BÀI TẬP 1:

Đầu tiên, chúng ta cùng phân tích đề bài. Đề cho chúng ta 4,5 gam một aldehyde HCHO, đơn chức, phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được m gam Ag. Chúng ta cần tìm giá trị của m.

Bước 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng.
Aldehyde formic (HCHO) là aldehyde đơn chức có phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3 (phản ứng tráng bạc). Phương trình phản ứng như sau:
HCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> HCOONH4 + 2Ag↓ + NH4NO3

Bước 2: Tính số mol của HCHO.
Khối lượng mol của HCHO là: M(HCHO) = 12 + 1 + 16 = 29 g/mol.
Số mol của HCHO là:
n(HCHO) = khối lượng / khối lượng mol = 4,5 g / 29 g/mol ≈ 0,155 mol.

Bước 3: Tính số mol của Ag dựa vào phương trình phản ứng.
Theo phương trình hóa học, tỉ lệ mol giữa HCHO và Ag là 1:2.
Do đó, số mol Ag thu được là:
n(Ag) = 2 n(HCHO) = 2 0,155 mol = 0,31 mol.

Bước 4: Tính khối lượng của Ag.
Khối lượng mol của Ag là 108 g/mol.
Khối lượng của Ag là:
m = n(Ag) M(Ag) = 0,31 mol 108 g/mol = 33,48 gam.

Vậy, giá trị m là 33,48 gam.

BÀI TẬP 2:

Tiếp theo, chúng ta sẽ tìm số đồng phân cấu tạo của dẫn xuất halogen có công thức phân tử C3H7Cl.

Bước 1: Xác định công thức cấu tạo của ankan tương ứng.
Công thức phân tử C3H7Cl có dạng CnH2n+1X, đây là công thức chung của dẫn xuất halogen no, đơn chức, mạch hở. Ankan tương ứng với C3 là C3H8 (propan).

Bước 2: Vẽ các đồng phân cấu tạo của ankan C3H8.
Propan có duy nhất một đồng phân cấu tạo là CH3-CH2-CH3.

Bước 3: Thay thế nguyên tử hydro bằng nguyên tử clo.
Chúng ta sẽ lần lượt thay thế từng nguyên tử hydro trong phân tử propan bằng nguyên tử clo.
– Thay thế nguyên tử hydro ở cacbon số 1:
CH3-CH2-CH3 -> CH3-CH2-CH2Cl (1-clopropan)

– Thay thế nguyên tử hydro ở cacbon số 2:
CH3-CH2-CH3 -> CH3-CHCl-CH3 (2-clopropan)

– Thay thế nguyên tử hydro ở cacbon số 3: Tương tự như cacbon số 1, ta cũng thu được 1-clopropan.

Bước 4: Kiểm tra và liệt kê các đồng phân cấu tạo khác nhau.
Chúng ta có hai đồng phân cấu tạo khác nhau:
1. CH3-CH2-CH2Cl
2. CH3-CHCl-CH3

Vậy, có 2 đồng phân cấu tạo của dẫn xuất halogen có công thức phân tử C3H7Cl.

BÀI TẬP 3:

Cuối cùng, chúng ta sẽ xác định số chất có công thức phân tử C4H8O, mà 1 mol C4H8O tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 2 mol AgNO3 trong NH3.

Bước 1: Phân tích yêu cầu của đề bài.
Công thức phân tử là C4H8O. Yêu cầu quan trọng là 1 mol chất này tác dụng vừa đủ với 2 mol AgNO3 trong NH3. Phản ứng với AgNO3 trong NH3 là phản ứng đặc trưng của aldehyde hoặc các hợp chất có nhóm chức tương tự aldehyde có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.

Bước 2: Lập công thức tổng quát cho các hợp chất có khả năng tráng bạc.
Aldehyde no, đơn chức, mạch hở có công thức chung là CnH2nO. Nếu là aldehyde, tỉ lệ mol với AgNO3 trong NH3 là 1:2.
Các hợp chất có thể có công thức C4H8O và có khả năng tráng bạc bao gồm:
– Aldehyde đơn chức no, mạch hở: C4H8O có dạng R-CHO.
– Các hợp chất khác có nhóm chức tương tự aldehyde có thể tráng bạc (ví dụ: một số hợp chất vòng). Tuy nhiên, theo chương trình Hóa học lớp 11, chúng ta chủ yếu xét các aldehyde và ketone. Với công thức C4H8O và khả năng tráng bạc, chúng ta tập trung vào các aldehyde.

Bước 3: Xét các aldehyde có công thức phân tử C4H8O.
Aldehyde no, đơn chức có công thức phân tử CnH2nO. Với n=4, ta có C4H8O.
Chúng ta sẽ vẽ các đồng phân aldehyde có công thức C4H8O:

– Mạch cacbon không nhánh: CH3-CH2-CH2-CHO (butanal hoặc butyraldehyde).
Phản ứng với AgNO3/NH3: CH3-CH2-CH2-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> CH3-CH2-CH2-COONH4 + 2Ag↓ + NH4NO3. Tỉ lệ 1:2.

– Mạch cacbon có nhánh:
– Nhóm CHO gắn vào cacbon bậc 2 của mạch nhánh: CH3-CH(CH3)-CHO (2-methylpropanal hoặc isobutyraldehyde).
Phản ứng với AgNO3/NH3: CH3-CH(CH3)-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> CH3-CH(CH3)-COONH4 + 2Ag↓ + NH4NO3. Tỉ lệ 1:2.

Bước 4: Kiểm tra các hợp chất khác có thể có công thức C4H8O và tráng bạc.
Chúng ta cần xem xét các dạng đồng phân khác của C4H8O.
– Ketone: Ketone no, đơn chức có công thức chung CnH2nO. Với n=4, ta có C4H8O.
Các đồng phân ketone:
– CH3-CO-CH2-CH3 (butanone hoặc methyl ethyl ketone). Ketone không tham gia phản ứng tráng bạc.
– CH3-CO-CH(CH3) (không có vì C chỉ có hóa trị 4).
– CH3-CH2-CO-CH3 (trùng với butanone).

– Hợp chất có nhóm chức khác:
– Alkohol: Alkohol no, đơn chức có công thức CnH2n+2O. C4H10O. Do đó, các alkohol không có công thức C4H8O.
– Ether: Ether no, đơn chức có công thức CnH2n+2O. C4H10O. Do đó, các ether không có công thức C4H8O.

Vì đề bài yêu cầu 1 mol C4H8O tác dụng VỪA ĐỦ với dung dịch chứa 2 mol AgNO3 trong NH3, điều này chỉ ra rằng hợp chất đó phải có nhóm chức aldehyde.

Bước 5: Kết luận.
Chúng ta đã tìm được 2 aldehyde có công thức phân tử C4H8O là butanal và 2-methylpropanal. Cả hai chất này đều phản ứng theo tỉ lệ 1:2 với AgNO3/NH3.

Vậy, có 2 chất có công thức phân tử C4H8O, mà 1 mol C4H8O tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 2 mol AgNO3 trong NH3.