Một số công thức tính nhanh hóa học chương halogen
|
1. Công thức tính số đồng phân ancol đơn chức no, mạch hở : Cn H2n+2O Số đồng phân Cn H2n+2O = 2 n- 2 ( 1 < n < 6 ) Ví dụ : Số đồng phân của ancol có công thức phân tử là : a. C3H8O = 23-2 = 2 b. C4H10O = 24-2 = 4 c. C5H12O = 25-2 = 8 2. Công thức tính số đồng phân anđehit đơn chức no, mạch hở : Cn H2nO Số đồng phân Cn H2nO = 2n- 3 ( 2 < n < 7 ) Ví dụ : Số đồng phân của anđehit đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là : a. C4H8O = 24-3 = 2 b. C5H10O = 25-3 = 4 c. C6H12O = 26-3 = 8 3. Công thức tính số đồng phân axit cacboxylic đơn chức no, mạch hở : Cn H2nO Số đồng phân Cn H2nO2 = 2n- 3 ( 2 < n < 7 ) Ví dụ : Số đồng phân của axit cacboxylic đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là : a. C4H8O2 = 24-3 = 2 b. C5H10O2 = 25-3 = 4 c. C6H12O2 = 26-3 = 8 4. Công thức tính số đồng phân este đơn chức no, mạch hở : Cn H2nO Số đồng phân Cn H2nO2 = 2n- 2 ( 1 < n < 5 ) Ví dụ : Số đồng phân của este đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là : a. C2H4O2 = 22-2 = 1 b. C3H6O2 = 23-2 = 2 c. C4H8O2 = 24-2 = 4 5. Công thức tính số đồng phân amin đơn chức no, mạch hở : Cn H2n+3N Số đồng phân Cn H2n+3N = 2 n- ( n < 5 ) Ví dụ : Số đồng phân của anin đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là : a. C2H7N = 2 2-1 = 1 b. C3H9N = 2 3-1 = 4 c. C4H11N = 2 4-1 = 8 6. Công thức tính số trieste ( triglixerit ) tạo bởi glixerol và hỗn hợp n axít béo : Số tri este = 2 2 nn )1( Ví dụ : Đun nóng hỗn hợp gồm glixerol với 2 axit béo là axit panmitic và axit stearic ( xúc tác H2SO4 đặc) thì thu được bao nhiêu trieste? Số trieste = 2 2 )12( = 6 7. Công thức tính số đồng phân ete tạo bởi hỗn hợp n ancol đơn chức : Số ete = 2 nn )1( Ví dụ : Đun nóng hỗn hợp gồm 2 ancol đơn chức no với H2SO4 đặc ở 140 0 c được hỗn hợp bao nhiêu ete? Số ete = 2 nn )1( = 3 8. Công thức tính số C của ancol no, ete no hoặc của ankan dựa vào phản ứng cháy : Số C của ancol no hoặc ankan = 22 2 COOH CO nn n ( Với nH 2 O > n CO 2) Ví dụ 1 : Đốt cháy một lượng ancol no đơn chức A được 15,4 gam CO2 và 9,45 gam H2O. Tìm công thức phân tử của A? Số C của ancol no = 22 2 COOH CO nn n \=2; Ancol no, đơn chức có công thức CnH2n+1OH hoặc CnH2n+2O Vậy A có công thức phân tử là C2H6O Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbon A thu được 26,4 gam CO2 và 16,2 gam H2O . Tìm công thức phân tử của A? ( Với nH 2 O = 0,7 mol > n CO 2 = 0,6 mol ) => A là ankan Số C của ankan = 22 2 COOH CO nn n \= 6Vậy A có công thức phân tử là C6H 9. Công thức tính số đi, tri, tetra.... peptit tối đa tạo bởi hỗn hợp gồm x amino axit khác nhau : Số n peptit