Title PHAN TICH DOT CHAY_PROTON KI 1.pdf ✅

Phân tích đốt cháy Lịcịh sử và thực tiễnễ ĐỖ VĂN THANH NHÂN HÓA HỌCỌ THỰC TẾ
Dạnạ g toán xác địnịh công thức phân tử hợp chất hữu cơ dựa trên phản ứng đốt cháy (cùng những dạnạ g toán Hóa khác có liên quan) luôn là mộtộ câu hỏi phổ biếnế xuất hiệnệ trong các kỳ thi THPT quốcố gia cũng như đánh giá năng lực của các Đạiạ họcọ . Thế nhưng, trong nhiềuề năm, dạnạ g toán này đã gặpặ phải rất nhiềuề chỉ trích vì tính xa rời thực tiễnễ. Chẳng hạnạ trong vỏ và lá cây thông đỏ, chứa chất paclitaxel (hình bên) với hàm lượng khoảng 0.045 – 0.13%, có tác dụnụ g tiêu diệtệ mộtộ số loạiạ tế bào ung thư. Câu 41 (Trích đề thi Tuyển sinh Đạiạ họcọ khối A năm 2014): Cho X. Y là hai chất thuộcộ dãy đồnồ g đẳng của axit acrylic và Mx < My: Z là ancol có cùng số nguyên tử cacbon với X: T là este hai chức tạoạ bởi X. Y và Z. Đốt cháy hoàn toàn 11.16 g hỗnỗ hợp E gồmồ X, Y, Z, T vừa đủ cầnầ 13,216 lít khí O2 (đktc), thu được khí CO2 và 9,36 gam nước. Mặtặ khác, 11.16 gam E tác dụnụ g tối đa với dung dịcịh chứa 0,04 mol Br2. Khối lượng muối thu được lượng E trên tác dụnụ g hết với dung dịcịh KOH dư là A. 4.68 gam. B. 5.04 gam. C. 5,44 gam. D. 5.80 gam. PHÂN TÍCH ĐỐTỐ CHÁY: LỊCỊ H SỬ VÀ THỰC TIỄNỄ Câu 48 (Trích đề thi THPTQG môn Hóa họcọ năm 2016): Hợp chất hữu cơ X (chứa C, H, O) chỉ có mộtộ loạiạ nhóm chức. Cho 0,15 mol X phản ứng vừa đủ với 180 gam dung dịcịh NaOH, thu được dung dịcịh Y. Làm bay hơi Y, chỉ thu được 164,7 gam hơi nước và 44,4 gam hỗnỗ hợp chất rắnắ khan Z. Đốt cháy hoàn toàn Z, thu được 23,85 gam Na2CO3; 56,1 gam CO2, và 14,85 gam H2O. Mặtặ khác, Z phản ứng với dung dịcịh H2SO4 loãng (dư), thu được hai axit cacboxylic đơn chức và hợp chất T (chứa C, H, O và Mr < 126). Số nguyên tử H trong phân tử T bằnằ g A. 10. B. 8. C. 6. D. 12. PROTON | Tạpạ chí Hóa họcọ Phổ thông 45 Quen thuộcộ nhưng xa rời thực tiễnễ Tuy nhiên để xác địnịh công thức của chất này bằnằ g phương pháp phân tích đốt cháy thì sẽ cầnầ mộtộ lượng mẫuẫ lớn, và như vậyậ sẽ chẳng còn hợp chất quý nào để tiếpế tụcụ sử dụnụ g! Taxol (Paclitaxel) là thuốcố hóa trị dùng trong điềuề trị nhiềuề loạiạ ung thư (vú, buồnồ g trứng, phổi và tuyếnế tụyụ .)
Mặtặ khác các phản ứng như dạnạ g bài này thường dẫnẫ đếnế việcệ tạoạ ra mộtộ lượng lớn CO2 và H2O, những chất sau đó sẽ được hấpấ thụ vào hóa chất khác (thường là sulfuric acid đặcặ và kiềmề ), dẫnẫ đếnế việcệ tạoạ ra khối lượng lớn chất thải cầnầ được xử lý. Và điểm phi thực tế nhất nằmằ ở việcệ "đốt cháy nhằmằ xác địnịh công thức phân tử", tức chất cầnầ được xác địnịh phải tinh khiết để phép phân tích thu được kết quả chính xác nhất, nhưng câu hỏi thường gặpặ nhất trong các dạnạ g toán này là trộnộ lẫnẫ nhiềuề chất vào với nhau rồi từ đó suy ra công thức phân tử từng chất trong hỗnỗ hợp (hay xác địnịh những yếuế tố khác, xem ví dụ ở trang trước) – điềuề mà đếnế các nhà hóa họcọ lỗi lạcạ cũng gặpặ rất nhiềuề khó khăn. Tuy rằnằ g bài tậpậ chỉ là mộtộ dạnạ g thức giả địnịh, nhưng nếuế bài tậpậ không gắnắ liềnề với thực tế sẽ luôn khiếnế họcọ sinh tồnồ tạiạ mộtộ nỗi sợ vô hình với Hóa họcọ , khi nó đang dầnầ biếnế đổi thành các công thức Toán họcọ rắcắ rối và các phương pháp giải với tên gọiọ “mỹ miềuề” nhưng hoàn toàn không thể hiệnệ được bản chất Hóa họcọ của vấnấ đề. PROTON | Tạpạ chí Hóa họcọ Phổ thông 46 Dù vậyậ không thể phủ nhậnậ về mặtặ thực nghiệmệ thì việcệ sử dụnụ g phương pháp đốt cháy để xác địnịh công thức phân tử đã có mộtộ vai trò quan trọnọ g trong việcệ xác địnịh công thức hợp chất hữu cơ mãi đếnế tậnậ chiếnế tranh thế giới thứ 2. Vậyậ ai là người đầuầ tiên đề xuất phương pháp này, và nó đã được cải tiếnế như thế nào trong suốt những năm qua? Ứng dụnụ g của phản ứng đốt cháy thực ra là gì? Ngoài việcệ trở thành những câu hỏi hóc búa trong những đề thi Hóa họcọ cấpấ phổ thông? PHÂN TÍCH ĐỐTỐ CHÁY: LỊCỊ H SỬ VÀ THỰC TIỄNỄ
thuyềnề chứa mẫuẫ luồnồ g oxygen buồnồ g đốt copper(II) oxide magnesium perchlorate Kiềmề xút (NaOH + CaO) luồnồ g oxygen thừa Cách thức tiếnế hành phản ứng đốt cháy để xác địnịh công thức phân tử mộtộ hợp chất hữu cơ chứa C, H, O có thể được mô hình hóa như hình 1. Ở đây luồnồ g oxygen tinh khiết sẽ được đưa vào hệ thốnố g, khi đi qua thuyềnề chứa mẫuẫ đã được đun nóng thì phản ứng đốt cháy sẽ xảy ra hoàn toàn (CuO sẽ đóng vai trò cung cấpấ phầnầ oxygen để chuyển hóa hoàn toàn các tạpạ chất sinh ra trong phản ứng cháy như C, CO tạoạ thành CO2, bởi quá trình đốt cháy dù hiệuệ quả đếnế đâu cũng khó có khả năng chuyển hóa hoàn toàn chất hữu cơ thành CO2 và H2O). PROTON | Tạpạ chí Hóa họcọ Phổ thông 47 Khối lượng của nước sẽ được xác địnịh dựa trên sự tăng khối lượng ốnố g chứa chất hút nước (chẳng hạnạ Mg(ClO4)2) còn hỗnỗ hợp NaOH + CaO sẽ hấpấ thụ CO2. Oxygen thừa sẽ bay ra ngoài. Vào những năm 80 của thế kỷ 18, Antoine Lavoisier (1743–1794) là người đầuầ tiên tiếnế hành phân tích thành phầnầ hợp chất hữu cơ dựa trên phản ứng đốt cháy dựa theo nguyên lý trên. Tuy nhiên do điềuề kiệnệ hạnạ chế ở thời điểm đó nên việcệ phân tích cầnầ mộtộ lượng mẫuẫ lớn (50g), thiết bị cồnồ g kềnề h và đắt tiềnề (Hình 2). PHÂN TÍCH ĐỐTỐ CHÁY: LỊCỊ H SỬ VÀ THỰC TIỄNỄ HÌNH 1 Minh họaọ quy trình cách xác địnịh công thức phân tử từ phàn ứng đốt cháy. Lịcịh sử phát triển của phương pháp