Cách quy đổi bài toán hỗn hợp hứu cơ năm 2024

100% found this document useful (3 votes)

11K views

10 pages

BẢO TOÀN E TRONG HÓA HỮU CƠ_ ESTE LIPIT

Original Title

BẢO TOÀN E TRONG HÓA HỮU CƠ

Copyright

Available Formats

PDF, TXT or read online from Scribd

Share this document

Did you find this document useful?

100% found this document useful (3 votes)

11K views10 pages

B o Toàn e Trong Hóa H U Cơ

Jump to Page

You are on page 1of 10

Reward Your Curiosity

Everything you want to read.

Anytime. Anywhere. Any device.

No Commitment. Cancel anytime.

đổi Hữu cơ mà mình đã biên soạn. Đây là tác phẩm mà mình dành rất nhiều tâm huyết, thời gian và công sức

để hoàn thành. Đây là lời tri ân đến các thầy cô, những người đang công tác trong lĩnh giáo dục. Chúc các

thầy cô luôn khỏe mạnh, có nhiều thế hệ học sinh ưu tú

Tài liệu gồm 3 phần chính:

PhÁn một: Các kĩ thuật quy đổi hỗn hợp hữu cơ phức tạp. Các kĩ thuật này bao gồm: Đồng Đẳng

Hóa, Thủy Phân Hóa, Hiđro Hóa và Ankan Hóa.

PhÁn hai: Các bài toán tổng hợp. Phần này bao gồm một số bài toán đòi hỏi sự vận dụng cao.

PhÁn ba: Bài tập tự luyện. Đây sẽ là những thử thách thú vị giành cho các bạn.

Trong tài liệu này mình sẽ không đề cập nhiều đến peptit. Các bạn hãy tham khảo tác phẩm “Đồng

Đẳng Hóa và bài toán peptit” của anh NT Nhật Trường (sinh viên trường đại học Y Dược thành phố HCM)

để có cái nhìn sâu sắc nhất về bài toán peptit. Tác phẩm này cũng chính là nguồn gốc ý tưởng cho kĩ thuật

đầu tiên – kĩ thuật Đồng Đẳng Hóa trong tài liệu này. Ba kĩ thuật còn lại được mình mở rộng và phát triển

dựa trên nền tảng của Đồng Đẳng Hóa.

Link bài viết: goo/q0dzkd

Để tránh tình trạng một số phần tử trục lợi cá nhân từ tài liệu này, mình sẽ chèn walter link download của tài

liệu này. Hy vọng các bạn không cảm thấy phiền với nó.

Hy vọng tài liệu này sẽ có ích cho các bạn sĩ tử 99er trong quá trình ôn luyện, chuẩn bị cho kì thi THPT

Quốc gia 2017

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Xô Huyền, thầy Phan Thanh Tùng, anh Đào Văn Yên,

anh Phan Thanh Tùng, anh Đỗ Phú Phát đã hỗ trợ nguồn tài liệu, giúp đỡ em hoàn thành tài liệu này. Mình

cũng xin gửi lời cảm ơn đến những người bạn đã giúp đỡ, động viên mình trong suốt quá trình biên soạn bộ

tài liệu. Cảm ơn Cộng đồng Hóa học Bookgol đã giúp mình đưa tài liệu này đến với thầy cô và các bạn học

sinh

Mặc dù đã rất cố găng nhưng tài liệu khó tránh khỏi những sai sót trong quá trình biên soạn. Tài liệu

này được upload lên folder driver nên sẽ được chỉnh sửa trong thời gian sớm nhất. Rất mong nhận được

những ý kiến đóng góp ý của các thầy giáo, cô giáo cùng các bạn học sinh để tài liệu này được hoàn thiện

hơn.

Tài liệu này là một phần trong ấn phẩm về Quy đổi mà mình dự định sẽ hoàn thiện nó sớm nhất có

thể để gửi đến mọi người. Hi vọng sẽ nhận được sử ủng hộ của mọi người

Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng liên hệ qua email: n.m.ngoc@gmail

