Khóa học LTĐH KIT-1 môn Hóa –Thầy Ngọc
Độ bất bão hòa và ứng dụng
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -
I. KHÁI NIỆM
1. Định nghĩa và công thức tính
Độ bất bão hòa (k) là đại lượng đặc trưng cho mức độ chưa no của một hợp chất hữu cơ, được tính bằng
tổng số liên kết π và số vòng trong CTCT. Biểu thức tính k có thể viết đơn giản như sau:
4 3 1
2S + S - S + 2
k = 2
trong đó S1, S3, S4 lần lượt là tổng số nguyên tử có hóa trị 1, 3, 4 tương ứng (số lượng nguyên tử có hóa trị
2 không ảnh hưởng đến giá trị của k).
VD:
06 1 3 3
2 6 + 1 3 - (10 + 3) + 2
C H Cl ON k = = 2
2
* Chú ý phân biệt muối amoni và amino axit/este của amino axit.
2. Tính chất
0,k N (k k Z)
.
.
II. ỨNG DỤNG CỦA ĐỘ BẤT BÃO HÒA
1. Xác định số đồng phân
- Để xác định được số đồng phân của một chất hữu cơ, nhất thiết phản phân tích được đặc điểm của các
thành phần cấu tạo nên chất hữu cơ đó (gốc, nhóm chức), trong đó có các đặc điểm về mạch C và loại
nhóm chức.
- Để xác định được các đặc điểm này, vai trò của k là rất quan trọng, thể hiện qua biểu thức:
.
VD1: số đồng phân của C4H10O (7 đồng phân = 4 rượu + 3 ete).
VD2: số đồng phân của C4H8O.
2. Xác định CTPT từ CT thực nghiệm
Xác định CTPT chất hữu cơ là yêu cầu phổ biến và cơ bản nhất của bài tập Hóa hữu cơ. Có nhiều phương
pháp để xác định CTPT chất hữu cơ (trung bình, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, …), tùy thuộc
vào đặc điểm số liệu của bài toán đưa ra. Trong bài học này, ta xét trường hợp đề bài yêu cầu xác định
CTPT từ CT thực nghiệm mà không cho KLPT của chất hữu cơ đó.
Cách làm: gồm 3 bước:
Bước 1: Từ CT thực nghiệm, viết lại CTPT theo n
VD: Công thức thực nghiệm của một acid hữu cơ (C2H3O2)n có thể viết lại là C2nH3nO2n .
Bước 2: Tính k theo n.
Bước 3: So sánh giá trị k tìm được với đặc điểm Hóa học của chất hữu cơ đã cho hoặc tính chất của k.
VD1: Hiđrocacbon X tác dụng với Brom, thu được chất Y có công thức đơn giản nhất là C3H6Br. CTPT
của X là:
A. C3H6. B. C6H12. C. C6H14. D. B hoặc C đều đúng.
VD2: Axit cacboxylic no, mạch hở X có công thức thực nghiệm (C3H4O3)n, vậy công thức phân tử của X
là:
A. C6H8O6. B. C3H4O3. C. C12H16O12. D. C9H12O9.
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối B – 2008)
ĐỘ BẤT BÃO HÒA VÀ ỨNG DỤNG
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)
Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng “Độ bất bão hòa và ứng dụng” thuộc Khóa học LTĐH
KIT-1 môn Hóa học – thầy Vũ Khắc Ngọc tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần “Độ bất bão
hòa và ứng dụng”, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài giảng này.
Khóa học LTĐH KIT-1 môn Hóa –Thầy Ngọc
Độ bất bão hòa và ứng dụng
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -
VD3: Một hợp chất hữu cơ X chứa 87,805% C và 12,195% H về khối lượng. Biết 8,2 gam X khi tác dụng
với AgNO3/NH3 dư tạo ra 18,9 gam kết tủa vàng nhạt. Số CTCT có thể thỏa mãn các tính chất của X là:
A. 5. B. 3. C. 2. D. 4.
3. Sử dụng số liên kết π trung bình
Áp dụng cho các bài toán Hóa hữu cơ mà các chất trong hỗn hợp: khác nhau về số liên kết π, có thể xác
định được số liên kết π trung bình thông qua tỷ lệ số mol của hỗn hợp trong các phản ứng định lượng số
liên kết π (phản ứng cộng H2, Br2, ...), hay gặp nhất là các bài toán hỗn hợp gồm ankan và ankin hoặc
anken và ankin, ...
