Công thức tính nhanh số đồng phân alcohol lớp 11 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính nhanh số đồng phân alcohol lớp 11 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức tính nhanh số đồng phân alcohol từ đó học tốt môn Hóa học.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

Alcohol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa nhóm hydroxy (−OH) liên kết với nguyên tử carbon no.

Alcohol no, đơn chức, mạch hở trong phân tử có một nhóm – OH liên kết với gốc alkyl, có công thức tổng quát là C_nH_{2n + 1}OH (n ≥ 1).

Công thức tính số đồng phân alcohol no, đơn chức, mạch hở:2^{n - 2} (điều kiện: 1 < n < 6).

II. Ví dụ minh họa

Câu 1: Ứng với công thức phân tửC₄H₁₀O có bao nhiêu alcohol là đồng phân cấu tạo của nhau?

A. 4.

B. 3.

C. 2.

D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$k=\pi +v=\frac{4.2+2-10}{2}=0\to$ alcohol no, đơn chức, mạch hở.

Số đồng phân alcohol no, mạch hở, đơn chức có công thức C₄H₁₀Olà $2^{4-2}=4$ đồng phân. Cụ thể:

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một alcohol đơn chức X trong 34,706 lít O₂ (dư) (đkc), thu được tổng số mol các khí và hơi bằng 2 mol. Ứng với công thức phân tử của X có số đồng phân alcohol là

A. 4.

B. 8.

C. 6.

D. 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Đốt cháy 0,2 mol alcohol X bằng 1,4 mol O₂ thu được tổngCO₂, H₂O và O₂ dư là 2 mol.

Số mol khí chênh lệch là do H₂O và 0,2 mol O trong X, ta có:

Số nguyên tử H trong X là: $\frac{2n_{H_{2}O}}{n_X}=\frac{1.2}{0,2}=10$

Ta có: $n_{{\mathrm{CO}}_2}<2-n_{H_{2}O}=1\mathrm{mol}$ (do oxygen dư)

$\to$Số nguyên tử các C trong X $=\frac{n_{{\mathrm{CO}}_2}}{n_{\mathrm{ancol}}}<\frac{1}{0,2}=5$

Vậy thỏa mãn X là C₄H₁₀O

Số đồng phân alcohol no, mạch hở, đơn chức có công thức C₄H₁₀O là $2^{4-2}=4$ đồng phân.

III. Bài tập vận dụng

Câu 1. Số hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C₃H₈O phản ứng được với Na là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

C₃H₈O có độ bất bão hòa k = 0.

Ứng với công thức phân tử C₃H₈O có các đồng phân phản ứng được với Na (tức đồng phân alcohol no, đơn chức, hở) là: 2^3-2 = 2. Cụ thể là: CH₃CH₂CH₂OH và CH₃CH(OH)CH₃.

Câu 2. Số hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C₄H₁₀O phản ứng được với Na là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

C₄H₁₀O có độ bất bão hòa k = 0.

Ứng với công thức phân tử C₄H₁₀O có các đồng phân phản ứng được với Na (tức đồng phân alcohol no, đơn chức, hở) là: 2^4-2 = 4. Cụ thể là:

Câu 3. Ứng với công thức phân tử C₅H₁₂O có bao nhiêu đồng phân alcohol ?

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

C₅H₁₂O có độ bất bão hòa k = 0.

Ứng với công thức phân tử C₅H₁₂O có các đồng phân alcohol no, đơn chức, mạch hở là: 2^5-2 = 8 đồng phân. Cụ thể:

Câu 4: Số đồng phân cấu tạo alcohol có cùng công thức phân tử C₂H₆O là

A. 3.

B. 1.

C. 4.

D. 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

C₂H₆O có độ bất bão hòa k = 0.

Ứng với công thức phân tử C₂H₆O chỉ có 2^2-2 = 1 đồng phân alcohol.

Câu 5: Cho 3,7 gam một alcohol X no, đơn chức, mạch hở tác dụng với Na dư, thấy có 0,61975 lít khí thoát ra (đkc). Số đồng phân alcohol ứng với công thức phân tử của X là

A. 3.

B. 1.

C. 4.

D. 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{H_2}=\frac{0,61975}{24,79}=0,025\left(\mathrm{mol}\right)$

Gọi công thức tổng quát của alcohol X, no, đơn chức, mạch hở là C_nH_2n+1OH.

$\to M_{\mathrm{alcohol}X}=\frac{3,70}{0,05}=74$$\to 14n+18=74\to n=4$

Công thức phân tử của alcohol X là C₄H₁₀O.

Số đồng phân alcohol no, mạch hở, đơn chức có công thức C₄H₁₀O là $2^{4-2}=4$ đồng phân.

Câu 6. Chất nào sau đây thuộc loại alcohol no, đơn chức, mạch hở?

A. HCHO.

B. C₂H₄(OH)₂.

C. CH₂=CHCH₂OH.

D. C₂H₅OH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

C₂H₅OH là alcohol no, đơn chức, mạch hở.

Câu 7. Alcohol no, đơn chức, mạch hở có công thức chung là

A. C_nH_2n+1OH (n ≥ 1).

B. C_nH_2n+2O (n ≥ 2).

C. C_nH_2nOH (n ≥ 1).

D. C_nH_2MOH (n ≥ 2).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Alcohol no, đơn chức, mạch hở có công thức chung là C_nH_2n+1OH (n ≥ 1).

Câu 8. Đốt cháy một alcohol đơn chức, mạch hở X thu được CO₂ và hơi nước theo tỉ lệ thể tích $V_{{\mathrm{CO}}_2}:V_{HO_2}=4:5$. Ứng với công thức phân tử của X có số đồng phân alcohol là

A. 3.

B. 1.

C. 4.

D. 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Giả sử $n_{{\mathrm{CO}}_2}=4\mathrm{mol},n_{H_{2}O}=5\mathrm{mol}$.

Nhận thấy $n_{H_{2}O}>n_{{\mathrm{CO}}_2}\to$ Alcohol là alcohol no, mạch hở.

$\to n{\mathrm{alcohol}}_{}=n_{H_{2}O}-n_{{\mathrm{CO}}_2}$$\text{=}5-4=1\mathrm{mol}$

→ Số nguyên tử C của alcohol là: số C = $\frac{n_{{\mathrm{CO}}_2}}{n{\mathrm{alcohol}}_{}}=4$

→ Công thức phân tử của alcohol là C₄H₁₀O.

Số đồng phân alcohol no, mạch hở, đơn chức có công thức C₄H₁₀O là $2^{4-2}=4$ đồng phân.

Xem thêm các bài viết về công thức Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Công thức tính số đồng phân dẫn xuất halogen

• Công thức tính đồng phân aldehyde

• Công thức tính đồng phân ketone

• Công thức tính nhanh đồng phân carbonyl

• Công thức tính độ rượu

• Công thức tính số ether tạo thành

---