Các hiđrocacbon đều dễ dàng tham gia phản ứng đốt cháy. Phản ứng cháy có thể xảy ra với 1 hiđrocacbon hoặc hỗn hợp các hiđrocacbon. Trong bài này chỉ đề cập đến phản ứng đốt cháy hỗn hợp các hiđrocacbon. Để giải được các bài toán đốt cháy hỗn hợp các hiđrocacbon, các em phải nắm được đặc điểm phản ứng đốt cháy của từng loại hiđrocacbon cụ thể và biết kết hợp đặc điểm phản ứng đốt cháy của từng loại trong bài toán hỗn hợp:
1. Đốt cháy ankan
- Phương trình tổng quát:
CnH2n+2 + (3n + 1)/2O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
- Đặc điểm của phản ứng đốt cháy ankan:
+ nCO2 < nH2O hay n/(n+1) = nCO2/nH2O
+ nH2O - nCO2 = nankan bị đốt cháy.
- Nếu đốt cháy 1 hiđrocacbon mà thu được nCO2 < nH2O thì hiđrocacbon đem đốt cháy thuộc loại ankan.
2. Đốt cháy anken hoặc xicloankan
- Phản ứng cháy tổng quát của anken/xicloankan là:
CnH2n + 3n/2O2 → nCO2 + nH2O
- Đặc điểm phản ứng đốt cháy anken/xicloankan: nCO2 = nH2O = 2.nO2/3.
- Nếu đốt cháy 1 hiđrocacbon thu được nCO2 = nH2O thì hidrocacbon có công thức tổng quát là CnH2n.
3. Đốt cháy ankin hoặc ankađien
- Phương trình phản ứng tổng quát:
CnH2n-2 + (3n - 1)/2O2 → nCO2 + (n - 1)H2O
- Đặc điểm của phản ứng đốt cháy ankin: nCO2 > nH2O và nCO2 - nH2O = nankin.
- Nếu đốt cháy 1 hiđrocacbon thu được nCO2 - nH2O = nhiđrocacbon thì công thức tổng quát của hiđrocacbon là CnH2n-2.
4. Phản ứng đốt cháy aren
- Phương trình tổng quát của phản ứng đốt cháy benzen và đồng đẳng của nó:
CnH2n-6 + (3n-3)/2O2 → nCO2 + (n-3)H2O
- Đặc điểm của phản ứng đốt cháy:
+ nCO2 > nH2O
+ nCO2 - nH2O = 3nCnH2n-6
5. Đặc điểm của phản ứng đốt cháy hỗn hợp các hiđrocacbon thường gặp
- Nếu đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon cho nCO2 < nH2O thì trong hỗn hợp đốt cháy có chứa ít nhất 1 ankan.
- Nếu đốt cháy hỗn hợp ankan và anken thì nCO2 < nH2O và nankan (trong hỗn hợp) = nH2O - nCO2.
- Nếu đốt cháy hỗn hợp 2 hiđrocacbon thu được nCO2 = nH2O thì hỗn hợp đó có thể gồm:
+ 2 hiđrocacbon đều có công thức CnH2n.
+ 1 hiđrocacbon là ankan CnH2n+2, chất còn lại là hiđrocacbon có độ bất bão hoà k ≥ 2. Đặc biệt nếu hỗn hợp gồm CnH2n+2 và CmH2m-2 thì số mol 2 chất trong hỗn hợp bằng nhau.
Ngoài ra để giải được các bài toán đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon, các em cần vận dụng tốt các định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố:
nO2 = nCO2 + 1/2.nH2O
mhiđrocacbon = mC + mH = 12nCO2 + 2nH2O
Hochoaonline.net giới thiệu các bài tập để các em tham khảo: