Cách xác định số liên kết pi (2024) chi tiết nhất

Cách xác định số liên kết pi trong hợp chất hữu cơ

1. Liên kết pi là gì?

- Liên kết pi là liên kết cộng hóa trị được tạo nên khi hai thùy của một obitan nguyên tử tham gia xen phủ với hai thùy của electron orbital khác tham gia liên kết.

- Liên kết pi (liên kết π) với kí tự Hy Lạp π trong tên của liên kết này ám chỉ các orbital p.

2. 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 $n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=k.n_A$ thì A có số  π = k + 1

Lưu ý: Hợp chất C_xH_yO_z có số

3. 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 hiđrocabon không no là tham gia phản cộng để phá vỡ liên kết pi.

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

Số liên kết 

- 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. Hiđrocacbon không no khi tác dụng với H₂ hay halogen thì:

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 hiđrocacbon không no cộng.

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

4. Bài toán về số Mol, liên kết pi

Ví dụ minh họa 1: Cho hỗn hợp X gồm a mol hiđrocacbon 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 brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính khối lượng brom tham gia phản ứng.

Hướng dẫn giải:

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 hidrocacbon đầu} = n_H2p.ư + n_Br2

Ví dụ minh họa 2: Hỗn hợp khí X gồm 0,6 mol H₂ và 0,15 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H₂ bằng 10. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là:

A. 16.                             B. 0.                                       C. 24.                                      D. 8.

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 Vinylaxetilen có 3 liên kết π

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

→ m_Br2 = 0,15 . 160 = 24 gam 

→ Đáp án C

Câu 1: Cho một hỗn hợp khí X gồm 0,15 mol vinylaxetilen 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 brom dư, phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng dung dịch Brom sau phản ứng xảy ra hoàn toàn?

A. 12 gam.
B. 24 gam.
C. 8 gam.
D. 16 gam

Gợi ý trả lời: B. 24 gam.

Câu 2: Trong một bình khí có chứ 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 Gợi ý trả lời nhất.

A. 0,20 mol.
B. 0,15 mol.
C. 0,25 mol.
D. 0,10 mol.

Gợi ý trả lời: C. 0,25 mol.

Câu 3: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol C₂H₄, 0,2 mol C₂H₂ và 0,7 mol H₂. Ta tiền 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?

A. 0,3M
B. 3M
C. 0,2M
D. 2M

Gợi ý trả lời: B. 3M

Câu 4: Cho một hỗn hợp khí X có 0,3 mol H₂ và 0,1 mol vinylaxetilen. 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 brom (dư) thì có m gam brom tham gia phản ứng thì giá trị của m là giá trị nào dưới đây?

A. 32,0
B. 8,0
C. 3,2
D. 16,0

Gợi ý trả lời: D. 16,0

Câu 5: Dẫn 22,4 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 15,68 lít hỗn hợp khí G (đktc). Tiếp tục cho toàn bộ khí G lội chậm vào bình đựng dung dịch Brom dư, khối lượng Brom phản ứng 80 gam. Giá trị của x và y lần lượt là bao nhiêu trong các kết quả dưới đây?

A. 0,3mol và 0,4 mol.
B. 0,2 mol và 0,5 mol.
C. 0,3 mol và 0,2 mol.
D. 0,2 mol và 0,3 mol.

Gợi ý trả lời: B. 0,2 mol và 0,5 mol.

Câu 6: Cho một hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H₂ và 0,1 mol vinylaxetilen. Tiến hành quá trình nung X một thời gian ( xúc tác Ni) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch Brom (dư) thì có m gam brom tham gia phản ứng. Giá trị của m là bao nhiêu để thỏa mãn các điều kiện và dữ liệu cho trước?

A. 16,0
B. 8,0
C. 3,2
D. 32,0

Gợi ý trả lời: A. 16,0

Câu 7: Tiến hành dẫn 5,04 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm C₂H₂ và H₂ qua bột niken nung nóng ta thu được hỗn hợp Y chỉ chứa 3 hiđrocacbon. Biết rằng, Y có tỉ khối so với H₂ là 14,25. Tiếp tục cho Y tác dụng với dung dịch nước brom dư. Tính số mol brom phản ứng? Chọn Gợi ý trả lời nhất trong các câu sau:

A. 0,075
B. 0,0225
C. 0,75
D. 0,225

Gợi ý trả lời: A. 0,075

Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 14,28 gam hỗn hợp X chứa C4H8, C4H6, C4H4, C4H2 và H2 thu được 1,04 mol khí CO2. Mặt khác, nếu cho một ít bột Ni vào bình kín chứa hỗn hợp X trên rồi nung nóng một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỷ khối so với H2 là 17,85. Biết các chất trong X đều có mạch hở. Nếu sục toàn bộ Y vào dung dịch nước Br2 dư thì số mol Br2 phản ứng tối đa là

A. 0,54.
B. 0,52.
C. 0,48.
D. 0,46.

Đáp án A

Câu 7: Hỗn hợp X gồm 0,02 mol C₂H₂; 0,03 mol C₂H₄ và 0,07 mol H₂, đun nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ là 9,375. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có a mol brom tham gia phản ứng. Giá trị của a là

A. 0,03.
B. 0,04.
C. 0,05.
D. 0,06.

Đáp án A

Câu 8 Dẫn 1,68 lít hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon vào bình đựng dung dịch brom dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, có 4 gam brom đã phản ứng và còn lại 1,12 lít khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít X thì sinh ra 2,8 lít khí CO₂. CTPT của 2 hiđrocacbon là

A. CH₄ và C₂H₄
B. CH₄ và C₃H₆
C. CH₄ và C₄H₈
D. CH₄ và C₅H₁₀

Đáp án B

Câu 9: Hỗn hợp khí A gồm 0,5 mol H₂ và 0,25 mol hai ankin X, Y kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng (M_X < M_Y). Nung A một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp B có tỉ khối so với H₂ bằng 9,25. Dẫn hỗn hợp B qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là 40 gam. Công thức phân tử của Y là

A. C₃H₄.
B. C₂H₂.
C. C₄H₆.
D. C₃H₆.

Đáp án A

Câu 10: Hỗn hợp khí X gồm 0,6 mol H2 và 0,15 mol vinylaxetilen. Nung nóng X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 bằng 10. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng brom tham gia phản ứng là

A. 8 gam.
B. 16 gam.
C. 12 gam.
D. 24 gam.

Đáp án d

Câu 11: Hỗn hợp khí X gồm 0,6 mol H2 và 0,15 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 bằng 10. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là:

A. 16.
B. 0.
C. 24.
D. 8.

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 Vinylaxetilen có 3 liên kết π

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

→ m_Br2 = 0,15 . 160 = 24 gam

→ Đáp án C

5. Bài tập tự luyện

Bài 1: Hỗn hợp khí A gồm 0,5 mol H₂ và 0,25 mol hai ankin X, Y kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng (M_X < M_Y ). Nung A một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp B có tỉ khối so với H₂ bằng 9,25. Dẫn hỗn hợp B qua dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng brom tham gia phản ứng là 40 gam. Công thức phân tử của Y là bao nhiêu.

Bài 2:  Hỗn hợp X có tỉ khối so với H₂ là 27,25 gồm: butan, but-1-en và vinylaxetilen. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X thu được tổng khối lượng của CO₂ và H₂O là m gam. Mặt khác, khi dẫn 0,15 mol hỗn hợp X trên vào bình đựng dung dịch brom dư thấy a gam brom phản ứng. Giá trị m và a lần lượt là bao nhiêu.

Bài 3: Hỗn hợp khí X gồm 0,1 mol C₂H₂; 0,2 mol C₂H₄ và 0,3 mol H₂. Đun nóng X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ bằng 11. Hỗn hợp Y phản ứng tối đa với a mol Br₂ trong dung dịch. Giá trị của a là bao nhiêu.

Bài 4: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H₂ và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có a mol brom tham gia phản ứng. Giá trị của a là bao nhiêu.

Bài 5: Dẫn 1,68 lít hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon vào bình đựng dung dịch brom dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, có 4 gam brom đã phản ứng và còn lại 1,12 lít khí. Nếu đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít X thì sinh ra 2,8 lít khí CO₂. CTPT của 2 hiđrocacbon là bao nhiêu.

Bài 6: Hỗn hợp X gồm 0,15 mol axetilen; 0,1 mol vinylaxetilen; 0,1 mol etilen và 0,4 mol hiđro. Nung hỗn hợp X với niken xúc tác,sau một thời gian được hỗn hợp Y có tỉ khối đối với hiđro bằng 12,7. Hỗn hợp khí Y phản ứng vừa đủ với a mol dung dịch Br₂. Giá trị của a là bao nhiêu.

Bài 7:  Cho 22,4 lít (đktc) hỗn hợp A gồm x mol C₂H₄, y mol C₂H₂ và z mol H₂ (biết tỉ khối của E so với He là 3,6) qua bình đựng Ni nung nóng, sau một thời gian phản ứng thì thu được 15,68 lít hỗn hợp khí B (đktc). Dẫn toàn bộ khí B qua bình đựng dung dịch brom dư, khối lượng brom phản ứng là 80 gam. Giá trị x, y và z lần lượt là bao nhiêu.

Bài 8: Hỗn hợp X gồm 0,02 mol C₂H₂; 0,03 mol C₂H₄ và 0,07 mol H₂, đun nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ là 9,375. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có a mol brom tham gia phản ứng. Giá trị của a là bao nhiêu.

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn 14,28 gam hỗn hợp X chứa C₄H₈, C₄H₆, C₄H₄, C₄H₂ và H₂ thu được 1,04 mol khí CO₂. Mặt khác, nếu cho một ít bột Ni vào bình kín chứa hỗn hợp X trên rồi nung nóng một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỷ khối so với H₂ là 17,85. Biết các chất trong X đều có mạch hở. Nếu sục toàn bộ Y vào dung dịch nước Br₂ dư thì số mol Br₂ phản ứng tối đa là bao nhiêu.