Chuyên đề 6. Bảo toàn điện tích

CHUYÊN ĐỀ 1: BIỆN LUẬN TÌM CTPT TỪ CTĐGN

-

Khi đã biết cơng thức đơn giản nhất, để tìm CTPT cần biết hệ số tỉ lệ n.

-

Để biết hệ số tỉ lệ n, cần phải biết dữ liệu về M chất hữu cơ. Trong trường hợp khơng có dữ liệu
về M, ta phải biện luận tìm ra giá trị n.

-

Có thể biện luận theo 2 cách sau đây:


A. Cách dùng điều kiện tồn tại:
Hợp chất hữa cơ CxHyOzNtClu muốn tồn tại phải thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện
* (y + u + t) phải chẵn
* y + u – t ≤ 2x + 2


Ví dụ 1: A là hợp chất hữu cơ chứa C;H; Cl, trong đó %C;
%H (về khối lượng) lần lượt là 24,4% và 3,39%. A có cơng
thức phân tử là

A.
B.
C.
D.

C2H3Cl.
C3H5Cl3.
C4H7Cl.
C4H7Cl3.


Đáp án VD 1:
B. C3H5Cl3.
HD: %Cl = 72,21%
Đặt CTĐGN của A: CxHyClu
Tỉ lệ: x : y : u = 3 : 5 : 3

⇒(C3H5Cl3)n

Ta phải có: 5n + 3n ≤ 2.3n + 2 => n ≤ 1 => n = 1
=> CTPT của A là: C3H5Cl3


Ví dụ 2: A là hợp chất hữu cơ chứa C;H; O, trong đó %C;
%H (về khối lượng) lần lượt là 64,86% và 13,51%. Tổng số
đồng phân cấu tạo của A là

A.
B.
C.
D.

4.
5.
6

7


Đáp án VD 2:
HD: %O = 21,63%
Đặt CTĐGN của A: CxHyOz
Tỉ lệ: x : y : z = 4 : 10 : 1

⇒(C4H10O)n

Ta phải có: 10n ≤ 2.4n + 2 => n ≤ 1 => n = 1

⇒CTPT của A là: C4H10O
⇒CTCT: 2số C – 2= 24 – 2= 4 đồng phân ancol; 03 đồng phân ete => Tổng 7 đồng phân cấu tạo


Ví dụ 3:Đốt cháy hồn tồn 11,3 gam chất hữu cơ A được hỗn
hợp X chỉ gồm CO2; hơi nước và khí HCl. Dẫn tồn bộ X qua bình
đựng dung dịch AgNO3 dư thấy khối lượng bình tăng 10,9 gam và
xuất hiện 28,7 gam kết tủa. Khí thốt ra khỏi bình dẫn tiếp qua
bình nước vơi trong dư thấy xuất hiện 30 gam kết tủa. Công thức
phân tử của A là

A.

C3H6Cl2.

B. C3H7Cl. C. C3H7Cl2. D. C3H6Cl.

Image uploaded by Lan


Đáp án VD 3:
HD: mc = 12nCO2= 12.0,3 = 3,6 gam
mCl = 35,5 nHCl = 35,5. (28,7:143,5) = 35,5.0,2 = 7,1 g
mH = mH/HCl + mH/H2O = 1. nHCl + 2. nH2O
= 1.0,2 + 2. (10,9-36,5.0,2)/18= 0,6 g
mO = 11,3 – 3,6 – 7,1 – 0,6 = 0. Vậy, A chỉ có C; H; Cl
Đặt CTĐGN của A: CxHyClu
Tỉ lệ: x : y : u = 3 : 6 : 2

⇒(C3H6Cl2)n

Ta phải có: 6n + 2n ≤ 2.3n + 2 => n ≤ 1 => n = 1

⇒CTPT của A là: C3H6Cl2


B. Cách tách riêng nhóm chức:
Từ cơng thức đã cho, ta tách thành cơng thức chứa nhóm chức Z.
Sau đó dùng quy luật: y + Z ≤ 2x + 2


Ví dụ 1: A là anđehit (C2H3O)n . Cơng thức PT của A là.

A.
B.
C.
D.

C2H3O.
C3H5O3.
C6H10O4.
C4H8O6.


