Bài tập về phản ứng đốt cháy
+ Phương trình phản ứng tổng quát :
\[{{C}_{n}}{{H}_{2n+2-2a-2b}}{{O}_{b}}+{{O}_{2}}\] $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ \[nC{{O}_{2}}+(n+1ab){{H}_{2}}O\]
(a là số liên kết p ở gốc hiđrocacbon)
+ Đối với anđehit no, đơn chức (a=0, b=1) ta có
\[{{C}_{n}}{{H}_{2n}}O+{{O}_{2}}\] $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ \[nC{{O}_{2}}+n{{H}_{2}}O\]
● Nhận xét : Như vậy khi đốt cháy một anđehit hoặc hỗn hợp các anđehit mà thu được số mol \[C{{O}_{2}}\] bằng số mol nước thì chứng tỏ đó là các anđehit no, đơn chức.
+ Với đề bài cho hỗn hợp các andehit, có thể quy về một andehit dưới dạng trung bình.
Số C trong andehit hay số C trung bình = $\frac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}{{{n}_{andehit}}}$
Từ giá trị trung bình, có thể sử dụng phương phép đường chéo để suy ra tỉ lệ mol giữa các andehit.
+ Sử dụng các định luật khi làm bài:
- Định luật bảo toàn khối lượng: ${{m}_{andehit}}+{{m}_{{{O}_{2}}}}={{m}_{C{{O}_{2}}}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}}$
- Định luật bảo toàn nguyên tố: ${n_{O\,\,(andehit)}} + 2{n_{{O_2}}} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}$
${{n}_{O(andehit)}}={{n}_{CHO}} $
Số $ \overline C =\dfrac{{ n _{C{ O _ 2 }}}}{{ n _{andehit}}}=\dfrac{0,15}{0,1}=1,5 $
Số $ \overline H =\dfrac{2{ n _{{ H _ 2 }O}}}{{ n _{andehit}}}=\dfrac{2.0,15}{0,1}=3 $
Vậy 2 anđehit cần tìm là $ HCHO $ và $ C{ H _ 3 }CHO $
Vì $ { n _{C{ O _ 2 }}}-{ n _{{ H _ 2 }O}}={ n _ A }\to $ TH1: anđehit không no, một nối đôi C=C, đơn chức, mạch hở; TH2: anđehit no, 2 chức, mạch hở
Số $ C=\dfrac{{ n _{C{ O _ 2 }}}}{{ n _ X }}=2 $
$ { n _{Ag}}=4{ n _ X } $
$ \to X:OHC-CHO $
$ { n _{C{ O _ 2 }}}=0,5(mol);{ n _{{ H _ 2 }O}}=0,5(mol)\to $ anđehit no, đơn chức mạch hở
Số C $ =\dfrac{{ n _{C{ O _ 2 }}}}{{ n _ X }}=5 $
$ \to $ X có công thức phân tử $ { C _ 5 }{ H _{10}}O $
Các CTCT của X:
$ C{ H _ 3 }-C{ H _ 2 }-C{ H _ 2 }-C{ H _ 2 }-CHO $
$ C{ H _ 3 }-C{ H _ 2 }-CH(CHO)-C{ H _ 3 } $
$ {{(C{ H _ 3 })}_ 2 }CH-C{ H _ 2 }CHO $
$ {{(C{ H _ 3 })}_ 3 }C-CHO $
Vì $ { n _{C{ O _ 2 }}}={ n _{{ H _ 2 }O}}\to k=1\to $ anđehit X no, đơn chức, mạch hở.
