Công thức giải bài toán đốt cháy amin hay nhất – Hoá học lớp 12
Bài toán đốt cháy amin là một trong những dạng bài tập quan trọng về amin. Bài viết dưới đây tổng hợp các kiến thức liên quan đến dạng bài đốt cháy amin. Các công thức tính toán được tổng hợp đầy đủ và chi tiết sẽ giúp em làm tốt dạng bài tập này.
1. Công thức giải bài toán đốt cháy amin
Đặt công thức phân tử chung của amin, mạch hở là CnH2n+2–2k+tNt
Trong đó:
n là số nguyên tử cacbon trong phân tử amin [n ≥ 1]
k là số liên kết [k ≥ 0]
t là số chức amin [t ≥ 1]
Suy ra công thức phân tử amin no, đơn chức là CnH2n+3N [n ≥ 1]
– Đốt cháy amin ta có
– Đốt cháy amin no, đơn chức thì:
– Đốt cháy amin no, hai chức:
– Đốt cháy amin thơm:
– Khi đốt cháy một amin ngoài không khí thì:
nN2sau phản ứng = nN2sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin + nN2có sẵn trong không khí
Chú ý:
Trong không khí
VN2:VO2=nN2: nO2=4:1
Hay trong không khí = 4.nO2
– Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho bài toán đốt cháy amin:
mamin+mO2=mCO2+mH2O
m amin = mC + mH + mN
– Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho bài toán đốt cháy amin
+ Bảo toàn O: 2nO2=2nCO2+nH2O
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn a mol amin no đơn chức thu được 5,6 lít CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn và 7,2g H2O. Giá trị của a là:
A. 0,05
B. 0,1
C. 0,07
D. 0,2
Hướng dẫn giải
nCO2= 0,25 mol;
nH2O= 0,4 mol
Amin no đơn chức
→ Đáp án B
2. Kiến thức mở rộng
– Tìm CTPT của amin dựa vào sản phẩm cháy
Đặt công thức phân tử chung của amin là CxHyNt
– Bài toán phụ xử lý sản phẩm cháy: Dẫn sản phẩm cháy đi qua dung dịch kiềm
+ Nếu Ba[OH]2/Ca[OH]2 dư: n↓=nCO2
+ mbình tăng = mbình tăng=mCO2+mH2O
+ ∆mdung dịch= mCO2+mH2O−m↓
Nếu ∆mdung dịch < 0 → khối lượng dung dịch giảm
Nếu ∆mdung dịch > 0 → khối lượng dung dịch tăng
3. Bài tập minh họa
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 2 amin no đơn chức là đồng đẳng kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, thu được CO2 và hơi nước tỷ lệ thể tích CO2 : H2O = 8 : 17. Công thức phân tử của 2 amin?
A. C2H5NH2 và C3H7NH2
B. C3H7NH2 và C4H9NH2
C. CH3NH2 và C2H5NH2
D. C4H9NH2 và C5H11NH2
Hướng dẫn giải
Gọi số mol CO2 là 8x thì số mol H2O là 17x
Amin no, đơn chức
Vì hai amin là đồng đẳng kế tiếp → CH3NH2 và C2H5NH2
→ Đáp án C.
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin đơn chức X bằng không khí vừa đủ, thu được 0,4 mol CO2; 0,7 mol H2O và 3,1 mol N2. Giả thiết không khí chỉ gồm N2 và O2, trong đó N2 chiếm 80% thể tích không khí. Giá trị của m là
A. 9,0
B. 6,2
C. 49,6
D. 95,8
Hướng dẫn giải
Bảo toàn nguyên tố O:
2nO2=2nCO2+nH2O
→2. nO2= 2.0,4 + 0,7→nO2=0,75mol
nN2trong không khí = 4.nO2= 4.0,75 = 3 mol
nN2sau phản ứng = nN2sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin + nN2có sẵn trong không khí
→ 0,1 = nN2sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin + 3
→ nN2sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin = 0,1 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mamin+mO2=mCO2+mH2O
→ m + 32.0,75 = 44.0,4 + 18.0,7
→ m = 6,2 gam
→ Đáp án B.
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 7,08 gam một amin no, đơn chức mạch hở. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca[OH]2 dư thấy sinh ra 36 gam kết tủa. Công thức phân tử của amin đó là:
A. CH5N
B. C2H7N
C. C3H9N
D. C4H11N
Hướng dẫn giải
nCO2=nCaCO3↓=0,36 mol
Giả sử công thức của amin là CnH2n+3N [n ≥ 1] x mol
namin=nCO2n
→x=0,36n→nx = 0,36 [1]
Mamin.namin = mamin
→ [14n + 17].x = 7,08 [2]
Từ [1] và [2]
→ nx=0,3614nx+17x=7,08
→ n=3x=0,12
→ Công thức phân tử của amin là C3H9N
→ Đáp án C.
Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 12 hay, chi tiết khác:
Công thức bài toán đốt cháy amino axit hay nhất
Công thức thủy phân peptit hay nhất
Công thức đốt cháy peptit hay nhất
Công thức tính số mol OH- trong bài toán thủy phân peptit hay nhất
Công thức tính số mắt xích [hệ số polime hóa] polime hay nhất
08:01:2119/03/2019
Để hiểu rõ được tính chất hoá học, tính chất vật lý của các Amin chúng ta cùng tìm hiểu công thức cấu tạo của các Amin và vận dụng giải các bài tập về các amin qua bài viết dưới đây.
I. Amin - Định nghĩa, phân loại và danh pháp
1. Amin là gì?
- Amin là hợp chất hữu cơ được tạo ra khi thế một hoặc nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử amoniac bằng một hoặc nhiều gốc hiđrocacbon.
Ví dụ: NH2 [amoniac] ; CH3-NH2 [metylamin] ; C6H5-NH2 [phenylamin] ; CH3-NH-CH3 [đimetylamin]
2. Phân loại Amin
- Amin được phân loại theo 2 cách thông dụng:
a] Theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon
- Amin mạch hở: CH3NH2 , C2H5NH2 , ...
- Amin mạch vòng: C6H5NH2 , CH3C6H4NH2 , ...
b] Theo bậc của amin
- Bậc amin: là số nguyên tử H trong phân tử NH3 bị thay thế bởi gốc hiđrocacbon. Theo đó, các amin được phân loại thành: amin bậc 1, bậc 2, bậc 3.
- Công thức cấu tạo [bậc] của amin:
Ví dụ: CH3-CH2-CH2-NH2 [amin bậc 1] ; CH3-CH2-NH-CH3 [amin bậc 2] ; [CH3]3N [amin bậc 3].
- Công thức tổng quát của amin: CxHyNz [x, y, z ∈ N*; y ≤ 2x + 2 + z; y chẵn nếu z chẵn; y lẻ nếu z lẻ].
hoặc: CnH2n+2-2k+tNt [n ∈ N*; k ∈ N; t ∈ N*].
3. Cách gọi tên Amin - Danh pháp
a] Cách gọi tên theo danh pháp gốc – chức:
Tên amin = Gốc hiđrocacbon + amin
b] Cách gọi tên theo danh pháp thay thế :
Tên amin = Tên của hiđrocacbon tương ứng + Số thứ tự của C chứa nhóm NH2 + amin
c] Tên thông thường chỉ áp dụng với một số amin: Ví dụ: anilin C6H5NH2
II. Tính chất vật lý của Amin
- Các amin có khả năng tan tốt trong nước, do giữa amin và nước có liên kết Hiđro liên phân tử. Độ tan trong nước giảm khi số nguyên tử C tăng.
- Metyl–, đimetyl–, trimetyl– và etylaminlà những chất khí có mùi khai khó chịu, độc, dễ tan trong nước, các amin đồng đẳng cao hơn là chất lỏng hoặc rắn
- Anilin là chất lỏng, nhiệt độ sôi là 184oC, không màu, rất độc, ít tan trong nước, tan trong ancol và benzen
III. Cấu tạo phân tử, so sánh lực bazo của các Amin
1. Cấu trúc phân tử của amoniac và các amin
2. So sánh lực bazo giữa các amin
a] Các yếu tố ảnh hưởng đến lực bazơ của amin:
- Mật độ electron trên nguyên tử N: mật độ càng cao, lực bazơ càng mạnh và ngược lại.
- Hiệu ứng không gian: gốc R càng cồng kềnh và càng nhiều gốc R thì làm cho tính bazơ giảm đi, phụ thuộc vào gốc hiđrocacbon.
Ví dụ: Tính bazơ của [CH3]2NH > CH3NH2 > [CH3]3N ; [C2H5]2NH > [C2H5]3N > C2H5NH2
b] Phương pháp so sánh lực bazo giữa các amin
- Gốc đẩy electron làm tăng tính bazơ, gốc hút electron làm giảm tính bazơ.
Ví dụ: p-NO2-C6H4NH2 < C6H5NH2< NH3 < CH3NH2 < C2H5NH2 < C3H7NH2
- Amin có càng nhiều gốc đẩy e thì tính bazơ càng mạnh, amin có càng nhiều gốc hút e thì tính bazơ càng yếu. [Rthơm]3N