Đáp án VD 1:
CT của A: C2nH3nOn hay CnH2n(CHO)n
Ta phải có: 2n + n ≤ 2n + 2 => n ≤ 2
TH 1: n=1 => A: C2H3O (loại) vì khơng có trong 4 đáp án
TH 2: n=2 => A: C4H6O2


Ví dụ 2: A là axit cacboxylic (C3H5O2)n .
Cơng thức PT của A là gì?
HD:
CT của A: C3nH5nO2n hay C2nH4n(COOH)n
Ta phải có: 4n + n ≤ 2.2n + 2 => n ≤ 2
TH 1: n=1 => A: C3H5O2 (loại) Vì số y + Z + t phải chẵn
TH 2: n=2 => A: C6H10O4


Ví dụ 3: A là axit cacboxylic (C3H4O2)n .
Cơng thức PT của A là

A.
B.
C.
D.

C3H4O3.
C12H16O12.
C18H24O18.
C6H8O6.


Đáp án VD 3:
CT của A: C3nH4nOn hay C2nH3n(COOH)n
Ta phải có: 2n + n ≤ 1.2n + 2 => n ≤ 2
TH 1: n=1 => A: C3H4O (loại) Vì số y + Z + t phải chẵn
TH 2: n=2 => A: C6H8O6


Nhận xét: Ở cả 3 ví dụ trên đều có thể giải nhanh
bằng cách dùng công thức sau:

Số

của CxHyOz =

π max

2x + y − 2
2


Ở VD 3 (phần B), nhóm COOH =1/2 số nguyên tử oxi, thì
+ Khơng thể chọn A vì axit phải có số oxi chẵn.
+ Khơng thể chọn B vì số

=

(Vơ lý vì axit C12H16O12 phải có ít nhất 6
+ Khơng thể chọn C vì

π max

π

=

(Vơ lý vì axit C18H24O18 phải có ít nhất 9
=> Chỉ A t/m (C6H8O6)

)

24 + 2 − 6
=5
2

π) max

36 + 2 − 24
=7
2

π

Ví dụ 4: A là hợp chất hữu cơ có nhiều trong quả nho;
phân tử A chứa đồng thời các nhóm chức –OH và COOH. A có CTĐGN là C2H3O3. vậy
Công thức PT của A là

A.
B.
C.
D.

C2H3O3.
C8H12O12.
C12H18O18.
C4H6O6.


Đáp án VD 4:
CT của A: C2nH3nO3n hay C2n-mHm (OH)3n-2m (COOH)m
Ta phải có: m +(3n – 2m)+m ≤ 2(2n –m)+2 => 2m -2 ≤ n (1)
Mặt khác, A phải có số nhóm OH ≤ số C ở gốc

⇔

3n-2m ≤ 2n-m

n ≤m

Từ (1) và (2): 2m – 2 ≤ n ≤ m => m ≤ 2.
Mà n ≤ m nên n ≤ 2
TH 1: n=1 => A: C2H3O3 (loại)
TH 2: n=2 => A: C4H6O6

(2)

⇔


Ví dụ 5: A là một amino axit có cơng thức
(C5H9O4N)n. Công thức PT của A là

A.
B.
C.
D.

C5H9O4N.
C10H18O8N2.
C15H27O12N3.
C20H36O16N4.


Đáp án VD 5:
CT của A: C5nH9nO4nNn hay C3nH5n (NH2)n (COOH)2n
Ta phải có: 5n+2n+n≤ 2,3n + 2=> n ≤ 1
=> n = 1 => A là: C5H9O4N => Đáp án A


Lưu ý: Có những bài tốn phải biện luận dựa vào
đặc điểm riêng của chất hữu cơ. Vì vây, khi đọc đề
phải chú ý đến đặc điểm riêng này vì đó là chìa
khóa của bài tốn

Ví dụ : A là ankyl benzen, cơng thức (C3H4)n. Tìm
Cơng thức PT của A.
HD:
CT của A đã cho là C3nH4n
A là ankyl benzene nên CT của A phải có dạng CmH2m-6
Suy ra

3n = m
⇔n = 3.

4n = 2m − 6
Vậy A có cơng 
thức phân tử là C9H12


Ví dụ 6: A là axit cacboxylic mạch khơng nhánh, cơng
thức (CHO)n . Tìm Cơng thức PT của A.
HD:
Vì A là axit cacboxylic mạch khơng nhánh nên A chỉ có 2 khả năng:
+ A là axit cacboxylic đơn chức,
Khi A phải có 2 ngun tử O trong phân tử
Vậy cơng thức CTPT của A phải là C2H2O2 (Loại vì khơng phù hợp với hóa trị)
+ A là axit cacboxylic nhị chức,
Khi A phải có 4 nguyên tử O trong phân tử
Vậy công thức CTPT của A phải là C4H4O4