SKKN Áp dụng phương pháp tăng giảm số mol chất trước và sau phản ứng để giải một số loại bài tập trong Hóa học hữu cơ

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HÓA 
TRƯỜNG THPT HÀ TRUNG
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM SỐ MOL CHẤT TRƯỚC VÀ SAU PHẢN ỨNG ĐỂ GIẢI MỘT SỐ LOẠI BÀI TẬP TRONG HÓA HỌC HỮU CƠ
Người thực hiện: Lê Mộng Quyên
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh mực: Hóa học
THANH HOÁ NĂM 2018
MỤC LỤC
1. Mở đầu..1 
 1.1. Lý do chọn đề tài.1
 1.2. Mục đích nghiên cứu.......1
 1.3. Đối tượng nghiên cứu..1
 1.4. Phương pháp nghiên cứu.1
 1.5. Những điểm mới của SKKN...2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.. 2
 2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm2
 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm3
 2.3. Giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề..3
 2.3.1. Dạng 1: Phương pháp tăng số mol chất 3
 2.3.2. Dạng 2: Phương pháp giảm số mol chất .9
 2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục17
3. Kết luận, kiến nghị..18
 3.1. Kết luận18
 3.2. Kiến nghị...19
Tài liệu tham khảo ..20
1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài
 	Đối với môn Hóa học đề thi trung học phổ thông quốc gia (THPTQG) năm học 2017-2018 về hình thức thi, số lượng câu hỏi và thời gian làm bài không thay đổi so với năm 2016-2017, điểm mới là về kiến thức tập trung chủ yếu vào chương trình hóa học lớp 11 và 12. Bám sát nội dung các đề thi THPTQG của những năm gần đây (2015-2016; 2016-2017), đặc biệt là đề thi minh họa năm 2017-2018 mà Bộ Giáo dục và Đào tạo công bố. Bài tập sử dụng phương pháp tăng giảm số mol chất trong hóa học hữu cơ là một dạng bài tập nằm trong chương trình và thường xuyên có mặt trong các đề thi THPTQG.
	Bài tập sử dụng phương pháp tăng giảm số mol chất trước và sau phản ứng trong hóa học hữu cơ là phần kiến thức hay nhưng tương đối khó với nhiều học sinh, vì thế khi gặp các em thường lúng túng trong việc tìm ra phương pháp và kĩ năng giải phù hợp. 
Nắm bắt được sự khó khăn của người học hoá học hữu cơ, bằng những kiến thức hiện có và suy nghĩ tìm tòi tôi mạnh dạn đưa ra sáng kiến kinh nghiệm về một mảng của lĩnh vực giải bài tập hoá học hữu cơ : "Áp dụng phương pháp tăng giảm số mol chất trước và sau phản ứng để giải một số loại bài tập trong hoá học hữu cơ" nhằm giúp học sinh phổ thông nhận ra các dạng bài tập thuộc phương pháp này từ đó đưa ra kết quả nhanh nhất và chính xác. Góp phần cho người học tạo nên luồng tư duy mạch lạc, có cái nhìn sâu hơn về hoá học – môn khoa học tự nhiên đã, đang và sẽ mãi có những đóng góp quan trọng cho cuộc sống con người.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Khi tiến hành nghiên cứu đề tài "Áp dụng phương pháp tăng giảm số mol chất trước và sau phản ứng để giải một số loại bài tập trong hoá học hữu cơ" tôi đặt ra mục đích:
Giúp học sinh nhận diện tốt dạng bài tập sử dụng "Phương pháp tăng giảm số mol chất trước và sau phản ứng trong hoá học hữu cơ", áp dụng tốt phương pháp để giải quyết nhanh và hiệu quả.
Phát triển tối đa năng lực tư duy, năng lực phát hiện vấn đề, kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm hóa học cho học sinh.
Góp phần nâng cao hứng thú, sự say mê, tích cực, chủ động tự học của học sinh trong quá trình học tập.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
	Các bài tập đề hiđro hóa của ankan, crackinh ankan, hiđro hóa của hiđrocacbon không no, hiđro hóa các hợp chất hữu cơ có nhóm chức.
	Học sinh lớp 11 và lớp 12 THPT.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
	Phương pháp nghiên cứu cơ sở lí thuyết.
Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài: sách giáo khoa, tài liệu tham khảo phương pháp dạy học hóa hữu cơ, chuyên đề hóa hữu cơ
	Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin.
Tìm hiểu thực tiễn dạy học của môn học thông qua việc giảng dạy trực tiếp trên lớp, tham gia dự giờ lấy ý kiến của đồng nghiệp trong tổ nhóm chuyên môn. Từ đó xác định những khó khăn, hạn chế và tìm hướng khắc phục.
Tham khảo ý kiến đồng nghiệp, thu thập thông tin phản hồi từ học sinh khi tiến hành nội dung dạy học.
Phương pháp thực nghiệm.
Dựa trên kế hoạch môn học, kế hoạch dạy bồi dưỡng, soạn giáo án các tiết dạy có áp dụng sáng kiến kinh nghiệm, thực hiện các tiết dạy tại nhà trường nhằm kiểm chứng kết quả nghiên cứu của đề tài và đưa ra những đề xuất cần thiết.
Phương pháp thống kê, xử lí số liệu.
Thông qua kết quả kiểm tra – đánh giá thường xuyên và định kì học sinh, xử lí thống kê toán học trên cả 2 nhóm đối chứng và thực nghiệm để rút ra những kết luận và đề xuất.
1.5. Những điểm mới của SKKN
	Phát hiện và phân loại những phản ứng hóa học hữu cơ có sự biến đổi về số mol chất trước và sau phản ứng.
	Xây dựng được công thức tính của sự biến đổi số mol chất trước và sau phản ứng trong hóa học hữu cơ. Từ đó áp dụng giải các bài tập có liên quan.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
Dựa vào sự biến đổi (tăng hoặc giảm) số phân tử (số mol) hợp chất hữu cơ trước và sau khi tham gia phản ứng.
Cơ sở của đề tài dựa vào hai loại phản ứng hữu cơ cơ bản sau:
Phản ứng cộng hiđro hay còn gọi là phản ứng hiđro hoá.
Thí dụ:
 C2H2 + 2H2 à C2H6
Nhận thấy: Số phân tử khí tham gia phản ứng là 3; Số phân tử khí tạo thành là 1; Vậy sự biến đổi số phân tử khí (∆n) ∆ngiảm = 2.
Phản ứng tách hiđro (phản ứng đề hiđro hoá) và phản ứng crăckinh.
Thí dụ phản ứng đề hiđro hoá: 
 C4H10 à H2 + C4H8 (1)
Thí dụ phản ứng crăckinh: 
 C4H10 à CH4 + C3H6 (2)
Nhận thấy: Trong 2 phản ứng (1) và (2) Số phân tử khí tham gia phản ứng là 1; Số phân tử khí tạo thành là 2; Vậy sự biến đổi số phân tử khí (∆n) ∆ntăng = 1.
Nhận xét: Về hình thức biến đổi phân tử hợp chất hữu cơ khi tham gia phản ứng ta thấy phản ứng tách và phản ứng cộng có hình thức biến đổi ngược nhau.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
 Trong phản ứng hoá học hữu cơ có những hình thức biến đổi ngược nhau sẽ có những cách thức tìm ra kết quả tương tự nhau nhưng ngược chiều. Để có cái nhìn tổng quát về phản ứng hiđro hoá, phản ứng đề hiđro hoá và phản ứng crăckinh tôi đi tìm những điểm chung trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm: "Áp dụng phương pháp tăng giảm số mol chất trước và sau phản ứng để giải một số loại bài tập trong hoá học hữu cơ".Với hi vọng giúp học sinh THPT nhận ra các dạng bài tập thuộc phương pháp này để khi bắt gặp học sinh có thể giải quyết một cách nhanh gọn, chính xác đáp ứng được yêu cầu của phương pháp thi TNKQ hiện nay.
