Phương pháp giải một số dạng bài tập về amin

Dạng 1: Lý thuyết về amin

* Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A. Amin được cấu thành bằng cách thay thế H của NH₃ bằng một hay nhiều gốc hiđrocacbon.

B. Bậc của amin là bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nhóm amin.

C. Tùy thuộc cấu trúc của gốc hidrocacbon, có thể phân biệt thành amin no, chưa no và thơm.

D. Amin có từ 2 nguyên tử cacbon trong phân tử, bắt đầu xuất hiện hiện tượng đồng phân.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Bậc của amin là số nguyên tử H trong phân tử NH₃ bị thế bởi nhóm hidro cacbon

=> B sai

Đáp án B

Ví dụ 2: Số đồng phân amin bậc một ứng với công thức phân tử C₄H₁₁N là :

A. 2.

B. 5.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Đối với amin, có 2 loại đồng phân là đồng phân mạch C và đồng phân vị trí nhóm chức.

Các đồng phân amin bậc 1 ứng với công thức phân tử C₄H₁₁N là:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂ (1)

CH₃-CH₂-CH(NH₂)-CH₃ (2)

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-NH₂ (3)

CH₃-C(CH₃)(NH₂)-CH₃ (4)

Đáp án D.

Ví dụ 3: Nguyên nhân amin có tính bazơ là :

A. Có khả năng nhường proton.                  

B. Trên N còn một đôi electron tự do có khả năng nhận H⁺.

C. Xuất phát từ amoniac.                                

D. Phản ứng được với dung dịch axit.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Nguyên nhân amin có tính axit là do trên N còn 1 đôi electron tự do có khả năng nhận H⁺

Đáp án B

Ví dụ 4: Hãy sắp xếp các chất sau đây theo trật tự tăng dần tính bazơ : (1) amoniac ; (2) anilin ;

(3) etylamin ; (4) đietylamin ; (5) kalihiđroxit.

A. (2) < (1) < (3) < (4) < (5).  

B. (1) < (5) < (2) < (3) < (4).

C. (1) < (2) < (4) < (3) < (5). 

D. (2) < (5) < (4) < (3) < (1).

Hướng dẫn giải chi tiết:

Để xét tính bazo của aminno axit, phụ thuộc vào gốc hidrocacbon liên kết với nhóm amino.

Gốc hidro cacbon đẩy e => Làm tăng tính bazo của amin hơn so với NH₃

Gốc hidrocacbon hút e => Làm giảm tính bazo của amin hơn so với NH₃

Anilin có chứa nhóm hút e

=> Tính bazo của anilin nhỏ hơn so với NH₃ (I)

(4) có nhiều gốc đẩy e hơn so với (3)

=> dietyl amin > etylamin > amoniac (II)

=> Ta có được thứ tự là: (2) < (1) < (3) < (4) < (5)

Đáp án A

Dạng 2: Amin tác dụng với dung dịch axit, muối

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Bản chất của phản ứng của amin tác dụng với dung dịch axit là:

-NH₂ + H⁺ → -NH₃⁺

(Phản ứng xảy ra tương tự với amin bậc 2, bậc 3)

- Các amin no có khả năng phản ứng được với dung dịch muối của một số kim loại tạo hidroxit kết tủa

VD: -NH₂ + Fe³⁺ + H₂O → -NH₃⁺ + Fe(OH)₃

* Lưu ý: NH₃ không có khả năng hòa tan được Al(OH)₃ (Khác với dung dịch kiềm)

- NH₃ không tạo kết tủa với muối của dung dịch đồng, bạc, …

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Cho 10 gam amin đơn chức X  phản ứng hoàn toàn với HCl (dư), thu được 15 gam muối. Số đồng phân cấu tạo của X là :

A. 5.

B. 8.

C. 7.

D. 4.

Hướng dẫn giải chi tiết

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m HCl phản ứng = m muối – m X

=> m HCl = 15 – 10 = 5 gam

=> n HCl = 5/36,5 (mol)

Ta có : n X = n HCl = 5/36,5 (X là amin đơn chức nên sẽ phản ứng với HCl theo tỉ lệ 1:1)

=> M X = 10 : 5 /36,5 = 73 (gam/mol)

=> X là : C₄H₁₁N

Các đồng phân của X là:

* Amin bậc 1:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂ (1)

CH₃-CH₂-CH(NH₂)-CH₃ (2)

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-NH₂ (3)

(CH₃)₂-C(NH₂)-CH₃ (4)

* Amin bậc 2:

CH₃-NH-CH₂-CH₂-CH₃ (5)

CH₃-NH-CH(CH₃)-CH₃ (6)

CH₃-CH₂-NH-CH₂-CH₃ (7)

* Amin bậc 3:

(CH₃)₂N-CH₂-CH₃ (8)

Đáp án B.

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm metylamin, etylamin và propylamin có tổng khối lượng 21,6 gam là và tỉ lệ về số mol là 1 : 2 : 1. Cho hỗn hợp X trên tác dụng hết với dung dịch HCl thu được dung dịch chứa bao nhiêu gam muối ?