X tham gia phản ứng tráng bạc thu được $ { n _{Ag}}=4{ n _ X } $
$ \to $ X là HCHO
$ { n _{C{ O _ 2 }}}=0,15(mol);{ n _{{ H _ 2 }O}}=0,15(mol) $
Số $ \overline C =\dfrac{{ n _{C{ O _ 2 }}}}{{ n _{andehit}}}=\dfrac{0,15}{0,1}=1,5 $
Số $ \overline H =\dfrac{2{ n _{{ H _ 2 }O}}}{{ n _{andehit}}}=\dfrac{2.0,15}{0,1}=3 $
Vậy 2 anđehit cần tìm là $ HCHO $ x (mol) và $ C{ H _ 3 }CHO $ y (mol)
$ \left\{ \begin{align} & x+y=0,1 \\ & x+2y=0,15 \\ \end{align} \right.\to x=0,05;y=0,05 $
Vì $ \left\{ \begin{align} & { n _{an d ehit}}={ n _{C{ O _ 2 }}}-{ n _{{ H _ 2 }O}} \\ & { n _{Ag}}=4{ n _{andehit}} \\ \end{align} \right.\to $ k = 2
$ \to $ X thuộc dãy đồng đẳng anđehit no, hai chức, mạch hở
Vì $ { n _{C{ O _ 2 }}}={ n _{{ H _ 2 }O}}\to k=1\to $ anđehit X no, đơn chức, mạch hở.
X tham gia phản ứng tráng bạc thu được $ { n _{Ag}}=4{ n _ X } $
$ \to $ X là HCHO
Số C $ =\dfrac{{ n _{C{ O _ 2 }}}}{{ n _{andehit}}} < \dfrac{3a} a =3 $
Anđehit chưa no có tối thiểu 3C $ \to $ X không thể là anđehit chưa no
Anđehit no, đơn chức, mạch hở có công thức tổng quát là $ { C _ n }{ H _{2n}}O $
Phương trình phản ứng: $ { C _ n }{ H _{2n}}O+\dfrac{3n-1} 2 { O _ 2 }\to nC{ O _ 2 }+n{ H _ 2 }O $
$ \to { n _{C{ O _ 2 }}}={ n _{{ H _ 2 }O}} $
Thí nghiệm 1 : Đốt cháy hoàn toàn thu được $ { n _{C{ O _ 2 }}}={ n _{{ H _ 2 }O}} $
Thí nghiệm 2 : Cho m gam X tham gia phản ứng tráng bạc thu được $ { n _{Ag}}=4{ n _ X } $
X là anđehit :
Vì $ { n _{C{ O _ 2 }}}={ n _{{ H _ 2 }O}}\to k=1\to $ anđehit X no, đơn chức, mạch hở.
X tham gia phản ứng tráng bạc thu được $ { n _{Ag}}=4{ n _ X } $
$ \to $ X là HCHO
Vì a = b – c $ \to { n _{andehit}}={ n _{C{ O _ 2 }}}-{ n _{{ H _ 2 }O}}\to k=2 $
$ \to $ X là anđehit chưa no, đơn chức có một liên kết đôi
Vì $ { n _{C{ O _ 2 }}}={ n _{{ H _ 2 }O}}\to k=1\to $ anđehit no, đơn chức, mạch hở.
- $ { n _ X }={ n _{C{ O _ 2 }}}-{ n _{{ H _ 2 }O}} $
$ \to $ X có thể là:
Anđehit đơn chức, có một liên kết đôi, mạch hở
Anđehit no, hai chức, mạch hở
Xeton no, 2 chức, mạch hở.
Ancol có một liên kết ba, đơn chức, mạch hở
$ { n _{C{ O _ 2 }}}=0,4(mol)\to { n _{{ H _ 2 }O}}=0,4(mol) $
$ \to m=0,4.18=7,2g $
$ { n _{C{ O _ 2 }}}=0,36(mol);n{}_{{ H _ 2 }O}=0,26(mol)\to { n _{C{ O _ 2 }}} > n{}_{{ H _ 2 }O}\to $ hỗn hợp X gồm các anđehit không no, đơn chức, mạch hở.
Dựa vào đáp án
A, C là andehit no, đơn chức mạch hở ( loại )
B andehit no hai chức mạch hở ( loại )
chỉ có đáp án D là hỗn hợp anđehit không no
Suy ra đáp án D