Phương pháp đốt cháy hiđrocacbon
Lý thuyết về Phương pháp đốt cháy hiđrocacbon
Phương pháp giải bài tập đốt cháy hiđrocacbon
Hidrocacbon hoặc ${{C}_{n}}{{H}_{2n+2-2k}}$ (k là số $\pi +v$)
${{C}_{n}}{{H}_{2n+2-2k}}\,\,+\,\,\frac{3n+1-k}{2}{{O}_{2}}\to$ $nC{{O}_{2}}\,\,+\,\,\left( n+1-k \right){{H}_{2}}O$
- Dựa vào sản phẩm của phản ứng đốt cháy hiđrocacbon:
-${{n}_{{{H}_{2}}O}}>{{n}_{C{{O}_{2}}}}$ $\to $${{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}$ (ankan) và ${{n}_{{{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}}}={{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{C{{O}_{2}}}}$
-${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}$ $\to $ ${{C}_{n}}{{H}_{2}}_{n}$ (anken)
-${{n}_{{{H}_{2}}O}}<{{n}_{C{{O}_{2}}}}$ $\to $${{C}_{n}}{{H}_{2n-2}}$ (ankin hoặc ankađien) và ${{C}_{n}}{{H}_{2n-2}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}$
- Thường áp dụng ĐLBT nguyên tố và bảo toàn khối lượng
BTKL: ${{m}_{{{C}_{x}}{{H}_{y}}}}+{{m}_{{{O}_{2}}pu}}={{m}_{C{{O}_{2}}}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}}$
BTNT:${{n}_{C({{C}_{x}}{{H}_{y}})}}={{n}_{C(C{{O}_{2}})}}$, ${{n}_{H({{C}_{x}}{{H}_{y}})}}={{n}_{H({{H}_{2}}O)}}$, ${{n}_{{{O}_{2}}pứ}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}$
$=>{{m}_{{{C}_{x}}{{H}_{y}}_{pu}}}={{m}_{C}}+{{m}_{H}}=12.{{n}_{C{{O}_{2}}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}$
- Thường cho sản phẩm cháy thu được dẫn qua bình (1) đựng chất hấp thụ ${{H}_{2}}O$:${{P}_{2}}{{O}_{5}}$,${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$ đặc, $CaC{{l}_{2}}$…bình (2) đựng chất hấp thụ $C{{O}_{2}}$ như: $NaOH$, $KOH$, $Ca{{\left( OH \right)}_{2}}$, $Ba{{\left( OH \right)}_{2}}$…
- Khi đó khối lượng bình (1) tăng = ${{m}_{{{H}_{2}}O}}$
- Khối lượng bình (2) tăng = ${{m}_{C{{O}_{2}}}}$
- Nếu cho toàn bộ sản phẩm cháy qua dung dịch $Ca{{\left( OH \right)}_{2}}$, $Ba{{\left( OH \right)}_{2}}$ thì khối lượng bình tăng =${{m}_{C{{O}_{2}}}}+\,\,{{m}_{{{H}_{2}}O}}$. Khi đó khối lượng dung dịch tăng hoặc giảm so với khối lượng dung dịch ban đầu
+ Khối lượng dung dịch tăng = $\left( {{m}_{C{{O}_{2}}}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}} \right)-m$
+ Khối lượng dung dịch giảm = $m-\left( {{m}_{C{{O}_{2}}}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}} \right)$
- Trường hợp đốt cháy hỗn hợp các hiđrocacbon thì có thể đưa về công thức trung bình để tính toán và biện luận. VD: ${{C}_{\overline{n}}}{{H}_{2\overline{n}+2}},\,\,{{C}_{\overline{n}}}{{H}_{2\overline{n}}},\,\,{{C}_{\overline{n}}}{{H}_{2\overline{n}-2}},\,\,{{C}_{\overline{n}}}{{H}_{2\overline{n}+2-2k}}$
.
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Đốt cháy 1 lít hơi hiđrocacbon với một thể tích không khí (lượng dư). Hỗn hợp khí thu được sau khi hơi \({H_2}O\) ngưng tụ có thể tích là 18,5 lít, cho qua dung dịch KOH dư còn 16,5 lít, cho hỗn hợp khí đi qua ống đựng photpho dư thì còn lại 16 lít. Xác định CTPT của hợp chất trên biết các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và \({O_2}\) chiếm 1/5 không khí, còn lại là \({N_2}\).
- A
- B
- C
- D
Đi qua KOH dư, bị giữ lại $ \to {V_{C{O_2}}} = 2\,lit$
Đi qua P oxi bị giữ lại $ \to {V_{{O_2 du}}} = 0,5\,lit.$, 16 lít khí còn lại là nitơ $ \to {V_{{O_2}\,ban\,dau}} = 4\,lit$
$ \to \to {V_{{O_2}\,pu}} = 3,5\,lit$
Gọi công thức của hidrocacbon là ${C_x}{H_y}$
\[{C_x}{H_y} + (x + \frac{y}{4}){O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\]
\[\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
x.1 = 2 \hfill \\
1.(x + \frac{y}{4}) = 3,5 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = 2 \hfill \\
y = 6 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\to {C_2}{H_6}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \hfill \\
\end{gathered} \]
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới