Công thức bảo toàn số mol liên kết pi (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức bảo toàn số mol liên kết pi hay nhất, chi tiết với bài tập minh họa có lời giải sẽ giúp học sinh nắm vững Công thức bảo toàn số mol liên kết pi từ đó biết cách làm bài tập về bảo toàn số mol liên kết pi.

Công thức bảo toàn số mol liên kết pi (hay, chi tiết)

Trong chương trình hóa học, chủ đề bảo toàn liên kết pi trong phản ứng cộng là phần kiến thức quan trọng giúp học sinh giải được nhiều bài toán khó. Bài viết dưới đây, đưa ra phương pháp chung để giải nhanh các bài tập hydrocarbon không no tác dụng với hiđro và brom. Bài viết sẽ giúp bạn đọc nâng cao khả năng giải bài tập nhanh và chính xác thông tiếp cận, làm quen với phương pháp này để đem lại hiệu quả học tập cao hơn.

1. Công thức bảo toàn số mol liên kết pi

Đối với các bài toán cộng Br₂, H₂ vào hydrocarbon không no thì nên áp dụng bảo toàn số mol liên kết π .

Hydrocarbon không no, mạch hở có k liên kết pi có công thức là  C_nH_{2n + 2 - 2k} thì:

+ Số mol liên kết  = n_{phân tử hydrocarbon?/sub> . số liên kết π  = nphân tử hydrocarbon?/sub> .k}

+ Số mol liên kết  

Cách tính số liên kết π đối với hydrocarbon không no, mạch hở C_xH_y là:

Số liên kết

2. Bạn nên biết

Liên kết đôi C=C gồm một liên kết σ và một liên kết π; liên kết ba C ≡ C gồm một liên kết σ và hai liên kết π. Liên kết π kém bền hơn liên kết σ nên các alkene, alkyne dễ dàng tham gia phản ứng cộng tạo thành hợp chất no tương ứng.

*Phản ứng cộng H₂

Khi đun nóng có kim loại niken (hoặc platin hoặc palađi) làm xúc tác, alkene và alkyne kết hợp với hiđro tạo thành alkane tương ứng.

Thí dụ :

Khi dùng xúc tác là hỗn hợp Pd/Pb CO₃, hoặc Pd/BaSO₄, alkyne chỉ cộng một phân tử hiđro tạo thành alkene.

⇒ Đặc tính này được dùng để điều chế alkene từ alkyne.

*Phản ứng cộng brom

Các alkene và alkyne làm mất màu dung dịch nước brom.

⇒Đây là một trong những phản ứng nhận biết hydrocarbon không no.

3. Mở rộng

Đa phần các bài toán về phản ứng cộng sẽ kết hợp cả phản ứng cộng hiđro với cộng brom.

Bài toán có dạng: Nung nóng hỗn hợp khí X gồm H₂ và hydrocarbon không no một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y (thường cho biết tỉ khối). Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch nước brom dư.

Phương pháp giải:

+ Bảo toàn khối lượng: M_x = M_y

+ Bảo toàn số mol liên kết π : Số mol liên kết  

4. Bài tập minh họa

Bài 1 : Hỗn hợp X gồm 0,15 mol vinylacetylene và 0,6 mol H₂. Nung nóng hỗn hợp X (xúc tác Ni) một thời gian, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H₂ bằng 10. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là

A. 12 gam.           

B. 24 gam.           

C. 8 gam.              

D. 16 gam.

Hướng dẫn giải

Ta có: vinylacetylene có công thức là C₄H₄  ⇒ có 3 liên kết π

Bảo toàn khối lượng ta có:

Độ giảm số mol chính là số mol mà H₂ phản ứng ⇒ n_H2Pu = 0,75 - 0,45 = 0,3 mol

Áp dụng bảo toàn số mol liên kết π ta có:

Đáp án B

Câu 2: Hỗn hợp khí X gồm 0,5 mol H₂ và 0,15 mol vinylacetylene. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với  bằng d. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là 16 gam. Giá trị của d là

A. 29,33.                 

B. 14,67.                        

C. 13,54.                          

C. 6,77.

Hướng dẫn giải

Ta có: vinylacetylene có công thức là C₄H₄ ⇒ có 3 liên kết π

Áp dụng bảo toàn số mol liên kết π ta có:

Bảo toàn khối lượng ta có:

Đáp án B

Câu 3: Hỗn hợp khí A gồm 0,4 mol  và 0,2 mol alkyne X. Nung A một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp B có tỉ khối so với  bằng 12. Dẫn hỗn hợp B qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là 8 gam. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₄

B. C₂H₄

C. C₄H₆

D. C₂H₂

Hướng dẫn giải

Gọi công thức tổng quát của alkyne X là .C_nH_{2n - 2} (n > 2)

Áp dụng bảo toàn số mol liên kết π  ta có:

Bảo toàn khối lượng ta có:

Vậy công thức phân tử của X là C₂H₂

Đáp án D

Xem thêm các Công thức Hóa học lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức tính nhanh số đồng phân ankylbenzen

• Công thức đốt cháy benzene và ankylbenzen

• Công thức tính nhanh số đồng phân ancol no, đơn chức, mạch hở

• Công thức tính toán đốt cháy ancol

• Công thức tính nhanh số đồng phân ete no, đơn chức, mạch hở

---