PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY AXIT CACBOXYLIC
- Phương trình phản ứng tổng quát:
CxHyOz + (x + y/4 - z/2)O2 → xCO2 + y/2H2O
- Dựa vào đặc điểm của phản ứng đốt cháy có thể kết luận được loại axit tham gia phản ứng.
Thường gặp nhất là các trường hợp sau:
+ Nếu đốt cháy axit thu được nCO2 = nH2O thì axit thuộc loại no, đơn chức, mạch hở:
CnH2n+1COOH → (n + 1)CO2 + (n + 1)H2O (hoặc CmH2mO2 → nCO2 + nH2O)
+ Nếu đốt cháy axit thu được nCO2 - nH2O = naxit thì axit thuộc loại no, 2 chức, mạch hở hoặc không no, 1 liên kết đôi C = C, mạch hở, đơn chức:
CnH2n-2O4 → nCO2 + (n - 1)H2O
CnH2n-2O2 → nCO2 + (n - 1)H2O
- Khi giải bài toán về phản ứng đốt cháy axit cacboxylic cần phải căn cứ vào các đặc điểm kể trên, kết hợp với các định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, các công thức tính số nguyên tử C, H... như trong bài toán đốt cháy các chất hữu cơ khác.
VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacboxylic đơn chức, cần vừa đủ V lít O2 (đkc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Giá trị V là ?
Lời giải
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
1
Gọi axit là RCOOH ta có n axit = 0.1 mol => n O trong axit = 0.2 mol
có 0.6 mol O 0,3 mol CO2 có 0.6 mol O O có 0.2 mol O 0,2 mol H2O có 0.2 mol O ố Áp dụng ĐLBT nguyên tố
à (0.2+0.6-0.2)/2=0.3 => số mol O2 cần là (0.2+0.6
ốt cháy hết m gam một axit no, đơn chức, mạch hở đư ược (m+2,8)g CO2
=> V=0.3 . 22.4=6.72 lit Ví dụ 2: Đốt cháy hết m ga O. Axit này là? và (m-2,4)g H2O. Axit này là?
Lời giải
Đốt cháy hết m gam một axit no, đ ốt cháy hết m gam một axit no, đơn chức, mạch hở
=> n H2O = n CO2 2.4 )/18 =>(m + 2.8)/44 = ( m - 2.4 )/18
=> m = 6 g O CnH2nO2 → nCO2 + nH2O 6/(14n+32) →0.2 =>6/(14n+32)=0.2/n
=> n =2 =>C2H4O2 hay CH hay CH3COOH
àn toàn 3 gam chất A, thu được 2,24 lít CO
ợc 2,24 lít CO2 (ở đktc) và 1,8g ức cấu tạo của A biết A ủa A so với Mêtan là 3,75. Tìm công thức cấu tạo của A biết A
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam ch nước. Tỷ khối hơi của A so với M ợc với NaOH. tác dụng được với NaOH.
Lời giải
mC = 1,2g
+ 0,2) = 1,6g mO = 3 - (1,2 + 0,2) = 1,6g
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/
http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh –
Văn - Anh tốt nhất!
2
Ta có.
Đặt công tác của A là: CxHyO
O2, theo bài ra ta có:
MA = 3,75 . 16 = 60 (g)
Ta có:
COOH và HCOOC2H5
ợc với NaOH nên A có thể là CH3COOH và HCOOC2H5
5 (axit axetic)
3COONa + H2O HCOONa + CH3OH
ần 2a mol NaOH. Đốt cháy hoàn
(cùng điều kiện). CTPT Trung hòa a mol một axit hữu cơ X cần 2a mol NaOH. Đốt cháy ho ơi axit X thu được hai thể tích khí CO2 (cùng đi
= 2, y = 4, z = 2 Giải ra ta được: x = 2, y = 4, z = 2 CTTQ của A là: C2H4O2 A Có các CTCT: CH3COOH và HCOOC Vì A phản ứng được với NaOH n * CH3COOH + NaOH CH3 * HCOOCH3 + NaOH HCOONa + CH Ví dụ 4 : Trung hòa a mol m toàn một thể tích hơi axit X thu đư của X là:
Lời giải
CTTQ của X là R(COOH) à R(COOH)x
R(COOH)x + xNaOH R(COONa)x R(COOH) + xH2O
Trung hòa a mol X cần 2a mol NaOH COOH ần 2a mol NaOH X có 2 nhóm –COOH
Đốt 1 thể tích hơi X 2 th ử C trong phân tử. 2 thể tích khí CO2 X có hai nguyên tử C trong phân tử.
COOH: axit oxalic Vậy X chính là HOOC–COOH: axit oxalic
t cháy hoàn toàn m gam một axit đơn chức no mạch h ch hở X thu được
và (m – 3,5) gam nước. Tìm X . Ví dụ 5 : Đốt cháy hoàn toàn m gam m (m – 0,25) gam CO2 và (m
Lời giải
CTTQ của X là CnH2nO2
nCO nCO nCO
®èt
C H O C H O C H O 2n 2n 2 2
n n
2
nH O nH O nH O 2
(14n + 32) gam n .44 gam (14n + 32) gam n .44 gam n.18 gam
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/
http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh –
Văn - Anh tốt nhất!
3
gam m gam 3,5) gam (m – 0,25) gam (m – 3,5) gam
m ,
gam
5 75
n. 44 m , 0 25
n. 18 m , 3 5
32
14
32
n
1
n Ta có tỉ lệ: 14 m
,
n. 44 m , 0 25
n , 5 75
n. 44 , 5 75 0 25
Ta có tỉ lệ:
Vậy CTPT của X là CH2O2 hay HCOOH
Ví dụ 6 : Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm hai axit hữu cơ là đồng đẳng kế tiếp ta thu được 6,6 gam và 2,7 gam nước.
a) Tìm CTPT của hai axit .
b) Khi cho 0,1 hỗn hợp X tác dụng với lượng dư AgNO3/amôniac thì khối
lượng kết tủa thu được?
n
, mol;n 0 15
, mol n 0 15
Lời giải
CO
CO
2
H O 2
2
, 6 6 44
, 2 7 18
a)
hai axit này là axit đơn chức no mạch hở
2
2nC H O
n
C H O
nCO
®èt
2
nH O 2
2
n
2n
n
n
, 1 5
CT chung của hai axit là
hçn hîp n
, 0 1 , 0 15
1 n
CO
2
Ta có tỉ lệ:
Vậy CTPT của HCOOH và CH3COOH
b) Gọi a, b lần lượt là số mol của HCOOH và CH3COOH
n
a b
, 1 5
, mol 0 05
Ta có: a + b = 0,1 mol
a b 2 a b
, 0 1 2
Ta có:
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
4
Chỉ có HCOOH tham gia phản ứng tráng gương.
3
AgNO / am«niac 0
CO2 + H2O + 2Ag
t
HCOOH + Ag2O
0,05 mol 0,1 mol
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
5
Khối lượng bạc sinh ra là: 0,1 108 = 10,8 gam