2.3. Giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề
2.3.1. DẠNG 1: PHƯƠNG PHÁP TĂNG SỐ MOL CHẤT TRONG HÓA HỌC HỮU CƠ
2.3.1.1. Lý thuyết
Phương pháp tăng số mol trong hóa học hữu cơ áp dụng với 2 kiểu phản ứng: phản ứng đề hiđro hoá và phản ứng crăckinh của ankan.
a. Phương trình phản ứng đề hiđro hoá của ankan 
 CnH2n+2 à CnH2n+2-2k + kH2 (n≥2;k≥1)
Khi đó số mol tăng là số mol hiđro tạo thành: 
 ∆ntăng = ns – nt = nH2 (tạo thành)
Thí dụ phân tích: Thực hiện phản ứng đề hiđro hoá a mol ankan X thu được b mol hỗn hợp Y. Biết ankan đề hiđro hóa theo phản ứng sau: 
 CnH2n+2 à CnH2n+2-2k + kH2 (n≥2;k≥1)
Tính số mol H2 tạo thành sau phản ứng?
Lời giải:
 CnH2n+2 à CnH2n+2-2k + kH2
 bđ: mol a
 pư: x x kx
 sau: a - x x kx
Ta có: nt = a 
 ns = a - x + x + kx = a + kx = b
 à∆n tăng = ns – nt = b - a = a + kx - a = kx = nH2(tạo thành)
Vậy số mol tăng là số mol H2 tạo thành.
b. Phương trình phản ứng crackinh của ankan
 CnH2n+2 à CmH2m+2 + CaH2a (a+m=n; a≥2; m≥1; n≥3)
Số mol tăng là số mol ankan phản ứng: 
 ∆n tăng = ns – nt = nankan(phản ứng) = nanken(tạo thành) = nankan(tạo thành)
Để áp dụng phương pháp tăng số mol chất trong hóa học hữu cơ đối với 2 kiểu phản ứng: phản ứng đề hiđro hoá và phản ứng crăckinh của ankan ta thường phải sử dụng thêm định luật bảo toàn khối lượng: ms = mt 
Trong đó: mt là khối lượng của ankan ban đầu
 ms là khối lượng của hỗn hợp thu được sau phản ứng 
2.3.1.2. Thí dụ minh họa
Trường hợp 1: Tách 1 phân tử hiđro hoặc phản ứng crackinh của ankan.
Phương trình phản ứng tách 1 phân tử hiđro của ankan: 
CnH2n+2 à CnH2n + H2 (n≥2)
Khi đó: k=1
Ta có: ∆n tăng = ns – nt = nH2 (tạo thành) = nankan(phản ứng)
Phương trình phản ứng tách 1 phân tử hiđro của ankan: 
CnH2n+2 à CmH2m+2 + CaH2a (a+m=n; a≥2; m≥1; n≥3)
Ta có: ∆n tăng = ns – nt = nankan(phản ứng) = nanken(tạo thành) = nankan(tạo thành)
Thí dụ 1: Thực hiện phản ứng crăckinh C4H10 được hỗn hợp A gồm CH4, C3H6, C2H6, C2H4 và C4H10. Tỉ khối hơi của hỗn hợp A so với H2 bằng 18,125. Hiệu suất của phản ứng crăckinh butan là
	A. 45% 	B. 60% 	C. 65% D. 80% 
Lời giải:
Phản ứng crăckinh: 
 C4H10 à CH4 + C3H6
 C4H10 à C2H6 + C2H4
Trước: C4H10 → Sau: X C2H6C2H4C3H6CH4C4H10
Gọi số mol C4H10 ban đầu là 1mol 
Theo phương pháp tăng số mol ta có:
à nt = 1 (mol); mt = 58 (g) = ms.
 Ms = 36,25 (g)
à ns= 5836,25 = 1,6 (mol) 
 ∆n tăng = ns – nt = 0,6 (mol) = nankan(phản ứng) 
à Hiệu suất phản ứng crăckinh butan là: 
 H = 0,61 .100% =60%
à Chọn đáp án B.
Thí dụ 2: Nhiệt phân 8,8 gam C3H8 thu được hỗn hợp khí Y gồm (CH4, C2H4, C3H6, H2 và C3H8). Biết có 90% C3H8 bị nhiệt phân. Tỉ khối của Y so với hiđro là
11,58.	B. 23,16.	C. 12,4.	D. 18,75.
Lời giải:
Phương trình hóa học:
 C3H8 CH4 + C2H4 
 C3H8 C3H6 + H2
Trước: C3H8 → Sau: X C3H8C2H4C3H6CH4H2
Theo phương tăng số mol ta có:
nC3H8(bđ) = nt = = 0,2 (mol)
mC3H8(bđ)= mt = 8,8g = mY
Theo bài:
 nC3H8(pư)=0,18 (mol)
Áp dụng: nC3H8(pư) = ns – nt 
à nY = ns = 0,2 + 0,18 = 0,38 (mol)
MY = 8,80,38 = 23,16 à dY/H2=23,162=11,58
Chọn đáp án A.
Thí dụ 3: Khi nung nóng ankan A với chất xúc tác xảy ra phản ứng tách 1 phân tử hiđro và thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 12,571. Tìm công thức phân tử của A và tính hiệu suất phản ứng?
Lời giải:
Ankan A có công thức tổng quát: CnH2n+2 ( n≥ 1)
Gọi số mol A ban đầu là 1mol à nt = nA = 1 (mol); mt = (14n + 2) (g).
 Ms = MX = 25,142
à ns = = = (mol)
∆n tăng = ns – nt = – 1 
 = = nankan(phản ứng) 
Ta có: 0 < nankan(phản ứng) 1
à 1,653 < n 3,4. 
Do n là số nguyên dương, nên ta có nghiệm: n = 2 hoặc n = 3
TH1: n = 2 à A là C2H6 có ∆n tăng 0,1932 
à Hiệu suất phản ứng: H .100% = 19,32%
TH2: n = 3 à A là C3H8 có ∆n tăng 0,75 
à Hiệu suất phản ứng: H .100% = 75%
Trường hợp 2: Ankan tách nhiều phân tử hiđro
Khi đó: k > 1
Ta có: ∆n tăng = ns – nt = nH2 (tạo thành)
Thí dụ 1: Cho etan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được một hỗn hợp 8,96 lít X (đktc) gồm etan, etilen, axetilen và hiđro. Tỷ khối của hỗn hợp X so với hiđro bằng 6. Số mol hiđro tạo thành sau phản ứng là
A. 0,24 mol	B. 0,16 mol	C. 0,40 mol	D. 0,32 mol
Lời giải:
Phương trình phản ứng như sau:
C2H6 à C2H4 + H2
C2H6 à C2H2 + 2H2
Trước: C2H6 → Sau: X C2H6C2H4C2H2H2 
Ms = MX = 6.2 = 12(g); ns = nX = 0,4 (mol)
à ms = Ms.ns = 12.0,4 = 4,8 (g) = mt ( Bảo toàn khối lượng).
à nt =mtMC2H6 = = 0,16 (mol)
∆n tăng = ns – nt = 0,4 – 0,16 = 0,24 (mol) = nH2 (tạo thành)
à Chọn đáp án A.
Thí dụ 2: Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6, H2. Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Nếu cho 0,6 mol X vào dung dịch brom (dư) thì số mol brom tối đa phản ứng là
	A. 0,48 mol	B. 0,36 mol	 	C. 0,60 mol	D. 0,24 mol
Lời giải:
Ta có phản ứng như sau:
C4H10 à C4H8 + H2
C4H10 à C4H6 + 2H2
Trước: C4H10 → Sau: X C4H10C4H8C4H6H2
Ms = MX = 58.0,4 = 23,2 (g); nX = ns = 0,6 (mol)
à ms = Ms.ns = 23,2.0,6 = 13,92 = mt ( Bảo toàn khối lượng).
à nt = mtMC4H10 = = 0,24 (mol)
∆n tăng = ns – nt = 0,6 – 0,24 = 0,36 = nH2 (tạo thành)
Cho X vào dung dịch Br2 ta có PTHH:
C4H8 + Br2 à C4H8Br2 
C4H6 + 2Br2 à C4H6Br4 
Ta thấy số mol hiđro tạo thành chính bằng số mol brom phản ứng (sau khi tác dụng với brom lại tạo hợp chất no).
Do đó: nBr2 (phản ứng) = nH2 (tạo thành) = 0,36 (mol).
à Chọn đáp án D.
Thí dụ 3: Nhiệt phân butan thu được hổn hợp X gồm 7 chất: CH4, C3H6, C2H4, C2H6, C4H8, H2, C4H6. Đốt cháy hoàn toàn X thu được 0,4 mol CO2 và 0,5 mol H2O, mặc khác X làm mất màu vừa đủ 0,12 mol brom trong dung dịch nước brom. Phần trăm khối lượng C4H6 trong hổn hợp X là
 A. 18,62%	B. 55,86%	C. 37,24%	D. 27,93%
Lời giải:
Ta có PTHH như sau:
C4H10 à CH4 + C3H6 (1)
C4H10 à C2H6 + C2H4 (2) 
C4H10 à H2 + C4H8 (3)
C4H10 à 2H2 + C4H6 (4)
Ta thấy đốt X cũng như đốt butan ban đầu. 
Do đó nC4H10 = 0,5 – 0,4 = 0,1 (mol)
Phản ứng (4) có thể viết: 
C4H10 à H2 + H2 + C4H6 (5)
Nhân xét: 
Ta thấy phản ứng (1), (2), (3) có cùng hình thức biến đổi số mol từ 1 mol phản ứng tạo 2 mol, còn phản ứng (5) 1 mol phản ứng tạo 3 mol. 
Butan từ no tách thành hiđrocacbon không no. Rồi hiđrocacbon không no tác dụng với dung dịch brom tạo no. Nên số mol tăng cũng chính là số mol brom phản ứng.
Do đó ta có: 
∆n tăng = ns – nt = nankan(pư) + nC4H6 = nBr2(pư)
à 0,1 + nC4H6 = 0,12
à nC4H6 = 0,02
à Phần trăm khối lượng C4H6 trong hỗn hợp X là:
%mC4H6 = .100% 18,62%
à Chọn đáp án A.
2.3.1.3. Bài tập vận dụng
Câu 1. Nung V ml butan thu được 35 ml hỗn hợp khí A gồm 7 khí. Cho toàn bộ hỗn hợp A lội từ từ qua dung dịch nước brom dư để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thấy khí đi ra khỏi bình có thể tích 20 ml. Hiệu suất nung butan là
A. 85%	B. 75%	C. 90%	D. 65%
Câu 2. Crăckinh V lit butan thu được hỗn hợp A gồm 5 hiđrocacbon. Trộn hỗn hợp A với H2 với tỉ lệ thể tích 3 : 1 thu được hỗn hợp khí X, dẫn X qua xúc tác Ni nung nóng sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y gồm 4 hiđrocacbon có thể tích giảm 25% so với X. Y không có khả năng làm nhạt màu dung dịch brom. Hiệu suất phản ứng crăckinh butan là
A. 80%	B. 25%	C. 50%	D. 75%
Câu 3. Nhiệt phân 13,2 gam C3H8, giả sử xảy ra hai phản ứng:
	C3H8 CH4 + C2H4	
 C3H8 C3H6 + H2
ta thu được hỗn hợp X. Biết có 80% C3H8 bị nhiệt phân, khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X là
A. 24,44	B. 20,32	C. 17,46	D. 18,36
Câu 4. Khi crăckinh V lít butan được hỗn hợp A chỉ gồm các anken và ankan. Tỉ khối hơi của hỗn hợp A so với H2 bằng 18,125. Hiệu suất của phản ứng crăckinh butan là bao nhiêu?
A. 40%	B. 60%	C. 50%	D. 70%
Câu 5. Crăkinh 40 lít butan thu được 56 lít hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6 ,C3H6 , C4H8 và một phần butan chưa bị crăkinh (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là
A. 40%	B. 20%	C. 80%	D. 20%
Câu 6. Cho etan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được một hỗn hợp 13,44 lít X (đktc) gồm etan, etilen, axetilen và hiđro. Tỷ khối của hỗn hợp X so với etan bằng 0,4. Tính số mol hiđro tạo thành sau phản ứng?
A. 0,36 mol	B. 0,24 mol	C. 0,60 mol	D. 0,48 mol
Câu 7. Cho m gam butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6, H2. Tỉ khối của X so với hiđro là 11,6. Nếu cho 0,8 mol X vào dung dịch nước brom (dư) thì có 0,48 mol brom phản ứng. Giá trị của m là
A. 6,96	B. 20,88	C. 13,92	D. 18,56
Câu 8. Tiến hành nhiệt phân hỗn hợp X gồm butan và heptan (tỉ lệ 2 : 1 về số mol) thì thu được hỗn hợp Y (Giả sử chỉ xảy ra phản ứng crăckinh ankan với hiệu suất 100%). Khối lượng mol trung bình của Y (Ytb ) là
A. 27 Ytb 54	B. 27 Ytb 36 	
C. Ytb = 36 	D. 27 Ytb 32
Câu 9. Nhiệt phân C3H8 thu được hỗn hợp X gồm H2, C2H4, CH4, C3H6, C3H8 có dX/He = 10. Hiệu suất phản ứng là
A. 10%	B. 20%	C. 30%	D. 40%
Câu 10. Hỗn hợp X (but-1-en và butan tỉ lệ mol tương ứng 1:3). Dẫn X qua ống đựng xúc tác thích hợp, nung nóng thu được hôn hợp Y gồm (CH4, C2H6, C2H4, C3H6, C4H6, C4H8, C4H10 và H2), dY/X=0,8. Nếu dẫn 1,75 mol Y qua dung dịch brom dư thì khối lượng brom cần phản ứng là
96g	B. 112g	C. 128g	D. 80g
2.3.2. DẠNG 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢM SỐ MOL TRONG PHẢN ỨNG
HIĐRO HOÁ HỢP CHẤT HỮU CƠ
2.3.2.1. Lý thuyết
	Phương pháp giảm số mol chất trong hóa học hữu cơ thường áp dụng cho các loại phản ứng hiđro hóa hợp chất hữu cơ (tức phản ứng cộng hợp hiđro của các hợp chất hữu cơ).
Tổng quát: 
Hiđro hoá a mol hỗn hợp X (gồm chất hữu cơ A và hiđro) thu được b mol hỗn hợp Y.
Phương trình phản ứng xảy ra ở dạng tổng quát sau:
 A + kH2 à Y
Khi đó khối lượng mol trung bình tỉ lệ nghịch với số mol:
 (1) 
Số mol giảm là số mol hiđro phản ứng: 
 ∆n giảm = nt – ns = nH2 (phản ứng)
Bảo toàn khối lượng: ms = mt 
Thí dụ phân tích:
 Thực hiện phản ứng hiđro hoá a mol hỗn hợp X (gồm chất hữu cơ A và hiđro) thu được b mol hỗn hợp Y. Tính số mol hiđro tham gia phản ứng?
Lời giải:
Ta có thể viết phương trình phản ứng xảy ra ở dạng tổng quát sau:
 A + kH2 à Y
 bđ: c d
 pư: x kx x
 sau: c – x d – kx x
Ta có nt = c + d = a 
 ns = c - x + d - kx + x = c + d - kx = a - kx
 à∆n giảm = nt – ns = a – (a – kx) = kx = nH2(phản ứng)
Vậy số mol giảm là số mol H2 phản ứng.
