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là (nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc (nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H2, Br2, HX…)
- Gọi số mol hh.
- Viết các ptpứ xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình
+ Nếu là ta tách các hydrocacbon lần lượt là
Ta có: a1+a2+… =nhh

Nhớ ghi điều kiện của x1,y1…
+ x1 1 nếu là ankan; x1 2 nếu là anken, ankin; x1 3 nếu là ankadien…
Chú ý: + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử C=1 nó là CH4 (x1=1; y1=4)
+ Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C2H2 (y2=4) (không học đối với C4H2).
Các ví dụ:
IV. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT:
1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là
a.Phản ứng với H2 dư (Ni,to) (Hs=100%)
+ H2 hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H2 dư
Chú ý: Phản ứng với H2 (Hs=100%) không biết H2 dư hay hydrocacbon dư thì có thể dựa vào của hh sau phản ứng. Nếu <26 hh sau phản ứng có H2 dư và hydrocacbon chưa no phản ứng hết
b.Phản ứng với Br2 dư:
+ Br2
c. Phản ứng với HX
+ HX
d.Phản ứng với Cl2 (a's'k't')
+ Cl2
e.Phản ứng với AgNO3/NH3
2 +xAg2O x
2) Đối với ankan:
CnH2n+2 + xCl2 CnH2n+2-xClx + xHCl ĐK: 1 x 2n+2
CnH2n+2 CmH2m+2 + CxH2x ĐK: m+x=n; m 2, x 2, n 3.
3) Đối với anken:
+ Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1
+ Chú ý phản ứng thế với Cl2 ở cacbon
CH3-CH=CH2 + Cl2 ClCH2-CH=CH2 + HCl
4) Đối với ankin:
+ Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2
VD: CnH2n-2 + 2H2 CnH2n+2
+ Phản ứng với dd AgNO3/NH3
2CnH2n-2 + xAg2O 2CnH2n-2-xAgx + xH2O
ĐK: 0 x 2
* Nếu x=0 hydrocacbon là ankin ankin-1
* Nếu x=1 hydrocacbon là ankin-1
* Nếu x= 2 hydrocacbon là C2H2.
5) Đối với aren và đồng đẳng:
+ Cách xác định số liên kết ngoài vòng benzen.
Phản ứng với dd Br2 là số liên kết ngoài vòng benzen.
+ Cách xác định số lk trong vòng:
Phản ứng với H2 (Ni,to):
* với là số lk nằm ngoài vòng benzen
* là số lk trong vòng benzen.
Ngoài ra còn có 1 lk tạo vòng benzen số lk tổng là + +1.
VD: hydrocacbon có 5 trong đó có 1 lk tạo vòng benzen, 1lk ngoài vòng, 3 lk trong vòng. Vậy nó có k=5 CTTQ là CnH2n+2-k với k=5 CTTQ là CnH2n-8
CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN
VÍ DỤ 1 :Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp ,thu được 3,36 lít CO2(ĐKTC).Hai ankan trong hỗn hợp là:
Giải : số nt cacbon trung bình= số mol CO2 : số mol 2 ankan ---> CTPT
VD 2 :Đốt cháy 6,72 lít khí (ở đktc) hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng tạo thành 39,6 gam CO2 và 10,8 gam H2O.
a)Công thức chung của dãy đồng đẳng là:
b) Công thức phân tử mỗi hiđrocacbon là:
Giải :Do chúng ở thể khí, số mol CO2> số mol H2O --->là ankin hoặc ankadien
số mol 2 chất là :nCO2- n H2O = 0,3 ---> Số ntử cacbon trung bình là : nCO2 :n 2HC=3
---> n1=2 ,n2 =4 ---> TCPT là C2H2 và C4H6
VD 3 :Cho 4,6 gam hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng kế tiếp qua dung dịch brôm dư,thấy
có 16 brôm phản ứng.Hai anken là
Giải:n Br2= 0,1 =n 2anken ---->số nguyên tử cacbon trung bình = =3,3
CTPT 2anken là: C3H6 và C4H8
VD 4:Khi đốt cháy 1hh gồm:0,1 mol C2H4 và 1 hydrocacbon A,thu được 0,5 mol CO2
và 0,6 mol H2O.CTPT của hydrocacbon A là:
Giải:nH2O > nCO2 ---> A là ankan
Số mol A= nH2O - nCO2 =0,1---> n =(0,5 – 0,1.2): 0,1 =2--->CTPT của A là:C2H6
VD 5:Khi đốt cháy 0,2 mol hh gồm: C2H2 và 1 hydrocacbon A,thu được:
số mol CO2 =số mol H2O =0,5 mol.CTPT của hydrocacbon A là ?
Giải:nH2O = nCO2 ---> A là ankan --> nC2H2 =n A= 0,1---> số nguyên tử cacbon trong Alà:
(0,5 –0,1.2): 0,1 =3 ---> ctpt của A là: C3H8