A. 36,2 gam.

B. 39,12 gam.

C. 43,5 gam.

D. 40,58 gam.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi số mol của CH₃NH₂, C₂H₅NH₂, C₃H₇NH₂ lần lượt là x, 2x, x (mol)

Khối lượng của 3 amin là 21,6 gam

=> 31x + 45.2x + 59x = 21,6 => x = 0,12

Tổng số mol của 3 amin là : 0,12 + 0,12 .2 + 0,12 = 0,48 (mol)

=> n HCl = n Amin = 0,48 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m Amin + m HCl = m Muối

=> m Muối = 21,6 + 0,48 . 36,5 = 39,12 gam

Đáp án B

Ví dụ 3: Cho 21,9 gam amin đơn chức X phản ứng hoàn toàn với dung dịch FeCl₃ (dư), thu được 10,7 gam kết tủa. Số đồng phân cấu tạo bậc 1 của X là :

A. 5.

B. 8.

C. 7.

D. 4.

Hướng dẫn giải chi tiết

Ta có phương trình phản ứng:

3RNH₂ + Fe³⁺ + H₂O → 3[RNH₃]⁺ + Fe(OH)₃ (1)

n Fe(OH)₃ = 10,7 : 107 = 0,1 (mol)

n Amin = 3 n Fe(OH)₃ = 0,3 mol

=>Khối lượng mol của amin là: 21,9 : 0,3 = 73 gam/mol

=> X là : C₄H₉NH₂

=> Số đồng phân cấu tạo bậc 1 của X là:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂ (1)

CH₃-CH₂-CH(NH₂)-CH₃ (2)

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-NH₂ (3)

CH₃-C(CH₃)(NH₂)-CH₃ (4)

Đáp án D.

Dạng 3: Bài toán đốt cháy amin

* Một số lưu ý cần nhớ:

Ta xét amin no, đơn chức mạch hở:

C_nH_2n+3N + \(\frac{{6n + 3}}{4}\)O₂ → n CO₂ + \(\frac{{2n + 3}}{2}\)H₂O + ½ N₂

Từ phương trình ta nhận thấy:

\(\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{{H_2}O}}}} = \frac{{2n}}{{2n + 3}}\). và \({n_{{C_n}{H_{2n + 3}}N}} = \frac{{{n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}}}{{1,5}}\)

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai amin no, đơn chức, là đồng đẳng liên tiếp, thu được 2,24 lít khí CO₂ (đktc) và 3,6 gam H₂O. Công thức phân tử của2 amin là :

A. CH₅N và C₂H₇N.

B. C₂H₇N và C₃H₉N.

C. C₃H₉N và C₄H₁₁N.

D. kết quả khác.

Hướng dẫn giải chi tiết:

n H₂O = 3,6 : 18 = 0,2 (mol)

 n CO₂ = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol)

=> Số mol của hỗn hợp amin là : (0,2 – 0,1) : 1,5 = 0,2/3 (mol)

Số nguyên tử C trung bình có trong hỗn hợp amin là:

n CO₂ : n Amin = 0,1 : 0,2/3 = 1,5

2 amin thuộc dãy đồng đẳng liên tiếp

=> Công thức của 2 amin là CH₅N và C₂H₇N

Đáp án A.

Ví dụ 2: :  Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 16,80 lít khí CO₂ ; 2,80 lít N₂ (các thể tích đo ở đktc) và 20,25 gam H₂O. CTPT của X là :

A. C₄H₉N.                  

B. C₃H₇N.

C. C₂H₇N.

D. C₃H₉N

Hướng dẫn giải chi tiết:

n N₂ = 2,8 : 22,4 = 0,125 (mol)

n Amin  = n N (có trong amin) = 0,125 . 2 = 0,25 (mol)

n CO₂ = 16, 8 : 22,4 = 0,75 (mol)

=> Số nguyên tử C có trong amin là: 0,75 : 0,25 = 3

n H₂O = 20,25 : 18 = 1,125 (mol)

=> Số nguyên tử H có trong amin là: 1,125 . 2 : 0,25 = 9

=> CTPT của amin là: C₃H₉N

Đáp án D.

Dạng 4: Bài toán về phản ứng của amin với HNO₂ và phản ứng thế ở vòng benzen

* Một số lưu ý cần nhớ:

Amin bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường cho ancol hoặc phenol và giải phóng nitơ. Ví dụ :

C₂H₅NH₂+HONO→ C₂H₅OH + N₂ + H₂O

Anilin và các amin thơm bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thấp (0 - 5^oC) cho muối điazoni :

C₆H₅NH₂+ HONO + HCl \(\xrightarrow{0-{{5}^{o}}C}\) C₆H₅N₂⁺Cl^- + 2H₂O

                                              phenylđiazoni clorua

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: 0,1 mol etylamin tác dụng hết với dung dịch HNO₂ dư thu được V lít khí N₂. Giá trị của V là

Hướng dẫn giải chi tiết:

C₂H₅NH₂ + HNO₂ → C₂H₅OH + N₂ + H₂O

   0,1 mol                  →                0,1 mol

=> V = 0,1.22,4 = 2,24 lít

Ví dụ 2: Hỗn hợp 1,07 gam hai amin đơn chức bậc nhất kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng phản ứng vừa hết với axit Nitrơ ở nhiệt độ thường tạo nên dung dịch X. Cho X phản ứng với Na dư thu được 0,03 mol H₂. Công thức 2 amin là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Đặt công thức trung bình của 2 amin là \(\overline{R}N{{H}_{2}}\).

Sơ đồ phản ứng :

\(\overline{R}N{{H}_{2}}\,\,(a\,\,mol)\xrightarrow{+HN{{O}_{2}}}\left\{ \begin{align}& \overline{R}OH\,\,(a\,\,mol) \\ & {{H}_{2}}O\,\,\,\,(a\,\,mol) \\ \end{align} \right.\xrightarrow{+Na}\,\frac{1}{2}{{H}_{2}}\,\,(a\,\,mol)\)

Theo sơ đồ ta thấy số mol 2 amin là 0,03 mol.

Vậy \(\overline R  + 16 = \frac{{1,07}}{{0,03}} = 35,667 \Rightarrow \overline R  = 19,66 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{R_1}\,\,:{}\,\,C{H_3} - \\{R_2}\,\,:{}\,\,{C_2}{H_5} - \end{array} \right.\)