Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng

---

Bài 46: Luyện tập: Anđehit - Xeton- Axit cacboxylic

Giải bài 12 trang 75 SBT Hóa 11 Bài 46: Luyện tập: Anđehit - Xeton- Axit cacboxylic giúp học sinh biết cách làm bài tập trong SBT Hóa 11.

Bài 46.12 trang 75 Sách bài tập Hóa học 11: Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng ( M_Y < M_X ). Chất Z là đồng phân của chất Y.

Nếu làm bay hơi 3,2 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,68g khí nitơ ở cùng điều kiện.

Để đốt cháy hoàn toàn 16g M cần dùng vừa hết 23,52 lít O₂ (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO₂ và H₂O với số mol bằng nhau.

Nếu cho 48g M tác dụng với Na (lấy dư), thu được 1,68 lít H₂ (đktc).

Hãy xác địng công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.

Lời giải:

Số mol 3 chất trong 3,20 g hỗn hợp M:

Số mol 3 chất trong 16 g M:

Khi đốt hỗn hợp M ta chỉ thu được CO₂ và H₂O.

Vậy, các chất trong hỗn hợp đó chỉ có thể chứa C, H và O.

Đặt công thức chất X là C_xH_yO_z thì chất Y là C_x+1H_y+2O_z. Chất Z là đồng phân của Y nên công thức phân tử giống chất Y.

Giả sử trong 16 g hỗn hợp M có a mol chất X và b mol hai chất Y và Z :

Khi đốt 16 g M thì tổng khối lượng CO₂ và H₂O thu được bằng tổng khối lượng của M và O₂ và bằng :

Mặt khác, số mol CO₂ = số mol H₂O = n:

44n + 18n = 49,6 ⇒ n = 0,8

Số mol CO₂ là: xa + (x + 1)b = 0,8 (mol) (3)

Số mol H₂O là:

do đó: ya + (y + 2)b = 1,6 (4)

Giải hệ phương trình :

Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,8

Vì a + b = 0,3 nên b = 0,8 - 0,3x

Vì 0 < b < 0,3 nên 0 < 0,8 - 0,3x < 0,3 ⇒ 1,66 < x < 2,66

x nguyên ⇒ x = 2 ⇒ b = 0,8 - 0,3.2 = 0,2

⇒ a = 0,3 - 0,2 = 0,1

Thay giá trị của a và b vào (4), tìm được y = 4.

Thay giá trị của a, b, x và y vào (2), tìm được z = 1.

Vậy chất X có CTPT là C₂H₄O, hai chất Y và z có cùng CTPT là C₃H₆O.

Chất X chỉ có thể có CTCT là (etanal) vì chất CH₂ = CH - OH không bền và chuyển ngay thành etanal.

Chất Y là đồng đẳng của X nên

CTCT là (propanal).

Hỗn hợp M có phản ứng với Na. Vậy, chất Z phải là ancol CH₂ = CH - CH₂ - OH (propenol):

2CH₂ = CH - CH₂ - OH + 2Na → 2CH₂ = CH - CH₂ - ONa + H₂↑

Số mol Z trong 48 g M là: 2. số mol H₂ = 0,15 (mol).

Số mol z trong 16 g M là:

Số mol Y trong 16 g M là: 0,2 - 0,05 = 0,15 (mol).

Thành phần khối lượng của hỗn hợp M:

Chất X chiếm:

Chất Y chiếm:

Chất Z chiếm: