Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của chất. Học hóa học sẽ tích lũy nhiều kiến thức giúp chúng ta hiểu đầy đủ về cấu tạo các chất, sự biến đổi chất và ứng dụng của chúng. Liên kết cộng hóa trị trong hóa học là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung. Mỗi cặp electron chung tạo nên 1 liên kết cộng hoá trị, nên ta có liên kết đơn [trong phân tử H2], liên kết ba [trong phân tử N2]. Độ bất bão hòa của hợp chất hữu cơlà đại lượng đặc trưng cho độ không no của phân tử hợp chất hữu cơ. Vậy độ bất bão hòa được tính theo công thức nào? Cùng Top lời giải tìm hiểu nhé!
1. Khái niệm độ bất bão hòa
Độ bất bão hòa của hợp chất hữu cơlà đại lượng đặc trưng cho độ không no của phân tử hợp chất hữu cơ.
Độ bất bão hòa là tổng số liên kết pi và số vòng:
– Mỗi vòng là một đơn vị bất bão hòa.
– Liên kết đôi là một đơn vị bất bão hòa.
– Liên kết ba là hai đơn vị bất bão hòa.
Độ bất bão hòa có thể được ký hiệu là k, a, … Thường ký hiệu là k.
Giả sử một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là CxHyOzNtthì tổng số liên kếtpvà vòng của phân tử được gọi là độ bất bão hòa của phân tử đó.
>>> Xem thêm: Phân lớp nào sau đây bán bão hòa?
2. Công thức tính độ bất bão hòa
Xét hợp chất có công thức: CxHyOzNtXr[ X là halogen]
Độ bất bão hòa:
>>> Xem thêm:Phân lớp electron là gì? Thế nào là phân lớp electron bão hòa?
3. Các dạng bài tập về độ bất bão hòa
Bài 1:Xác định số liên kết đôi trong phân tử dưới đây:
a. Vitamin A công thức phân tử C20H30O, có chứa 1 vòng 6 cạnh và không có chứa liên kết ba .
b. Licopen, công thức phân tử C40H56 là chất màu đỏ trong quả cà chua, chỉ chứa liên kết đôi và liên kết đơn trong phân tử. Hiđro hóa trọn vẹn licopen được hiđrocacbon C40H82. Biết licopen ở dạng mạch hở .
Lời giải:
a. Độ bất bão hòa của phân tử C20H30O là : Δ = [ 20.2 – 30 + 2 ] / 2 = 6
Mà Δ = số π + số vòng ; phân tử C20H30O, có chứa 1 vòng 6 cạnh và không có chứa liên kết ba .
Vậy số liên kết đôi của phân tử là : 6-1 = 5
b. Độ bất bão hòa của phân tử C40H56 là : Δ = [ 40.2 – 56 + 2 ] / 2 = 13
Mà Δ = số số π + số vòng ; phân tử C20H30O, chỉ chứa liên kết đôi và liên kết đơn trong phân tử .
Vậy số liên kết đôi của phân tử là : 13
Bài tập 2: Xác định số liên kết đôi trong phân tử vitamin A với công thức phân tử là C20H40O, có chứa 1 vòng 8 cạnh và không có chứa liên kết ba.
Lời giải:
Độ bất bão hòa của phân tử C20H40O là:
K = [20 x 2 – 40 + 2]/2 = 1
Mà t = số π + số vòng. Phân tử C20H40O có chứa 1 vòng 8 cạnh và không có chứa liên kết ba.
=] Vậy số liên kết đôi của phân tử C20H40O là:
8 – 1 = 7
Bài tập 3:Hãy xác định số liên kết đôi trong phân tử Licopen, công thức phân tử là C30H46là chất màu đỏ trong quả thăng long, chỉ chứa liên kết đôi và liên kết đơn trong phân tử. Hidro hóa hoàn toàn licopen được hidrocacbon C30H72. Biết licopen có dạng mạch hở.
Lời giải:
Độ bất bão hòa của phân tử C30H46là:
K = [30 x 2 – 46 + 2]/2 = 16
Mà k = số π + số vòng. Phân tử C30H46chỉ chứa liên kết đôi và liên kết đơn trong phân tử.
=] Vậy số liên kết của phân tử là 16
--------------------------
Trên đây Top lời giải đã cùng các bạn tìm hiểu về ”Công thức tính độ bất bão hòa”. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này, chúc các bạn học tốt.
PHƯƠNG PHÁP 8: KHAI THÁC ĐỘ BẤT BÃO HÒA TRONG
PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY HỢP CHẤT HỮU CƠ
I. ĐỘ BẤT BÃO HÒA
Độ bất bão hòa của hợp chất hữu cơ là đại lượng đặc trưng cho độ không no của phân tử hợp chất hữu cơ.
Độ bất bão hòa có thể được ký hiệu là k, a, ,… Thường ký hiệu là k.
Giả sử một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là CxHyOzNt thì tổng số liên kết và vòng của phân tử được gọi là độ bất bão hòa của phân tử đó. Công thức tính độ bất bão hòa :
Đối với hợp chất CxHyOzNt, ta có :
và
II. PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY HỢP CHẤT HỮU CƠ
1. Sơ đồ phản ứng đốt cháy hiđrocacbon
Suy ra :
2. Sơ đồ phản ứng đốt cháy dẫn xuất chứa oxi của hiđrocacbon
Suy ra :
3. Sơ đồ phản ứng đốt cháy dẫn xuất chứa nitơ, oxi của hiđrocacbon
Suy ra :
● Như vậy :
Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ chứa C, H hoặc chứa C, H, O thì :
Còn khi đốt cháy hợp chất chứa nitơ hoặc chứa đồng thời cả oxi và nitơ thì:
III. BẢNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA SỐ MOL H2O, CO2 VỚI SỐ MOL CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY
|
HIĐROCACBON |
|||
|
Tên hiđrocacbon |
Độ bất bão hòa k |
Công thức phân tử tổng quát CnH2n+2-2k |
Mối quan hệ giữa số mol H2O, CO2 và số mol hợp chất hữu cơ trong phản ứng đốt cháy |
|
Ankan |
k = 0 |
CnH2n+2 |
|
|
Xicloankan hoặc Anken |
k = 1 |
CnH2n |
|
|
Ankađien hoặc Ankin |
k = 2 |
CnH2n-2 |
|
|
Benzen và Ankylbenzen |
k = 4 |
CnH2n-6 |
|
|
DẪN XUẤT CHỨA OXI CỦA HIĐROCACBON |
|||
|
Tên dẫn xuất |
Độ bất bão hòa k |
Công thức phân tử tổng quát CnH2n+2-2kOx |
Mối quan hệ giữa mol H2O, mol CO2 và mol hợp chất hữu cơ trong phản ứng đốt cháy |
|
Ancol no, đơn chức, mạch hở hoặc ete no, đơn chức, mạch hở |
k = 0, x = 1 |
CnH2n+2O |
|
|
Ancol no, đa chức, mạch hở |
k = 0, x2 |
CnH2n+2Ox |
|
|
Ancol không no, phân tử có 1 liên kết C=C, mạch hở, đơn chức |
k = 1, x = 1 |
CnH2nO |
|
|
Anđehit no, đơn chức, mạch hở hoặc xeton no, đơn chức, mạch hở |
k = 1, x = 1 |
CnH2nO |
|
|
Anđehit không no, có 1 liên kết C=C đơn chức, mạch hở, có 1 liên kết C=C hoặc xeton no, đơn chức, mạch hở |
k = 2, x = 1 |
CnH2n-2O |
|
|
Axit no, đơn chức, mạch hở hoặc este no, đơn chức, mạch hở |
k = 1, x = 2 |
CnH2nO2 |
|
|
Axit không no, có 1 liên kết C=C, đơn chức, mạch hở hoặc este không no, có 1 liên kết C=C, đơn chức, mạch hở |
k = 2, x = 1 |
CnH2n-2O2 |
|
|
DẪN XUẤT CHỨA NITƠ, OXI CỦA HIĐROCACBON |
|||
|
Tên dẫn xuất |
Độ bất bão hòa k |
Công thức phân tử tổng quát CnH2n+2-2k+tOxNt |
Mối quan hệ giữa mol H2O, mol CO2 và mol hợp chất hữu cơ trong phản ứng đốt cháy |
|
Amin no, đơn chức, mạch hở |
