Phản ứng đốt cháy axit cacboxylic

PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY AXIT CACBOXYLIC<br /> - Phương trình phản ứng tổng quát:<br /> CxHyOz + (x + y/4 - z/2)O2 → xCO2 + y/2H2O<br /> - Dựa vào đặc điểm của phản ứng đốt cháy có thể kết luận được loại axit tham gia<br /> phản ứng.<br /> Thường gặp nhất là các trường hợp sau:<br /> + Nếu đốt cháy axit thu được nCO2 = nH2O thì axit thuộc loại no, đơn chức, mạch<br /> hở:<br /> CnH2n+1COOH → (n + 1)CO2 + (n + 1)H2O (hoặc CmH2mO2 → nCO2 + nH2O)<br /> + Nếu đốt cháy axit thu được nCO2 - nH2O = naxit thì axit thuộc loại no, 2 chức,<br /> mạch hở hoặc không no, 1 liên kết đôi C = C, mạch hở, đơn chức:<br /> CnH2n-2O4 → nCO2 + (n - 1)H2O<br /> CnH2n-2O2 → nCO2 + (n - 1)H2O<br /> - Khi giải bài toán về phản ứng đốt cháy axit cacboxylic cần phải căn cứ vào các<br /> đặc điểm kể trên, kết hợp với các định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối<br /> lượng, các công thức tính số nguyên tử C, H... như trong bài toán đốt cháy các chất<br /> hữu cơ khác.<br /> VÍ DỤ MINH HỌA<br /> Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacboxylic đơn chức, cần vừa đủ V<br /> lít O2 (đkc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Giá trị V là ?<br /> Lời giải<br /> Gọi axit là RCOOH<br /> ta có n axit = 0.1 mol => n O trong axit = 0.2 mol<br /> <br /> Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br /> <br /> 1<br /> <br /> 0,3 mol CO2 có 0.6 mol O<br /> 0,2 mol H2O có 0.2 mol O<br /> Áp dụng ĐLBT nguyên tố<br /> ố<br /> => số mol O2 cần là (0.2+0.6<br /> à (0.2+0.6-0.2)/2=0.3<br /> => V=0.3 . 22.4=6.72 lit<br /> Ví dụ 2: Đốt cháy hết m ga một axit no, đơn chức, mạch hở đư (m+2,8)g CO2<br /> ốt<br /> gam<br /> ược<br /> và (m-2,4)g H2O. Axit này là?<br /> Lời giải<br /> Đốt cháy hết m gam một axit no, đơn chức, mạch hở<br /> ốt<br /> đ<br /> => n H2O = n CO2<br /> =>(m + 2.8)/44 = ( m - 2.4 )/18<br /> => m = 6 g<br /> CnH2nO2 → nCO2 + nH2O<br /> 6/(14n+32) →0.2<br /> =>6/(14n+32)=0.2/n<br /> => n =2 =>C2H4O2 hay CH3COOH<br /> Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam ch A, thu được 2,24 lít CO2 (ở đktc) và 1,8g<br /> àn<br /> chất<br /> ợc<br /> nước. Tỷ khối hơi của A so với Mêtan là 3,75. Tìm công thức cấu tạo của A biết A<br /> ủa<br /> M<br /> ức<br /> tác dụng được với NaOH.<br /> ợc<br /> Lời giải<br /> Ta có.<br /> <br />  mC = 1,2g<br /> <br /> mO = 3 - (1,2 + 0,2) = 1,6g<br /> <br /> Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br /> <br /> 2<br /> <br /> Đặt công tác của A là: CxHyO2, theo bài ra ta có:<br /> MA = 3,75 . 