Công thức giải bài toán đốt cháy amin hay nhất (có đáp án 2024) – Hoá học lớp 12

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 C_nH_2n+2–2k+tN_t

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 C_nH_2n+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:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{sau phản ứng} = ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin} + ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{có sẵn trong không khí}

Chú ý:

Trong không khí

${\mathrm{V}}_{{\mathrm{N}}_2}:{\mathrm{V}}_{{\mathrm{O}}_2}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}:{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=4:1$

Hay _{trong không khí} = 4.${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}$

– Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho bài toán đốt cháy amin:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{amin}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

m _amin = m_C + m_H + m_N

– Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho bài toán đốt cháy amin

+ Bảo toàn O: $2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

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

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,25\mathrm{mol}$;

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=0,4\mathrm{mol}$

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 C_xH_yN_t

– 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: ${\mathrm{n}}_{\downarrow }={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

+ m_{bình tăng} = ${\mathrm{m}}_{\mathrm{bình}\mathrm{tăng}}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

+ $∆{\mathrm{m}}_{\mathrm{dung}\mathrm{dịch}}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}-{\mathrm{m}}_{\downarrow }$

Nếu ∆m_{dung dịch} < 0 → khối lượng dung dịch giảm

Nếu ∆m_{dung dịch} > 0 → khối lượng dung dịch tăng

3. Bài tập minh họa

Câu 1:

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:

A. 9,0

B. 6,2

C. 49,6

D. 95,8

Hướng dẫn giải

Bảo toàn nguyên tố O:

$2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

$\to 2.{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=2.0,4+0,7\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=0,75\mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{trong không khí} = 4.${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}$= 4.0,75 = 3 mol

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{sau phản ứng} = ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin} + ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{có sẵn trong không khí}

→ 0,1 = ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin} + 3

→ ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$_{sinh ra từ phản ứng đốt cháy amin} = 0,1 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{amin}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

→ m + 32.0,75 = 44.0,4 + 18.0,7

→ m = 6,2 gam

→ Đáp án B.

Câu 3:

A. CH₅N

B. C₂H₇N

C. C₃H₉N

D. C₄H₁₁N

Hướng dẫn giải

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3\downarrow }=0,36\mathrm{mol}$

Giả sử công thức của amin là C_nH_2n+3N (n ≥ 1) x mol

${\mathrm{n}}_{\mathrm{amin}}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}{\mathrm{n}}$

$\to \mathrm{x}=\frac{0,36}{\mathrm{n}}\to \mathrm{nx}=0,36\left(1\right)$

M_amin.n_amin = m_amin

→ (14n + 17).x = 7,08 (2)

Từ (1) và (2)

→ $\begin{array}{l}\mathrm{nx}=0,36\\ 14\mathrm{nx}+17\mathrm{x}=7,08\end{array}$

→ $\begin{array}{l}\mathrm{n}=3\\ \mathrm{x}=0,12\end{array}$

→ Công thức phân tử của amin là C₃H₉N

→ Đáp án C.