Chiến thuật tư duy- Phân tích – Tổng hợp toàn tập bài toán Hóa học
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chiến thuật tư duy- Phân tích – Tổng hợp toàn tập bài toán Hóa học, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
FC – HOÁ HỌC VÙNG CAO 2.0 ---Ad:DongHuuLee--- CHIẾN THUẬT TƯ DUY- PHÂN TÍCH – TỔNG HỢP TOÀN TẬP BÀI TOÁN HÓA HỌC ( 500k – Bạn đọc liên hệ : 01629159224) Bài 1 .Đốt cháy hoàn toàn 50 ml hỗn hợp khí X gồm trimetylamin và 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp bằng một lượng oxi vừa đủ, thu được 375 ml hỗn hợp Y gồm khí và hơi. Dẫn toàn bộ Y đ qua dung dịch H2SO4 đặc (dư). Thể tích khí còn lại là 175 ml. Các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện. Hai hiđrocacbon đó là A. C2H6 và C3H8 B. C2H4 và C3H6 C. C3H6 và C4H8 D. C3H8 và C4H10 Phân tích iTrong hóa học hữu cơ, một trong những vấn đề “sở đoản” của học sinh là phần danh pháp : nhiều em khi đề cho tên gọi của các chất hữu cơ thì không nhớ được tên gọi đó là tên của CTCT nào →“tắt điện toàn thành phố” và khi đó các bạn đành phó mặc tương lai cho “vòng quay may mắn” và kết quả thu được thì như các bạn đã biết, thường là “một năm kinh tế buồn”.Muốn có“ một tương lai tươi sang” thì trong quá trình luyện tập bạn phải “có ý thức” nhớ tên gọi của các chất quan trọng của từng chương ( vấn đề này sẽ được tác giả tổng kết ở phần các bài sau, bạn đọc chú ý tìm đọc). Ở bài này ,tôi sẽ tổng hợp cho các bạn tên gọi ,Công thức và phân tử khối ( nhớ để khi biết phân tử khối thì “phản xạ” ra ngay công thức) của các amin quan trọng: STT Phân tử khối M CTPT CTCT Tên gọi gốc chức 1 31 CH5N CH3- NH2↑ Metylamin CH3-CH2 –NH2 ↑ Eylamin 2 45 C2H7N CH3-NH-CH3 ↑ Đimetylamin CH3-CH2-CH2-NH2 propylamin CH3-CH(CH3)NH2 isopropylamin 3 59 C3H9N (CH3)3N↑ trimetylamin CH3-CH2-CH2-CH2-NH2 Butylamin CH3-CH(CH3)-CH2-NH2 Iso-Butylamin CH3-CH2-CH(CH3)-NH2 Sec-Butylamin 4 73 C4H11N (CH3)3N Tert-Butylamin 5 93 C6H7N C6H5-NH2 Anilin (đừng nhầm với alanin đấy) Nhiều bạn than phiền rằng sao mà nhiều thế, sao mà khó thế, làm sao mà nhớ đươc ..Các bạn nên nhớ “chặng đường nào trải bước trên hoa hồng, bàn chân cũng thấm đau vì những mủi gai”.Nếu bạn tinh tế thì bảng trên có một quy luật để nhớ, thậm chí rất dễ nhớ, bạn đọc có nhìn thấy không? Hi vọng bạn thấy được quy luật đó(trường hợp bạn không thấy được điều đó thì hãy alo hoặc cmt cho tác giả!!!). iKhi đề bài cho tất cả số liệu ở dạng thể tích thì bạn nên giải theo phương pháp thể tích gồm 3 bước: (1).Sơ đồ hóa bài toán. (2) Dựa vào sơ đồ xác định thể tích của tùng chất. (3) Tính toán theo thể tích ( dựa vào phản ứng hoặc công thức tính nhanh) iKhi gặp bài toán về hỗn hợp những chất chưa biết CTPT(dù là vô cơ hay hữu cơ) thì hãy nghĩ ngay tới phương pháp trung bình ( quy đổi hỗn hợp phức tạp thành một chất hay một hỗn hợp đơn giản hơn nhưng vẫn tương đương – phương pháp đổi “tiền lẻ” lấy “tiền chẳn” ấy mà các bạn !!! ). iCác chất đồng phân thì có cùng CTPT→có cùng phân tử khối ( điều ngược lại chưa hẳn đúng) và bằng phân tử khối trung bình: M1 = M2 ⇒ M =M1 = M2 Và công thức phân tử trung bình cũng là công thức của mỗi chất. iTrong một bài toán (dù là vô cơ hay hữu cơ) nếu tìm được giá trị trung bình thì nên khai thác giá trị trung bình trong quá trình tính toán bằng cách sử dụng quy tắc đường chéo. iKhi gặp bài toán đốt cháy trong hữu cơ thì nghĩ ngay tới hệ thống công thức giải nhanh cho phản ứng đốt cháy : (1) 2CO n =∑ ∑ Số C.nhchc = Số C .nhỗn hợp (2) 2 . . 2 2H O hchc So H So H n n= =∑ ∑ nhỗn hợp (3) 2 2N So N n =∑ ∑ .nhchc = 2 N ∑ .nhỗn hợp (4) 2 2 2 ( ) 2 2 4 2 4 H O CO hchc O hchc n SoO n n n C H Oxi n + − × = + − × ∑ ∑ iKhi gặp bài toán đốt cháy mà đề cho mối quan hệ giữa số mol ( hoặc thể tích) của CO2 và H2O thì càn dựa vào mối quan hệ này để xác định đặc tính(no hay không o) và kiểu CTPT của hợp chất hữu cơ. Cụ thể: Quan hệ mol CO2 và H2O a = iên kết pi π Kiểu CTPT của hợp chất Công thức tính nhanh 2 2CO H O n n< Số lk π = 0 CnH2n +2Oz ( Z có thể =0) nhchc = 2 2H O CO n n− 2 2CO H O n n= Số lk π = 1 ( hoặc 1 vòng) CnH2n Oz ( Z có thể =0) 2 2CO H O n n> Số lk π >1 ( thường gặp là =2) CnH2n-2Oz ( Z có thể =0) nhchc = 2 2CO H O n n− ( Tổng quát : 2 2 1 H O CO hchc n n n a − = − , trong đó nếu a =1 thì tử 2 2 0H O COn n− = ). Chú ý. Trong các công thức trên được pháp thay số mol bằng thể tích . iNhắc lại với bạn đọc rằng ,trong quá trình làm các câu hỏi trắc nghiệm nếu bạn luôn luôn phân loại đáp án, vừa làm vừa loại trừ, vừa khai thác và thử đáp án thì bạn ít nhất là « ´tay đua xe phân khối lớn » còn đối thủ của bạn chỉ là « nhà vô địch para game ».Không tin bạn hãy thử đi !!! iNếu trong một bài toán Hóa ( dù là vô cơ hay hữu cơ) nếu ta lập được một hệ phương trình có số ẩn > số phương trình, trong đó có một phương trình liên hệ số mol hay thể tích ( hay gặp là phương trình tổng mol a+b = hs) thì chúng ta có thể dùng phương pháp giới hạn mol.Thí dụ : a+b = 0,5 → a<0,5 và b< 0,5 iAnkan (và các chất kiều CnH2n+2Oz ) cháy thì có : 2 2ankan H O CO n n n= − iAnken ( và cá chất kiểu CnH2nOz) cháy thì có : 2 2 0 H O COn n= − iAmin no, đơn chức CnH2n+3N cháy thì có : Vamin = 2 2 2H O CO N V V V− − ( Các công thức này bạn đọc dễ chứng minh được nhờ vào phương trình phản ứng cháy) HƯỚNG DẪN GIẢI Sơ đồ bài toán: 2 2 4 2 3 3 2( ) ( ) 2 2 2 ( ) 50 ( ) 375 ( ) 175O vua du H SO dac x y CO CH N CO ml X ml Y H O ml C H N N + → → Cách 1.Phương pháp trung bình kết hợp với kĩ thuật giới hạn mol ( hoặc thể tích) Đặt a,b lần lượt là mol của (CH3)3N và x yC H .Dựa vào sơ đồ và các công thức tính nhanh của phản ứng cháy lập được hệ: 2 2 2 ( ) 5050 3,5 200 4,5 0,5 200 25 25 8 4,5 0,5175 3,5 175 X H O CO N a bV x V a yb b y yV a xb+ + == = = ⇒ + = ⇒ = < → < −= + = →Đáp án C3H6 và C4H8 Hoặc có thể giải như sau: i 2 2 8.H OhhX hhX V H V = = →Loại C3H8 và C4H10. iVhhX = 50 →Vamin < 50 →VN2 < 25 mà ( VCO2 + VN2) = 175 → VCO2 > 150 → 2 150 3 50 CO X X hhX V C C V > = = → > →Đáp án : C3H6 và C4H8 . Cách 2.Phương pháp phân loại đáp án kết hợp với kĩ thuật “ thử đáp án”. iNếu là C2H4 và C3H6 hoặc C3H6 và C4H8 tức hỗn hợp X là (CH3)3N x mol; 2a aC H y mol: x + y = 50; 9.x + 2a.y = 2.(375 – 175) (bảo toàn H) 3.x + a.y + ½ x = 175 (bảo toàn C và N). Khi đó: x = 25; y = 25; a = 3,5 ⇒ C3H6 và C4H8 iNếu là C2H6 và C3H8 và C3H8 và C4H10 tức hỗn hợp X là (CH3)3N x mol; 2 2a aC H + y mol: Lập hệ như trên giải ra x,y không hợp lí. Cách 3. Phương pháp phân loại đáp án kết hợp với kĩ thuật “ thử đáp án” và sử dụng công thức tính nhanh “ chuyên biệt”. iNếu là C2H6 và C3H8 và C3H8 và C4H10 tức hỗn hợp X là (CH3)3N ; 2 2a aC H + . Ta có: Amin no, đơn chức CnH2n+3N cháy thì có : Vamin = 2 2 2H O CO N V V V− − (1) Ankan (và các chất kiều CnH2n+2Oz ) cháy thì có : 2 2ankan H O CO n n n= − (2) Cộng (1) và (2) theo vế được : 2 2 2min ( ) ( ) 25 50hh a ankan H O CO NV V V V V V= + = − + = ≠∑ ∑ (đề cho) →Loại. iNếu là C2H4 và C3H6 hoặc C3H6 và C4H8 tức hỗn hợp X là (CH3)3N; 2a aC H Ta có: Amin no, đơn chức CnH2n+3N cháy thì có : Vamin = 2 2 2H O CO N V V V− − (1) Anken ( và cá chất kiểu CnH2nOz) cháy thì có : 2 2 0 H O COn n= − (2) Cộng (1) và (2) theo vế được Vamin = 25 2 12,5NV→ = 2COV→ = 162,5 2 3,25XX CO V C V → = = → C3H6 và C4H8 Cách 4. Phương pháp thử thuần khiết Trong trường hợp bạn không nghỉ được các cách trên thì việc lấy từng đáp án đưa lên đề bài rồi lập hệ( nên dựa vào các công thức nhanh để lập) , giải hệ, tìm hệ cho nghiệm đẹp mà « khoanh » cũng là một cách thú vị hơn hàng nghìn lần so với phương pháp «tỏanhưng không sáng ». Đó là ý tưởng, xin mời các bạn đọc «thi công » ngay !!! Bài 2. Oxi hóa 0,08 mol một ancol đơn chức, thu được hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic, một anđehit, ancol dư và nước. Ngưng tụ toàn bộ X rồi chia làm hai phần bằng nhau. Phần một cho tác dụng hết với Na dư, thu được 0,504 lít khí H2 (đktc). Phần hai cho phản ứng tráng bạc hoàn toàn thu được 9,72 gam Ag. Phần trăm khối lượng ancol bị oxi hóa là A. 31,25 % B. 62,50% C. 45,25% D. 38,50% .Phân tích iHợp chất phản ứng được với kim loại Na,K thì phân tử phải có nhóm –OH hoặc nhóm COOH và khi đó luôn có: 2 ( 2hchc H n n = ×∑ số nhóm chức OH ,COOH) Điều này( và các công thức tính nhanh khác) bạn đọc dễ thấy nếu nhìn vào phản ứng.Tuy nhiên với yêu cầu 90 phút /50 câu thì việc viết phản ứng là bất đắc dĩ. Từ nay trở đi bạn nên chuẩn bị và luyện giải theo công thức tính nhanh hoặc chí ít cũng phải là sơ đồ hợp thức nếu bạn không muốn “lỗi thời” bạn nhé.Vẫn biết rằng thay đổi một thói quen mà đặc biệt là thay đổi một phong cách tư duy đã ăn sâu vào tâm trí lâu naykhông phải lả dễ dàng , tuy nhiên do yêu cầu của thời cuộc cùng với năng lực thì tôi tin bạn sẽ làm được!!! iHợp chất tham gia phản ứng tráng bạc ( bạn đọc cần chú ý điều này khác với thể loại hợp chất phản ứng với AgNO3/NH3 vì phản ứng với AgNO3/NH3 bao gồm cả tráng bạc và tạo kết tủa vàng nhạt với hợp chất có liên kết ba đầu mạch.Thực tế cho thấy , do “ thói quen mãn tính” nhiều thí sinh khi gặp kiểu câu hỏi là chỉ nghỉ ngay