16 = 60 (g)<br /> <br /> Ta có:<br /> Giải ra ta được: x = 2, y = 4, z = 2<br />  CTTQ của A là: C2H4O2<br /> A Có các CTCT: CH3COOH và HCOOC2H5<br /> Vì A phản ứng được với NaOH n A có thể là CH3COOH và HCOOC2H5 (axit axetic)<br /> ợc<br /> nên<br /> * CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O<br /> * HCOOCH3 + NaOH  HCOONa + CH3OH<br /> <br /> Ví dụ 4 : Trung hòa a mol m axit hữu cơ X cần 2a mol NaOH. Đốt cháy ho<br /> một<br /> ần<br /> hoàn<br /> toàn một thể tích hơi axit X thu đư hai thể tích khí CO2 (cùng điều kiện). CTPT<br /> ơi<br /> được<br /> đi<br /> của X là:<br /> Lời giải<br /> CTTQ của X là R(COOH)x<br /> à<br /> R(COOH)x<br /> <br /> +<br /> <br /> xNaOH  R(COONa)x<br /> <br /> +<br /> <br /> xH2O<br /> <br /> Trung hòa a mol X cần 2a mol NaOH  X có 2 nhóm –COOH<br /> ần<br /> COOH<br /> Đốt 1 thể tích hơi X  2 th tích khí CO2  X có hai nguyên tử C trong phân tử.<br /> thể<br /> ử<br /> Vậy X chính là HOOC–COOH: axit oxalic<br /> COOH:<br /> Ví dụ 5 : Đốt cháy hoàn toàn m gam một axit đơn chức no mạch hở X thu được<br /> t<br /> m<br /> ch h<br /> (m – 0,25) gam CO2 và (m – 3,5) gam nước. Tìm X .<br /> Lời giải<br /> CTTQ của X là CnH2nO2<br /> CnH2nO2<br /> <br /> ®èt<br />  nCO2<br /> <br /> <br /> (14n + 32) gam<br /> m gam<br /> <br /> <br /> <br /> n .44 gam<br /> (m – 0,25) gam<br /> <br /> nH2O<br /> <br /> n.18 gam<br /> (m – 3,5) gam<br /> <br /> Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br /> <br /> 3<br /> <br /> Ta có tỉ lệ:<br /> <br /> n.44<br /> n.18<br /> <br />  m  5, 75 gam<br /> m  0, 25 m  3, 5<br /> <br /> Ta có tỉ lệ:<br /> <br /> 14n  32<br /> n.44<br /> 14n  32<br /> n.44<br /> <br /> <br /> <br />  n 1<br /> m<br /> m  0, 25<br /> 5, 75<br /> 5, 75  0, 25<br /> <br /> Vậy CTPT của X là CH2O2 hay HCOOH<br /> Ví dụ 6 : Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm hai axit hữu cơ là đồng đẳng<br /> kế tiếp ta thu được 6,6 gam và 2,7 gam nước.<br /> a) Tìm CTPT của hai axit .<br /> b) Khi cho 0,1 hỗn hợp X tác dụng với lượng dư AgNO3/amôniac thì khối<br /> lượng kết tủa thu được?<br /> Lời giải<br /> a) nCO <br /> 2<br /> <br /> 6, 6<br /> 2, 7<br />  0,15 mol;nH2O <br />  0,15 mol  nCO2<br /> 44<br /> 18<br /> <br />  hai axit này là axit đơn chức no mạch hở<br /> CT chung của hai axit là CnH2nO2<br /> ®èt<br /> C nH 2n O 2   nCO 2  nH 2 O<br /> <br /> <br /> Ta có tỉ lệ:<br /> <br /> nhçn hîp<br /> nCO2<br /> <br /> <br /> <br /> 1 0,1<br /> <br />  n  1, 5<br /> n 0,15<br /> <br /> Vậy CTPT của HCOOH và CH3COOH<br /> b) Gọi a, b lần lượt là số mol của HCOOH và CH3COOH<br /> Ta có: a + b = 0,1 mol<br /> Ta có: n <br /> <br /> a  2b<br /> 0,1<br />  1, 5  a  b <br />  0, 05 mol<br /> ab<br /> 2<br /> <br /> Chỉ có HCOOH tham gia phản ứng tráng gương.<br /> <br /> Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br /> <br /> 4<br /> <br /> HCOOH<br /> 0,05 mol<br /> <br /> +<br /> <br /> AgNO / am«niac<br /> Ag2O  CO2  + H2O + 2Ag<br /> <br /> t<br /> 3<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0,1 mol<br /> Khối lượng bạc sinh ra là: 0,1  108 = 10,8 gam<br /> <br /> Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br /> <br /> 5<br /> <br />