Các Công Thức Hóa Học Lớp 11 – Tổng Hợp Kiến Thức Đầy Đủ, Chi Tiết

1. Tổng hợp các công thức hóa học lớp 11: hóa học vô cơ

1.1. Sự điện li

1.1.1. Khái niệm sự điện li và độ điện li

• Sự điện li là quá trình phân ly các chất trong nước ra ion âm (anion) và ion dương (cation)

Các dung dịch như muối, axit hay bazo có thể dẫn được điện là do sự điện li này.

• Tỷ số giữ phần tử phân li ra ion (n) với tổng số phân tử hoà tan ($n_{0}$) là độ điện li. Độ điện li thường được ký hiệu là $alpha$ (alpha)

$alpha=frac{n}{n_{0}}$(%)

1.1.2. Mối liên hệ giữa hằng số điện li và độ điện li

• Hằng số điện li là một đại lượng thể hiện độ mạnh của một axit trong dung dịch. Hằng số điện li thường được ký hiệu là $K_{a}$

• Độ điện li là mức độ chuyển hoá trong quá trình điện li

• Sự liên hệ của độ điện li và hằng số điện li

Xét cân bằng (*), giả sử nồng độ ban đầu là co và độ điện li

1.1.3. Hằng số điện li và cân bằng điện li

Cân bằng điện li là các chất điện li yếu trong dung dịch xuất hiện cân bằng hóa học.

Ví dụ: $AXrightarrow A^{+}+X^{-}$

Trong dung dịch, khi tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch thì sẽ xuất hiện cân bằng điện li.

Xét đối với cân bằng (*), hằng số điện li được xác định được:

$K=frac{left [ A^{+} right ]left [ X^{-} right ]}{left [ AX right ]}$

Ví dụ: Đối với axit axetic $CH_{3}COOH$

$CH_{3}COOHrightarrow H^{+}+CH_{3}COO^{-}$

Ta có: $K=frac{left [ H^{+} right ]left [ CH3COO^{-} right ]}{left [ CH_{3}COOHright ]}=2.10^{-5}$ (ở $25^{circ}$)

Hằng số điện li không phụ thuộc vào nồng độ mà chỉ phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ.

1.2. Nitơ, Photpho

1.2.1. Các công thức hóa học về hợp chất Nitơ

- Axit Nitric: $HNO_{3}$

• $HNO_{3}$ không bền khi có ánh sáng, khi đó sẽ phân huỷ một phần tạo thành $NO_{2}$

Công thức phân huỷ:

$4HNO_{3}rightarrow 4NO_{2}+O_{2}+2H_{2}O$

• Khi tác dụng với kim loại, hợp chất của Nitơ này có thể oxi hoá hầu hết các kim loại(trừ Au và Pt)

• Muối amoni NH4+ Và NO3-

Các công thức hoá học quan trọng:

• Tác dụng với dung dịch kiềm và giải phóng khí NH3

$NH4^{-}+OH^{-}rightarrow NH_{3}+H_{2}O$

• Bị nhiệt phân huỷ

TH1: Muối amoni của axit không có tính oxi hoá

Oxi hoá $overset{t^{o}}{rightarrow}NH3+ axit$

NH4Cl$overset{t^{o}}{rightarrow}NH3+ HCl$

TH2: Muối amoni của axit có tính oxi hoá

$overset{t^{o}}{rightarrow}N_{2}(N_{2}O)$

$NH_{4}NO_{2}overset{t^{o}}{rightarrow}N_{2}+2H_{2}O$

1.2.2. Công thức hóa học về Photpho

• Tính oxi hoá:

P+KL$overset{t^{o}}{rightarrow}$photo phua kim loại

VD: $2P+3Caoverset{t^{o}}{rightarrow}Ca_{3}P_{2}$

• Tính khử:

• Tính khử:

• Axit photphoric

• Phản ứng thuỷ phân của muối Photphat

$PO_{4}^{3-}+H_{2}Oleftrightarrow HPO_{4}^{2-}$

$H_{2}PO_{4-}+H_{2}Oleftrightarrow H_{3}O^{+}+HPO_{4}^{2+}$

Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng hợp kiến thức và phương pháp mọi dạng bài tập độc quyền của VUIHOC ngay

1.3. Cacbon - silic

1.3.1. Cacbon và các hợp chất của cacbon

• Tính oxi hoá

• Tác dụng với Hidro:

$C+2H2overset{(t^{0},xt)}{rightarrow}CH4$

• Kim loại:

$Al+Coverset{(t^{o})}{rightarrow}Al_{4}C_{3}$

• Cacbonđioxit ($CO_{2}$)

• Phản ứng với dung dịch kiềm:

$CO_{2}+OH^{-}rightarrow HCO_{3}^{-}$

$CO_{2}+2OH^{-}rightarrow CO_{3}^{2-}+H_{2}O$

• Muối cacbonat

CO2 phản ứng với dung dịch kiềm tạo ra 2 muối HCO3- và CO32-

1.3.2. Silic và hợp chất của silic.

• Công thức hoá học về tính khử và tính oxi hoá của Silic

• Tính khử:

$Si^{0}+2F_{2}rightarrow Si^{+4}F_{4}$

$Si^{0}+O_{2}rightarrow Si^{+4}O_{2}$

$Si^{0}+2NaOH+H_{2}Orightarrow Na_{2}Si^{+4}O_{3}+2H_{2}$

• Tính oxi hoá:

$2Mg+Si^{0}overset{t^{o}}{rightarrow} Mg_{2}Si^{-4}$

2. Các công thức hóa học lớp 11: hóa hữu cơ

2.1. Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ

2.1.1. Xác định thành phần nguyên tố

Để xác định thành phần nguyên tố ta sử dụng hai bước sau:

Bước 1: Tìm khối lượng m của các nguyên tố:

$m_{c}=frac{12}{44}.m_{CO_{2}}=12.n_{CO_{2}}(g)$

$m_{H}=frac{2}{18}.m_{H_{2}O}=2.n_{H_{2}O}(g)$

$m_{N}=frac{V_{N_{2}}}{22,4}.28=28.n_{N_{2}}(g)$

$m_{N}=frac{12}{46}.m_{NO_{2}}=14.n_{NO_{2}}(g)$

$m_{O}=m_{A}-(m_{C}+m_{H}+m_{N})$

Bước 2: Xác định % khối lượng các nguyên tố có trong $m_{A}$ gam hợp chất:

%C = frac{m_{C}}{m_{A}} . 100%

%H = frac{m_{H}}{m_{A}} . 100%

%N = frac{m_{N}}{m_{A}} . 100%

%C = 100% - (%C + %H + %N)

2.1.2. Xác định khối lượng phân tử của chất hữu cơ

TH1: Cho tỉ khối hơi:

$dA/B=frac{M_{A}}{M_{B}}Rightarrow M_{A}=M_{B} .dA/B$

$dA/kk=frac{M_{A}}{M_{kk}}Rightarrow M_{A}=29 .dA/B$

TH2: Cho thể tích phân tử gam:

$n_{A}=frac{VA(l)}{22.4}Leftrightarrow M_{A}=frac{m_{A}}{n_{A}}$

2.1.3. Xác định công thức phân tử

TH1: Dựa vào công thức ĐGN mà xác định

$x :y :z :t=frac{m_{C}}{12} :frac{m_{H}}{1} :frac{m_{O}}{16} :frac{m_{N}}{14}$

$x :y :z :t=frac{%C}{12} :frac{%H}{1} :frac{%O}{16} :frac{%N}{14}$

TH2: Dựa vào thành phần nguyên tố mà xác định

$frac{M_{A}}{m_{A}}=frac{12x}{m_{C}}=frac{y}{m_{H}}=frac{16z}{m_{O}}=frac{14t}{m_{N}}$

$frac{MA}{100%}=frac{12x}{%C}=frac{y}{%H}=frac{16z}{%O}=frac{14t}{%N}$

TH3: Dựa vào phương trình phản ứng đốt cháy:

$C_{X}H_{y}O_{z}N_{t}+frac{4x+y-2z}{4}O_{2}overset{t^{o}}{rightarrow} xCO_{2}+frac{y}{2}H_{2}O+frac{t}{2}N_{2}$

$frac{1}{n_{A}}=frac{frac{4x+y+2z}{4}}{n_{O}}=frac{x}{n_{CO_{2}}}=frac{frac{y}{2}}{n_{H_{2}O}}=frac{frac{t}{2}}{n_{N_{2}}}$

• Nếu đề bài cho đầy đủ các tỷ lệ trên => xác định được cụ thể các giá trị của x, y, z, t => xác định công thức phân tử

• Nếu đề bài cho thiếu một trong các tỉ lệ trên => ta chỉ xác định được tỉ lệ x : y : z : t => Chỉ xác định được công thức ĐGN

2.2. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

2.2.1. Xác định thành phần phần trăm khối lượng nguyên tố

$C_{x}H_{y}O_{z}N_{t}(a g) rightarrow m_{CO_{2}}(g)+m_{H_{2}O}+V_{N_{2}}$(lít)

Ta có:

$n_{C}=n_{CO_{2}}Rightarrow m_{C}=12n_{CO_{2}}Rightarrow$ %C$=frac{m_{C}}{a}.100%$

$n_{H}=2n_{H_{2}O}Rightarrow m_{H}=2.n_{H_{2}O}Rightarrow$ %H$=frac{m_{H}}{a}.100%$

$n_{N}=2n_{N_{2}}Rightarrow m_{N}=28n_{N_{2}}Rightarrow$ %N$=frac{m_{N}}{a} .100%$

%O = 100% - %C - %H - %N

2.2.2. Lập công thức

• Lập công thức đơn giản nhất

Lập công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ CXHyOzNt là tìm tỉ lệ:

$x :y :z :t=n_{C} :n_{H} :n_{O} :n_{N}$

$x :y :z :t=frac{%C}{12} :frac{%H}{1} :frac{%O}{16} :frac{%N}{14}$

• Lập CTPT của hợp chất hữu cơ

• Dựa vào tỉ lệ phần trăm khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất:

Ta có phương trình:

$C_{x}H_{y}O_{z}Rightarrow xC + yH + zO$

M(g) 12x(g) y(g) 16z(g)

Từ đó ta có tỉ lệ:

$frac{M}{100%}=frac{12x}{%C}Rightarrow x=frac{M.%C}{12.100%}$

$frac{M}{100%}=frac{y}{%H}Rightarrow y=frac{M.%H}{100%}$

$frac{M}{100%}=frac{16z}{%O}Rightarrow zfrac{M.%O}{16.100%}$

• Qua công thức đơn giản nhất:

Nếu hợp chất hữu cơ M có công thức đơn giản nhất là CaHbOc thì có công thức phân tử dạng (CaHbOc)n

Dựa trên khối lượng mol phân tử của Mx ta tính n rồi từ đó tìm được CTPT của X

• Xác định theo khối lượng sản phẩm của phản ứng đốt cháy

Phản ứng đốt cháy:

$C_{x}H_{y}O_{z}+(x+frac{y}{4}-frac{z}{2})O_{2}rightarrow xCO_{2}+frac{y}{2}H_{2}O$

1 mol x mol $frac{y}{2}$ mol

a mol $n_{CO_{2}} n_{H_{2}O}$

Ta có tỉ lệ

$frac{1}{a}=frac{x}{n_{CO_{2}}Rightarrow x=frac{n_{CO_{2}}}{a}$

$frac{1}{a}=frac{y}{2n_{H_{2}O}Rightarrow y=frac{n_{H_{2}O}}{a}$

$12x+y+16z=MRightarrow z= frac{M-12x-y}{16}$

Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình thi Toán THPT Quốc gia sớm đạt 9+

3. Các công thức hóa học lớp 11 về Hidrocacbon

3.1. Đốt cháy Hidrocacbon

Phương trình đốt cháy:

Ví dụ:

3.2. Tính số đồng phân Hidrocacbon

3.2.1. Đồng phân ankan

• CTTQ: CnH2n+2 (n ≥ 1)

• Công thức tính nhanh: 2n-4 + 1(3 < n < 7)

3.2.2. Đồng phân anken

• CTTQ: CnH2n (n ≥ 2).

3.2.3. Đồng phân ankin

• CTTQ: CnH2n-2 (n ≥ 2)

• Tính nhanh đồng phân ankin: Với 2C mang nối ba, mỗi C sẽ liên kết với 1 nhóm thế (có thể giống hoặc khác nhau).

3.2.4. Đồng phân benzen

• CTTQ: CnH2n-6 (n ≥ 6).

• Công thức tính số đồng phân:

$(n-6)^{2}(7leq nleq 9)$

3.2.5. Đồng phân ancol:

• CTTQ của ancol no, đơn, hở: CnH2n+1OH hay CnH2n+2O (n ≥ 1)

• Công thức tính số đồng phân: 2n-2 (n < 6)

3.2.6. Đồng phân ete

• CTTQ của ete no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+2O (n ≥ 2).

• Công thức tính số đồng phân: (2 < n < 5)

3.2.7. Đồng phân phenol

• CTTQ: CnH2n-6O (n ≥ 6)

• Công thức tính số đồng phân: 3n-6 (6 < n < 9)

3.2.8. Đồng phân anđehit:

• CTTQ của anđehit no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO (n ≥ 1). Trong phân tử chứa một nối đôi ở nhóm chức CHO.

• Công thức tính số đồng phân: 2n-3 (n < 7)

3.2.9. Đồng phân xeton:

• CTTQ của xeton no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO (n ≥ 3). Trong phân tử chứa một nối đôi ở nhóm chức CO.

• Công thức tính số đồng phân: 3 < n < 7

3.2.10. Đồng phân axit:

• CTTQ của axit no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO2 (n ≥ 1). Trong phân tử chứa một nối đôi ở nhóm chức COOH

• Công thức tính số đồng phân: 2n-3 (n < 7)

3.3. Phản ứng thế Halogen

3.3.1. Dẫn xuất monohalogen

• Ankan + Halogen tỉ lệ 1 : 1 thu được monohalogen

• Phương trình:

$C_{n}H_{2n+2}+Cl_{2}overset{as}{rightarrow}C_{n}H_{2n+1}Cl+HCl$

$C_{n}H_{2n+2}+Broverset{as}{rightarrow}C_{n}H_{2n}+1Br+HBr$

3.3.2. Dẫn xuất đi, tri...halogen:

• Ankan + Halogen tỉ lệ 1 : 2, 1 : 3,...

• Phương trình

$C_{3}H_{8}+xBr_{2}overset{as}{rightarrow}C_{3}H_{8-x}Br_{x}+xHBr$

$C_{3}H_{8}+xCl_{2}overset{as}{rightarrow}C_{3}H_{8-x}Cl_{x}+xHCl$

3.4. Phản ứng cracking

• Phương trình

$C_{n}H_{2n+2}overset{t^{o},xt}{rightarrow} C_{n}H_{2n}+H_{2}$

Anken Anken

$C_{n}H_{2n+2}overset{t^{o},xt}{rightarrow} C_{x}H_{2x}+C_{y}H_{2y+2} (x+y=n)$

Ankan Anken Ankan khác

3.5. Phản ứng cộng

3.5.1. Phản ứng cộng H2

• PTTQ: $C_{n}H_{2n-2k}+kH_{2}overset{t^{o},xt}{rightarrow}C_{n}H_{2n+2}$

3.5.2. Phản ứng cộng Brom

• Phương trình:

4. Các công thức hóa học lớp 11 về đồng phân Hidrocacbon

4.1. Tính số đồng phân của ankan

• CTTQ:

• CnH2n+2 (n ≥ 1)

• Công thức tính nhanh: 2n-4 + 1 (3 < n < 7)

4.2. Tính số đồng phân của RH thơm, đồng đẳng benzen

Đồng phân phenol

• CTTQ:

• CnH2n-6O (n ≥ 6)

• Công thức tính số đồng phân: 3n-6 (6 < n < 9)

Đồng phân benzen

• CTTQ:

• CnH2n-6 (n ≥ 6).

• Công thức tính số đồng phân: $(n - 6)^{2}(7leq nleq 9$

Hoá 11 với sự kết hợp giữa hoá học vô cơ và hữu cơ có lẽ là một nỗi sợ đối với khá nhiều em học sinh. Bài viết trên đã tổng hợp các công thức hóa học lớp 11 một cách đầy đủ và dễ hiểu nhất. Để làm được các phần bài tập các em cần phải nắm chắc các công thức và áp dụng thuần thục vào các phần bài tập. Các em học sinh truy cập ngay nền tảng Vuihoc.vn và đăng ký tài khoản để ôn luyện ngay hôm nay nhé!