Cách xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng cháy hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng cháy hay, chi tiết

Với Cách xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng cháy hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

- Amin no đơn chức:

- Amin thơm:

- Amin tổng quát:

* LƯU Ý:

- Khi đốt cháy một amin ta luôn có:

- Khi đốt cháy một amin ngoài không khí thì: n_{N2 sau pư} = n_{N2 sinh ra} + n_{N2 có sẵn trong không khí}

* PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY AMINOAXIT

Đặt CTTQ C_x H_y O_z N_t

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin đơn chức X bằng lượng không khí vừa đủ thu được 1,76 gam CO₂; 1,26 gam H₂O và N₂ (đktc). Tìm CTPT của X.

Giải

Đặt CTTQ của amin đơn chức là C_xH_yN

Ta có n_CO2 = 0,04(mol); n_H2O = 0,07(mol)

⇒ x: y = n_H: n_C = 7: 2⇒ X là C₂H₇N

Vậy CTCT của X là C₂ H₅ NH₂

Ví dụ 2:Đốt cháy hoàn toàn 5,4 gam một amin X đơn chức, bậc 1 trong lượng vừa đủ không khí (O₂ chiếm 20% thể tích, còn lại là N₂ ). Dẫn sản phẩm khí qua bình đựng nước vôi trong dư thu được 24 gam kết tủa và có 41,664 lít (đktc) một chất khí duy nhất thoát ra. X là:

Giải

Ca(OH)₂ dư nên n_CO2 = n_CaCO3 = 0,24 ⇒ n_C = 0,24

Trong X đặt n_H = a và n_N = b ⇒ n_H2O = 0,5_a và n_{N2 sản phẩm = 0,5b mol}

m_X = a + 14b + 0,24.12 = 5,4 (1)

n_{N2 tổng} = 1,86 ⇒ n_{N2 không khí} = 1,86 – 0,5b

n_{N2 tổng} = 1,86 ⇒ n_{N2 không khí} = 1,86 – 0,5b

Bảo toàn O: 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

⇒2. (0,465 – 0,125b) = 0,24.2 + 0,5a (2)

(1) và (2) ⇒ a = 0,84 và b = 0,12

⇒ n_c : n_H : n_N = 0,24: 0,84: 0,12 = 2: 7: 1

X đơn chức nên X là C₂H₇ N

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn V lít hơi một amin X bằng một lượng oxi vừa đủ tạo ra 8V lít hỗn hợp gồm khí cacbonic, khí nitơ và hơi nước (các thể tích khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện). Amin X tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường, giải phóng khí nitơ. Chất X là:

Giải

Tự chọn nX = 1 mol

⇒ 2x + y + z = 16

⇒ x = 3; y = 9; z = 1 là nghiệm thỏa mãn.

X + HNO2 → N2 nên X là amin bậc 1.

⇒ CH₃-CH₂-CH₂-NH₂

Bài tập vận dụng

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam một amin no, đơn chức phải dùng hết 10,08 lít khí oxi (đktc). Công thức của amin đó là:

A. C₄ H₁₁ N.

B. CH₅ N.

C. C₃ H₉ N.

D. C₂ H₇ N.

Lời giải:

Công thức amin: C_nH_2n +₃ N

⇒ n = 1 ⇒ CH₅ N

→ Đáp án B

Câu 2:Đốt cháy hoàn toàn amin đơn chức X bằng O₂ , thu được 1,12 lít N2, 8,96 lít CO₂ (các khí đo ở đktc) và 8,1 gam H₂O. Công thức phân tử của X là:

A. C₃H₉N.

B. C₄H₁₁N.

C. C₄H₉N.

D. C₃H₇N.

Lời giải:

CTTQ của amin đơn chức là C_xH_yN

n_N = 2n_N2 = 0,1(mol)

n_C = n_CO2 = 0,4(mol)

n_H = 2n_H2O = 0,9(mol)

Ta có tỉ lệ:

n_C: n_H : n_N = 0,4: 0,9 : 0,1 = 4: 9: 1

Vậy công thức amin là C₄ H₉ N

→ Đáp án C

Câu 3:Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 8,4 lít khí CO₂ ; 1,4 lít khí N₂ (các thể tích khí đo ở đktc) và 10,125 gam H₂ O. Công thức phân tử của X là?

A. C₄ H₉ N

B. C₃ H₉ N.

C. C₄ H₁₁ N

D. C₃ H₇ N.

Lời giải:

→ Đáp án B

Câu 4:Đốt cháy hoàn toàn 2 amin no đơn chức đồng đẳng kế tiếp cần 2,24 lít oxi thu được 1,12 lít CO₂ (đktc). Công thức phân tử của 2 amin là:

A. C₂H₅NH₂, C₃H₇NH₂

B. CH₃NH₂, C₂H₅NH₂

C. C₄H₉NH₂, C₅H₁₁NH₂

D. C₃H₇NH₂, C₄H₉NH₂

Lời giải:

Công thức chung: C_nH_2n+₃N

n_O2 = 0,1 mol; n_CO2 = 0,05 mol

Bảo toàn O:

2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O ⇒ n_H2O = 0,1 mol

⇒ n_H2O − n_CO2 = 1,5_namin = 3n_N2

Bảo toàn khối lượng:

m_amin =m_CO2 + m_H2O + m_N2 − m_O2 = 1,2667 g

⇒ M_amin = 38 ⇒ 14n + 17 = 38 ⇒ n = 1,5

⇒ Công thức 2 amin no đơn chức đồng đẳng kế tiếp là: CH₃NH₂ (31) và C₂H₅NH₂ (45)

→ Đáp án B

Câu 5:Đốt cháy một amin đơn chức no (hở) thu được tỉ lệ số mol CO₂ : H₂ O là 2: 5. Amin đã cho có tên gọi nào dưới đây?

A. Đimetylamin.

B. Metylamin.

C. Trimetylamin.

D. Izopropylamin

Lời giải:

Ta có: n_C : n_H = n_CO2 : 2n_H2O = 2: 10 = 1: 5

⇒ CTPT: CH₅ N metylamin

→ Đáp án B

Câu 6:Đốt cháy hoàn toàn một amino axit A thì thu được CO₂ và N₂ theo tỉ lệ thể tích là 4:1. Biết phân tử A chỉ chứa 1 nhóm amin bậc I. Công thức cấu tạo của A là:

A. CH₃ CH(NH₂ )COOH

B. H₂ NCH₂ COOH

C. H₂ NCH₂ CH₂ COOH

D. CH₃ NHCH₂ COOH

Lời giải:

Có n_C: n_N = n_CO2: 2n_N2 = 4: 2 = 2: 1

A chỉ chứa 1 nguyên tử N trong phân tử suy ra số nguyên tử C = 2

⇒ CTPT của A là C₂H₅NO₂, CTCT: H₂NCH₂COOH

→ Đáp án B

Câu 7: Đốt 1 amino axit X no mạch hở chứa 1 nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl bằng 1 lượng không khí vừa đủ thu được hỗn hợp khí và hơi có tỉ khối so với H₂ là 14,3167. Công thức của aminoaxit là:

A. C₅H₁₁O₂N

B. C₃H₇O₂N

C. C₄H₉O₂N

D. C₂H₅O₂N

Lời giải:

Tự chọn n_X = 1mol

⇒ n_N2 (không khí) = 4n_O2 = 6n – 3 mol

Sau phản ứng thu được: CO₂ (n), H₂ O (n + 0,5) và N₂ (6n – 2,5)

Khí sau phản ứng có M = 14,317 .2 = 28,634

→ n = 4: C₄H₉NO₂

→ Đáp án C

Câu 8:Đốt cháy hoàn toàn amino axit X cần vừa đủ 30,0 gam khí oxi. Cho hỗn hợp sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch NaOH đặc dư thấy khối lượng bình tăng 48,75 gam và còn thoát ra 2,8 lít N₂ (đktc). Vậy CTPT của X có thể là:

A. C₄H₉O₂N

B. C₂H₅O₂N

C. C₃H₇O₂N

D. C₃H₉O₂N

Lời giải:

n_N2 = 0,125 mol

⇒ mX = 22,25g

Giả sử phân tử X có k nguyên tử N

⇒ M_X = 89k

⇒ k = 1 và M_X = 89

X là C₃ H₉ NO₂

→ Đáp án D