Công thức bài toán đốt cháy axit cacboxylic và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

Công thức bài toán đốt cháy axit cacboxylic

Đốt cháy các axit cacboxylic thuộc dãy đồng đẳng khác nhau sẽ cho tỉ lệ mol CO₂ và H₂O khác nhau. Vậy các tỉ lệ này như thế nào? Để làm tốt bài toán đốt cháy axit cacboxylic các em cần lưu ý điều gì? Bài viết dưới đây sẽ giúp các em hiểu rõ vấn đề này.

1. Công thức bài toán đốt cháy axit cacboxylic

Gọi công thức phân tử tổng quát của axit cacboxylic là C_nH_2n+2-2kO_2x (n ≥ 1)

Trong đó: n là số nguyên tử cacbon trong phân tử axit cacboxylic.

k là độ bất bão hòa toàn phân tử

x là số nhóm chức COOH.

Suy ra công thức axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở là C_nH_2nO₂ (n ≥ 1)

- Đốt cháy axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở:

- Axit cacboxylic không no, mạch hở, có 1 liên kết π , đơn chức hoặc axit cacboxylic no 2 chức, mạch hở:

- Đốt cháy axit cacboxylic bất kì:

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho bài toán đốt cháy axit cacboxylic:

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho bài toán đốt cháy axit cacboxylic.

Ví dụ: Đốt cháy 4,09g hỗn hợp A gồm hai axit cacboxylic là đồng đẳng kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của axit axetic người ta thu được 3,472 lít khí CO₂ (đktc). Công thức cấu tạo của các axit trong hỗn hợp là:

A. HCOOH và CH₃COOH

B. CH₃COOH và C₂H₅COOH

C. C₂H₅COOH và (CH₃)₂CHCOOH

D. C₂H₅COOH và CH₃CH₂CH₂COOH.

Hướng dẫn giải:

Hai axit cacboxylic kế tiếp cùng dãy đồng đẳng với axit axetic → axit no, đơn chức, mạch hở

Gọi công thức chung của hai axit là (n ≥ 1)

→ Hai axit là CH₃COOH và C₂H₅COOH

→ Đáp án B

2. Mở rộng

Bài toán phụ khi cho axit cacboxylic phản ứng với dung dịch NaHCO₃

3. Bài tập minh họa

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm, hai axit hữu cơ, được 3,36 lít khí CO₂ (đktc). Mặt khác cũng 0,1 mol X tác dụng hết với NaHCO₃ dư và tạo ra 6,6 gam khí CO₂. Công thức cấu tạo của hai axit trong X là

A. CH₃COOH và HOOC – COOH.

B. HOOH – COOH và HCOOH.

C. HOOCCH₂COOH và HOOC – COOH.

D. HCOOH và CH₃COOH.

Hướng dẫn giải

Xét phản ứng đốt cháy X:

Ta có:

→ Trong X có chứa HCOOH.

Xét X + NaHCO₃ :

Số nhóm COOH trung bình = → có một axit đơn chức và một axit đa chức.

Nhận thấy:

Vậy X chứa hai axit đều có số nhóm chức bằng số C trong phân tử.

→ Đáp án B.

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol axit cacboxylic đơn chức cần vừa đủ V lít O₂ (đktc), thu được 0,3 mol CO₂ và 0,2 mol H₂O. Giá trị của V là

A. 8,96. B. 11,2. C. 6,72. D. 4,48.

Hướng dẫn giải

Axit cacboxylic đơn chức → n_{O (axit)} = 2n _axit = 2.0,1 = 0,2 (mol)

Bảo toàn nguyên tố O, ta có:

→ 0,2 + 2.= 2.0,3 + 0,2

→ = 0,3 mol

→ = 0,3.22,4 = 6,72 lít

→ Đáp án C