Phương Pháp, Kỹ Thuật Giải Toán Hóa Học HYDROCACBON phần 8

Các chất khí có khối lượng phân tử trung bình (= 54). Các chất lỏng có (=74). Tổng khối lương các chất trong hỗn hợp đầu là 252. Biết khối lượng phân tử chất nặng nhất gấp đôi chất nhẹ nhất. Tìm CTPT các chất và % thể tích các chất trong hỗn hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương Pháp, Kỹ Thuật Giải Toán Hóa Học HYDROCACBON phần 8ở 100oC thì hỗn hợp này ở thể khí, làm lạnh đến nhiệt độ phòng thì một số chất bị ngưngtụ. các chất khí có khối lượng phân tử trung bình (= 54). Các chất lỏng có (=74). Tổngkhối lương các chất trong hỗn hợp đầu là 252. Biết khối lượng phân tử chất nặng nhất gấp đôi chất nhẹ nhất. Tìm CTPT các chất và% thể tích các chất trong hỗn hợp. GIẢI : Ở bài này, áp dụng tính chất đồng đẳng trong toán học để giải Gọi a1, a2, …, an là khối lượng phân tử của các hydrocacbon trên.* Áp dụng tính chất toán học : Các hydrocacbon liên tiếp thuộc cùng một dãy đồng đẳng sẽ tạo nên một cấp số cộngcó công sai d = 14an = a1 + (n-1)d a1 + a nS= *n 2Với an = 2a1 Þ 2a1 = a1 + (n-1).14Þ a1 = 14(n-1)Þ S = 1,5na1 = 252Hay 15,5.14n(n-1) = 252Þ 21n12 - 21n1 - 252 = 0n = 4(nhận) hay n = -3 (loại)a1 = 14(4-1) = 42đặt hydrocacbon đầu là A1 : CxHyM1 = 12x + y = 42mà : y chẵn y £ 2x +2 3 ³4 x 1 2 y 30 18 6 42a + 56.6a + 70.2,5d + 84dM= = 64 a + 6a + 2,5d + d 378a + 259dÞ = 64 7a + 3,5dÞ d = 2a (4)Þ c= 2,5.2a = 5a (3’)nhh = a + b + c + d = a + 6a + 5a + 2a = 14aỞ cùng điều kiện, tỉ lệ về số mol bằng tỉ lệ về thể tích a * 100% = 7,14%%C3H6 = 14a 6a *100% = 42,85%%C4H8 = 14a 5a *100% = 35,71%%C5H10 = 14a 2a * 100% = 14,28%%C6H12 = 14a II.3 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỖN HỢP CÁC HIDROCACBON ĐÃ BIẾT CTPT v II.3.1 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP : - Khai thác tính chất hóa học khác nhau của từng loại hydrocacbon, viết các phươngtrình phản ứng. - Đặt a, b, c,… lần lượt là thể tích (hoặc số mol) khí trong hỗn hợp. - Lập các phương trình đại số : bao nhiêu dữ kiện là bấy nhiêu phương trình. - Các thí nghiệm thường gặp trong toán hỗn hợp :+ Đốt cháy hỗn hợp trong O2 : thường dùng lượng dư O2 (hoặc đủ) để phản ứng xảy rahoàn toàn, nếu thiếu oxi bài toán sẽ trở nên phức tạp vì sản phẩm có thể là C, CO, CO2,H2O, hoặc sản phẩm chỉ gồm CO2, H2O đồng thời dư hydrocacbon.+ Phản ứng cộng với H2 : cho hỗn hợp gồm hydrocacbon chưa no và H2 qua Ni, toC (hoặcPd,to) sẽ có phản ứng cộng. - Độ giảm thể tích hỗn hợp bằng thể tích H2 tham gia phản ứng. Ta luôn có : - Số mol hỗn hợp trước phản ứng lớn hơn số mol hỗn hợp sau phản ứng. n hh T> n hh S - Khối lượng hỗn hợp trước và sau phản ứng bằng nhau (ĐLBTKL). mhh T = mhhS 78 Þ M T < M S Þ dT < dS+ Phản ứng với dd brôm và thuốc tím dư, độ tăng khối lượng của dd chính là khối lượngcủa hydrocacbon chưa no. CnH2n+2-2k + kBr2 ® CnH2n+2-2kBr2k+ Phản ứng đặc trưng của ankin-1 : 2R(C º CH)n + nAg2O ® 2R(C º CAg)n ¯ + nH2O Khi làm toán hỗn hợp do số mol các chất luôn thay đổi qua mỗi thí nghiệm do đó khiqua thí nghiệm mới ta nên liệt kê số mol của hỗn hợp sau và trước mỗi thí nghiệm.Lưu ý : trong công thức tính PV = nRT thì V là Vbình.Ví dụ : Một bình kín có dung tích 17,92 lít đựng hỗn hợp gồm khí hidro và axetilen (ở OoCvà 1 atm) và một ít bột Ni xúc tác. Nung nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh đến 0oC.a) Nếu cho ½ lượng khí trong bình qua dd AgNO3/NH3 sẽ sinh ra 1,2 gam kết tủa vàngnhạt. Tìm số gam axetilen còn lại trong bình.b) Cho ½ lượng khí còn lại qua dd Brom thấy khối lượng dung dịch tăng lên 0,41 gam.Tính số gam etilen tạo thành trong bình.c) Tính thể tích etan sinh ra và thể tích H2 còn lại sau phản ứng. Biết tỉ khối hỗn hợp đầu(H2 + C2H2 trước phản ứng) so với H2 = 4. Bột Ni có thể tích không đáng kể. GIẢIa) Tính lượng axetilen còn dư : v Phần 1 : Sản phẩm cháy tạo kết tủa vàng nhạt với ddAgNO3/NH3 chứng tỏ hỗn hợp cònaxetilen dưCác ptpứ : C2H2 + Ag2O ¾ddAgNO ¾ ® C2Ag2 ¯ + H2O ¾ ¾ /NH ¾ 3 3 1,2 = 0,005 (mol)nC2Ag2 = 240Lượng axetilen còn lại trong bình : nC2H2 dư = 2nC2H2 pứ = 2nC2Ag2 = 2.0,005 = 0,01 (mol)b) Tính số gam etilen tạo thành trong bình : v Phần 2 :Các ptpứ : C2H4 + Br2 ® C2H4Br2 ®b ®b b (mol) C2H2 + 2Br2 ® C2H2Br4 0,005 ® 2.0,005 (mol)Áp dụng ĐLBT khối lượng :mbình tăng = mC2H4 + mC2H2Þ mC2H4 = mbình tăng – mC2H2 = 2(0,4 ...