Công thức tính số liên kết pi

Chúng tôi xin giới thiệu bài Công thức tính số liên kết pi được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

1. Công thức tính số liên kết pi

Số liên kết π hợp chất hữu cơ mạch hở A, công thức được kí hiệu là C_xH_y hoặc C_xH_yO_z dựa vào mối liên quan của số mol CO₂; H₂O thu được khi đốt cháy A được tính theo công thức sau:

Trường hợp 1:

A là C_xH_y hoặc C_xH_yO_z mạch hở, cháy cho n_CO2 – n_H2O = k.n_A thì A có số π = k + 1

Lưu ý: Hợp chất C_xH_yO_z có số \(\pi _{max} =\frac{2x-y-u+t+2}{2}\)

2. Phương pháp giải bài tập tính số liên kết pi

Để làm bài tập dạng này ta cần lưu ý:

Tính chất cơ bản của hydrocarbon không no là tham gia phản cộng để phá vỡ liên kết pi.

Đối với hydrocarbon mạch hở số liên kết π được tính theo công thức: C_xH_y

\(Số \: liên\: kết =\frac{2 x+2-y}{2}\)

Đối với mạch vòng thì 1π = 1 vòng ta xem số mol liên kết π được tính bằng = số mol phân tử nhân số liên kết π

Ví dụ: Có a mol C_nH_2n+2-2k thì số mol liên kết π = a.k. Hydrocarbon không no khi tác dụng với H₂ hay halogen thì:

C_nH_2n+2-2k + kH₂ → C_nH_2n+2 (\(\pi\) = k)

C_nH_2n+2-2k + kBr₂ → C_nH_2n+2-2kBr_2k

Như vậy số mol liên kết π bằng số mol H₂ hay Br₂ phản ứng. Từ đây người ta có thể giải các bài toán đơn giản hơn. Phương pháp này thường áp dụng với bài toán hydrocarbon không no cộng.

H₂ sau đó cộng bromine. Khi đó ta có công thức sau:

n _\(\pi\) = n_H2 + n_Br2

3. Bài toán về số Mol, liên kết pi

Cho hỗn hợp X gồm a mol hydrocarbon không no mạch hở A và b mol H₂. Thực hiện phản ứng hidro hóa một thời gian được hỗn hợp Y(đã biết M_Y). Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch bromine dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính khối lượng brom tham gia phản ứng.

Bước 1: Gọi x, x’ lần lượt là số mol π và số liên kết π ban đầu trong X ⇒ x = a.x’

Bước 2: Theo định luật bảo toàn khối lượng, tính m_Y = m_X = a.M_A + 2b => n_Y = m_Y / M_Y

Bước 3:

+ Tính độ giảm số mol: y = n_X – n_Y = n_H2.pư

+ Số mol liên kết π bị đứt khi phản ứng với H₂ = số mol H₂ phản ứng = y.

+ Và số mol brom tác dụng với Y bằng số mol π còn lại = x – y.

Hay:

n _{pi trong hydrocarbon đầu} = n _H2p.ư + n _Br2

Hướng dẫn giải

Ta có: n_X = 0,6 + 0,15 = 0,75 mol

Gọi y là số mol H₂ phản ứng.

→ n_Y = 0,75 – y = 0,45

→ y = 0,3 mol

→ Số mol liên kết π phản ứng với H₂ = 0,3 mol

Phân tử vinyl acetylene có 3 liên kết π

→ Số mol liên kết π phản ứng với bromine là 0,15 . 3 – 0,3 = 0,15 = n_Br2

→ m_Br2 = 0,15 . 160 = 24 gam

4. Bài tập về tính số liên kết Pi và ứng dụng

Câu 1: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol C₂H₄, 0,2 mol C₂H₂ và 0,7 mol H₂. Ta tiến hành nung X trong bình kín, xúc tác Ni. Sau một khoảng thời gian nhất định ta thu được 0,8 mol hỗn hợp Y. Sau đó cho Y phản ứng vừa đủ với 100ml dd Br₂ a mol/l. a là giá trị nào trong các phương án trả lời dưới đây?

1. 0,3M
2. 3M
3. 0,2M
4. 2M

Câu 2: Cho một hỗn hợp khí X có 0,3 mol H₂ và 0,1 mol vinyl acetylene. Tiến hành nung hỗn hợp X một thời gian (xúc tác Ni) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Trong quá trình cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch bromine (dư) thì có m gam bromine tham gia phản ứng thì giá trị của m là giá trị nào dưới đây?

1. 32,0
2. 8,0
3. 3,2
4. 16,0

Đáp án chính xác: D. 16,0

Câu 3: Cho một hỗn hợp khí X gồm 0,15 mol vinyl acetylene và 0,6 mol H₂. Trong quá trình khi nung nóng hỗn hợp X (xúc tác Ni) một thời gian, thu hỗn hợp Y có tỉ khối so với H₂ bằng 10. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch bromine dư, phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng dung dịch Bromine sau phản ứng xảy ra hoàn toàn?

1. 12 gam.
2. 24 gam.
3. 8 gam.
4. 16 gam

Câu 4 : Trong một bình khí có chứa hỗn hợp các khí tỉ lệ: 0,35 mol C₂H₂; 0,65 mol H₂ và ít bột Ni. Thực hiện quá trình nung nóng bình thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H₂ bằng 8. Sau đó, tiến hành sục X vào lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ cho xảy ra phản ứng hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y và 12 gam kết tủa. Tìm số mol Br₂ phản ứng vừa đủ với hỗn hợp khí Y. Chọn đáp án chính xác nhất.

1. 0,20 mol.
2. 0,15 mol.
3. 0,25 mol.
4. 0,10 mol.

Câu 5: Dẫn 24,79 lít (đktc) hỗn hợp khí E gồm các khí tỉ lệ: x mol C₂H₄, z mol C₂H₂, y mol H₂ (d_(E/He) =3,6) qua bình đựng Ni nung nóng. Sau một thời gian quá trình phản ứng diễn ra thu được 17,353  lít hỗn hợp khí G (đkc). Tiếp tục cho toàn bộ khí G lội chậm vào bình đựng dung dịch Bromine dư, khối lượng Bromine phản ứng 80 gam. Giá trị của x và y lần lượt là bao nhiêu trong các kết quả dưới đây?

1. 0,3mol và 0,4 mol.
2. 0,2 mol và 0,5 mol.
3. 0,3 mol và 0,2 mol.
4. 0,2 mol và 0,3 mol.