max = xn Ví dụ : Có tối đa bao nhiêu đipeptit, tripeptit thu được từ hỗn hợp gồm 2 amino axit là glyxin và alanin? Số đipeptit = 2 2 = 4 Số tripeptit = 2 3 = 8 10. Dạng bài toán amino axit a mol vào dung dịch chứa b mol HCl, sau đó cho dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với c mol NaOH. Theo sơ đồ: R(NH 2 )x(COOH)y amol bmolHCl sản phẩm cmolNaOH hh muối Khi đó: nNaOH = c = ay + b Nếu bài toán có liên quan đến hh muối thì qui đổi, xem hỗn hợp ban đầu gồm amino axit và HCl cùng tác dụng với dd NaOH theo các pt: R(NH 2 )x(COOH)y + yNaOH R(NH 2 )x(COONa)y + yH 2 O HCl + NaOH NaCl + H 2 O. Ví dụ : Cho m gam glyxin vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl. Dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với 0,5 mol NaOH. Tìm m? ( Mglyxin = 75 ), khối lượng muối thu được. Hướng dẫn: Glyxin: NH 2 CH 2 COOH nGlyxin = nNaOH - nHCl = 0,2 mol mGly = 0,2. 75 = 15g NH 2 CH 2 COOH + NaOH NH 2 CH 2 COONa + H 2 O 0,2 0,2 - 0,2 mol Cách 1 : Ta có : n = )( )2( 12 12 MM MM = 3 M có công thức phân tử là C3H Cách 2 : Giả sử nX = 1 mol: CnH2n = x mol; H 2 = 1-x m X =mY = 10g; nY = 10/12,5 = 0,8 mol n hh giảm = nH2 pư = 1 – 0,8 = 0,2 mol CnH2n + H 2 CnH2n+ 0,2 0,2 0,2 mol x = nanken = 0,2 nH2 bđ = 1-x= 0,8 mol mX = manken + mH2 bđ = 10 14m .0,2 + 2. 0,8 = 10 n = 3 15ông thức tính hiệu suất phản ứng hiđro hóa anken. (Nếu từ M hh ban đầu xác định được tỉ lệ mol anken và H 2 là 1: 1 thì áp dụng công thức: H% = 2- 2 Y X M M Tương tự cho các trường hợp hiđro hóa anđehit no đơn chức, phản ứng tổng hợp NH 3 , tổng hợp NO...(chú ý từ M , theo qui tắc đường chéo, kiểm tra tỉ lệ mol của hh đúng bằng tỉ lệ mol của pt. vd N 2 + 3H 2 2NH 3 thì N 2 và H 2 là theo tỉ lệ mol 1 : 3). Vd: hh khí X gồm H 2 và C 2 H 4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hh khí Y có tỉ khối so với He là 5. Tính H% của phản ứng hiđro hóa. Cách 1 : M X = 3,75. 4 = 15 ; M Y = 20 H 2 : 2 13 M X = C 2 H 4 : 28 13 nH2 : nC2H4 = 1 : 1 Áp dụng công thức : H% = 50% Nếu tỉ lệ mol không bằng nhau thì phải áp dụng cách 2: Cách 2 : Giả sử hh là 1 mol, từ tỉ lệ mol tính được nH2 = nC2H nH2 = nC2H4 = 0,5 mol mX = 1. 15 = 15g mY = 15 nY = 15/20 = 0,75 mol nhh giảm =nH2 pư = 1 – 0,75 = 0,25 mol C 2 H 4 + H 2 C 2 H 4 0,5 0, 0, H% (theo H 2 ) = 0,25/ 0,5 = 50% 16ông thức tính khối lượng muối clorua khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí H mMuối clorua = mKL + 71. nH 2 Ví dụ : Cho 10 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn tác dụng với dung dịch HCl thu được 22, lít khí H2 ( đktc). Tính khối lượng muối thu được. mMuối clorua = mKL + 71 nH 2 = 10 + 71. 