Chứng minh công thức (1):
Ta có Mt = và Ms = 
Khi đó: = : (2)
Mặt khác theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: ms = mt 
Do đó (2) ta có thể viết: (đpcm)
2.3.2.2. Thí dụ minh họa
Trường hợp 1: Hiđro hóa hiđrocacbon
a. Hiđro hóa anken
Phân tích: Khi đó theo phương pháp giảm số mol 
 Ta có: CnH2n + H2 à CnH2n+2 (k= 1)
Số mol giảm là số mol hiđro phản ứng 
 ∆n giảm = nt – ns = nH2 (phản ứng) = nanken (phản ứng) = nankan(tạo thành)
Thí dụ 1: Hỗn hợp X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với H2 là 7,5. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 là 12,5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là
A. 70%	B. 80%	C. 60%	D. 50%
Lời giải: 
C2H4 + H2 à C2H6.
Gọi nt= nX = 1(mol) → Mt = MX = 15 (g)
 H2 2 13
 15 
 C2H4 28 13
 à nH2nC2H4 = à nH2 = nC2H4 = 0,5 (mol).
Ms = MY = 25
Theo phương pháp giảm số mol: 
 à = à ns = 0,6 (mol)
 ∆n giảm = 1 - 0,6 = 0,4 = nH2 (phản ứng) = nC2H4 (phản ứng)
Hiệu suất tính theo hiđro hoặc etilen đều đúng:
 H = .100% = 80%
à Chọn đáp án B.
Thí dụ 2: Hỗn hợp khí X gồm hiđro và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với hiđro bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với hiđro bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là 
A. CH2=C(CH3)2	B. CH2=CH2 	
C. CH2=CH-CH2-CH3 	D. CH3-CH=CH-CH3
Lời giải: 
Trước X CnH2nH2 Ni,t0 Sau Y 
Gọi nt = nX = 1(mol). Mt = MX = 18,2 (g)
 Ms = MY = 26 (g)
Ta có: à ns = 0,7 (mol)
 ∆n giảm = 1 - 0,7 = 0,3(mol) = nH2 (phản ứng) = nanken (phản ứng)
Do Y không làm mất màu dung dịch nước brom nên anken phản ứng hết.
à nanken (bđ) = nanken (pư) = 0,3 (mol)
 nH2 (bđ) = 1- 0,3 = 0,7 (mol)
Gọi anken là CnH2n (n≥2)
Ta có: 0,7.2 + 0,3.14n = 18,2
à n = 4. Anken có CTPT là C4H8. 
Do anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất, nên cấu tạo anken có tính đối xứng, do đó có CTCT CH3-CH=CH-CH3.
à Chọn đáp án D.
b. Hiđro hóa ankin
Phân tích: Khi đó theo phương pháp giảm số mol 
 Ta có: CnH2n-2 + 2H2 à CnH2n+2 (k= 2)
 Số mol giảm là số mol hiđro phản ứng 
 ∆n giảm = nt – ns = nH2 (phản ứng) = 2nanken (phản ứng) = 2nankan(tạo thành)
Thí dụ 1: Hỗn hợp X gồm ankin Y và H2 có tỉ khối so với H2 là 6,7. Dẫn X đi qua bột Ni nung nóng cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Z có tỉ khối so với H2 là 16,75. Công thức phân tử của Y là
A. C4H6	B. C5H8	C. C3H4	D. C2H2
Lời giải: 
Trước X CnH2n-2(Y)H2 Ni,t0 Sau Z 
Gọi nt = nX = 1(mol). Mt = MX = 13,4 (g)
 Ms = MY = 33,5 (g)
Ta có: à ns = 0,4 (mol)
 ∆n giảm = 1 - 0,4 = 0,6 = nH2 (phản ứng) = 2nankin (phản ứng)
TH1: H2 dư 
à nankin (bđ) = nankin (pư) = 0,3 (mol)
 nH2 (bđ) = 1- 0,3 = 0,7 (mol)
Gọi ankin là CnH2n-2 (n≥2)
Ta có: 0,7.2 + 0,3.(14n – 2) = 13,4
à n = 3. Ankin có CTPT là C3H4. 
TH2: H2 hết
à nH2 (bđ) = nH2 (pư) = 0,6 (mol)
 nankin (bđ) = 1- 0,6 = 0,4 (mol)
Gọi ankin là CnH2n-2 ta có: 
 0,6.2 + 0,4.(1