k = 0, x = 0, t = 1 |
CnH2n+3N |
|
|
Amino axit no, mạch hở, phân tử có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 |
k = 1, x = 2, t = 1 |
CnH2n+1O2N |
|
|
Đipeptit tạo bởi amino axit no, mạch hở, phân tử có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 |
k = 2, x = 3, t = 2 |
CnH2nO3N2 |
|
|
Tripeptit tạo bởi amnino axit no, mạch hở, phân tử có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 |
k = 3, x = 4, t = 3 |
CnH2n-1O4N3 |
|
|
Tetrapeptit tạo bởi amnino axit no, mạch hở, phân tử có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 |
k = 4, x = 5, t = 4 |
CnH2n-2O5N4 |
IV. PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Sử dụng mối liên hệ giữa độ bất bão hòa k với số mol của hợp chất hữu cơ và số mol CO2, H2O, giúp ta giải nhanh các dạng bài tập liên quan đến phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ.
1. Đốt cháy hiđrocacbon
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon [tỉ lệ số mol 1 : 1] có công thức đơn giản nhất khác nhau, thu được 2,2 gam CO2 và 0,9 gam H2O. Các chất trong X là
A. một anken và một ankin. B. hai ankađien.
C. hai anken. D. một ankan và một ankin.
[Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012]
Hướng dẫn giải
● Cách 1 : Nhận xét đánh giá
Vì hai hiđrocacbon có công thức đơn giản nhất khác nhau nên chúng thuộc các dãy đồng đẳng khác nhau. Loại phương án B và C.
Theo giả thiết, khi đốt cháy X, thu được
Đốt cháy anken, thu được .
Đốt cháy ankan, thu được .
Đốt cháy ankin, thu được .
Nên khi đốt cháy hỗn hợp gồm 1anken và 1 ankin thì [loại A].
Vậy đáp án đúng là D.
● Cách 2 : Dựa vào độ bất bão hòa
Vì hai hiđrocacbon có công thức đơn giản nhất khác nhau nên chúng thuộc các dãy đồng đẳng khác nhau. Loại phương án C và B.
Đặt công thức trung bình của hai hiđrocacbon là .
Ta có : Loại A vì đối với hỗn hợp anken và ankin thì .
Vậy hỗn hợp hai chất trong X gồm
Ví dụ 2: Khi đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp khí gồm CH4, C2H6, C3H8 [đktc] thu được 44 gam CO2 và 28,8 gam H2O. Giá trị của V là :
A. 8,96. B. 11,20. C. 13,44. D. 15,68.
Hướng dẫn giải
CH4, C2H6, C3H8 đều là ankan.
Khi đốt cháy ankan, ta có :
Ví dụ 3: Khi đốt cháy hoàn toàn 7,84 lít hỗn hợp khí gồm CH4, C2H6, C3H8, C4H10 [đktc] thu được 16,8 lít khí CO2 [đktc] và x gam H2O. Giá trị của x là :
A. 6,3. B. 13,5. C. 18,0. D. 19,8.
Hướng dẫn giải
CH4, C2H6, C3H8, C4H10 đều là ankan.
Khi đốt cháy ankan, ta có : .
Vậy
Ví dụ 4: Để oxi hóa hoàn toàn m gam một hiđrocacbon X cần 17,92 lít O2 [đktc], thu được 11,2 lít CO2 [đktc]. CTPT của X là :
A. C3H8. B. C4H10. C. C5H12. D. C2H6.
Hướng dẫn giải
Theo bảo toàn nguyên tố O, ta có :
.
Số C của ankan là :
O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ
PP8 – KHAI THÁC ĐỘ BẤT BÃO HÒA
Xem thêm
Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học
Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết