Bài tập đốt cháy amin

n_CO2 = 0,3 mol; n_N2 = 0,05 mol; n_H2O = 0,45 mol

m_C + m_N + m_H = 0,3 * 12 + 0,05 * 2 * 14 + 0,45 * 2 = 5,9 = m_X

=> trong X ko có chứa oxi mà X là hợp chất hữu cơ đơn chức

=> X là amin đơn chức

Ta có n_N : n_C : n_H = (0,05 *2) : 0,3 : (0,45 * 2) = 1 : 3 : 9

=> X là C₃H₉N

n_CO2 = 0,75 mol; n_N2 = 0,125 mol; n_H2O = 1,125 mol

Ta có n_N : n_C : n_H = (0,125 *2) : 0,75 : (1,125 * 2) = 1 : 3 : 9

Mặt khác X là amin đơn chức 

=> X là C₃H₉N

Bước 1: Tóm tắt đề bài

Sơ đồ: \(12,95\left( g \right)\left\{ \begin{array}{l}{C_x}{H_y}N\\{C_n}{H_{2n}}\\{C_m}{H_{2m + 2}}\end{array} \right. + {O_2}:a \to \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:0,85\\{H_2}O:b\\{N_2}:0,025\end{array} \right.\)

Bước 2: Tính số mol O₂ và số mol H₂O

Đặt n_O2 = a mol, n_H2O = b mol

+) BTKL: m_{hh A} + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_N2

⟹ 12,95 + 32a = 44.0,85 + 18b + 28.0,025

⟹ 32a - 18b = 25,15 (1)

+) BTNT O: 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

⟹ 2a = 2.0,85 + b

⟹ 2a - b = 1,7 (2)

Giải hệ (1) (2) được a = 1,3625; b = 1,025.

Bước 3: Tính giá trị của V_O2.

V_O2 = 22,4.1,3625 = 30,52 lít.

Vì X là amin đơn chức nên n_X  = 2n_N2 = 2.0,05 = 0,1 mol

X là amin no đơn chức mạch hở nên X có CTPT là C_nH_2n+3N : 0,1 mol

→ n = n_CO2 : n_X = 0,2 : 0,1 = 2 → X là C₂H₇N

Ta có n_X = 2n_N2 (vì X là amin đơn chức) → n_X = 0,1 mol

X có số H = 2n_H2O : n_X = 2.0,45 : 0,1 = 9

Vì X là amin no bậc 2 đơn chức nên X có CTPT dạng C_nH_2n+3N → 2n + 3 = 9 → n = 3

X là C₃H₉N

Đặt công thức của hh 2 amin no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng là: \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 3}}N\)

PTHH: \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 3}}N + {O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}\overline n C{O_2} + (\overline n  + 1,5){H_2}O\)

n_CO2(đktc) = 1,568/22,4 = 0,07 (mol)

n_H2O = 1,8/18 = 0,1 (mol)

Ta có: n_amin = (n_H2O – n_CO2)/1,5 = (0,1- 0,07)/1,5 = 0,02 (mol)

\(\overline n  = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{n\,a\min }} = \frac{{0,07}}{{0,02}} = 3,5\)

Vì 2 amin đồng đẳng kế tiếp nên CTPT 2 amin là C₃H₉N và C₄H₁₁N

CTCT amin bậc 2 của C₃H₉N: CH₃CH₂-NH-CH₃

CTCT amin bậc 2 của C₄H₁₁N: CH₃-CH₂-CH₂-NH-CH₃; CH₃-CH(CH₃)-NH-CH₃; C₂H₅-NH-C₂H₅

→ Tổng có 4 CTCT thỏa mãn.

X có CTPT là C_nH_2n+3N

C_nH_2n+3N + O₂ → nCO₂  + ½ N₂

Ta có n_X = 2n_N2 = 0,05.2 = 0,1mol

n_CO2 = n. n_X = n . 0,1 = 0,2 → n = 2

→ X là C₂H₇N

Đốt cháy 1 amin A thu được ${{n}_{{{H}_{2}}O}}-{{n}_{C{{O}_{2}}}}=1,5{{n}_{a\min }}$ thì amin đó là amin no, đơn chức, mạch hở

Gọi công thức của amin no, đơn chức, mạch hở là: C_nH_2n+3N

n_CO2 = 8,96 : 22,4 = 0,4 (mol) ; n_N2 = 0,1 (mol)

BTNT “N” : n_CnH2n+3N = n_N = 2n_N2 = 0,2 (mol)

=> n = n_CO2/n_amin = 0,4/0,2 = 2

Vậy công thức của amin là: C₂H₇N

Đặt công thức của amin no, đơn chức, mạch hở là: C_nH_2n+3N.

BTNT “N”: n_CnH2n+3N  = 2n_N2 = 2. 0,05 = 0,1 (mol)

=> n = n_CO2/ n_X = 0,2/0,1 = 2

=> CTPT của X: C₂H₇N

Đặt công thức phân tử của amin no, đơn chức, mạch hở là C_nH_2n+3N

\({n_{{N_2}}} = \dfrac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05\,\,mol\)

\({n_{{H_2}O}} = \dfrac{{8,1}}{{18}} = 0,45\,\,mol\)

Bảo toàn nguyên tố N: \({n_{{C_n}{H_{2n + 3}}N}} = 2{n_{{N_2}}} = 0,1\,\,mol\)

Bảo toàn nguyên tố H: \((2n + 3).{n_{{C_n}{H_{2n + 3}}N}} = 2{n_{{H_2}O}}\)

                                      \( \to (2n + 3).0,1 = 2.0,45\)

                                      \( \to n = 3\)

\( \to a\min :{C_3}{H_9}N\)  

Công thức amin trung bình: C_nH_2n+3N

Có: n_CO2 : n_H2O = 1 : 2 → n_C : n_H  = 1 : 4 = n : (2n+3)

→ n = 1,5

→ 2 amin là: CH₃NH₂ và C₂H₅NH₂

Đáp án A

Công thức phân tử của amin no, đơn chức, mạch hở có dạng C_nH_2n+3N (n≥1)

Bảo toàn nguyên tố N →n_N= 2n_N2=2. 0,05 = 0,1(mol)

Do X là amin đơn chức nên ta có: n_X = n_N = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố C →n_C= n_CO2= 0,2 (mol)

Số nguyên tử C =n_C/n_X= 0,2 : 0,1 = 2

Vậy công thức phân tử của X là C₂H₇N.

Bảo toàn nguyên tố nitơ ta có:

Vậy m = m_CH3NH2= 0,1. 31 = 3,1 (g)

B1: Tìm số mol N₂ và O₂

Amin đơn chức no có dạng:  

\(PT:{C_n}{H_{2n + 3}}N + {O_2} \to nC{O_2} + (n + 1,5){H_2}O + 0,5{N_2}\)  \({n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = 3{n_{{N_2}}} \Rightarrow {n_{{N_2}}} = 0,125mol\)

Bảo toàn O:  \({n_{{O_2}}} = 1/2(2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}) = 1,1625mol\)

B2: Tìm m

Bảo toàn khối lượng: \(m = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} + {m_{{N_2}}} - {m_{{O_2}}}\)

\(\Rightarrow m = 13,35g\) 

n_O2 = 0,3375 mol ; n_N2(kk) = 1,35 mol

n_{N2 sau pứ} = 1,375 mol => n_{N2 tạo ra} = 0,025 mol

            C_xH_yN + (x + 0,25y)O₂ -> xCO₂ + 0,5yH₂O + 0,5N₂

                             x + 0,25y                                      0,5

                              0,3375                                        0,025

=> 4x + y = 27 => x = 4 ; y = 11

=> C₄H₁₁N

\({n_{C{O_2}}} = \frac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2\,\,mol;{n_{{H_2}O}} = \frac{{6,3}}{{18}} = 0,35\,\,mol;{n_{{N_2}}} = \frac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05\,\,mol\)

Bảo toàn nguyên tố N: \({n_X} = 2{n_{{N_2}}} = 2.0,05 = 0,1\,\,mol\)

Số C = \(\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}} = \frac{{0,2}}{{0,1}} = 2\)

Số H = \(\frac{{2{n_{{H_2}O}}}}{{{n_X}}} = \frac{{2.0,35}}{{0,1}} = 7\)

Vậy X là C₂H₇N.

Đặt công thức chung của amin là \({C_{\bar n}}{H_{2\bar n + 3}}N\)

*Amin tác dụng với HCl:

BTKL: m_HCl = m _muối - m _amin = 22,475 - 13,35 = 9,125 gam → n_HCl = 0,25 mol

Do amin đơn chức → n _amin = n_HCl = 0,25 mol

→ \({\bar M_{a\min }} = 14\bar n + 17 = \frac{{13,35}}{{0,25}} \to \bar n = 2,6\)

Do 2 amin kế tiếp nên là C₂H₇N (a mol) và C₃H₉N (b mol)

Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}a + b = 0,25\\45{\rm{a}} + 59b = 13,35\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,1\\b = 0,15\end{array} \right.\)

*Đốt amin:

BTNT "C" → n_CO2 = 2n_C2H7N + 3n_C3H8N = 0,65 mol

BTNT "H" → n_H2O = 3,5.n_C2H7N + 4,5.n_C3H9N = 3,5.0,1 + 4,5.0,15 = 1,025 mol

→ m_CO2 + m_H2O = 0,65.44 + 1,025.18 = 47,05 gam

BTNT “O” ta có: 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

→ n_O2 = (2.0,15 + 0,175)/2 = 0,2375 (mol)

Vì O₂ chiếm 20% thể tích không khí còn lại là N₂

→ n_{N2(trong kk)} = 4.n_O2 = 4. 0,2375 = 0,95 (mol)

→ n_{N2(sinh ra do đốt amin)} = 0,975 – 0,95 = 0,025 (mol)

n_amin­ = 2 n_{N2(sinh ra do đốt amin)} = 2.0,025 = 0,05 (mol)

Số C trong amin = n_CO2/ n_amin = 0,15/0,05 = 3

Số H trong amin = 2n_H2O/n_amin = 2.0,175/0,05 = 7

→ CTPT amin: C₃H₇N

n­_CO2(đktc) = 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol)

n_H2O = 4,95 : 18 = 0,275 (mol)

Đặt công thức amin no đơn chức mạch hở là C_nH_2n+3N: a (mol)

C_nH_2n+3N → nCO₂ + (n+1,5)H₂O

a                    a              a(n+1,5)  (mol)

\(\eqalign{
& {n_{a\min }} = {{{n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}} \over {1,5}} = {{0,275 - 0,2} \over {1,5}} = 0,05\,(mol) \cr
& \to n = {{{n_{C{O_2}}}} \over {{n_{a\min }}}} = {{0,2} \over {0,05}} = 4 \cr} \)

Vậy công thức amin là C₄H₁₁N