tới phản ứng tráng gương mà “ vô cảm” với tình huống thứ hai →không ít bạn suốt đời “ ôm hận” đấy).thì phân tử phải có nhóm –CHO hoặc nhóm HCOO- . Cụ thể : - Andehit : R(CHO)n - Axit fomic: HCOOH - Hợp chất fomat: HCOOR/ , HCOONa, HCOONH4 - Cacbohiđrat: Glucozơ,fructozơ( chất này đã từng khiến nhiều bạn trả giá quá đắt,bạn đọc chú ý nhé) , Mantozơ.Khi đó ta luôn có: ( 2Ag hchc n n = ×∑ số nhóm chức CHO ,HCOO-) →Với anđehit đơn chức ( hay gặp trong đề thi) thì : 2Ag andehit don n n =∑ Ngoại lệ ( đề thi thường hướng vào các vùng ngoại lệ): nếu là HCHO thì: 4Ag HCHO n n =∑ →Khi giải bài tập xác định CTPT của anđehit đơn chức hoặc có liên quan tới thì ta cứ giải bình thường ( coi đó không phải là HCHO ) sau khi mà giải xong mà thấy kết quả vô lí → an đehit có trong bài là HCHO. Các công thức tính nhanh trên dễ thấy khi bạn đọc tự viết phương trình của phản ứng tráng bạc ( tác giả được biết là nhiều bạn gặp khó khăn trong việc viết và cân bằng phản ứng trắng bạc, đặc biệt là những chất anđehit “ ngoại lai”.Thực ra việc viết và cân bằng các phản ứng này vô cùng đơn giản- không quá 10s.Nếu bạn đọc nào chưa biết kĩ thuật đặc biệt này thì alo hoặc cmt cho tác giả trên FC – HÓA HỌC VÙNG CAO nhé). iKhi gặp bài toán oxi hóa: ancol đơn chức (X) RCH2OH 0, 2 2 ( ) ( ). 0 CuO t du RCHO andehit hhY H O RCH OH + → ↑ ≥ +Cu thì luôn có: (1) ∆mrắn giảm = [ ]( )O pum = 16×npư.= mY - mX (2) nancol (pư) = [ ]On (pư) = nanđehit(xeton) = 2H On nên nếu ancol không dư thì 18 2 andehit Y M M + → = (1) Mancol = Manđehi + 2 (2) .Một số kĩ năng khác. 2( ) ( ) ( ) ancol ban dau ancol pu andehit H On n n n+ > = =∑ ∑ ∑ 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ancol bd ancol bdancol bd ancol bd ancol pu ancol pu andehit H O m m M n n n n n + = < > = =∑ ∑ (+) mancol (bđ) + [ ]2Om = mhữu cơ sau + 2H Om = (mancol (dư) + manđehit )+ 2H Om → mancol (bđ) < mhữu cơ sau + 2H O m = (mancol (dư) + manđehit )+ 2H O m (+)%CH3OH (pư) = ( ) ( ) 2 sau ancol bd ancol bd m m m − × . iKhi gặp bài toán oxi hóa: ancol đơn chức (X) RCH2OH 2 2 2 ( ) RCOOH(ax ). 0 CuO du it hhY H O RCH OH + → ≥ +2Cu thì luôn có: (1) ∆mrắn giảm = [ ]( )O pum = 16×npư.= mY - mX (2) nancol (pư) = [ ] 1 2 O n× (pư) = naxit = 2H O n nên nếu ancol không dư thì 18 2 axit Y M M + → = (3)Mancol = Maxit -16 (4).Một số kĩ năng khác. 2( ) ( )ancol ban dau ancol pu axit H O n n n n⋅ > = =∑ ∑ ∑ 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ax ancol bd ancol bd ancol bd ancol bd ancol pu ancol pu it H O m m M n n n n n ⋅ = < > = =∑ ∑ ⋅ mancol (bđ) + [ ]2Om = mhữu cơ sau + 2H Om = (mancol (dư) + maxit )+ 2H Om → mancol (bđ) < mhữu cơ sau + 2H O m = (mancol (dư) + maxit )+ 2H O m iKhi gặp bài toán oxi hóa: ancol đơn chức 2 ( ) CuO du RCHO H O hh RCOOH ancol + → Khi đó các công thức thường được sử dụng là : 2( ) ( ) ( ax ) ( ) ancol ban dau ancol pu andehit it H On n n n++ > = =∑ ∑ ∑ 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ax ) ( ) ancol bd ancol bdancol bd ancol bd ancol pu ancol pu andehit it H O m m M n n n n n+ + = < > = =∑ ∑ (+) mancol (bđ) + [ ]2Om = mhữu cơ sau + 2H Om = (mancol (dư) + manđehit + maxit)+ 2H Om → mancol (bđ) < mhữu cơ sau + 2H O m = (mancol (dư) + manđehit + maxit)+ 2H O m (+) Cách tính % ancol bị oxi hóa ax ax ax ( ) ( ) ( ) ( ) 22 % it andehit andehit it andehit it pu ancol bd ancol bd ancol bd n n n n n n ancol n n n + + + < = < (+) Nếu đề không cho khối lượng của chất rắn sau khi cho sản phẩm tác dụng với Na, K thì kết quả là ancol trong bài toán thường là CH3OH ( nếu đề cho là ancol no ) hoặc CH2=CH-CH2-OH ( nếu đề cho là ancol chưa no một liên kế đôi C=C). iGặp bài toán “chia thành 2 phần” thì cần chú ý việc NHÂN ĐÔI hoặc CHIA ĐÔI số liệu ( rất nhiều học sinh của nhiều thế hệ đã phải “ ôm hận” vì lỗi này đấy.Bạn đọc cần chú ý nhé!!!). HƯỚNG DẪN GIẢI Sơ đồ bài toán: 0,08mol R-CH2-OH [ ] 2 3 3 1 2 / 2 0,504 9,72 P Na O P AgNO NH R CHO l H RCOOH hh HOH gam Ag R CH OH + + − → ↑ → → → ↓ − − Cách 1. Phương pháp kinh nghiệm iVì đề không cho khối lượng của chất rắn sau khi cho sản phẩm tác dụng với Na nên ancol trong bài toán là CH3OH( muốn là an col ≠ CH3OH thì phải cho khối lượng của chất rắn sau khi cho sản phẩm tác dụng với Na, khi đó mới lập đủ số phương trình để tìm được ancol – đây là kinh nghiệm được đúc rút ra từ việc giải dưới hình thức tự luận của rất nhiều bài kiểu này). iKhi đó sử dụng các công thứ tính nhanh: - Hợp chất ,Na K+→ 2 ( 2hchc H n n = ×∑ số nhóm chức OH ,COOH) - Với anđehit đơn chức hoặc hợp chất HCOOH, HCOONa,HCOONH4 3 3 /AgNO NH+→ thì : 2Ag andehit don n n =∑ Ngoại lệ : nếu là HCHO thì: 4Ag HCHO n n =∑ Ta sẽ tính được : 0,02 , 0,005HCHO HCOOHn mol n mol= = → % m CH3OH bị oxi hóa = (n axit + n andehit) : n ancol = 0,025 : 0,04 .100% = 62,5% Cách 2. Phương pháp phản chứng anđehit – sử dụng công thức tính nhanh. Luôn có 2RCHO RCH OH n n< (bđ) = 0,08 mol →Ở phần 2 0,08 0,04 2RCHO n mol< = ( vì đã chia thành 2 phần). Giả sử RCHO ≠ HCHO →Theo công thức tính nhanh 2Ag andehit don n n =∑ →nAg sinh ra phải < 2.0,04 = 0,08 mol .Nhưng thực tế nAg thu được = 9,72 0,09 108 mol= →RCHO phải là HCHO →ancol ban đầu là CH3OH.Tiếp đó giải như cách 1. Cách 3.Phương pháp khoảng iPhản ửng chứng như cách 2 ta được ancol là CH3OH iĐặt số mol HCHO và HCOOH lần lượt là a và b→ở phần 2 ta có: 4 0,0452 2 4 2 0,09 2 2 2 2 0,092 2 2 Ag a a bHCHO Ag aa b n b b a bHCOOH Ag → × ↓ + = → = × + × = → + =→ × ↓ Theo toán học hiển nhiên có: 222 2 0,08 0,08 0,08 b ab a b a b a a b a b + + + + < + < + → < < →56,25%< %ancol CH3OH bị oxi hóa , , ,A B C D→ chỉ có đáp án 62,50% thỏa. Hay quá phải không bạn đọc.Cố mà sở hữu phương pháp này nhé, nó sẽ giúp bạn “ bách chiến bách thắng” đấy!!! Chú ý.Nếu cũng thể loại bài này mà đề lại cho khối lượng của an col ban đầu ( bài trên cho mol) thì phương pháp làm không thay đổi nhưng ta áp dụng bảo toàn khối lượng cho phản ứng oxi hóa. mancol (bđ) + [ ]2Om = mhữu cơ sau + 2H Om = (mancol (dư) + manđehit + maxit)+ 2H Om Cách 4.Phương pháp đại số- sử dụng công thức tính nhanh Bạn đọc cứ coi bài toán này không có ngoại lệ hay điều đặc biệt gì cả, sau đó sử dụng các công thức tính nhanh ở trên đẻ lập hệ và giải hệ.Khí đó: - Nếu hệ có nghiệm đẹp thì lấy kết quả bình thường. - Nếu hệ vô nghiệm hoặc “ có vấn đề” thì chứng tỏ bài toán thuộc ngoại lệ →ancol ban đầu phải là CH3OH .Sau đó bạn đọc lại sử dụng công thức tính nhanh để tìm đáp án cần tìm. Trong quá trình lập hệ cần nhớ các công thức đã nêu trong phần phân tích đã nêu ở trên bạn đọc nhé. Bài 3 .Hòa tan 5,6g Fe trong 220 ml dung dịch AgNO3 1M thu được m gam chất rắn .Giá trị của m là A.23,76g B. 25,112g C. 21,6g D. 28,6g Phân tích Khi cho Fe tác dụng với muối AgNO3 thì ban đầu xảy ra phản ứng : Fe + 2AgNO3 →Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Sau (1) nếu AgNO3 dư thì : AgNO3 + Fe(NO3)2 →Fe(NO3)3 + Ag (2) Vậy : Fe + muối Ag+ 2 2 3 3 Fe Fe Fe Fe + + + + ⋅ → ⋅ ⋅ Các trường hợp xảy ra được tóm tắt bằng bảng: Luật: - Fe dư → muối Fe2+. - Muối Ag+ dư → muối Fe3+. Chú ý. Khi tính toán nên viết 2 phản ứng : Fe + 2AgNO3 →Fe(NO3)2 + 2Ag (1 /) Fe + 3AgNO3 .Fe(NO3)3 + 2Ag (2 /) Hướng dẫn giải Theo để có : nFe = 0,1 mol 3 0, 22 0,22 0, 22( ) 2, 2 (2,3) 0,1 Ag AgNO Ag Fe n n mol n mol n + += → = → = = ∈ →Fe hết, Ag+ cũng hết ( chuyển hết thành Ag) bài toán tạo 2 muối tan → rắn thu được sau phản ứng là Ag và mAg =0,22.108 =23,76g. Bài 4. Este X không no, mạch hở, có tỉ khối hơi so với oxi bằng 3,125 và khi tham gia phản ứng xà phòng hóa tạo ra một anđehit và một muối của axit hữu cơ. Có bao nhiêu công thức cấu tạo phù hợp với X ? (Trích câu 7- Đề 01 – NTT2013) Phân tích 1.Các kiểu công thức cấu tạo của este thường gặp trong đề thi. i Este là chất sinh ra khi cho axit cacboxylic R(COOH)n tác dụng với ancol R(OH)m trong điều kiện đun nóng và có H2SO4 đặc (để xúc tác và hút nước): 2 4 0 / / . 2( OO) ( ) ( OO) . H SO n m m m n nt mR C nR OH R C R m nH O+ → + Bạn đọc có biết kĩ năng viết nhanh phản ứng này không? Nguyên tắc là "râu ông nọ cắm cằm bà kia".Nếu bạn không hiểu hãy alo , SMS hoặc cmt cho tác giả. Như vậy, công thức cấu tạo tổng quát của mọi este là Rm(COO)m.nR / n. i Trong các kì thi, hay gặp nhất là este đơn chức.Có 3 loại este đơn chức : - Este đơn chức ,mạch hở : RCOOR/ - Este đơn chức, mạch vòng : - Este đơn chức ,thơm có gốc R/ chứa vòng bezen gắn trực tiếp với nhóm -COO- RCOOAr (Với Ar = -C6H5 hoặc đồng đẳng tương tự) 2. Các kiểu phản ứng xà phòng hoá este hay gặp trong đề thi. i Phản ứng xà phòng hóa là phản ứng giữa este với NaOH ( hoặc KOH), đây là phản ứng một chiều.Đối với este đơn chức thì có 3 kiểu phản ứng xà phóng hóa.Cụ thể : Kiểu 1.Với este đơn chức ,mạch hở thì phản ứng xà phòng hóa có 3 trường hợp sau: 0/ tRCOOR NaOH+ →Muối RCOONa / / / ( ) ( 1) * ( 2) es : . es : ... es : ... no R khong no loai R khong no loai Ancol te RCOO R Andehit te RCOO CH C Xeton te RCOO CR C ⇔ − + ⇔ − = ⇔ − = i i i Chắc bạn đọc cũng biết, 2 trường hợp sau là hệ quả của việc ancol sinh ra không bền (có nhóm OH gắn với C không no) nên bị chuyển vị thành anđehit hoặc xeton ( trong phạm vi THPT thì cơ chế của quá trình chuyển vị này thật đơn giản,nếu bạn đọc chưa biết kĩ thuật chuyển ancol không bền thành anđehit ,xeton hoặc axit thì hãy alo, SMS hoăc cmt cho tác giả nhé). Kiểu 2. Với este đơn chức, mạch vòng thì phản ứng xà phòng hóa là : + NaOH 0t→ muối ( Bạn đã biết kĩ năng viết sản phẩm của phản ứng xà phòng hoá este chưa ? đặc biệt là đối với những este có NGOẠI HÌNH phức tạp.Rất dễ, nếu chưa biết kĩ thuật này thì bạn phải biết làm gì rồi đó). Từ phản ứng trên bạn đọc nhận thấy : Este vòng,đơn chức tác dụng với NaOH →← cho muối mà không cho ancol ( hay mancol = 0).Tác giả cũng được biết là nhiều bạn đọc khi giải bài toán hoá học thể loại này thấy mancol = 0 thì do chưa được tiếp xúc và thiếu kinh nghiệm nên lại cho rằng đề sai ( vì thông thường, trong hoá học thì giá trị khối lượng phải >0).Thật là đáng tiếc →Bạn cần được trải nghiệm thật nhiều bằng cách đọc và làm thật nhiều bài tập(và đương nhiên phải có những ghi chép khi cần thiết). Kiểu 3. Với Este đơn chức ,thơm có gốc R / chứa vòng bezen gắn trực tiếp với nhóm -COO- thì phản ứng xà phòng hoá là : Ban đầu : RCOOAr + NaOH 0t→ RCOONa + Ar-OH Sau đó : Ar-OH + NaOH 0t→ Ar-ONa + H2O Kết quả : RCOOAr +2NaOH 0t→ RCOONa + Ar-ONa + H2O Từ đây bạn đọc nhận thấy, với Este đơn chức ,thơm có gốc R / chứa vòng bezen gắn trực tiếp với nhóm - COO- thì (do có thêm cả giai đoạn 2) →← tỉ lệ neste : nNaOH ≠ 1 :1 ( không phải là 1 :1 như kiểu 1 và kiểu 2 nữa ). Và cũng từ phản ứng bạn thấy, khác với kiểu 1 và kiểu 2 chỉ tạo ra muối RCOONa của axit, với Este đơn chức ,thơm có gốc R/ chứa vòng bezen gắn trực tiếp với nhóm -COO- thì tạo thêm cả muối Ar-ONa của phenol . Trên đây là những đặc điểm quan trọng trong phản ứng xà phòng hoá của các loại este đơn chức.Bạn đọc cần biết những đặc điểm này( và cả những kĩ thuật tính toán sẽ được đề cập tới ở các bài sau) để giải quyết nhanh chóng các bài toán về xà phòng hoá este ( một thể loại bài tập có rất nhiều trong các đề thi). 3.Kĩ năng viết – tính nhanh số đồng phân este đơn chức CnH2nO2 ( có 1π =∑ ) hoặc CnH2n-2O2 ( Có 2π =∑ ). Để biết este bài cho thuộc kiểu CnH2nO2 hay CnH2n-2O2 thì bạn đọc có 2 cách : C1 : so sánh số H với số C. C2 : dựa vào số liên kết pi π . Cụ thể : 2 2 2 2 2 1 :2. 2 2 :2 n n n n este C H OC H este C H O π − →+ − = = → ∑ ∑∑ 3.1. Cách viết và tính nhanh số công thức cấu tạo của este kiểu CnH2nO2( este no, đơn chức ,mạch hở). Cách 1. Sử dụng công thức tính nhanh. Số đồng phân este CnH2nO2 = 2 2 2 (2 5). 1 2 ( 5). n n n n − − < < + = ( Bạn đọc thắc mắc, nếu n > 5 thì sao ? bạn yên tâm nhé, đề thi không bao giờ ra n =6 trở đi đâu.Nếu bạn vẫn chưa yên tâm thì hãy xem cách 2 phía dưới nhé ). Cách 2. Viết theo bản chất của este. iĐặt công thức cấu tạo của este là : RCOOR/ →phải tìm được gốc R và gốc R/. iCho gốc R = H, 1C,2C....(n-2)C khi đó bạn sẽ tìm được gốc R/ tương ứng = (n-2)C........2C,1C. iDựa vào bảng tổng kết về các gốc, số gốc dưới đây bạn đọc sẽ tính nhanh được số đồng phân RCOOR/. STT Gốc Công thức Tên gốc Kết luận 1 1C(CH3) CH3- ( hoặc viết –CH3) Metyl 1 gốc 2 2C(C2H5) CH3-CH2- ( hoặc viết –CH2-CH3) Etyl 1 gốc CH3-CH2 – CH2- (hoặc viết –CH2-CH2-CH3) Propyl 3 3C( C3H7) CH3-CH(CH3)- (hoặc viết –CH(CH3)-CH3 iso Propyl 2 gốc CH3-CH2 – CH2 – CH2 – ( hoặc viết –CH2-CH2-CH2-CH3) Butyl CH3-CH(CH3)-CH2- (hoặc viết –CH2-CH(CH3)-CH3 iso - Butyl CH3-CH2-CH(CH3)- (hoặc viết – CH(CH3)-CH2-CH3 sec - Butyl 4 4C(C4H9) CH3-CH(CH3)2 - Tert -Butyl 4 gốc ( Ghi chú : trong ngoặc là nhánh và nằm phía dưới hoặc phía trên ) Cách 3. Sử dụng quy tắc nhân đôi. 3.2.Cách viết đồng phân của este có công thức CnH2n-2O2. Đây là loại este vòng (ít gặp) hoặc este mạch hở ,không no chứa một liên kết đôi C =C. (hay gặp trong đề thi). Trường hợp 1. CnH2n-2O2 là este mạch hở, đơn chức,không no (chứa một liên kết đôi C =C). iĐặt công thức cấu tạo của este cần viết là RCOOR/. iCho gốc R = H, 1C,2C......(n-2)C thì bạn đọc sẽ tìm được gốc R/ tương ứng = (n = -2)C,...... 1C. iCăn cứ vào lượng C của mỗi gốc, hãy vẽ các mạch C cso thể có( dựa vào bảng trên, nhưng bỏ H đi) iĐặt liên kết đôi (=) vào gốc R hoặc gốc R/. - vì chỉ có một liên kết đôi C=C nên hoặc chỉ được đặt dấu = vào gốc R hoặc gốc R/. - Chỉ đặt vào những gốc có từ 2C trở lên (vì sao chắc bạn đọc hiểu). - Với gốc R : đặt liên kết đôi vào đầu mạch, rồi di chuyển dần vào bên trong mạch đến khi có thể thì dừng. - Với gốc R/ : đặt liên kết đôi vào cuối mạch , rồi di chuyển dần vào trong . - (chú ý : Với trường hợp gốc R hoặc R/ có nhánh nằm phía trong mạch- tức nhánh nằm tại vị trí C thứ ba trở đi , thì tại nhánh này cũng có một khả năng điền liên kết đôi ). iNếu trên đề không có chữ CẤU TẠO thì sau khi thực hiện các bước trên bạn đọc nhớ cần thực hiện them bước nữa đó là xét xem trong các công thức vừa vẻ được đó công thức nào có đồng phân hình học ( cis – trans).Bạn đọc còn nhớ , một chất có đồng phân hình học khi CTCT của nó cso dạng aCb = xCy với a ≠ b và x ≠ y. Thực tế cho thấy, do thiếu kinh nghiệm mà rất nhiều thí sinh đã quên mất thao tác này và ắt bạn đã biết hậu quả ra sao.Việc xét các chất có đồng phân hình học là một việc vô cùng dễ, không khó như nhiều bạn tưởng nếu bạn khéo léo và kinh nghiệm một chút .Nếu bạn đọc chưa thạo kĩ năng này thì hãy alo ,SMS hoặc cmt lên fb cho tác giả. 4. Kĩ thuật biết M suy ra CTPT,CTCT trong hữu cơ. Bạn đọc đã biết, trong hoá học vô cơ,khi bạn đọc biết được M thì bạn đọc dễ dàng suy ra được đó là nguyên tố nào. Ví dụ : M= 56 →Fe, M = 65 →Zn... Quá đơn giản,quá tầm thường phải không bạn.Vì sao thế ? Vì bạn đã làm quá nhiều. Tuy nhiên, cũng công việc tương tự như vậy nhưng trong hữu cơ thì lại là chuyện hoàn toàn khác.Ví dụ, trong hữu cơ, khi bạn tìm ra đựoc M = 60 thì để suy ra và đi đến được CTPT,CTCT của chất cần tìm có lẻ bạn đọc còn phải tốn nhiều công sức và thời gian để thực hiện các động tác thừa khác nữa.Lí do là vì bạn không có thới quen, không trú tâm vào vi
File đính kèm:
SACH CHIEN THUAT ON THI.pdf