1 = 81 gam 17ông thức tính khối lượng muối sunfat khi cho kim loại tác dụng với dung dịch H2SO loãng giải phóng khí H mMuối sunfat = mKL + 96. nH 2 Ví dụ : Cho 10 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được 2,24 lít khí H2 ( đktc). Tính khối lượng muối thu được. mMuối Sunfat = mKL + 96. nH 2 = 10 + 96. 0,1 = 29,6 gam 18ông thức tính khối lượng muối sunphat khi cho kim loại tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc tạo sản phẩm khử SO 2 , S, H 2 S và H 2 O **mMuối sunfát = mKL + 48 (2 + 6nS + 8nH2S )
mMuối Nitrat = mKL + 62( nNO 2 + 3nNO + 8 n 2 ON +10 nN 2 +8 n NONH 34 ) + m NONH 34 *** Lưu ý :** Sản phẩm khử nào không có thì bỏ qua *** n** HNO 3 = 2 nNO 2 + 4 nNO + 10 n 2 ON +12 nN 2 + 10 n NONH 34 20. Bài toán hh kim loại, oxit kim loại vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử tác dụng với dd HNO 3. Tính số mol HNO 3 nHNO 3 pư = 4nNO + 2 nNO 2 + 10 n 2 ON +12 nN 2 + 10 n NONH 34 + 2no (oxit) Chý ý: sản phẩm khử nào không có thì bỏ qua. Vd: Nung 2,23g hh X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian thu được 2,71g hh Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dd HNO 3 dư thu được 0,672 lít NO(sản phẩm khử duy nhất đktc). Tính số mol HNO 3 đã phản ứng. Hướng dẫn giải: ADBTKL: mO 2 = 0,48g nO 2 = 0,015 nO = 0,015 = 0,03 mol nHNO 3 = 4nNO + 2no (oxit) = 0,18 mol 21ông thức tính số mol oxi khi cho oxit tác dụng với dung dịch axit tạo muối và H2O O2-oxit + 2H+ H 2 O Từ mol H+ tính được mol Oxi và ngược lại. 22ông thức tính khối lượng kim loại khi cho oxit kim loại tác dụng với các chất khử như : CO, H2 , Al, C mKL = moxit – mO ( Oxit) nO (Oxit) = nCO = n H 2 = n CO 2 = n H 2 **O *Chú ý:
nOH < nAl 3 OH- phản ứng hết, Al3+ còn dư nkết tủa = n OHAl )( 3 = 3 nOH Tương tự với trường hợp Zn2+ - Muối Zn2+:
nOH > nZn 2 OH- dư (Zn2+ hết), kết tủa bị tan 1 phần, khi đó nOH = 4 nZn 2 -2nkết tủa
nOH = nZn 2 OH- phản ứng vừa đủ với Zn2+ nkết tủa = n OHZn )( 2 = nZn 2
nOH < nZn 2 OH- phản ứng hết, Zn2+ còn dư --> nkết tủa = n OHZn )( 2 = 2 nOH 27. Dạng bài toán muối Al3+, Zn2+ tác dụng với dd OH-. Biết mol muối Al3+, muối Zn2+ và kết tủa thu được. Tính OH-. Ta có hai kết quả : - Muối Al3+:
- nOH = 3ết tủa = 3 nAl 3 phản ứng
- nOH = 4. nAl 3 phản ứng - nkết tủa Nếu bài toán không đề cập đến giá trị lớn nhất, nhỏ nhất thì có 2 đáp số. Nếu bài toán có thêm dd H+ vào thì khi tính số mol OH- phải cộng thêm số mol H+ Ví dụ 1 : Cần cho bao nhiêu lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,5 mol AlCl 3 để được 31,2 gam kết tủa. Giải Ta có hai kết quả : nOH = 3ết tủa = 3. 0,4 = 1,2 mol => V = 1,2 lít nOH = 4. nAl 3 - nkết tủa = 4. 0,5 – 0,4 = 1,6 mol => V = 1,6 lít Ví dụ 2: Cần cho bao nhiêu lít dung dịch NaOH 1M lớn nhất vào dung dịch chứa đồng thời 0,6 mol AlCl 3 và 0,2 mol HCl để được 39 gam kết tủa. Giải nOH ( max ) = 4. nAl 3 phản ứng - nkết tủa + nH = 4. 0,6 - 0,5 + 0,2 =2,1 mol => V = 2,1 lít Muối Zn2+: Tương tự cũng có 2 TH: + Kết tủa chưa đạt lớn nhất, OH- min nn 2 puZnOH 22 n kết tủa +Kết tủa lớn nhất và bị tan, OH- max: nOH = 4 nZn 2 -2nkết tủa 28ạng bài toán cho dung dịch H+ vào dung dịch NaAlO2 hoặc Na[Al(OH)] 4. Biết mol NaAlO 2 và kết tủa. Tính mol H+. Ta có hai kết quả : +TH1: Kết tủa lớn nhất, H+ min - nH = n kết tủa = nAlO 2 Pư
H AlO 2 34 nnn kết tủa Bài không hỏi kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất thì có 2 đáp án. Tương tự với ZnO 2 2- tác dụng với H+: + TH1: Kết tủa chưa lớn nhất, H+ min nH =2 n +TH2: Kết tủa lớn nhất và bị tan, H+ ,max nH =4 nZnO 22 - 2 n Nếu cho vào hh có thêm NaOH thì số mol H+ phải cộng thêm mol NaOH. Ví dụ : Cần cho bao nhiêu lít dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa 0,7 mol NaAlO 2 để thu được 39 gam kết tủa. Giải Ta có hai kết quả : nH = nkết tủa = 0,5 mol => V = 0,5 lít H AlO 2 34 nnn kết tuả = 4,7 – 3,5 = 1,3 mol => V = 1,3 lít 29. Bài toán sục khí CO 2 vào dung dịch hỗn hợp Na 2 CO 3 và NaOH Phương pháp: Áp dụng các phương pháp: Bảo toàn điện tích, bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố Na, C, K Vd: Hấp thụ hết x mol CO 2 vào 400ml dd hỗn hợp NaOH 1M + Na 2 CO 3 0,75M thu được dd X. Dung dịch X tác dụng với CaCl 2 dư thu được 45g kết tủa. Xác định x. Hướng dẫn giải: X mol CO 2 + 0,4mol NaOH Na+: 1mol (BTNT Na) 0,3 mol Na 2 CO 3 X: CO 3 2- : 0,45mol + CaCl 2 dư0,45mol HCO 3 - :0,1 mol (BTĐT) x = 0,25mol (BTNT C) 30ài toán bảo toàn liên kết bi ( ) Kết tủa vàng Hh X: H không no + H 2 , tNi 0 hh Y(ankin dư) / NHAgNO 33 (MX) (MY) hh Z + dd Br 2 Tính khối lượng Br 2 cần dùng? Phương pháp:
Vd: Cho hh X gồm 0,15 mol vinyl axetilen và 0,6 mol H 2 qua bột Ni nung nóng, sau 1 thời gian thu được hh Y có tỉ khối hơi so với H 2 =10. Hỗn hợp Y tác dụng với dd Br 2. Tính m brom tham gia phản ứng. Hướng dẫn giải: nX = 0,75 mol; mX = 0,15. 52 + 0,6 .2 = 9g MY = 20, nY = 9/20 = 0,45 mol nhh giảm = nH 2 phản ứng = 0,75 – 0,45 = 0,3 mol. Vinyl axetilen: CH 2 =CH-CCH (có 3 liên kết ) mMuối = 160 400 ( m hỗn hợp + 16 2 ) Ví dụ : Hòa tan hết 30 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 bằng H 2 SO 4 đặc nóng, dư thu được 11,2 lít khí SO 2 (đktc ). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan. Giải Cách 1: mMuối = 160 400 ( mhỗn hợp + 16 2 ) = 160 400 ( 30 + 16,5 ) = 95 gam Cách 2: Qui đổi hh thành Fe, O Fe Fe3+ + 3e x x 3x O + 2e O2- y 2y S+6 + 2e S+ 1 0, 3x = 2y + 1 56x + 16 y = 30 X = 0,475; y = 0, mmuối = 0,5x. 400 = 95g 34. Công thức tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hết X với HNO 3 loãng dư giải phóng khí NO, NO 2. mFe = 80 56 ( mhỗn hợp + 24 nNO +8nNO 2 ) Ví dụ : Đốt m gam sắt trong oxi thu được 3 gam chất rắn X. Hòa tan hết X với HNO3 loãng dư giải phóng 0,56 lít khí NO ( đktc). Tìm m? Giải Cách 1 : mFe = 80 56 ( mhỗn hợp + 24 nNO) = 80 56 ( 3 + 0,025 ) = 2,52 gam Cách 2 : Áp dụng bảo toàn e Qui đổi hh X: Fe, O Fe Fe3+ + 3e x x 3x O + 2e O2- y 2y N+5 + 3e N+2 (NO) 0,075 0, 3x = 2y + 0, 56x + 16y = 3 x = 0,045; y =0, mFe = 0,045. 56 = 2,52g 35. Dạng bài toán cho hh gồm kim loại, S, muối sunfua tác dụng với HNO 3 , H 2 SO 4 đặc giải phóng khí X, dd Y. Cho dd Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 ..ào dd Y thu được kết tủa. Phương pháp:
Vd: Hòa tan hoàn toàn 30,4g hh X : Cu, CuS, Cu 2 S, S vào dd HNO 3 dư thu được 20,16 l khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dd Y. Cho Ba(OH) 2 dư vào dd Y thu được m g kết tủa. Xác định m. Hướng dẫn: Đối với dạng này, chúng ta không thể áp dụng công thức tương tự các bài trên mà phải áp dụng phương pháp qui đổi và bảo toàn e. Qui đổi hh X : Cu, S Cu Cu2+ + 2e x x 2x S S+6 + 6e Y y 6y N+5 + 3e N+2 (NO) 2,7 0, 2x + 6y = 2, 64x + 32 y = 30,4 x = 0,3 ; y = 0, Dd Y: Cu2+, SO 4 2- (S+6) nên kết tủa là: Cu(OH) 2 và BaSO 4 m = 0,3. 98 + 0,35. 233 = 110,95g 36. Dạng bài toán về peptit, protein, cần chú ý: a) Cả hai đều có phản ứng màu biure: tác dụng với Cu(OH) 2 tạo hợp chất màu tím (Chú ý: peptit được tạo thành từ 2 amino axit không tác dụng, đipeptit không tác dụng) b) Protein còn có tác dụng với HNO 3 tạo hợp chất màu vàng (chỉ có ở chương trình nâng cao) c) Peptit thủy phân trong môi trường axit: Peptit (từ n gốc amino axit ) + (n-1)H 2 O n hh amino axit d) Peptit thủy phân trong môi trường kiềm: Peptit (từ n gốc amino axit ) + n NaOH hh muối của các amino axit + 1 2 O 37ông thức tính pH của dung dịch axit yếu HA. (dành cho chương trình nâng cao) pH = - 2 1 (logKa + logCa) hoặc pH= -log(.Ca) với : là độ điện li Ka : hằng số phân li của axit Ca : nồng độ mol/l của axit ( Ca 0,01 M ) Ví dụ 1: Tính pH của dung dịch CH 3 COOH 0,1 M ở 25 0 C. Biết K 3 COÔHCH = 1,8. 10- Giải pH = - 2 1 (logKa + logCa ) = - 2 1 (log1,8. 10-5 + log0,1 ) = 2, Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch HCOOH 0,46 % ( D = 1 g/ml ). Cho độ điện li của HCOOH trong dung dịch là = 2 % Giải Ta có : M CD CM %.. = 0,1M. pH = - log (.Ca ) = - log (0,02. 0,1) = 2, 38ông thức tính pH của dung dịch bazơ yếu BOH (dành cho chương trình nâng cao) |
