Title CHUYÊN ĐỀ 16.doc ✅

Trang 1 Chuyên đề 16: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN CỘNG H 2 , BR 2 VÀO HỢP CHẤT HIDROCACBON KHÔNG NO I-KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1-Bản chất phản ứng cộng H 2 (hoặc dung dịch Br 2 ) a) Cơ chế phản ứng: (X 2 là công thức chung của H 2 và Br 2 ) * Phương trình hóa học minh họa: 2,,, 22233 NitHNit CHCHHCHCHCHCH 2 222(dd)BrCHCHBrCHBrCHBrCHBrCHBr * Phương trình phản ứng tổng quát: 22222222()(nnknnkkCHkXduCHXk số liên kết π) b) Nhận xét: • Hệ số của tác nhân cộng X 2 (H 2 , Br 2 ) bằng số liên kết π) bị bẻ gãy. • Số mol liên kết π = số mol chất × số liên kết π (của 1 phân tử). Ví dụ: 0,25 mol CH≡CH → số mol π = 0,25.2 = 0,5 mol • 2()n()()Xhidrocacbonkhongnocuaphantunphanungphanungnpu c) Lưu ý: • Các hidrocacbon mạch hở có liên kết π đều tác dụng với H 2 (xúc tác Ni, t°). • Hầu hết các hidrocacbon có liên kết (π) không nằm trên vòng liên hợp (như vòng benzen ...) có khả năng làm mất màu dung dịch brom. • Các xycloankan có vòng 3,4 cạnh có phản ứng mở vòng bởi H 2 (xúc tác Ni,t°). Ví dụ: 22 , 23223 22 Nit HCCH HCHCHCHCH HCCH   
Trang 2 • Xycloankan có vòng 3 cạnh có phản ứng mở vòng bởi dung dịch brom. Ví dụ: 2 2222 22 (dd) CH BrCHBrCHCHBr HCCH  2-Bài toán tổng quát và phương pháp giải a) Bài toán tổng quát (thường gặp nhất) 2dd():Ni(t) sautang m(gam) 2 22 () () () ( (du) BrduxtC motbinh thoigian phanungchuahoantoanlienketchuaduthet hopchatnoAkno hopchatno XBankanYhopchatknoZ Hdu HH         () ( Phanunghoantoanlienketduthet     XY YX YX nM BTKLmm nM YZBTKLmmm 2(phan)HungXYnnn (trongX)hidrocacbonkhongnomm XÉT CẢ QUÁ TRÌNH 22(phan)(phan)(trongX)HungBrungnnn  b) Phương pháp giải: Khi giải các bài toán dạng này, ta cần chú ý các bước quan trọng sau đây: * Bước 1: Viết các phương trình hóa học cụ thể (hoặc tổng quát) * Bước 2: Áp dụng bảo toàn khối lượng và phân tích hệ số trong tính toán  XYZmmmm  2(phan)HungXYnsomolkhigiamnn  22(phan)(phan).HungBrungAnnnk (số liên kết π của A) * Bước 3: Tính toán tùy theo yêu cầu của đề bài c) Một số chú ý khi giải bài toán cộng liên tiếp 2 tác nhân H 2 , Br 2 Vì bản chất của H 2 và Br 2 trong phản ứng cộng là tương tự nhau, xét cả quá trình thì toàn bộ liên kết π trong A đều bị bẻ hết. Vì vậy để đơn giản giải toán ta có thể đặt công thức chung của phần H 2 phản ứng và Br 2 phản ứng là X 2 . 22(kkAkXAX số liên kết pi trong A)
Trang 3 11.()nknmol Ta có: 222(phan)(phan)XHungBrungnnn (*) Từ (*): Nếu biết số mol của 2 trong 3 chất (X 2 phản ứng; Br 2 phản ứng; H 2 phản ứng) thì dễ dàng tính được số mol của chất còn lại. 3-Các ví dụ minh họa Ví dụ 1. Hỗn hợp X gồm H 2 , C 2 H 2 có thể tích 3,36 lít (đktc). Nung X trong điều kiện có xúc tác Niken đến khi phản ứng hoàn toàn thu được khí Y có thể tích 2,24 lít (đktc). Mặt khác nếu dẫn khí Y qua dung dịch Br 2 dư thì dung dịch bị nhạt màu. Đốt cháy hoàn toàn Y rồi dẫn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi chứa 10,73 gam Ca(OH) 2 thu được m 1 (gam) kết tủa và dung dịch tăng m 2 (gam). Tính % thể tích và %, khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp X ? Tính m 1 ,m 2 . Phân tích: * Sơ đồ tóm tắt: 2 22 2624 ddtangm()? 222()0,145()(),(.) 221 22 2 %?;%? , 0,15()0,1()()()? () g tOmolCaOHNithtoan mV nhatmaunuocbrom CHCH CHCO molXmolYCHdumg HHO hoacHdu          * Phân tích sơ đồ ta thấy: * Chuyển từ X → Y, số mol khí giảm xuống bằng số mol H 2 phản ứng * Đốt Y cũng như đốt X * Phản ứng hoàn toàn mà Y làm nhạt màu nước brom Y còn hidrocacbon không no → H 2 hết. Bài giải: Vì Y làm nhạt màu dung dịch brom mà phản ứng hoàn toàn nên Y còn hidrocacbon không no → H 2 hết. Các phương trình phản ứng: , 22224 Nit CHHCH , 222262NitCHHCH Theo phản ứng: số mol khí giảm xuống bằng số mol H 2 phản ứng. 2 0,150,10,05HXYnnn (mol)
Trang 4 Thành phần hỗn hợp X 222 0,05 %100%33,33%;%100%33,33%66,67% 0,15HCHVV 222 0,05.2 %m100%3,70%;%m96,30% 0,05.20,1.26HCH  Đốt Y cũng như đốt X 22222 5 2 2 t CHOCOHO 0,1 0,2 0,1 (mol) 22222tHOHO 0,05 0,05 (mol) 2 2 () 10,730,145.2 0,145(mol)1,45 740,2 OH CaOH CO n n n tạo 2 muối. 2232()COCaOHCaCOHO a a a (mol) 22322()()COCaOHCaHCO 2b b b (mol) Ta có: 0,1450,09 20,20,055 aba abb     Khối lượng kết tủa: 310,09.1009()CaCOmmgam Khối lượng dung dịch tăng: 20,2.440,15.1892,5()mgam Ví dụ 2. Cho 5,04 lít hỗn hợp A ( đktc) gồm C 2 H 2 và H 2 đi qua ống sứ đựng Ni làm xúc tác, đun nóng thu được hỗn hợp khí B chỉ gồm 3 hiđrocacbon có tỉ khối so với H 2 bằng 14,25. a) Xác định khối lượng mol trung bình của A. b) Cho B phản ứng với dung dịch Br 2 dư .Tính khối lượng Br 2 đã phản ứng. (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên hóa Hùng Vương (Gia Lai) năm học 2012- 2013) Phân tích: * Sơ đồ tóm tắt: