lovelovelove2305
New Member
Download miễn phí luận văn
MỤC LỤC
Đề mục Trang
A. Đặt vấn đề 3
B. Giải quyết vấn đề 4
I. Cơ sở lý thuyết của phương pháp 4
II. Bài tập áp dụng 7
III. Một số bài tập tương tự 13
C. Kết luận 15
Tài liệu tham khảo 16
Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy (phương pháp luyện tập), phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn. Thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập.
Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học.
Qua những năm giảng dạy tui nhận thấy rằng, khả năng giải toán Hóa học của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là giải toán Hóa học Hữu cơ vì những phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra không theo một hướng nhất định và không hoàn toàn. Trong đó dạng bài tập về phản ứng cộng hiđro vào liên kết pi của các hợp chất hữu cơ là một ví dụ. Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khó khăn dẫn đến thường giải rất dài dòng, nặng nề về mặt toán học không cần thiết thậm chí không giải được vì quá nhiều ẩn số. Nguyên nhân là học sinh chưa tìm hiểu rõ, vững các định luật hoá học và các hệ số cân bằng trong phản ứng hoá học để đưa ra phương pháp giải hợp lý.
Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh không gặp phải khó khăn và nhanh chống tìm được đáp án đúng trong quá trình học tập mà dạng toán này đặt ra. Chính vì vậy tui chọn đề tài:
“PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN PHẢN ỨNG CỘNG HIĐRO VÀO LIÊN KẾT PI CỦA HIĐROCACBON KHÔNG NO”.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP
Liên kết là liên kết kém bền vững, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết với các nguyên tử khác. Trong giới hạn của đề tài tui chỉ đề cập đến phản ứng cộng hiđro vào liên kết của hiđrocacbon không no, mạch hở.
Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd, ở nhiệt độ thích hợp, hiđrocacbon không no cộng hiđro vào liên kết pi.
Ta có sơ đồ sau:
Phương trình hoá học của phản ứng tổng quát
CnH2n+2-2k + kH2 CnH2n+2 [1] (k là số liên kết trong phân tử)
Tuỳ vào hiệu suất của phản ứng mà hỗn hợp Y có hiđrocacbon không no dư hay hiđro dư hay cả hai còn dư
Dựa vào phản ứng tổng quát [1] ta thấy,
- Trong phản ứng cộng H2, số mol khí sau phản ứng luôn giảm (nY < nX) và chính bằng số mol khí H2 phản ứng
Mặt khác, theo dịnh luật bảo toàn khối lượng thì khối lượng hỗn hợp X bằng khối lượng hỗn hợp Y (mX = mY).
Ta có:
Viết gọn lại : [3]
- Hai hỗn hợp X và Y chứa cùng số mol C và H nên :
+ Khi đốt cháy hỗn hợp X hay hỗn hợp Y đều cho ta các kết quả sau
Do đó thay vì tính toán trên hỗn hợp Y (thường phức tạp hơn trên hỗn hợp X) ta có thể dùng phản ứng đốt cháy hỗn hợp X để tính số mol các chất như: .
+ Số mol hiđrocacbon trong X bằng số mol hiđrocacbon trong Y
[5]
1) Xét trường hợp hiđrocacbon trong X là anken
Ta có sơ đồ:
Phương trình hoá học của phản ứng
CnH2n + H2 CnH2n+2
Đặt
- Nếu phản ứng cộng H2 hoàn toàn thì:
+ TH1: Hết anken, dư H2
Vậy: [6]
+ TH2: Hết H2, dư anken
Vậy: [7]
+ TH3: Cả 2 đều hết
Vậy: [8]
Nếu phản ứng cộng hiđro không hoàn toàn thì còn lại cả hai
Nhận xét: Dù phản ứng xảy ra trong trường hợp nào đi nữa thì ta luôn có:
Do đó khi bài toán cho số mol đầu nX và số mol cuối nY ta sử dụng kêt quả này để tính số mol anken phản ứng.
Nếu 2 anken có số mol a, b cộng hiđro với cùng hiệu suất h, ta có thể thay thế hỗn hợp hai anken bằng công thức tương đương:
.
Chú ý: Không thể dùng phương pháp này nếu 2 anken không cộng H2 với cùng hiệu suất
2) Xét trường hợp hiđrocacbon trong X là ankin
Ankin cộng H2 thường cho ta hai sản phẩm
CnH2n-2 + 2H2 CnH2n+2
CnH2n-2 + H2 CnH2n [II]
Nếu phản ứng không hoàn toàn, hỗn hợp thu được gồm 4 chất: anken, ankan, ankin dư và hiđro dư.
Ta có sơ đồ :
II. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một anken. Tỉ khối của X đối với H2 là 9. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H2 là 15. Công thức phân tử của anken là
A. C2H4 B. C3H6 C. C4H8 D. C4H6
Bài giải:
= 9.2 = 18; = 15.2 = 30
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken
Các yếu tố trong bài toán không phụ thuộc vào số mol cụ thể của mỗi chất vì số mol này sẽ bị triệt tiêu trong quá trình giải. Vì vậy ta tự chọn lượng chất. Để bài toán trở nên đơn giản khi tính toán, ta chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)mX = 18g
Dựa vào [3] và [6] ta có:
nanken = 1- 0,6=0,4 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: .
CTPT : C3H6. Chọn B
Bài 2: Hỗn hợp khí X chứa H2 và hai anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tỉ khối của X đối với H2 là 8,4. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H2 là 12. Công thức phân tử của hai anken và phần trăm thể tích của H2 trong X là
A. C2H4 và C3H6; 70% B. C3H6 và C4H8; 30%
C. C2H4 và C3H6; 30% D. C3H6 và C4H8; 70%
Bài giải:
= 8,4.2 = 16,8; = 12.2 = 24
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)
mX = 16,8g
Dựa vào [3] và [6] ta có:
n2 anken = 1- 0,7=0,3 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X:
Ta có:
CTPT: C3H6 và C4H8; . Chọn D
Bài 3: (Đề TSCĐ năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là
A. 25% B. 20% C. 50% D. 40%
Bài giải:
= 3,75.4 = 15; = 5.4 = 20
Tự chọn lượng chất, xem hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)
Dựa vào [3] ta có: ;
Áp dụng sơ đồ đường chéo :
Dựa vào [9] ta có:
. Chọn C
Bài 4: (Đề TSĐH KB năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H2 bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H2 bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là
A. CH3-CH=CH-CH3. B. CH2=CH-CH2-CH3.
C. CH2=C(CH3)2. D. CH2=CH2.
Bài giải:
= 9,1.2 = 18,2; = 13.2 = 26
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol mX = 18,2gam
Dựa vào [3] và [6] ta có:
nanken = 1- 0,7=0,3 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: .
CTPT: C4H8. Vì khi cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất nên chọn A.
Bài 5: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một ankin. Tỉ khối của X đối với H2 là 4,8. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗ...
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
Đề mục Trang
A. Đặt vấn đề 3
B. Giải quyết vấn đề 4
I. Cơ sở lý thuyết của phương pháp 4
II. Bài tập áp dụng 7
III. Một số bài tập tương tự 13
C. Kết luận 15
Tài liệu tham khảo 16
Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy (phương pháp luyện tập), phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn. Thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập.
Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học.
Qua những năm giảng dạy tui nhận thấy rằng, khả năng giải toán Hóa học của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là giải toán Hóa học Hữu cơ vì những phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra không theo một hướng nhất định và không hoàn toàn. Trong đó dạng bài tập về phản ứng cộng hiđro vào liên kết pi của các hợp chất hữu cơ là một ví dụ. Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khó khăn dẫn đến thường giải rất dài dòng, nặng nề về mặt toán học không cần thiết thậm chí không giải được vì quá nhiều ẩn số. Nguyên nhân là học sinh chưa tìm hiểu rõ, vững các định luật hoá học và các hệ số cân bằng trong phản ứng hoá học để đưa ra phương pháp giải hợp lý.
Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh không gặp phải khó khăn và nhanh chống tìm được đáp án đúng trong quá trình học tập mà dạng toán này đặt ra. Chính vì vậy tui chọn đề tài:
“PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN PHẢN ỨNG CỘNG HIĐRO VÀO LIÊN KẾT PI CỦA HIĐROCACBON KHÔNG NO”.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP
Liên kết là liên kết kém bền vững, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết với các nguyên tử khác. Trong giới hạn của đề tài tui chỉ đề cập đến phản ứng cộng hiđro vào liên kết của hiđrocacbon không no, mạch hở.
Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd, ở nhiệt độ thích hợp, hiđrocacbon không no cộng hiđro vào liên kết pi.
Ta có sơ đồ sau:
Phương trình hoá học của phản ứng tổng quát
CnH2n+2-2k + kH2 CnH2n+2 [1] (k là số liên kết trong phân tử)
Tuỳ vào hiệu suất của phản ứng mà hỗn hợp Y có hiđrocacbon không no dư hay hiđro dư hay cả hai còn dư
Dựa vào phản ứng tổng quát [1] ta thấy,
- Trong phản ứng cộng H2, số mol khí sau phản ứng luôn giảm (nY < nX) và chính bằng số mol khí H2 phản ứng
Mặt khác, theo dịnh luật bảo toàn khối lượng thì khối lượng hỗn hợp X bằng khối lượng hỗn hợp Y (mX = mY).
Ta có:
Viết gọn lại : [3]
- Hai hỗn hợp X và Y chứa cùng số mol C và H nên :
+ Khi đốt cháy hỗn hợp X hay hỗn hợp Y đều cho ta các kết quả sau
Do đó thay vì tính toán trên hỗn hợp Y (thường phức tạp hơn trên hỗn hợp X) ta có thể dùng phản ứng đốt cháy hỗn hợp X để tính số mol các chất như: .
+ Số mol hiđrocacbon trong X bằng số mol hiđrocacbon trong Y
[5]
1) Xét trường hợp hiđrocacbon trong X là anken
Ta có sơ đồ:
Phương trình hoá học của phản ứng
CnH2n + H2 CnH2n+2
Đặt
- Nếu phản ứng cộng H2 hoàn toàn thì:
+ TH1: Hết anken, dư H2
Vậy: [6]
+ TH2: Hết H2, dư anken
Vậy: [7]
+ TH3: Cả 2 đều hết
Vậy: [8]
Nếu phản ứng cộng hiđro không hoàn toàn thì còn lại cả hai
Nhận xét: Dù phản ứng xảy ra trong trường hợp nào đi nữa thì ta luôn có:
Do đó khi bài toán cho số mol đầu nX và số mol cuối nY ta sử dụng kêt quả này để tính số mol anken phản ứng.
Nếu 2 anken có số mol a, b cộng hiđro với cùng hiệu suất h, ta có thể thay thế hỗn hợp hai anken bằng công thức tương đương:
.
Chú ý: Không thể dùng phương pháp này nếu 2 anken không cộng H2 với cùng hiệu suất
2) Xét trường hợp hiđrocacbon trong X là ankin
Ankin cộng H2 thường cho ta hai sản phẩm
CnH2n-2 + 2H2 CnH2n+2
CnH2n-2 + H2 CnH2n [II]
Nếu phản ứng không hoàn toàn, hỗn hợp thu được gồm 4 chất: anken, ankan, ankin dư và hiđro dư.
Ta có sơ đồ :
II. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một anken. Tỉ khối của X đối với H2 là 9. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H2 là 15. Công thức phân tử của anken là
A. C2H4 B. C3H6 C. C4H8 D. C4H6
Bài giải:
= 9.2 = 18; = 15.2 = 30
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken
Các yếu tố trong bài toán không phụ thuộc vào số mol cụ thể của mỗi chất vì số mol này sẽ bị triệt tiêu trong quá trình giải. Vì vậy ta tự chọn lượng chất. Để bài toán trở nên đơn giản khi tính toán, ta chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)mX = 18g
Dựa vào [3] và [6] ta có:
nanken = 1- 0,6=0,4 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: .
CTPT : C3H6. Chọn B
Bài 2: Hỗn hợp khí X chứa H2 và hai anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tỉ khối của X đối với H2 là 8,4. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H2 là 12. Công thức phân tử của hai anken và phần trăm thể tích của H2 trong X là
A. C2H4 và C3H6; 70% B. C3H6 và C4H8; 30%
C. C2H4 và C3H6; 30% D. C3H6 và C4H8; 70%
Bài giải:
= 8,4.2 = 16,8; = 12.2 = 24
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)
mX = 16,8g
Dựa vào [3] và [6] ta có:
n2 anken = 1- 0,7=0,3 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X:
Ta có:
CTPT: C3H6 và C4H8; . Chọn D
Bài 3: (Đề TSCĐ năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là
A. 25% B. 20% C. 50% D. 40%
Bài giải:
= 3,75.4 = 15; = 5.4 = 20
Tự chọn lượng chất, xem hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)
Dựa vào [3] ta có: ;
Áp dụng sơ đồ đường chéo :
Dựa vào [9] ta có:
. Chọn C
Bài 4: (Đề TSĐH KB năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H2 bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H2 bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là
A. CH3-CH=CH-CH3. B. CH2=CH-CH2-CH3.
C. CH2=C(CH3)2. D. CH2=CH2.
Bài giải:
= 9,1.2 = 18,2; = 13.2 = 26
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol mX = 18,2gam
Dựa vào [3] và [6] ta có:
nanken = 1- 0,7=0,3 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: .
CTPT: C4H8. Vì khi cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất nên chọn A.
Bài 5: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một ankin. Tỉ khối của X đối với H2 là 4,8. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗ...
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: