Kỹ thuật giải bài toán hóa học hoàn thành sơ đồ phản ứng

K THUT GII BI TP HON THNH S PHN NG
Tỏc gi : DongHuuLee THPT Cm Thu 1- Thanh Hoỏ

K thut ủc minh ho qua cõu hi sau,Mi bn ủc theo dừi nhộ.
Cho s ủ phn ng:

(X, Z, M l cỏc cht vụ c, mi mi tờn ng vi mt phng trỡnh phn ng).
ChtT trong s ủ trờn l:
A. C
2
H
5
OH B. CH
3
COONa C.CH
3
CHO D.CH
3
OH
(Trớch cõu 1- 01 NTT2013)
Phõn tớch
Khi gp cõu hi v s ủ phn ng thỡ ủ thy nhanh ủỏp ỏn, bn ủc nờn ỏp dng cỏc k thut
sau :
(1). Nu ủ cho cht ban ủu (tc vi s ủ A

B ,ủ ủó cho bit cht A) thỡ ủ tỡm ra nhanh
cht B bn ủc cn h thng li cỏc phn ng minh ho tớnh cht hoỏ hc ca A cú trong SGK
ri la trn phn ng phự hp.Trong trng hp bn ủc cha la chn ủc phn ng phự
hp thỡ bn cn th mt s phn ng ủ tỡm ra cht B phự hp vi yờu cu tip theo ca ủ bi.
(2). Nu ủ cho sn phm (tc vi s ủ A

B ,ủ ủó cho bit cht B) thỡ ủ tỡm ra nhanh cht
ban ủu A bn ủc cn h thng li cỏc phn ng minh ho cỏc phng phỏp ủiu ch cht B
cú trong SGK ri la trn phn ng phự hp.Trong trng hp bn ủc cha la chn ủc
phn ng phự hp thỡ bn cn th mt s phn ng ủ tỡm ra cht A phự hp vi yờu cu tip
theo ca ủ bi.
(3). Trong khi hon thnh cỏc s ủ phn ng hoỏ hc thỡ bn ủc cn lu ý, cỏc ủiu kin t
0
,xt
chớnh l chỡa khoỏ vng ủ gii quyt vn ủ vỡ hu nh mi mt phn ng hoỏ hc cú mt t
0
,xt
riờng bit, thng hiu.
(4). Trờn s ủ trờn ủ cho chỏt ban ủu l CH
4
v sn phm l CH
3
COOH nờn chớ ớt bn ủc
phi nm ủc cỏc phn ng minh ho tớnh cht hoỏ hc ca CH
4
ủ tỡm ra X v cỏc phn ng
minh ho phng phỏp ủiu ch CH
3
COOH ủ tỡm ra T

Trong quỏ trỡnh ụn tp bn ủc luụn
chun b 3 cun SGK lúp10, lp 11 v lp 12 bờn cnh nhộ.
(5). Cỏc phn ng minh ho tớnh cht hoỏ hc ca CH
4

5.1. Phn ng th

Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp metan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lợt các nguyên
tử hiđro bằng clo :
CH
4
+ Cl
2


CH
3
Cl + HCl
metyl clorua (clometan)
CH
3
Cl + Cl
2


CH
2
Cl
2
+ HCl
metylen clorua (điclometan)
CH
2
Cl
2
+ Cl
2

CHCl
3
+ HCl
clorofom (triclometan)

CHCl
3
+ Cl
2


CCl
4
+ HCl

cacbon tetraclorua (tetraclometan)

5.2. Phn ng nhit phõn
Cú hai kiu nhit phõn metan:
0
0
4 2
1500
4 2 2 2
2 (1)
2 3 (2)
t
C
lam lanhnhanh

CH C H
CH C H H
+
+

Trong ñó phản ứng (2) hay gặp trong ñề thi và ñó là phương pháp hiện ñiều chế axetilen trong
công nghiệp.
5.3.Phản ứng oxi hoá metan.
- Oxi hoá hoàn toàn ( phản ứng cháy):
CH
4
+ 2O
2

→
CO
2
+ 2H
2
O
Phản ứng toả nhiều nhiệt ( nên một trong những ứng dụng của metan ñược dùng làm nhiên
liệu).Khí CO
2
,hơi nước và nhiệt toả ra nhanh nên có thể gây nổ.
- Oxi hoá không hoàn toàn:
Khi có xúc tác,nhiệt ñộ thích hợp metan CH
4
bị oxi hoá không hoàn toàn thành anñehit fomic
(metanal) hoặc ancol metyic(metanol):
i

Oxi hoá không hoàn toàn bởi O
2
.
0
,
4 2 2
4 2 3
200 ,100
2 2
t xt
Cu
C atm
CH O HCHO H O
CH O CH OH
+ → +
+ →

Trong ñó phản ứng ñầu là phương pháp mới ñiều chế HCHO trong công nghiệp, còn phản ứng
sau là phương pháp ñiều chế CH
3
OH trong công nghiệp.
i
Oxi hoá không hoàn toàn bởi H
2
O.
0
3
0
,
,

4 2 2 3
400 ,200
3
ZnO CrO
t xt
C atm
CH H O CO H CH OH+ → + →

ðây cũng là một con ñường ñiều chế CH
3
OH trong công nghiệp.
6. Các phản ứng minh hoạ phương pháp ñiều chế CH
3
COOH .
Trong phòng thí nghiệm Trong công nghiệp
i
Oxi hoá hiñrocacbon,ancol…
4
0
2
3
6 5 3 6 5
,
6 5
.
KMnO
H O t
H O
C H CH C H COOK
C H COOH

+
− →
→

i
ði từ dẫn xuất hiñrocacbon:
0
3
,
KCN
H O t
R X R C CN
R COOH
+
− → − ≡
→ −

i
Lên men giấm:
CH
3
CH
2
OH + O
2

0
25 30
men giam
C−

→
CH
3
COOH + H
2
O
ðây là phương pháp cổ nhất, ngày
nay chỉ còn dùng ñể sản xuất giấm ăn.
i
Oxi hoá anñehit axetic:
2CH
3
CHO + O
2

2 0
,Mn t
+
→ 2CH
3
COOH
ðây là phương pháp chủ yếu sản xuất
axit axetic.
i
Hoá hợp metanol và cacbon oxit:
CH
3
OH + CO
0
,xt t

→ CH
3
COOH
ðây là phương pháp hiện ñại sản
xuất axit axetic v(vì CH
3
OH và CO
ñều ñược ñiều chế từ metan có sẵn
trong khí thiên nhiên và dầu mỏ).
Hướng dẫn giải
Theo phân tích trên thì khả năng chất Y và T có thể là những chất ñược tóm tắt trong sơ ñồ sau:
0 0 0
3
3
3 2
( , ) ( , ) ( , )
4 3
3
3
3
X t xt Z xt t M xt t
CH Cl
CH Cl
CH CH OH
CH Y HCHO T CH COOH
CH CHO
CH OH
CH OH
+ + +
⋅


⋅


⋅


→ = ⋅ → = →


⋅

⋅


⋅


Chỉ khi Y = CH
3
Cl và T = CH
3
OH là hợp lí .
Các phản ứng của sơ ñồ:
CH
4
+ Cl
2

0

,xt t
→ CH
3
Cl + HCl
CH
3
Cl + NaOH
0
2
,H O t
→ CH
3
OH + NaCl
CH
3
OH + CO
0
,xt t
→ CH
3
COOH
Trên ñây là ý tưởng của kĩ thuật giúp bạn ñọc sử lí nhanh thể loại câu hỏi giải bài tập hoàn
thành sơ ñồ phản ứng.Bạn ñọc nào nếu có ý tưởng hay hơn trân trọng kính mời cmt ý tưởng của
mình lên FC - HOÁ HỌC VÙNG CAO ñể cho Ad và các thành viên học hỏi nhé. Trân trọng cảm
ơn.Năm mới 2014 chúc các thành viên và người thân của các bạn lời chúc sức khoẻ , thành công
và hạnh phúc.