- Trình bày đầy đủ bài toán hóa hữu cơ từ thiết lập CTPT đến viết CTCT của HCHC.
Bây giờ thầy sẽ đi vào một số bài tập xác định tìm công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ.
Bài 1: Chất hữu cơ A mạch hở có tỉ khối hơi so với H2 là 35. Đốt cháy hoàn toàn m[g] A cần vừa đủ 8,4 lit O2 [đkc], chỉ thu được 11[g] CO2 và 4,5[g] H2O. Số CTCT của A?
Giải:
MA = 35 x 2 = 70
⇒ nO[A] = 0,25 x 2 + 0,25 – 0,375 x 2 = 0
⇒ C : H = 0,25 : 0,5 = 1 : 2
⇒ CTĐG: [CH2]n
70 = 14n ⇒ n = 2
⇒ C5H10
\[\Delta =\frac{2\times 5 + 2 - 10}{2}=1\]
. H2C = CH-CH2-CH2-CH3
. C – C = C – C – C
. C = C – C – C ∣
C
. C – C = C – C ∣
C
. C – C – C = C ∣
C
⇒ 5
Bài 2: Hóa hơi 1,16 [g] chất hữu cơ A mạch hở thu được thể tích bằng thể tích 0,64[g] O2 [cùng đk]. Đốt cháy hoàn toàn 5,8[g] A chỉ thu được 6,72 lit CO2 [đkc] và 5,4[g] H2O. Số CTCT A?
Giải:
+ Hóa hơi tìm số mol
\[\\ n_{A} = n \times 0,64 g \ [O_{2}] = \frac{0,64}{32}=0,02 \ mol \\ \\ M_{A}=\frac{1,16}{0,02} = 58 \\ \\ n_{A}=\frac{5,8}{58}=0,1 \ mol \\ \\ n_{CO_{2}}= \frac{6,72}{58}=0,1 \ mol \\ \\ n_{H_{2}O}=\frac{5,4}{18}=0,3 \ mol \\ \\ \Rightarrow C=\frac{0,3}{0,1}=3 \\ \\ \Rightarrow H=\frac{0,3}{0,1} \times 2 = 6 \\ \\ 58 = 3 \times 12 + 6 \times 1 + 16 \times z \\ \\ \Rightarrow z = 1 \Rightarrow CTPT: C_{3}H_{6}O \\ \\ \Delta =\frac{2 \times 3 + 2 - 6}{2}=1\]
H2C = CH – CH2 – O –H
+ Chú ý:
Nhóm –OH không được liên kết trên nguyên tử C có liên kết pi
H3C – H2C – 1C = O
\[\begin{pmatrix} -C-H\\ ^\parallel \ \ \ \ \\ O \ \ \ \ \end{pmatrix}\]
\[\begin{matrix}H_{3}C - C - CH_{3}\\ ^\parallel \\ O \\ \\ \end{matrix}\]
H2C = CH – O – CH3
⇒ 4 CTCT
Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn m[g] chất hữu cơ A mạch hở [thể khí điều kiện thường] cần vừa đủ 12,32[l] O2 [đkc] thu được 8,96[l] CO2 [đkc] và 5,4[g] H2O. Số CTCT A?
Giải:
Thể khí C ≤ 4
\[\\ n_{O_{2}}=\frac{12,32}{22,4}=0,55 \ mol \\ \\ n_{CO_{2}}= \frac{8,96}{22,4}=0,4 \ mol \\ \\ n_{H_{2}O}= \frac{5,4}{18}=0,3 \ mol \\ \\ \Rightarrow n_{C}=n_{CO_{2}}=0,4 \\ \\ \Rightarrow n_{H}= 0,3 \times 2 = 0,6 \\ \\ \Rightarrow n_{O}= 0,4 \times 2 + 0,3 - 0,55 \times 2 = 0 \\ \\ \Rightarrow C:H=4:6 =2:3\]
CTĐG: C2H3
[C2H3]n
+ Lưu ý: H luôn chẵn
H ≤ 2C + 2
⇒ n = 2 ⇒ CTPT: C4H6
Bài 4: Đốt cháy m[g] chất hữu cơ mạch hở đơn chất chứa 3 nguyên tố C, H, O thu được 4,48[l] CO2 [đkc] 3,6[g] H2O và cần 5,6[l] O2 [đkc]. Số CTCT?
Giải:
\[\\ n_{CO_{2}}=\frac{4,48}{22,4}=0,2 \ mol \ ; \ n_{H_{2}O}=\frac{3,6}{18}=0,2 \ mol \\ \\ n_{O_{2}}=\frac{5,6}{22,4}=0,25 \ mol \\ \\ n_{C}=0,2; \ n_{H}=0,4 \\ \\ n_{O \ [A]}=0,2 \times 2 + 0,2 - 0,25 \times 2= 0,1\]
C : H : O = 0,2 : 0,4 : 0,1
= 2 : 4 : 1
CTĐG: C2H4O
⇒ [C2H4O]n
+ Đơn chức:
1] n = 1 ⇒ CTPT C2H4O
2] n = 2 ⇒ CTPT: C4H8O2
Δ = 1
Axit: CH5-CH2-CH2COOH
\[\begin{matrix} C-C-COOH\\^| \ \ \ \ \ \ \ \\ C \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\]
Este: H – COO – C – C- C
\[\begin{matrix} H-COO-C-C \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ C \end{matrix}\]
C – COO – C – C
C – C – COO – C
⇒ 7 CTCT
Bài 5: X chất hữu cơ đơn chức mạch hở chứa 3 nguyên tố C, H, O có MX = 74. Số CTCT X?
Giải:
X: CxHyOz
+ Chọn z = 1 ⇒ 12x + y =74 – 16 = 58
H ≤ 2C + 2
10 = 2.4 + 2
⇒ C4H10O
. Ancol [-OH]
C – C – C – C – OH
⇒ Ancol [-OH]: 4 CTCT
. Ete:
C – C – C – O –C
\[\begin{matrix} C-C-O-C \ \ \ \ \ \\^| \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ C-C-O-C-C \end{matrix}\]
⇒ Ete: 3 CTCT
+ Chọn z = 2
12x + y = 74 – 16.2 = 42
. Axit: CH3 – CH2 – COOH
⇒ Axit: 1 CTCT
. Este: H – COO – CH2 – CH3
H3C – COO – CH3
⇒ Este: 2 CTCT
⇒ Vậy ta có tổng cộng 10 CTCT
Đáp án: B
Phương pháp giải:
nE = nCO2 – nH2O nên độ bất bão hòa k = 2
Gọi công thức chung của este là: CnH2n-2O2k
\[\begin{gathered} {C_n}{H_{2n - 2}}{O_{2k}} + \frac{{3n - 2k - 1}}{2}{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}nC{O_2} + [n - 1]{H_2}O \hfill \\ x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,3,5x[mol] \hfill \\ \to \frac{{3n - 2k - 1}}{2} = 3,5 \to n = \frac{{8 + 2k}}{3} \hfill \\ + k = 1 \to n = \frac{{10}}{3}[loai] \hfill \\ + k = 2 \to n = 4 \to E:{C_4}{H_6}{O_4} \hfill \\
\end{gathered} \]
HS viết các CTCT của E thỏa mãn dữ kiện đề bài
Page 2
| Quảng cáo |
Haylamdo biên soạn và sưu tầm Cách viết Công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ hay, chi tiết môn Hoá học lớp 9 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Hóa 9.
Lý thuyết cần nhớ
- Các hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau, dẫn tới tính chất hóa học khác nhau được gọi là các chất đồng phân của nhau.
- Ankan là những hidrocacbon no mạch hở có công thức chung CnH2n+2 [n ≥ 1].
- Xicloankan là hidrocacbon không no, mạch hở chứa 1 nối đôi C=C trong phân tử, có công thức chung là CnH2n [n ≥ 2].
- Ankadien: là hidrocacbon mạch hở, chứa 2 nối đôi trong phân tử, có công thức chung là CnH2n-2 [n ≥ 3].
- Ankin là hidrocacbon mạch hở, chứa một nối ba C ≡ C trong phân tử, có công thức chung CnH2n-2 [n ≥ 3].
- Hidrocacbon thơm [aren] là loại hidrocacbon trong công thức phân tử có một hay nhiều nhân bezen, đại diện cho dãy đồng đẳng aren là phân tử benzen có công thức tổng quát CnH2n-6 [n ≥ 6].
Phương pháp chung:
Bước 1: Tính độ bất bão hòa [số liên kết và vòng].
Bước 2: Viết cấu trúc mạch cacbon [không phân nhánh, có nhánh, vòng] và đưa liên kết bội [đôi, ba] vào mạch cacbon nếu có.
Bước 3: Đưa nhóm chức vào mạch cacbon [thông thường các nhóm chức chứa cacbon thường được đưa luôn vào mạch ở bước 3]. Lưu ý đến trường hợp kém bền hoặc không tồn tại của nhóm chức [ví dụ nhóm –OH không bền và sẽ bị chuyển vị khi gắn với cacbon có liên kết bội].
Bước 4: Điền số H vào để đảm bảo đủ hóa trị của các nguyên tố, sau đó xét đồng phân hình học nếu có. Chú ý với các bài tập trắc nghiệm có thể không cần điền số nguyên tử H.
♦ Xác định độ bất bão hõa của hợp chất hữu cơ CxHyOzNtXv theo công thức:
Chú ý:
-Công thức tính ở trên chỉ áp dụng cho hợp chất cộng hóa trị.
-Các nguyên tố hóa trị II như oxi, lưu huỳnh không ảnh hưởng tới độ bất bão hòa.
Bài 1: Hợp chất C5H10 có bao nhiêu đồng phân cấu tạo của anken?
Hướng dẫn:
Vì C5H10 là anken nên C5H10 là mạch hở, có 1 liên kết pi.
Có 5 đồng phân anken của C5H10
CH3-CH2-CH2-CH=CH2
CH3-CH2-CH=CH-CH3
CH3-CH2-C[CH3]=CH2
CH3-CH=C[CH3]-CH3
CH3-CH[CH3]-CH=CH2
Bài 2: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C6H14?
Hướng dẫn:
⇒ Ankan ⇒ Chỉ có liên kết đơn
Vậy C6H14 chỉ có 5 đồng phân cấu tạo.
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH[CH3]-CH2-CH2-CH3
CH3-CH2-CH[CH3]-CH2-CH3
CH3-CH[CH3]-CH[CH3]-CH3
CH3-C[CH3]2-CH2-CH3
Bài 3: Có bao nhiêu đồng phân ứng với công thức phân tử C4H10
Hướng dẫn:
⇒ Ankan ⇒ Chỉ có liên kết đơn
Vậy C4H10 có 2 đồng phân.
CH3-CH2-CH2-CH3
CH3-CH[CH3]-CH3