Bài tập 4.21 trang 30 sách bài tập(SBT) hóa học 11: Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong...
Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Bài tập 4.21 trang 30 sách bài tập(SBT) hóa học 11 – Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ 4.21. Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Nếu làm bay hơi 2,58 g ...
4.21. Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Nếu làm bay hơi 2,58 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,40 g khí N2 ở cùng điều kiện. Đốt cháy hoàn toàn 6,45 g M thì thu được 7,65 g H20 và 6,72 lít C02 (đktc).
Xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.
Hướng dẫn trả lời:
Số mol 2 chất trong 2,58 g M : (frac{{1,4}}{{28}}) = 0,05 (mol).
Số mol 2 chất trong 6,45 g M : (frac{{0,05.6,45}}{{2,58}}) = 0,125 (mol).
Khi đốt hỗn hợp M, thu được CO2 và H20 ; vậy các chất trong hỗn hợp phải chứa C và H, có thể có O. Hai chất lại kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng (nghĩa là hom nhau 1 nhóm CH2) nên công thức phân tử hai chất đó là CxHyOz và Cx+1Hy+2Oz (x, y nguyên và > 0 ; z nguyên và > 0).
Giả sử trong 6,45 g M có a moi CxHyOz và b mol Cx+1 Hy+2Oz:
(left{ egin{array}{l}
a + b = 0,125(1)
(12{
m{x}} + y + 16{
m{z}})a + (12{
m{x}} + y + 16{
m{z}} + 14)b = 6,45(2)
end{array}
ight.)
({C_{ m{x}}}{H_y}{O_{ m{z}}} + (x + frac{y}{4} – frac{z}{2}){O_2} o xC{O_2} + frac{y}{2}{H_2}O)
a mol xa mol (frac{{ya}}{2}) mol
({C_{{ m{x + 1}}}}{H_{y + 2}}{O_{ m{z}}} + (x + frac{y}{4} – frac{z}{2} + 1,5){O_2} o (x + 1)C{O_2} + frac{{y + 2}}{2}{H_2}O)
b mol (x+1)b mol (frac{{(y + 2)b}}{2})
Số mol CO2: xa + (x + l)b = (frac{{6,72}}{{22,4}}) = 0,3 (mol) (3)
Số mol ({H_2}O): (frac{{y{ m{a + }}(y + 2)b}}{2} = frac{{7,65}}{{18}}) = 0,425 (mol)
( Rightarrow ) ya + (y + 2)b = 0,85 (4)
Giải hệ phương trình :
Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,300
b = 0,300-0,125x
0 < b < 0,125 ( Rightarrow ) 0 < 0,300 – 0,125x < 0,125
1,40 < x < 2,40
( Rightarrow ) x = 2 ; b = 0,300 – 0,125.2 = 0,05.
( Rightarrow ) a = 0,125 – 0,05 = 0,075.
Thay giá trị của a và b vào (4) ta có :
0,0750y + 0,0500(y + 2) = 0,85
( Rightarrow ) y = 6.
Thay giá trị của a, b, x, y vào (2) ta tìm được z = 1.
Thành phần hỗn hợp M :
Khối lượng C2H6O chiếm (frac{{0,075.46}}{{6.45}}). 100% = 53,5%.
Khối lượngC3HgO chiếm (frac{{0,05.60}}{{6.45}}). 100% = 46,5%.
