Cho 5,8 gam propanal tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 (đủ), đun nóng. Sau …
Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập liên quan đến phản ứng tráng bạc của anđehit, một phản ứng đặc trưng và rất quan trọng trong chương trình Hóa hữu cơ lớp 12.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Xác định chất tham gia phản ứng và sản phẩm chính.
Propanal là một anđehit (có công thức cấu tạo \(CH_3CH_2CHO\)). Anđehit có nhóm \(−CHO\) đặc trưng, có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc với dung dịch \(AgNO_3\) trong \(NH_3\) (thường được gọi là thuốc thử Tollens) khi đun nóng. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là muối amoni của axit cacboxylic tương ứng và bạc kim loại kết tủa.
Bước 2: Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
Propanal có 3 nguyên tử cacbon. Khi tham gia phản ứng tráng bạc, nhóm \(-CHO\) sẽ bị oxi hóa thành nhóm \(-COONH_4\) (muối amoni của axit propanoic). Ion \(Ag^+\) trong phức bạc amoniac sẽ bị khử thành bạc kim loại \((Ag)\) kết tủa.
Phương trình hóa học của phản ứng là:
\[CH_3CH_2CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^o} CH_3CH_2COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O\]
Giải thích: Trong phản ứng này, một phân tử anđehit (propanal) bị oxi hóa, nhường 2 electron. Mỗi ion \(Ag^+\) nhận 1 electron để tạo thành \(Ag\) kim loại. Do đó, tỉ lệ mol giữa anđehit và \(Ag\) kết tủa là 1:2.
Bước 3: Tính số mol của propanal.
Khối lượng mol của propanal \(CH_3CH_2CHO\) (C3H6O) là:
\[M_{C_3H_6O} = 3 \times M_C + 6 \times M_H + 1 \times M_O = 3 \times 12 + 6 \times 1 + 1 \times 16 = 36 + 6 + 16 = 58 \text{ g/mol}\]
Số mol của propanal là:
\[n_{C_3H_6O} = \frac{m}{M} = \frac{5,8}{58} = 0,1 \text{ mol}\]
Giải thích: Để chuyển đổi từ khối lượng chất sang số mol, chúng ta sử dụng công thức \(n = \frac{m}{M}\), trong đó \(n\) là số mol, \(m\) là khối lượng và \(M\) là khối lượng mol.
Bước 4: Tính số mol của bạc (Ag) kết tủa.
Dựa vào phương trình hóa học ở Bước 2, ta thấy tỉ lệ mol giữa propanal và bạc kết tủa là 1:2.
Vậy, số mol bạc kết tủa là:
\[n_{Ag} = 2 \times n_{C_3H_6O} = 2 \times 0,1 = 0,2 \text{ mol}\]
Giải thích: Tỉ lệ mol từ phương trình hóa học giúp chúng ta xác định lượng chất sản phẩm dựa trên lượng chất phản ứng đã biết.
Bước 5: Tính khối lượng bạc (Ag) kết tủa.
Khối lượng mol của bạc \(Ag\) là \(108 \text{ g/mol}\).
Khối lượng bạc kết tủa \(m\) là:
\[m = n_{Ag} \times M_{Ag} = 0,2 \times 108 = 21,6 \text{ gam}\]
Giải thích: Để tính khối lượng chất từ số mol, chúng ta dùng công thức \(m = n \cdot M\).
Kết luận:
Vậy, khối lượng kết tủa bạc thu được sau phản ứng là 21,6 gam.
Hy vọng qua bài giải chi tiết này, các em đã hiểu rõ cách làm bài tập liên quan đến phản ứng tráng bạc của anđehit. Hãy ghi nhớ các bước và cách áp dụng công thức nhé!
Đáp án + giải thích các bước giải:
\(n_{C_2H_5CHO}=\frac{5,8}{58}=0,1(mol)\)
Phương trình hóa học :
\(C_2H_5CHO+2AgNO_3+3NH_3+H_2O \to 2Ag↓+C_2H_5COONH_4+2NH_4NO_3\)
\(\xrightarrow[]{\text{Theo PTHH}}n_{Ag}=2.n_{C_2H_5CHO}=2.0,1=0,2(mol)\)
\( \to m=m_{Ag}=0,2.108=21,6(g)\)
Đáp án:
\(m=21,6(g)\)
Giải thích các bước giải:
\(n_{CH_3CH_2CHO}=5,8:58=0,1(mol)\\ CH_3CH_2CHO+2AgNO_3+3NH_3+H_2O\to 2Ag+2NH_4NO_3+CH_3CH_2COONH_4\\ n_{Ag}=0,1.2=0,2(mol)\\ \to m=0,2.108=21,6(g)\)