Trắc nghiệm Hoá học 11 Kết nối bài 11 Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Điểm nóng chảy của một chất tinh khiết thường sắc nét và không đổi. Sự có mặt của tạp chất thường làm giảm điểm nóng chảy và làm cho dải nhiệt độ nóng chảy rộng hơn. Do đó, đo điểm nóng chảy là một cách phổ biến để đánh giá độ tinh khiết.Kết luận Điểm nóng chảy

I-ốt (I2) là một chất có khả năng thăng hoa mạnh ở nhiệt độ thường hoặc khi đun nóng nhẹ, chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí. Quá trình này cho phép tinh chế I-ốt bằng cách tách nó khỏi các tạp chất không thăng hoa.Kết luận I-ốt (I2)

Pha động (dung môi) di chuyển lên bản mỏng sắc ký lớp mỏng chủ yếu là do lực mao dẫn. Lực này phát sinh từ sự tương tác giữa các phân tử dung môi và giữa dung môi với vật liệu của bản mỏng (thường là silica gel hoặc alumina).Kết luận Lực mao dẫn

Chưng cất phân đoạn là phương pháp tách các chất lỏng dựa trên sự khác biệt về nhiệt độ sôi. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả khi nhiệt độ sôi của các chất lỏng trong hỗn hợp gần nhau, cho phép tách chúng một cách hiệu quả hơn so với chưng cất thông thường.Kết luận Nhiệt độ sôi gần nhau

Nước và dầu ăn không trộn lẫn vào nhau và có khối lượng riêng khác nhau. Do đó, phương pháp chiết lỏng-lỏng bằng bình chiết là phù hợp để tách chúng. Dầu ăn nhẹ hơn sẽ nổi lên trên, nước nặng hơn sẽ ở dưới.Kết luận Chiết lỏng-lỏng bằng bình chiết

Lọc là phương pháp tách chất rắn khỏi chất lỏng hoặc khí dựa trên sự khác biệt về kích thước hạt. Rây hoặc sàng với các kích thước lỗ khác nhau có thể dùng để tách các chất rắn có kích thước hạt khác nhau.Kết luận Lọc

Đầu tiên, chất rắn không tan trong nước sẽ được tách ra bằng phương pháp lọc. Sau đó, dung dịch chứa chất rắn tan trong nước sẽ được bay hơi để thu hồi chất rắn đó.Kết luận Lọc và bay hơi

Để tách nước ra khỏi dung dịch muối ăn, ta cần làm bay hơi nước. Muối ăn là chất rắn không bay hơi ở nhiệt độ sôi của nước. Quá trình bay hơi sẽ loại bỏ nước, để lại muối ăn.Kết luận Bay hơi nước

Việc cho nước lạnh chảy ngược chiều với dòng hơi cất trong bộ sinh hàn tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ lớn nhất dọc theo chiều dài ống sinh hàn, giúp hơi cất ngưng tụ một cách hiệu quả nhất và thu được nhiều sản phẩm lỏng hơn.Kết luận Tăng hiệu quả ngưng tụ hơi

Kết tinh phụ thuộc vào nhiệt độ (ảnh hưởng độ hòa tan), độ hòa tan của chất cần kết tinh và tạp chất, và sự có mặt của tạp chất có thể ảnh hưởng đến hình dạng và kích thước tinh thể. Áp suất khí quyển ít ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình kết tinh của đa số chất hữu cơ trong điều kiện phòng thí nghiệm thông thường.Kết luận Áp suất khí quyển

Sắc ký khí (GC) tách các hợp chất dựa trên sự bay hơi của chúng (nhiệt độ sôi) và ái lực tương đối của chúng với pha tĩnh trong cột sắc ký. Các chất bay hơi hơn và có ái lực thấp hơn với pha tĩnh sẽ di chuyển nhanh hơn và được tách ra trước.Kết luận Độ bay hơi và ái lực với pha tĩnh

Để làm khô hợp chất hữu cơ rắn, loại bỏ nước hoặc dung môi còn sót lại, các phương pháp phổ biến là sấy trong tủ sấy chân không (giúp hạ nhiệt độ sôi của dung môi) hoặc sử dụng các chất hút ẩm mạnh như CaCl2 khan, P2O5.Kết luận Sấy chân không hoặc dùng chất hút ẩm

Trong sắc ký pha thuận (pha tĩnh phân cực, pha động không phân cực), chất tan sẽ tương tác mạnh hơn với pha tĩnh phân cực. Để chất tan di chuyển, pha động cần có khả năng chiếm chỗ tương tác với pha tĩnh hoặc hòa tan chất tan tốt hơn. Tuy nhiên, để tách hiệu quả, pha động cần có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh để các chất phân cực hơn (tương tác mạnh với pha tĩnh) di chuyển chậm hơn. Để tách các chất có độ phân cực khác nhau trên pha tĩnh phân cực, ta thường dùng pha động có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh để các chất ít phân cực hơn di chuyển nhanh hơn. Nếu muốn tách các chất phân cực hơn, ta sẽ tăng độ phân cực của pha động. Vậy để tách hiệu quả các chất trên pha tĩnh phân cực, ta thường bắt đầu với pha động có độ phân cực thấp hơn.Tuy nhiên, nếu câu hỏi là để cho chất tan di chuyển thì pha động phải có khả năng tương tác với pha tĩnh hoặc hòa tan chất tan. Nếu silica gel là pha tĩnh phân cực, thì dung môi có độ phân cực thấp hơn sẽ làm chất tan ít phân cực hơn di chuyển nhanh hơn. Nếu muốn tách các chất có độ phân cực khác nhau, việc tăng độ phân cực của pha động sẽ giúp các chất phân cực hơn di chuyển nhanh hơn. Câu hỏi hơi mập mờ về mục đích sử dụng dung môi. Xét theo nguyên tắc sắc ký pha thuận, dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh sẽ giúp tách các chất ít phân cực hơn di chuyển trước. Tuy nhiên, để tách các chất có độ phân cực khác nhau trên pha tĩnh phân cực, ta cần điều chỉnh độ phân cực của pha động. Nếu dung môi có độ phân cực cao hơn pha tĩnh, nó sẽ đẩy các chất phân cực ra khỏi pha tĩnh nhanh hơn. Vậy chọn 1 hay 3. Dựa trên cách xây dựng câu hỏi thường gặp trong sách giáo khoa, việc chọn dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh là để tách các chất ít phân cực. Nếu muốn tách các chất phân cực, ta sẽ tăng dần độ phân cực của pha động. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, dung môi có độ phân cực vừa phải hoặc cao hơn một chút so với pha tĩnh được dùng để tăng tốc độ di chuyển. Hãy xem lại nguyên tắc. Pha tĩnh phân cực (silica), pha động không phân cực. Tách dựa trên độ phân cực. Chất ít phân cực tương tác yếu với pha tĩnh, đi nhanh. Chất phân cực tương tác mạnh với pha tĩnh, đi chậm. Để các chất phân cực đi nhanh hơn, ta tăng độ phân cực của pha động. Vậy dung môi có độ phân cực cao hơn pha tĩnh sẽ giúp tách các chất phân cực. Tuy nhiên, nếu dùng dung môi quá phân cực, tất cả sẽ đi cùng nhau. Vậy là sự cân bằng. Câu hỏi đang hỏi về việc chọn dung môi có độ phân cực phù hợp. Thông thường, pha động có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh sẽ cho sự tách tốt nhất cho các chất có độ phân cực khác nhau. Nếu dung môi có độ phân cực cao hơn pha tĩnh, nó sẽ làm các chất phân cực di chuyển nhanh hơn. Tuy nhiên, nếu dung môi quá phân cực, nó có thể hòa tan mạnh cả pha tĩnh. Xét trường hợp phổ biến: pha tĩnh là silica gel (phân cực), pha động thường là hỗn hợp dung môi có độ phân cực thay đổi (ví dụ: hexane và ethyl acetate). Ethyl acetate phân cực hơn hexane. Để tách các chất ít phân cực, dùng nhiều hexane. Để tách các chất phân cực hơn, dùng nhiều ethyl acetate. Vậy dung môi có độ phân cực cao hơn pha tĩnh sẽ giúp tách các chất phân cực. Tuy nhiên, câu hỏi không nói chất cần tách là gì. Nếu hỏi chung chung để tách các chất có độ phân cực khác nhau thì cần pha động có độ phân cực vừa phải hoặc có thể điều chỉnh. Tuy nhiên, nếu xét khả năng dung môi đẩy chất ra khỏi pha tĩnh, thì dung môi phân cực hơn sẽ hiệu quả hơn. Tuy nhiên, nguyên tắc cơ bản là pha động cần có khả năng hòa tan chất và tương tác với pha tĩnh ở mức độ nhất định. Nếu dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh, nó sẽ cho phép tách các chất ít phân cực. Nếu dung môi có độ phân cực cao hơn, nó sẽ giúp tách các chất phân cực hơn. Tuy nhiên, nếu câu hỏi ám chỉ việc làm cho dung môi di chuyển hiệu quả trên pha tĩnh phân cực, thì dung môi có độ phân cực cao hơn sẽ có ái lực tốt hơn với pha tĩnh phân cực (như silica gel). Vậy đáp án 3 có vẻ hợp lý hơn trong bối cảnh này. Tuy nhiên, trong nhiều tài liệu, dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh được dùng để tách các chất ít phân cực. Để tách các chất phân cực, người ta tăng độ phân cực của pha động. Vậy để có sự tách biệt tốt nói chung, dung môi có độ phân cực tương đương hoặc thấp hơn một chút so với pha tĩnh thường được dùng để có retention tốt cho các chất phân cực. Nhưng để các chất phân cực di chuyển, dung môi cần có khả năng tương tác tốt. Quay lại câu hỏi: chọn dung môi có độ phân cực phù hợp. Nếu pha tĩnh là silica gel (phân cực), thì dung môi có độ phân cực thấp hơn (như hexane) sẽ làm các chất ít phân cực di chuyển nhanh. Dung môi có độ phân cực cao hơn (như ethyl acetate) sẽ làm các chất phân cực di chuyển nhanh hơn. Vậy để tách các chất có độ phân cực khác nhau, ta cần dung môi có độ phân cực linh hoạt. Nếu chỉ chọn một, và xét đến việc dung môi phải cạnh tranh với chất tan để bám vào pha tĩnh, thì dung môi có độ phân cực cao hơn sẽ đẩy chất phân cực ra khỏi pha tĩnh tốt hơn. Vậy đáp án 3 có vẻ là câu trả lời hợp lý nhất trong bối cảnh này, mặc dù nó còn phụ thuộc vào bản chất của chất tan. Trong sắc ký pha thuận, pha tĩnh phân cực, pha động ít phân cực. Nếu chất tan phân cực, nó bám chặt vào pha tĩnh. Để nó di chuyển, ta phải dùng pha động phân cực hơn. Vậy đáp án 3.Tuy nhiên, một số nguồn nói rằng dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh sẽ cho sự tách tốt hơn. Nhưng để dung môi di chuyển lên, nó phải có ái lực với pha tĩnh. Silica gel là phân cực. Dung môi phân cực sẽ có ái lực tốt hơn với silica gel. Vậy để dung môi di chuyển lên và mang theo các chất, dung môi có độ phân cực cao hơn có thể là lựa chọn tốt hơn để tăng hiệu quả di chuyển. Tuy nhiên, nếu dung môi quá phân cực, nó có thể làm tất cả các chất di chuyển cùng nhau. Xét lại câu hỏi: phù hợp. Điều này có nghĩa là nó phải cho phép sự tách. Trong sắc ký pha thuận, pha động có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh để các chất ít phân cực di chuyển nhanh. Để tách các chất phân cực hơn, ta tăng độ phân cực của pha động. Vậy để có sự tách biệt nói chung, dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh là lựa chọn khởi đầu tốt. Tuy nhiên, nhiều dung môi được sử dụng là hỗn hợp có độ phân cực thay đổi được. Nếu phải chọn một, và xét đến việc dung môi đẩy chất tan ra khỏi pha tĩnh, thì dung môi có độ phân cực cao hơn sẽ hiệu quả hơn. Tuy nhiên, nếu xét đến nguyên tắc tương tác giữa pha động và pha tĩnh, thì dung môi có độ phân cực thấp hơn sẽ tạo ra sự cạnh tranh tốt hơn cho các chất phân cực. Tôi sẽ chọn đáp án 1 dựa trên nguyên tắc chung của sắc ký pha thuận là pha động ít phân cực hơn pha tĩnh để tách các chất ít phân cực. Nhưng nếu muốn tách các chất phân cực, cần tăng độ phân cực pha động. Câu hỏi không rõ mục đích. Tuy nhiên, nếu nói chung chung, thì việc dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh là điểm khởi đầu tốt. Đọc lại: phù hợp. Có nghĩa là dung môi phải cho phép sự tách. Nếu pha tĩnh là silica gel (phân cực), thì dung môi có độ phân cực thấp hơn sẽ cho phép tách các chất ít phân cực. Để tách các chất phân cực, ta tăng độ phân cực của dung môi. Vậy để có sự tách biệt tốt, dung môi không nên quá phân cực hoặc quá không phân cực. Tuy nhiên, nếu phải chọn, thì việc dung môi có độ phân cực thấp hơn pha tĩnh là nguyên tắc chung để tách các chất ít phân cực. Nhưng để dung môi di chuyển lên, nó cần có ái lực với pha tĩnh. Dung môi phân cực sẽ có ái lực tốt hơn với silica gel. Vậy đáp án 3 có vẻ hợp lý hơn. Hãy tìm kiếm thêm. Theo nguyên tắc sắc ký pha thuận, pha tĩnh phân cực (silica gel), pha động ít phân cực. Chất tan phân cực bám vào pha tĩnh, chất tan ít phân cực di chuyển nhanh. Để tách các chất phân cực, ta tăng độ phân cực của pha động. Vậy nếu pha tĩnh là silica gel, để tách các chất phân cực, ta cần dung môi có độ phân cực cao hơn. Vậy đáp án 3.Kết luận Dung môi có độ phân cực cao hơn pha tĩnh

Phản ứng oxi hóa là một dạng phản ứng hóa học, không phải là phương pháp tách hoặc tinh chế. Chưng cất, kết tinh và sắc ký đều là các phương pháp vật lý hoặc vật lý-hóa học dùng để tách và làm tinh khiết các hợp chất.Kết luận Phản ứng oxi hóa

Chiết lỏng-lỏng hoạt động dựa trên nguyên tắc phân bố của một chất tan giữa hai pha lỏng không trộn lẫn. Sự khác biệt về độ hòa tan hoặc hệ số phân bố của chất đó trong hai dung môi này là yếu tố quyết định hiệu quả tách.Kết luận Độ tan trong hai dung môi không trộn lẫn