Xác định CTPT dựa vào phương pháp biện luận ppt

Xác định CTPT dựa vào phương
pháp biện luận
Dựa vào giới hạn xác định CTPT của một hydrocacbon:
Khi số phương trình đại số thiết lập được ít hơn số cần tìm, có thể biện
luận dựa vào giới hạn:
C
X
H
Y
thì: y ≤ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương; x ≥ 1, nguyên.
Nếu không biện luận được hay biện luận khó khăn có thể dùng bảng giá
trị số để tìm kết quả.
Điều kiện biện luận chủ yếu của loại toán này là: hóa trị các nguyên tố.
Phương pháp biện luận trình bày ở trên có thể áp dụng để xác định
CTPT của một chất hoặc nếu nằm trong 1 hỗn hợp thì phải biết CTPT
của chất kia.
Biện luận theo phương pháp ghép ẩn số để xác định CTPT của một
hydrocacbon:
a)Các bước cơ bản:
Bước 1 : Đặt số mol các chất trong hỗn hợp là ẩn số.
Bước 2 : Ứng với mỗi dữ kiện của bài toán ta lập một phương trình toán
học.
Bước 3 : Sau đó ghép các ẩn số lại rút ra hệ phương trình toán học.
Chẳng hạn:
a + b = P (với a, b là số mol 2 chất thành phần)
an + bm = Q (với n, m là số C của 2 hydrocacbon thành phần)
Bước 4 : Để có thể xác định m, n rồi suy ra CTPT các chất hữu cơ thành
phần, có thể áp dụng tính chất bất đẳng thức:
Giả sử : n < m thì n(x + y) < nx + my < m(x + y)

Hoặc từ mối liên hệ n,m lập bảng giá trị số biện luận.

Nếu A, B thuộc hai dãy đồng đẳng khác nhau ta phải tìm x, y rồi thế vào
phương trình nx + my = Q để xác định m,n CTPT.
Một số phương pháp biện luận xác định dãy đồng đẳng và CTPT
hydrocacbon:
v Cách 1 : Dựa vào phản ứng cháy của hydrocacbon, so sánh số mol
CO
2
và số mol H
2
O. Nếu đốt 1 hydrocacbon (A) mà tìm được :

v Cách 2 : Dựa vào CTTQ của hydrocacbon A :
 Bước 1 : Đặt CTTQ của hydrocacbon là :
C
n
H
2n+2-2k
(ở đây k là số liên kết љ hoặc dạng mạch vòng hoặc cả 2 trong
CTCT A).
Điều kiện k ≥ 0, nguyên. Nếu xác định được k thì xác định được dãy
đồng đẳng của A.
- k = 0 A thuộc dãy đồng đẳng ankan
- k = 1 A thuộc dãy đồng đẳng anken
- k = 2 A thuộc dãy đồng đẳng ankin hay ankadien
Để chứng minh hai ankan A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng, ta đặt A :
C
n
H
2n+2-2k
; B : C

m
H
2m+2-2k’
. Nếu tìm được k = k’ thì A, B cùng dãy đồng
đẳng.
 Bước 2 : Sau khi biết được A, B thuộc cùng dã đồng đẳng, ta đặt
CTTQ của A là C
x
H
y
. Vì B là đồng đẳng của A; B hơn A n nhóm
–CH
2
- thì CTTQ của B : C
x
H
y
(CH
2
)
n
hay C
x+n
H
y+2n
.
 Bước 3 : Dựa vào phương trình phản ứng cháy của A, B, dựa vào
lượng CO
2
, H

2
O, O
2
hoặc số mol hỗn hợp thiết lập hệ phương trình
toán học, rồi giải suy ra x, y, n → Xác định được CTPT A, B.
v Cách 3 : Dựa vào khái niệm dãy đồng đẳng rút ra nhận xét :
- Các chất đồng đẳng kế tiếp nhau có khối lượng phân tử lập thành
một cấp số cộng công sai d = 14.
- Có một dãy n số hạng M
1
, M
2
…., M
n
lập thành một cấp số cộng
công sai d thì ta có
+ Số hạng cuối Mn = M
1
+ (n-1)d
+ Tổng số hạng
+ Tìm M
1
,…, M
n
suy ra các chất
Trong một bài toán thường phải kết hợp nhiều phương pháp.
Ví dụ :
Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hydrocacbon A, B (có M hơn kém nhau
28gam) thì thu được 0,3 mol CO
2

và 0,5 mol H
2
O. Tìm CTPT & tên A,
B
GIẢI :
Hydrocacbon A, B có M hơn kém nhau 28g A, B thuộc cùng dãy
đồng đẳng.
Cách 1 :