Sđt: 0962748426

Nghệ An, ngày 20 tháng 11 năm 2016

VÕ MINH NGÞC

MĀC LĀC

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard
PHẦN MÞT: CÁC KĨ THUẬT QUY ĐÞI HÞN HỢP HþU C¡ PHỨC TẠP
I. ĐàNG ĐÀNG HOÁ
- 1. Giới thiệu kĩ thuật – Cơ sở quy đổi
- 2. Kĩ thuật áp dụng – Các bài toán minh họa - a) Tách CH - - b) Ghép CH -
II. THUỶ PHÂN HOÁ
- 1. Giới thiệu kĩ thuật – Cơ sở quy đổi
- 2. Kĩ thuật áp dụng – Các bài toán minh họa - a) Tách H - O – Ghép este
  - b) <B ảo toàn số mol=
IIIĐRO HOÁ
- 1. Giới thiệu kĩ thuật – Cơ sơ quy đổi
- 2. Các bài toán minh họa.....................................................................................................................
  - a) Bài toán <hiđro hóa hoàn toàn hỗn hợp= - b) Bài toán thiếu thông tin về số mol H -
IV. ANKAN HOÁ – Tách nhóm chức
- 1. Giới thiệu kĩ thuật – Cơ sơ quy đổi
- 2. Các bài toán minh họa.....................................................................................................................
PHẦN HAI: C¡C B¿I TO¡N TÞNG HỢP
PHẦN BA: B¿I TẬP Tþ LUYỆN

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

PHẦN MÞT: C¡C KĨ THUẬT QUY ĐÞI HÞN HỢP HþU C¡ PHỨC TẠP

Trong phần này mình sẽ giới thiệu đến các bạn một hệ thống 4 kĩ thuật quy đổi gồm:

1. Đồng đẳng hóa (tách – ghép CH

)

2. Thủy phân hóa (tách – ghép este)

3. Hiđro hóa (tách – ghép liên kết  )

4. Ankan hóa (tách – ghép nhóm chức)

Ngoài ra còn một số kĩ thuật khác sẽ xuất hiện trong phần hai (các bài toán tổng hợp).

Mình đã áp dụng những kĩ thuật này vào các bài toán tổng hợp hữu cơ trong đề thi đại học các năm; đề

thi thử của các trường; đề thi thử của các group; đề thi Olympic Hóa học BookGol,... và thu được nhiều kết

quả, một số chúng được tổng hợp trong tài liệu này. Các kĩ thuật được sắp xếp theo thứ tự từ cơ bản đến

nâng cao. Để vận dụng linh hoạt tất cả chúng, các bạn cần nắm vững từng kĩ thuật một.

I. ĐàNG ĐÀNG HOÁ

1. Gißi thiệu kĩ thuật – Cơ sã quy đổi

Ta biết rằng các chất thuộc cùng một dãy đồng đẳng hơn kém nhau một hoặc nhiều nhóm CH

. Vì vậy,

có thể thêm vào hoặc bớt đi CH 2

từ một chất hữu cơ bất kì để được một chất khác đồng đẳng với nó. Dựa vào

ý tưởng này, ta có thể quy đổi một hỗn hợp phức tạp về các chất đơn giản hơn (thường là các chất đầu dãy)

kèm theo một lượng CH 2

tương ứng. Kĩ thuật này được gọi là Đồng Đẳng Hóa (ĐĐH).

Ví dụ :

C

H

 CH

+ 2CH

C

H

–CH(CH

)

C

H

+ 3CH

C

H

(OH)

C

H

(OH)

+ 1CH

C

H

COOH C

H

COOH + 2CH

C

H

COOC

H



HCOOCH

+ 4CH

(C

H

COO)

C

H



(HCOO)

C

H

+ 45CH

C

H

NH

CH

NH

+ 1CH

(CH

)

CH–CH(NH

)–COOHNH

CH

COOH + 3CH

2ĩ thuật áp dāng – Các bài toán minh hßa

Tách CH 2

Một vài ví dụ về cách sử dụng ĐĐH để quy đổi hỗn hợp hữu cơ.

Ví dụ 1: Quy đổi hỗn hợp X gồm các axit no, đơn chức và các ancol no hai chức (tất cả đều mạch hở).

n 2n 1

2 4 2

2 m 2m

HCOOH :a

C H COOH

X C H (OH) : b

C H (OH)

CH :c



ÿÿ



ýý

ÿ þ ÿ

Ví dụ 2: Quy đổi hỗn hợp Y gồm các ankin, các anđehit no, hai chức và các este đơn chức có một liên

kết đôi C=C (tất cả đều mạch hở).

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

(Như đã nói, số mol này không bao gồm số mol CH 2

).

0,3 mol X gồm ka mol C

H

OH và kb mol C

H

và kc mol CH

, ta có: k(a + b) = 0,

Từ lượng O

phản ứng, ta có phương trình: k(3a + 2,5b + 1,5c) = 0,

Chia vế theo vế của hai phương trình và triệt tiêu k, ta có:

3a 2,5b 1,5c 1,

a b 0,





(3)

Từ 3 phương trình (1), (2) và (3), giải hệ ta được: a = 0,2; b = 0,4; c = 0,

Phần trăm khối lượng của ancol etylic trong hỗn hợp X là:

0,2.

.100% 32,86%

28

ýþ Đáp án A.