VD1: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) gồm hai hiđrocacbon mạch hở tác dụng vừa đủ với 700 ml dung dịch
Br2 0,5M. Sau khi toàn bộ lượng khí bị hấp thụ hết thì khối lượng bình tăng thêm 5,3 gam. Công thức phân
tử của hai hiđrocacbon là:
A. C2H2 và C2H4. B. C2H2 và C3H8. C. C3H4 và C4H8. D. C2H2 và C4H6.
VD2: (tương tự) Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm hai hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4
lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng
thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là:
A. C3H4 và C4H8 B. C2H2 và C3H8 C. C2H2 và C4H8 D. C2H2 và C4H6
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối A – 2007)
4. Phân tích hệ số trong các phản ứng đốt cháy
- Ta đã biết một chất hữu cơ bất kỳ chứa 3 nguyên tố C, H, O có CTPT là
2 2 2n n k x
C H O
với k là độ bất
bão hòa (bằng tổng số vòng và số liên kết π trong CTCT).
Xét phản ứng cháy của hợp chất này, ta có:
n 2n+2-2k x 2 2
C H O nCO + (n+1-k)H O
Phân tích hệ số phản ứng này, ta có một kết quả rất quan trọng là:
22
H O CO
X
n - n
n = 1 - k
Với nX là số mol chất hữu cơ bị đốt cháy.
2 trường hợp riêng hay gặp trong các bài tập phổ thông là:
-
k = 0
(hợp chất no, mạch hở CnH2n+2Ox) có
22
X H O CO
n = n - n
(ankan, rượu no mạch hở, ete no mạch hở,
...)
-
k = 2
có
22
X CO H O
n = n - n
(ankin, ankađien, axit không no 1 nối đôi, anđehit không no 1 nối đôi, xeton
không no 1 nối đôi, ...)
Kết quả này cũng có thể mở rộng cho cả các phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ chứa Nitơ.
Ví dụ, đối với amin no, đơn chức mạch hở, ta có:
min 2 2 2
A H O CO N
V = V - V - V
VD1: Hỗn hợp X gồm rượu metylic, rượu etylic, rượu propylic và nước. Cho a gam G tác dụng với Natri
dư được 0,7 mol H2. Đốt cháy hoàn toàn a gam X thu được b mol CO2 và 2,6 mol H2O. Giá trị của a và b
lần lượt là:
A. 42 gam và 1,2 mol . B. 19,6 gam và 1,9 mol .
C. 19,6 gam và 1,2 mol . D. 28 gam và 1,9 mol.
VD2: Đốt cháy hoàn toàn x gam hỗn hợp gồm hai axit cacboxylic hai chức, mạch hở và đều có một liên kết
đôi C=C trong phân tử, thu được V lít khí CO2 (đktc) và y mol H2O. Biểu thức liên hệ giữa các giá trị x, y
và V là:
A.
0.
55
28
V x 3 y
B.
0.
55
28
V x 3 y
C.
.
95
28
V x 62y
D.
.
95
28
V x 62y
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối A – 2011)
VD3:
(c
:
Khóa học LTĐH KIT-1 môn Hóa –Thầy Ngọc
Độ bất bão hòa và ứng dụng
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -
A. C2H63H8 B. C3H6 4H8 C. CH4 2H6 D. C2H4 3H6
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối A – 2010)
5. Biện luận CTCT từ CTPT và ngược lại từ các đặc điểm Hóa học
Tham khảo thêm các bài giảng về Biện luận CTCT của hợp chất hữu cơ.
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc
Nguồn: Hocmai.vn