Dạng 2
- 1. Dạng 2: So sánh tính bazơ của các amin Nguyên tắc : Amin còn dư đôi e chưa liên kết trên nguyên từ Nitơ nên thể hiện tính bazơ => đặc trưng cho khả năng nhận proton H+ Nhóm ankyl có ảnh hưởng làm tăng mật độ e ở nguyên tử Nitơ => làm tăng tính bazơ. >NH 3 Nhóm phenyl (C6H5-) làm giảm mật đô e trên nguyên tử Nitơ => làm giảm tính bazơ.< NH 3 Lực bazơ : CnH2n+1NH2 > NH3 > C6H5-NH2 Amin bậc 2 > Amin bậc 1 Giải thích: Do amin bậc 2 (R-NH-R’) có hai gốc HC nên mật độ đẩy e vào nguyên tử N trungtâm lớn hơn amin bậc 1 (R-NH2). Amin càng có nhiều gốc ankyl, gốc ankyl càng lớn => tính bazơ càng mạnh. gốc phenyl => tính bazơ càng yếu. * Ví dụ: So sánh tính bazơ của các hợp chất hữu cơ sau: NH 3, C2H5NH2, CH3NH2, C6H5NH2, (C6H5)2NH, (C2H5)2NH, C6H5 - CH2NH2 ? (C2H5)2NH>C2H5NH2>CH3NH2>NH3>C6H5>CH2NH2>C6H5NH2>(C6H5)2NH Vd1: Cho các chất: (1)amoniac, (2)metylamin, (3)anilin, (4)đimetylamin. Tính bazơ tăng dần theo thứ tự nào sau đây? A. (1) < (3) < (2) < (4). B. (3) < (1) < (2) < (4). C. (1) < (2) < (3) < (4). D. (3) < (1) < (4) < (2). Amoniac : NH3 ; metyamin : CH3NH2 ; anilin : C6H5NH2; đimetyl amin : CH3 – NH – CH3 Dựa vào tính chất trên: anilin có vòng benzen(gốc phenyl) => Tính bazơ yếu nhất, NH 3 ở mức trung gian > C6H5NH2 Amin bậc I (CH3NH2) < Amin bậc 2 (NH3 – NH –NH3) => Thư tự : C6H5NH2 < CH3 < CH3NH2<(CH3)NH Dạng 3: Xác định số nhóm chức : Nếu đề bài cho số mol amin và số mol axit (H+) lập tỉ số : n H+ Số nhóm chức = n amin Nếu amin chỉ có 1 N => số chức = 1 Vd: Để trung hòa 50 ml dd amin no,(trong amin có 2 nguyên tử Nitơ)cần 40 ml dd HCl 0,1 M . Tính C M của đimetyl amin đã dùng là : A.0,08M B.0,04M C.0,02M D.0,06M n HCl Amin có 2 N => amin có số chức = 2 ADCT : n amin = = 0,002 mol 2 => CM amin = 0,04 M Dạng 4 : Xác đinh số mol của của amin nếu biết số mol của CO2 & H2O : Nếu đề bài chưa cho amin no, đơn chức thì ta cứ giả sử là amin no, đơn. Khi đốt cháy n > n H 2O, ta lấy : n - n = 1, 5n CO 2 H 2O CO 2 amin Cách chứng minh như phần hidrocacbon CT amin no đơn chức : C nH2n+1NH2 PT : CnH2n+3N2 + O2 => nCO2 + (n+3/2)H2O + N2 x mol n.x mol (n+3/2).x mol Ta lấy n H 2O−n = 5x = 5n 1, CO 2 1, amin n CO2 1,5.n CO2 Từ đó => n (số C trong amin) hoặc n = = n a min n H 2O − n CO2 Tương tự có CT đối với amin không no , đơn chức + Có 1 lk π , Có 2 lk π , Chứng minh tương tự Nếu đề bài cho amin đơn chức, mà khi đốt cháy tạo ra biết nCO2 và n N2 . thì ta có CT sau Vì amin đơn chức => có 1 N . Áp dụng ĐLBT nguyên tố N => n amin = 2n N 2 n CO2 n CO2 Mà n hoặc n = ⇒ n(n) = n amin 2n N 2 Vd1: Đốt cháy hoàn toàn a mol hh X gồm 2 amin no đơn chức liên tiếp nhau thu được 5,6 lít CO 2 (đktc) và 7,2 g H2O . Giá trị của a là :
- 2. A. 0,05 mol B. 0,1 mol C. 0,15 mol D. 0,2 mol Tìm CT 2 amin đó ? (n H2 O − n CO2 ) Áp dụng CT: n amin = ( Đối với amin no đơn chức) 1, 5 = (0,4 – 0,25)/1,5 = 0,1 mol n CO2 0, 25 CT amin : n = = = 2, 5 => Amin có CT : CnH2n+1NH2 n amin 0,1 n = 2 và n = 3 : C2H5NH2 và C3H7NH2 Vd2: Aminoaxit X chứa một nhóm chức amin bậc nhất trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn một lượng X thu được CO2 và N2 theo tỉ lệ thể tích là 4 : 1. X có công thức cấu tạo là: A. H2N – CH2 – CH2 –COOH B. H2N – (CH2)3 – COOH C. H2N – CH2 – COOH D. H2N – (CH2)4 – COOH Dựa vào đáp án => amin X chỉ có 1 N => 2nN2 = namin (BT NT Nito) n CO2 n CO2 4 Mà n= ⇒n = = =2 => X Chỉ có 2 C => C n amin 2n N2 2 Dạng 5: tìm CTPT của amin đơn, nếu biết % khối lượng N hoặc %H hay %C cũng được: Gọi R là gốc hidrocacbon của amin cần tìm . Vd: amin đơn chức CT : R-NH2 Mốt số gốc hidrocacbon thường gặp : 15 : CH3- ; 27 : CH2=CH- ; 29 : C2H5- ; 43 :C3H7- ; 57 : C4H9- Vd 1: Cho amin no, đơn chức bậc 1 có %N = 31,11% . Tìm CT của amin đó Nhớ lại CT tổng quát : CnH2n+2 – 2a – m(Chức)m ( a là tổng pi tính ở phần trên) Ở đây vì amin đơn chức => m = 1 , Vì amin no => a = 0 => CT: CnH2n+2 – 1 NH2 = CnH2n+1NH2 14.100% => %N = 14n +17 = 31,11% ⇒ Giải ra được n = 2 => CT: C2H5NH2 Dạng 6: Cho amin tác dụng với dd FeCl3, Cu(NO3)2 tạo kết tủa : Amin có khả năng tác dụng với dd FeCl3, Cu(NO3)2 xảy ra theo p/trình : 3RNH2 + FeCl3 + 3H2O => Fe(OH)3 + 3RNH3Cl 2RNH2 + Cu(NO3)2 + 2H2O => Cu(OH)2 + 2RNH2NO3 Thường thì bài hay cho m kết tủa : Fe(OH)3 hoặc Cu(OH)2 Dạng 7: tìm CTPT của amin dựa theo phản ứng cháy - Công thức : AD CT : Tìm CT bất kì : CnH2n+2 – 2a – m(Chức)m Ta có Amin bất kỳ : CxHyNz với y ≤ 2x + 2 +z y chẳn thì z chẳn, y lẻ thì z lẻ Amin đơn chức : CxHyN Amin đơn chức no : CnH2n+1NH2 , CnH2n+3NH2 Amin đa chức no : CnH2n+2-z(NH2)z , CnH2n+2+zNz Nếu đề cho phần trăm khối lượng từng nguyên tố thì lập CT đơn giản nhất, dựa vào giả thuyết biện luận. Theo Tỉ lệ : x : y : z Nếu đề bài cho số mol sản phẩm thì làm tương tự dạng 3, tìm được số ngtử C trung bình, dựa vào yêu cầu đưa ra CT đúng Nếu đề bài cho m g amin đơn chức đốt cháy hoàn toàn trong không khí vừa đủ (chứa 20% oxi, 80% nitơ) thu được chỉ k mol CO2 hoặc cả k mol CO2 lẫn x mol nitơ , ta có thể làm như ví dụ: Vd1: Đốt cháy hoàn toàn 1,18 g amin đơn chức B bằng một lượng oxi vừa đủ. Dẫn toàn bộ sản phẩm qua bình đựng nước vôi trong dư thu được 6gam kết tủa. CTPT của B là : Gọi công thức là CxHyN CxHyN + O2 => x CO2 Ta có tỷ lệ : x.n =n amin CO2 1,18 0,46 x − ,84 0 x. 12 x +y + 14 = ,06 = y = 0 > 0,06 ≤ 2x +2+1 ⇔ x ≤ 3 Cho x chạy từ 1=>3 : chỉ có giá trị x=3 và y=9 là thoả đk . Vậy CTPT là C 3H9N Vd2: Đốt cháy hoàn toàn 1,18g amin đơn chức B bằng một lượng không khí vừa đủ (chứa 20% oxi, 80% nitơ). Dẫn toàn bộ sản phẩm qua bình đựng nước vôi trong dư thu được 6 gam kết tủa và có 9,632 lít khí duy nhất thoát ra. Công thức phân tử của B là : Gọi công thức là CxHyN. Theo đề n =n = 0,06 mol CaCO3 CO 2
- 3. CxHyN + (x + y/4) O2 => x CO2 + y/2 H2O + ½ N2 Theo pt : y y 0, 06(x + ) 0,06(x + ) n O2 = 4 ⇒n 4 N 2 kk = 4. x x y 0, 06(x + ) 0,03 4 + 0, 03 = 0, 43 ⇒ 0,19x − 0, 06y = 0, 03(1) n N2 = ⇒ ∑ n N 2 = 4. x x x 1,18 0, 06 = ⇒ 0, 46x − 0, 06y = 0,84(2) 12x + y + 14 x Giải (1) & (2) ⇒ x = 3, y = 9. Vậy CTPT là C3H9N Nếu bài toán cho đốt cháy một amin bằng không khí, rồi thu a mol CO 2; b mol H2O; c mol N2.Ta làm như sau : Tìm khối lượng O trong CO2; H2O = khối lượng Oxi tham gia phản ứng ( BT Nguyên tố O) 4n O2 => số mol oxi => số mol Nitơ trong kk = (Nếu bài tập cho đốt trong không khí còn Nếu đốt trong O 2 thì không phải tính) => số mol Nitơ sinh ra trong phản ứng cháy. Từ đó ta sẽ được số mol C, H, N trong amin => Tìm CTĐGN => CTPT Vd1: Một amino axit chứa 46,6% C, 8,74% H, 13,59% N,còn lại là oxi. Công thức đơn giản nhất trùng với công thức phân tử. CTPT đúng của amino axit là A.C3H7O2N B.C4H9O2N C.C5H9O2N D.C6H10O2N Bài giải: Ta có: % O = 100 - (46,6 + 8,74 + 13,59) = 31,07 % %C % H %O % N 46,6 8,74 31,07 13,59 ⇒C:H:O:N= 12 : 1 : 16 : 14 = 12 : 1 : 16 : 14 = 3,88 : 8,74 : 1,94 : 0,97 = 4 : 9 : 2 : 1 => CTĐG : C4H9O2N => Chọn B * Nếu làm trắc nghiệm như thế thì hơi lâu. Mẹo Để ý đáp án: Số C đều khác nhau và số N giống nhau (Đề bài hay cho kiểu này) ⇒ Chỉ cần xét tỉ lệ giữa C và N thôi không cần O và H Xét tỉ lệ ta được C : O = 4 : 1 => B Vd2: Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 8,4 lít khí CO 2, 1,4 lít khí N2 (các thể tích khí đo ở đktc) và 10,125 gam H2O. Công thức phân tử của X là (cho H = 1, O = 16)Chọn một đáp án dưới đây A. C3H7N B. C3H9N C. C4H9N D. C2H7N Câu này khác xét tỉ lệ C : H hay hơn Tìm được tỉ lệ 1 : 3 => B Vì đáp án A và B tỉ lệ C : N = 3: 1 Dạng 8: Cho amin tác dụng với HCl: (PP Giải bài tập dùng tăng giảm khối lượng) Vd amin bậc 1: Aminno axit : NH2 – R –COOH + HCl => ClNH3-R-COOH Giả sử 1mol 1mol => 1mol => m↑ = mmuối – mamin = 36,5 g (vì Pứ cộng HCl) Với xmol => xmol => xmol => m Tăng = 36,5x g m muối = mamin + namin (HCl hoặc muối).36,5 Hoặc dùng BT Khối lượng : mamin + mHCl = mmuối (Chính là CT trên) Còn nếu amino axit tác dụng với NaOH(Kiềm) (Hoặc Na,K) Thì xem lại phần Axit nhé. CT: m muối = mamino axit + m.nNaOH.22 ( mà là số chức COOH) Đối với Amino Axit có 1 nhóm COOH => nNaOH = namino axit = nmuối Vd1: Cho 0,01 mol amino axit A tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch HCl 0,125 M. Cô cạn dung dịch thu được1,835 gam muối. Khối lượng phân tử của A (Tức là M của A)là A. 97 B. 120 C. 147 D. 150 ADCT: mmuối = mamin + nHCl .36,5 ⇔ 1,835 = Mamoni . 0, 01 + 0,01.36,5 ⇔ Mamino = 147 Vd2: Cho 0,01 mol aminoaxit X phản ứng hết với 40ml dung dịch HCl 0,25M tạo thành 1,115g muối khan. X có công thức cấu tạo nào sau đây: A. NH2 – CH2 – COOH B. NH2 – (CH2)2 – COOH C. CH3COONH4 D. NH2 – (CH2)3 – COOH Dựa vào đáp án hoặc Xét tỉ lệ : nHCl / namin = 1 = amino axit có 1 gốc chức.
- 4. ⇒ pứ tỉ lệ 1 :1 => Loại đáp án C. Áp dụng CT : mmuối = Mamino axit . 0,01 + nHCl . 36,5 ⇔ 1,115 = MX.0,01 + 0,01.36,5 ⇔ MX = 75 CT : amino axit : NH2 – CnH2n – COOH => MR = 14n + 61 = 75 => n = 1 ⇒ CT : NH2 – CH2 – COOH. Chọn đáp án A Vd3: A là một α-amino axit no chỉ chứa một nhóm -NH 2 và một nhóm –COOH. Cho 3 gam A tác dụng với NaOH dư thu được 3,88 gam muối. Công thức phân tử của A là A.CH3-CH2-CHNH2-COOH B.CH2NH2-CH2-COOH C.CH3-CHNH2-COOH D.H2N-CH2-COOH Cách giải bình thường : Theo đề bài ta có gốc hiđrocacbono là CnH2n H2NCnH2nCOOH + NaOH => H2NCnH2nCOONa + H2O Đề bài 3 gam 3,88 gam Theo ptrình => n = n H 2 N − n H 2 n COOH C H 2 N − n H 2 n COONa C 3 3,88 ⇔ 14n +61 = 14n + 83 Giải ra được : n = 1 => CTCT của A là H2N-CH2-COOH Chọn D m muôi −mα−amino 3,88 −3 ⇒ ADCT trên => n H 2 N −Cn H 2 n COOH = 22 = 22 = 0, 04mol 3 ⇒ M H 2 N −Cn H2 n COOH = 14n +61 = 0,04 = 75 ⇒n =1 Dang 9: Trộn hỗn hợp gồm amin và hiđrocacbon rồi đem đốt cháy Xét ví dụ sau : Vd: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 100ml hh gồm đimetylamin và hai hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp thu được 140ml CO2 và 250ml nước (các V ở cùng điều kiện). CTPT của hai hiđrocacbon? Ta thấy : Hỗn hợp gồm (C2H5)2NH và CxHy (x là số ngtử C trung bình của hai HC). 140 Gọi n là số nguyên tử C trung bình => n= 100 =1,4 Vậy một trong hai chất phải có 1 chất có số ngtử C > 1,4 , là (C 2H5)2NH. Chất còn lại có số ngtử C nhỏ hơn 1,4 => x < 1,4 => hai hiđrocacbon đồng đẵng kế tiếp trên phải thuộc dãy đồng đẳng của ankan. Vậy 2 hiđrocacbon cần tìm là CH4 và C2H6