Nhận xét: Hệ phương trình cần giải chỉ gồm các phương trình thuần nhất nên dễ bấm máy. Đây là ưu

điểm của kĩ thuật này. Các bạn có thể đặt CTPT trung bình của 2 ankin và giải tương tự.

Bài 2: Cho 0,1 mol este X no, đơn chức mạch hở vào cốc chứa 30ml dung dịch MOH 20% (d = 1,2 gam/ml).

Sau khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được ancol Y và phần rắn T. Đốt cháy hoàn toàn T thu

được 9,54 gam M 2

CO

và 8,26 gam hỗn hợp CO 2

và H 2

Kim loại M và axit tạo este ban đầu là

K và HCOOH B. Na và CH 3

COOH C. K và CH 3

COOH D. Na và HCOOH

Lái giải:

Sơ đồ phản ứng:

0,1 7,2 2 3 2 2

Ancol

X MOH RCOOM

T M CO CO H O

MOH

mol gam

9,54 gam gam

Y

dˆ



ü þ ÿ ý

þ  

Bảo nguyên tố M, ta có:

M NaOH

M M

7,2 2,54 7,

M 23 M 0,

M 17 2M 60 40

ý þ ý þ la ̄ Na, n ý ý mol



NaOH

n 0,18 0,1 0,

dˆ

þ ý  ý mol

Tới đây có 2 hướng xử lí:

Gọi CTPT muối của axit cần tìm là C n

H

2n – 1

O

2 3

2 2

2 3

n 2n 1 2 O

2 C(T) Na CO

CO H O

Na CO :0,

C H O Na :0,

CO : n n 0,1n 0,

NaOH :0,

H O:0,5. 0,1.(2n 1) 0,08]

8,26 m n 44(0,1n 0,09) 18,5. 0,1(2n 1) 0,08) n 2

Axit

[

[ ]

la ̄ CH COOH —a ̆p a ̆n B.



ü ÿ

þ  ý 

ýý



þ ý  ý     þ ý

þþ

Sử dụng ĐĐH , ta có:

2 3

2 2

HCOONa :0,1 Na CO :0,

T CH : x : x 0,01 8,26 44.(x 0,01) 18.(x 0,09) x 0,

NaOH :0,08 H O: x 0,

mol

mol CO

dˆ mol

ü ü

ÿÿ

 þ  þ ý    þ ý

ýý

ÿÿ



þ þ

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

2 3 3

Muo·i go‡m 0,1 (HCOONa 1CH ) 0,1CH COONa Axit  þ la ̄ CH COOH þ—a ̆p a ̆n B.

Nhận xét: Phương trình theo ẩn x gọn hơn phương trình theo ẩn n và dễ giải hơn (dễ bấm máy hơn).

Ghép CH 2

Những bài toán dừng lại ở mức tách CH

thường ko quá phức tạp. Với những bài toán hỏi thông tin về

các chất ban đầu, ta cần “ghép” CH 2

vào các chất đầu dãy (được quy đổi từ các chất ban đầu) để tạo lại hỗ n

hợp đầu.

Kĩ thuật này phụ thuộc nhiều vào khả năng xử lí số liệu củ a bạn. Nếu tính nhẩm tốt, bạn sẽ không gặp

nhiều khó khăn ở bước này.

Ví dụ 1 : Tạo lại hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng kế tiếp gồm 0,5 CH 3

OH và 0,3 CH 2

3 3 3

2 3 2 2 5

CH OH :0,5 CH OH :0,2 CH OH :0,

CH :0,3 CH OH CH :0,3 C H OH :0,

ü üü

þþ

ý ý ý



þ þþ

Ví dụ 2: Tạo lại hỗn hợp 2 axit có số C cách nhau 2 đơn vị gồm 0,1 C 2

H

COOH và 0,14 CH 2

2 3 2 3

2 3 2 4 7 2 3

2 3 5 3 5 3 5

2 3 5 2 5 9

C H COOH : 0,03 C H COOH : 0,

C H COOH 2CH : 0,07 C H COOH : 0,

C H COOH : 0,

CH : 0,

C H COOH : 0,1 C H COOH : 0,08 C H COOH : 0,

CH : 0,04 C H COOH 2CH : 0,02 C H COOH : 0,

ù üü

úýý



ü þþ

ü üü þ

ú þþ

ý ý ý

ú 

þ þþ û

Ví dụ 3: Tạo lại hỗn hợp 3 anđehit đồng đẳng kế tiếp gồm 1,4 HCHO và 2,3 CH 2

, biết số mol hai

anđehit có phân tử khối lớn bằng nhau

3 7

2 5

2 2

C H CHO : 0,

HCHO :1,4 CH CHO :1,

C H CHO : 0,

CH : 2,3 CH : 0,9 0,3(1 2)

CH CHO : 0,

ü ü ÿ

þþ

ý ý ý

ý

þ þ ÿ

Ví dụ 4: Tạo lại hỗn hợp 1 ancol, 1 axit gồm 0,5 C

H

OH, 0,3 HCOOH và 1,3 CH

Để ghép CH

ta cần giải phương trình nghiệm nguyên.

2 5

2 5 2 4 9

2 3

C H OH : 0,

C H OH : 0,5 m 2 C H OH : 0,

HCOOH : 0,3 0,5m 0,3n 1,

HCOOH : 0,3 n 1 CH COOH : 0,

CH :1,

vÙ ̆i

ý ü ü ü ÿ

þ  ý þ þ

ý ý ý ý

þ þ þ ÿ

Nếu gặp một phương trình phức tạp hơn, bạn nên dùng chức năng TABLE của máy tính để xử lí.

Ví dụ 5: Tạo lại hỗn hợp hai hiđrocacon (thể khí ở điều kiện thường) gồm 0,2 CH 4

, 0,4 C

H

, 1,2 CH

4 2 3 8

2 2

2 2 2 4 6

CH :0,

0,2m 0,4n 1,

CH .mCH :0,2 C H :0, m 2

C H :0,4 m 3

C H .nCH :0,4 n 2 C H :0,

n 2 CH :1,

vÙ ̆i

ü ý ü

ü ý ü ü ÿÿ

þ  þ þ

ý ý ý ý ý

þ þ þ ÿÿ



þ þ

Cách tốt nhất để luyện tập kĩ thuật ghép là áp dụng nó vào các bài tập.

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

Phân tích: Bài này có điều kiện M A

\> 62, vì vậy ta không nên quy đổi về C 2

H

(OH)

.

Lái giải:

Sử dụng ĐĐH, tiến hành quy đổi:

3 6 2 3 6 2 K

2 2

C H (OH) : a C H (OK) : a

X X

CH : c CH : c

dˆ

üü

þ

ýý

þþ

Phản ứng đốt cháy:

3 6 2 b

CO :3a c

C H (OH) :a

X H O: 4a c

CH :c

1

n a b (3a c) (4a c)

2

mol O

(dˆ)

ÿ 

ü ÿ

þ 

ýý

þ ÿ

ÿ ý     

Từ số mol khí và hơi, ta có:

(3a + c) + (4a + c) + [a + b – (3a + c) – 0,5(4a + c)]= 2,04  3a + b + 0,5c = 2,04 (1)

Từ dữ kiện khối lượng muối, ta có: 152a + 14c = 0,5,56 35,28ý (2)

Từ đề bài þ  ýa b 1,5 (3)

Từ (1), (2) và (3), giải hệ ta được: a = 0,21; b = 1,29; c = 0,

Tiến hành ghép CH

theo điều kiện tỉ lệ mol 3:

3 6 2 3 6 2

2 5 10 2

C H (OH) : 0,21 0,09 0,12 A : C H (OH) : 0,

X X

CH : 0,24 0,12 B: C H (OH) : 0,

ý ü ü

ýý

þ þ

Vì B hòa tan được Cu(OH)

nên B có 2 nhóm OH kề nhau. Có 5 cấu tạo thỏa mãn B:

2 2 2 3 3 2 3

CH CH CH CH CH CH CH CH CH

OH OH OH OH

   CH    

3 3 3

2 2 3 3 3 3

CH CH CH

CH C CH CH CH C CH CH CH CH CH

OH OH OH OH OH OH

      CH   

þĐáp án C.

Bài 5: Hỗn hợp E gồm este X đơn chức và axit cacboxylic Y hai chức (đều mạch hở, không no có một liên

kết đôi C=C trong phân tử). Đốt cháy hoàn toàn một lượng E thu được 0,43 mol khí CO 2

và 0,32 mol hơi

nước. Mặt khác, thủy phân 46,6 gam E bằng lượng NaOH vừa đủ rồi cô cạn dung dịch thu được 55,2 gam

muối khan và phần hơi có chứa chất hữu cơ Z. Biết tỉ khối của Z so với H 2

là 16. Phần trăm khối lượng của Y

trong hỗn hợp E có giá trị gÁn nh¿t với

A. 46,5% B. 48% C. 43,5% D. 41,5%

Phân tích: Một ví dụ khác về bài toàn 2 phần không bằng nhau. Mình sẽ giải nó theo 2 cách khác nhau.

Các bạn hãy so sánh hai lời giải và rút ra điểm lợi thế của ĐĐH.

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

Lái giải 1:

M

\= 32 þ Z là CH 3

OH

Phản ứng đốt cháy:

m 2m 2 2 O 2

n 2n 4 4 2

C H O (m 4) : a CO : 0,

E

C H O (n 4) : b H O : 0,





üü

þ

ýý



þþ

ø ù

2 2 1

CO H O COO

a 2b n n 0,43 0,32 0,11 n 1

(E )

DˆÔa va ̄o Òo‰ ba·t baıo ho ̄a, ta co ̆:  ý  ý  ý ý

1 1

E BTKL

E m )

46,6 55,

m 0,11 0,43 0,32 9,32 5 m 11,

m 9,32 5

uo·i (E

þ ý   ý þ ý ý þ ý ý

Phản ứng thủy phân:

3 NaOH

2 2

RCOOCH :a RCOONa :a

9,32g 11,04g

R (COOH) : b' R (COONa) : b'

ü ü

þ

ýý

þ þ

Sử dụng phương pháp tăng – giảm khối lượng, ta có:

(23 15)a 22 11,04 9,32 8a 44b 1,72 2  ý    ý ø ù

Từ (1) và (2), giải hệ ta được: a = 0,05; b = 0,

Bảo toàn nguyên tố C, ta có: 0,05m + 0,03n = 0,43 (m  4, n  4)

þ m = 5, n = 6

þEste X là C 5

H

O

, axit Y là C 6

H

O

0,03.

%m .100% 46,35%

ý ý þ

Đáp án A.

Lái giải 2:

M

\= 32 þ Z là CH

OH

Sử dụng ĐĐH , tiến hành quy đổi:

2 2 3 3

NaOH

2 2 2 2 3

46,6g

2 2 2 2

CH OH

H O

C H COOCH : a

E C H (COOH) : b C H COONa : a

CH : c 55,2g C H (COONa) : b

CH : c

ü ü

ý ÿ

ü þ

ÿÿ

 þ

ýýü

ÿÿ

þ ý

þ þ

Từ dữ kiện khối lượng E và khối lượng muối, ta có ngay hai phương trình:

86a + 116b + 14c = 46,6 (1) và 94a + 160b + 14c = 55,2 (2)

Ứng với phần 1, ta có:

ø ù

2 3 3

O Chia

2 2 2

H O

C H COOCH : ka

n k(4a 4b c) 0,

4a 4b c 0,

kE C H (COOH) : kb 3

n k(3a 2b c) 0, 3a 2b c 0,

CH : kc

ve· theo ve·

Trie‰t tie‚u k

ý   ý ü

ÿÿ 

þ þ ý

ýý

ý   ý 

ÿ ÿ þ

Từ (1), (2) và (3), giải hệ ta được: a = 0,25; b = 0,15; c = 0,

Tiến hành ghép CH

, tạo lại hỗn hợp E ban đầu:

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

II. THUỶ PHÂN HOÁ

1. Gißi thiệu kĩ thuật – Cơ sã quy đổi

Đây là kĩ thuật thêm nước vào hỗn hợp có chứa Este mà nhiều bạn đang sử dụng. Mình đặt lại một cái

tên mang tính hóa học cho nó. Thủy Phân Hóa (TPH) nói rõ lên bản chất quy đổi của kĩ thuật.

Trong tài liệu này mình sẽ khai thác triệt để TPH và kết hợp nó với kĩ thuật ĐĐH. Các kĩ thuật Hiđro

Hóa , Ankan Hóa ở những mục tiếp theo cũng sẽ có sự kết hợp với TPH.

Xét phản ứng thủy phân este: Este + H

O þ Ancol + Axit

Chuyển vế, ta có: Este  Ancol + Axit – H 2

O

Ta có thể quy đổi một este bất kì thành ancol, axit và nước.

Ở đây mình chỉ đề cập tới este tạo từ ancol và axit. Với các este khác (este của anđehit, xeton, phenol),

các bạn có thể làm tương tự.

Đối với peptit, ta có phản ứng thủy phân: Peptit + H 2

O þ Amino axit

Chuyển vế, ta có: Peptit  Amino axit – H

O

Tương tự như este, ta có thể quy đổi một peptit bất kì thành các amino axit và nước.

Tuy nhiên, trong các bài tập về peptit, bạn nên sử dụng cách quy đổi về gốc axyl: C 2

H

ON, CH

và

H

O.

2ĩ thuật áp dāng – Các bài toán minh hßa

Tách H

O – Ghép este

Vớ i dạng bài Ancol – Axit – Este, ta nên sử dụng TPH để các bước tính toán gọn hơn.

Sau khi dùng TPH để quy đổi hỗn hợp Ancol – Axit – Este, các bạn cần sử dụng nhận xét sau:

“Hỗn hợp sau khi quy đổi bằng TPH có phản ứng thủy phân tương tự hỗn hợp đầu”

Ở đây mình lấy hỗn hợp đơn giản nhất có đầy đủ cả Ancol – Axit – Este để minh họa. Mọi hỗn hợp

khác cho kết quả tương tự.

RCOOR :a RCOOH :a b

X RCOOH : b X' R OH :a c

R OH :c H O : a

'



üü

ÿÿ



ýý

ÿÿ



þþ

Nếu đem X phản ứng với NaOH dư:

NaOH

a a a

NaOH

b b

NaOH 2

c c

RCOOR RCOONa R OH

RCOONa :a b

RCOOH RCOONa H O R OH :a c

H O: b

R OH R OH

' '

'

' '

þ 

ÿ  ü

ÿÿ

þ  þ 

ýý

ÿÿ

þ

Nếu đem X’ phản ứng với NaOH dư:

NaOH

a b a b

a b

NaOH

a c a c

NaOH

2 2

a a

RCOOH RCOONa H O

RCOONa :a b

R OH R OH R OH :a c

H O:a b a b

H O H O

' ' '









þ 

ÿ  ü

ÿÿ

þ þ 

ýý

ÿÿ

  ý

þ ÿ

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

Sản phẩm cuối cùng của các phản ứng không có gì thay đổi.

Từ nhận xét trên, ta thu được hai kết quả:

+) Số mol COOH của axit trong hỗn hợp sau khi quy đổi bằng số mol NaOH phản ứng với hỗn hợp

đầu.

+) Lượng ancol có trong hỗn hợp sau khi quy đổi bằng lượng ancol thu được nếu thủy phân hoàn toàn

hỗn hợp đầu (trong môi trường axit hoặc môi trường kiềm).

Đây là 2 kết quả quan trọng mà ta sẽ thường xuyên sử dụng khi quy đổi hỗn hợp bằng TPH.

Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam hỗn hợp X gồm C x

H

COOH, C

H

COOCH

CH

OH thu được 2,688 lít

CO

(đktc) và 1,8 gam H

Mặt khác, cho 2,76 gam X phản ứng vừa đủ với 30 ml dung dịch NaOH 1M, thu

được 0,96 gam CH 3

OH. Công thức của C

H

COOH là

A. C

H

COOH B. CH

COOH C. C

H

COOH D. C

H

COOH

Lái giải:

Sử dụng TPH , tiến hành quy đổi X về a mol C

H

COOH, b mol CH

OH và c mol H

O.

Từ hai 2 kết quả trên, ta có:

+) X tác dụng vừa đủ với 0,03 mol NaOH þ

a = 0,

+) Thủy phân hoàn toàn X, thu được 0,03 mol CH 3

OH

b = 0,

Phản ứng đốt cháy:

x y

3 2 2

2,76g

0,12 0,

C H COOH :0,

X CH OH :0,03 CO H O

H O :c

mol mol

mol

þ 

Bảo toàn khối lượng cho X, ta có:

O(X)

2,76 12,12 2,

n 0,

16 

ýý

Bảo toàn lần lượt các nguyên tố, ta có:

BTNT(O)

þ2,03 0,03 c 0,07 c 0,02  ý þ ý 

BTNT(C)

þ (x 1).0,03 0,03 0,12 x 2 ý þ ý

BTNT(H)

þ (y 1).0,03 4,03 2.( 0,02) 2,1 y 3   ý þ ý

2 3

þþAxit ca‡n tÏm la ̄ CH COOH —a ̆p a ̆n B.

Tiếp theo mình sẽ giới thiệu đến các bạn kĩ thuật quy đổi kết hợp TPH và ĐĐH. Kĩ thuật này có phạm

vi ảnh hưởng rộng và có thể áp dụng cho hầu hết bài toán thuộc dạng Ancol – Axit – Este.

Dựa vào bản chất của hỗn hợp đầu, ĐĐH – TPH được chia thành 4 trường hợp.

 Trường hợp 1: Hỗn hợp chỉ có este.

Ta có kết quả:

COO OH H O

n ý ý n n

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

Ví dụ 5: Quy đổi hỗn hợp X gồm các ancol, este (tất cả đều no, đơn chức, mạch hở).

n 2n 1 m 2m 1

2 p 2p 1

CH OH :a

HCOOCH

C H COOC H

HCOOH :a

X CH OH

C H OH

H O : a

CH

CH :c





ÿ ÿ ÿ



ý ý ý



ÿ ÿÿ þ

Ví dụ 6: Quy đổi hỗn hợp X gồm các ancol đơn chức, este hai chức tạo từ axit hai chức và ancol đơn

chức (tất cả đều no, mạch hở).

3 2

2 n 2n m 2m 1 2

p 2p 1 3

(COOH) :a

(COOCH )

C H (COOC H )

H O : 2a

X CH OH

C H OH

CH OH : b

CH

CH :c



ü 

ÿ ÿ ÿ



ý ý ý

ÿ ÿÿ þ

 Trường hợp 4: Hỗn hợp có cả ancol, axit và este.

Đây là trường hợp tổng quát. Vì không có điều kiện ràng buộc nên số mol H

O là một ẩn độc lập.

Ví dụ 7: Quy đổi hỗn hợp X gồm các ancol, axit, este (tất cả đều no, đơn chức, mạch hở).

n 2n 1 m 2m 1

p 2p 1

3 2

p 2p 1

2 2

HCOOCH HCOOH :a

C H COOC H

CH OH : b HCOOH

X C H COOH

CH OH H O :c

C H OH

CH CH :d





ü ü

ÿ ÿ

ÿ ÿ ÿ



ý ý ý

ÿ ÿ ÿ

ÿ ÿÿ

þ þ

Ví dụ 8: Quy đổi hỗn hợp X gồm các ancol đồng đẳng với ancol anlylic, axit no hai chức, este có 4 liên

kết  tạo bởi axit no hai chức và các ancol không no, đơn chức (tất cả đều mạch hở).

Este có

C C

4 2COO 2 2 (1 1)



 ý   ý  

3 5 2 2

2 p 2p q 2q 1

2 3 5

2 a 2a

3 5 2

2b 1

2 2

(COOC H ) (COOH) :a

C H (COOC H )

(COOH) C H OH : b

X C H (COOH)

C H OH H O :c

C H OH

CH CH :d



ü ü

ÿ ÿ

ÿÿ



ý ý ý

ÿ ÿ ÿ

þ ÿÿ

þ þ

Vì ĐĐH – TPH có phạm vi ảnh hưởng rộng nên trong mục này mình sẽ chỉ lấy một số bài tập cơ bản

minh họa cho cách sử dụng nó. Các bài tập nâng cao nằm ở phần các bài toán tổng hợp và bài tập tự luyện.

Đó sẽ là những thử thách thú vị giành cho các bạn.

Bài 8: Cho X,Y là hai chất thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic và M X

< M

; Z là ancol có cùng số nguyên

tử cacbon với X; T là este hai chức tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy hoàn toàn 11,16 gam hỗn hợp E gồm X,Y, Z, T

cần vừa đủ 13,216 lít khí O 2

(đktc), thu được khí CO

và 9,36 gam nước. Mặt khác 11,16 gam E tác dụng tối

đa với dung dịch chứa 0,04 mol Br 2

. Khối lượng muối thu được khi cho cùng lượng E trên tác dụng hết với

dung dịch KOH dư là

4,68 gam B. 5,04 gam C. 5,44 gam D. 5,80 gam

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

(Đề thi đại học khối A – 2014)

Phân tích: Đây là bài toán kinh điển cho dạng toán hỗn hợp Ancol – Axit – Este. Có rất nhiều cách giải cho

bài tập này. Lời giải sau đây sử dụng quy đổi kết hợp ĐĐH – TPH.

Lái giải:

Để sử dụng ĐĐH, cần xác định được dãy đồng đẳng của các chất. Theo đề bài, ta đã có dãy đồng đẳng

của hai axit X và Y, vì vậy chỉ cần tìm dãy đồng đẳng của ancol Z.

T là este hai chức nên Z là ancol 2 chức.

Ngoài ra, ta có:

2 2

BTKL

H O CO2 H O

n ý þ ý0,52 n 0,47 nü þ

Z là ancol no.

Như vậy, Z thuộc dãy đồng đẳng của etylen glicol. Bài này có điều kiện Z có cùng số cacbon với X,

vậy ta nên quy đổi Z về C

H

(OH)

Sử dụng ĐĐH – TPH (trường hợp tổng quát) , tiến hành quy đổi:

2 3

3 6 2

C H COOH :a

C H (OH) : b

E

CH :c

H O:d



Vì ancol Z no nên không phản ứng với Br

þýa 0,

Từ khối lượng E,

2 2

CO H O

n , n ,

ta lập được hệ:

H O

m 72,04 76a 14b 18c 11, a 0,

n 3,04 3a b 0,47 b 0,

c 0,

n 2,04 4a b c 0,

ý    ý ý ü

ý   ý þ ý

ýý

ÿÿ

ý

ý    ý þ

Tiến hành ghép CH

, tạo lại axit và ancol ban đầu.

2 3 2 3

3 6 2 3 5 KOH 2 3

2 3 6 2 3 5

2 2

C H COOH :0,04 C H COOH :0,

C H (OH) :0,11 C H COOH :0,02 C H COOK :0,

E

CH :0,02 C H (OH) :0,11 C H COOK :0,

H O: 0,02 H O: 0,

Muo·i

ü ü

ÿ ÿ

ÿÿ

 þ

ý ý ý

þ ÿÿ

ÿÿ

 

þ þ

m 0,02 0,02 4,

muo·i

þ ý  ý gamþ—a ̆p a ̆n A.

Nhận xét: - Vì đề bài không hỏi thông tin về hai axit ban đầu nên ta có thể làm nhanh như sau:

2 3 6 2

CH C H (OH) 3 6 2 2

2 3

n 0,02 n 0,11 Z H (OH) ,

C H COOH :0,

m 0,04.(72 38) 0,02 4,68 gam

CH :0,

muo·i

la ̄ C toa ̄n bo‰ 0,02 CH seı Òi he·t va ̄o axit

Muo·i

ý ü ý þ

þ þ ý   ý

Trong đề thi đại học các năm, những chất cần tìm thường là những chất quen thuộc (thậm chí

thường là các chất ở đầu dãy). Trong bài này ta có thể đoán Z là ancol no.

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

Nhận xét: Tương tự như bài trước, ta không cần ghép chi tiết CH 2

vào từng chất. Chỉ cần xác định 0,

CH

đi vào hai este no là được.

Bài 10: X, Y, Z là ba axit cacboxylic đơn chức cùng dãy đồng đẳng (M X

< M

), T là este tạo bởi X, Y,

Z với một ancol no, ba chức, mạch hở E. Đốt cháy hoàn toàn 26,6 gam hỗn hợp M gồm X, Y, Z, T (trong đó

Y và Z có cùng số mol) bằng lượng vừa đủ khí O2, thu được 22,4 lít CO 2

(đktc) và 16,2 gam H

Mặt khác,

đun nóng 26,6 gam M với lượng dư dung dịch AgNO 3

/NH

, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được

21,6 gam Ag. Mặt khác, cho 13,3 gam M phản ứng hết với 400ml dung dịch NaOH 1M và đun nóng, thu

được dung dịch N. Cô cạn dung dịch N thu được m gam chất rắn khan. Giá trị m gÁn nh¿t với

A. 24,74 B. 38,04 C. 16,74 D. 25,

(Đề thi thử chuyên Đại học Vinh lần 4 – 2015)

Phân tích: Bài này có nhiều điều kiện liên quan tới hỗn hợp đầu, vì vậy ta nên sử dụng ĐĐH – TPH.

Lái giải:

Vì M có phản ứng với AgNO

/NH

sinh ra Ag nên X là HCOOH. Mà X, Y, Z cùng dãy đồng đẳng nên

chúng là 3 axit no, đơn chức, mạch hở.

Sử dụng ĐĐH – TPH (trường hợp este – axit), tiến hành quy đổi:

3 5 3

3 2

HCOOH :a

C H (OH) : b

M C H : b

H O : 3b

CH :c

ÿÿ



ýý



ÿÿ

Từ khối lượng M, số mol CO 2

, số mol H 2

O, ta lập được hệ

CO 3 2

H O

m 46a 38b 14c 26, a 0,4 HCOOH :0,

n a 3b c 1 b 0,05 M C H :0,

c 0,45 CH :0,

n a b c 0,

ý   ý ý ü ü

ÿÿ

ý   ý þ ý þ

ý ý ý

ÿ ÿ ÿ

ý   ý þ þ

Ta có:

Ag X Y Z

0,4 0,

n 0,2 n 0,1 n n 0,

2 

ý þ ý þ ý ý ý

Tiến hành ghép CH

. Vì M

< M

nên Y ít nhất là CH

COOH, Z ít nhất là C

H

COOH.

3 2 2 5

2 3 2

BTNT(C)

X : HCOOH :0,

Y :CH COOH :0,

HCOOH :0,

M C H :0,05 M Z:C H COOH :0,

CH :0,45 C H :0,

CH :

ÿÿ



ýý

ÿÿ

þ

Nếu còn CH 2

thì ta vẫn phải ghép tiếp. Tuy nhiên trong trường hợp này, CH 2

đã hết.

Theo cách ghép ở trên, 0,45 CH 2

sẽ đi hết vào axit

axit

þ ým 0,4 0,45 24,7 ý

T·c giả: Vı Minh Ngọc – fb/NgocRichard

1 (24,7 0,8 0,4) 24,

2

raÈn

þ ým   ý gamþ—a ̆p a ̆n A.

Bài 11: X là trieste có CTPT C m

H

2m–

O

được tạo từ glixerol và hỗn hợp các axit cacboxylic, trong đó có axit

Y thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic. Đem đốt cháy hết 10,6 gam hỗn hợp E gồm X và Y rồi dẫn toàn bộ

sản phẩm qua bình nước vôi trong dư thấy tạo thành 50,0 gam kết tủa. Mặt khác, cho 26,5 gam E phản ứng