Bài tập 5.16 trang 37 sách bài tập(SBT) hóa học 11
Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. ...
Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng.
5.16. Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để đốt cháy hoàn toàn 22,20 g M cần dùng vừa hết 54,88 lít 02 (lấy ở đktc).
Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp
Hướng dẫn trả lời:
Cách 1:
Giả sử trong 22,2 g hỗn hợp M có x mol ({C_n}{H_{2n + 2}}) và y mol ({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}}):
(14n + 2)x + (14n + 16)y = 22,2 (1)
({C_n}{H_{2n + 2}} + frac{{3n + 1}}{2}{O_2} o nC{O_2} + (n + 1){H_2}O)
x mol (frac{{3n + 1}}{2})x mol
({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}} + frac{{3n + 4}}{2}{O_2} o (n + 1)C{O_2} + (n + 2){H_2}O)
y mol (frac{{3n + 4}}{2})y mol
Số mol ({O_2}) = (frac{{(3n + 1)x + (3n + 4)y}}{2} = frac{{54,88}}{{22,4}} = 2,45(mol))
( Rightarrow (3n + 1)x + (3n + 4)y = 4,9(2))
Nhân (2) với 14: (42n + 14)x + (42n + 56)y = 68,6 (2')
Nhân (1) với 3: (42n + 6)x + (42n + 48)y = 66,6 (1')
Lấy (2') trừ đi (1'): 8x + 8y = 2
x + y =0,25
Biến đổi (2) : 3n(x + y) + x + 4y = 4,9
Thay x + y = 0,25 0,75n + 0,25 + 3y = 4,9
( Rightarrow ) 3y = 4,65 - 0,75n
y = 1,55 - 0,25n
Vì 0 < y < 0,25 ( Rightarrow ) 0 < 1,55 - 0,25n < 0,25
5,2 < n < 6,2
n = 6 ( Rightarrow ) y = 1,55 - 0,25.6 = 5.({10^{ - 2}})
x = 0,25 - 5.({10^{ - 2}}) = 0,2
% về khối lượng ({C_6}{H_{14}}) trong hỗn hợp M: (frac{{0,2.86}}{{22,2}}). 100% = 77,48%.
% về khối lượng ({C_7}{H_{16}}) trong hỗn hợp M: 100% - 77,48% = 22,52%.
Cách 2:
Đặt công thức chung của hai ankan là ({C_{overline n }}{H_{2overline n + 2}})
({C_{overline n }}{H_{2overline n + 2}} + frac{{3overline n + 1}}{2}{O_2} o overline n C{O_2} + (overline n + 1){H_2}O)
Theo phương trình : Cứ (14({overline n }) + 2)g ankan tác dụng với (frac{{3overline n + 1}}{2}) mol ({O_2})
Theo đầu bài : cứ 22,2 g ankan tác dụng với (frac{{54,88}}{{22,4}}) mol ({O_2})
(frac{{14overline n + 2}}{{22,2}} = frac{{3overline n + 1}}{{2.2,45}} Rightarrow overline n = 6,2)
Vậy công thức phân tử hai ankan là ({C_6}{H_{14}}) và ({C_7}{H_{16}})
Đặt lượng ({C_6}{H_{14}}) là x mol, lượng ({C_7}{H_{16}}) là y mol
(left{ egin{array}{l}
86{
m{x}} + 100y = 22,2
frac{{6{
m{x + 7y}}}}{{x + y}} = 6,2
end{array}
ight. Rightarrow left{ egin{array}{l}
x = {2.10^{ - 1}}
y = {5.10^{ - 2}}
end{array}
ight.)
Từ đó, tính được ({C_6}{H_{14}}) chiếm 77,48% ; ({C_7}{H_{16}}) chiếm 22,52% khối lượng hỗn hợp M.
Sachbaitap.com