Đốt cháy hoàn toàn 7,6 gam hỗn hợp gồm axit cacbonxylic no, đơn chức mạch hở và một ancol đơn chức ( có số nguyên tử cacbon trong phân tử khác nhau ) thu được 0,3 mol CO2 và 0,4 mol H2O. Thực hiện phản ứng este hoá 7,6 gam hỗn hợp trên với hiệu xuất 80% thu được m gam este . giá trị của m là

Đáp án: $m=3,52g$

Giải thích các bước giải:

Đồng đẳng hoá, $z=0,15$. Ngoài việc ghép $CH_2$ vào $HCOOH\to CH_3COOH$, $CH_3OH\to C_2H_5OH$ có thể ghép kiểu khác (este thu được đều là $C_4H_8O_2$)

Đáp án:

`m_{este} = 4,08` `gam`

Giải thích các bước giải:

Ta có : `n_{H2O} > n_{CO_2}` 

`->` `ancol` là `ancol` no , đơn chức 

Axit no đơn chức có công thức dạng chung là `C_nH_(2n)O_2` với `n \ge 1` khi đốt luôn cho `n_{CO_2} = n_{H_2O}`

`->` `n_{ancol - no - đơn - chức} = n_{H_2O} - n_{CO_2} = 0,4 - 0,3 = 0,1` `mol`

Bảo toàn khối lượng : 

`m_{hh} + m_{O_2} = m_{CO_2} + m_{H_2O}`

`-> m_{O_2} = 44 . 0,3 + 18 . 0,4 - 7,6 = 12,8` `gam`

`-> n_{O_2} = (12,8)/(32) = 0,4` `mol`

Đặt `n_{axit - no - đơn - chức} = a` `mol`

Bảo toàn `[O]` : 

`n_{O(hh)} + n_{O(O_2)} = n_{O(CO_2)} + n_{O(H_2O)}` `(#)`

`n_{O(hh)} = n_{O(axit đơn)} + n_{O(ancol đơn)} = 2a + 0,1 . 1` thế vào `(#)` ta có 

`-> 2a + 0,1 + 2 . 0,4 = 2 . 0,3 + 1 . 0,4`

`-> a = 0,05` `mol`

Gọi `n` và `m` lần lượt là số `C` trong $\text{axit}$ và `ancol` ( điều kiện `n \ne m` )

Bảo toàn `[C]` :

`0,05n + 0,1m = 0,3` 

`-> 0,5n + m = 3` ( nhân `2` vế cho `10` )

`-> n + 2m = 6` ( nhân `2` vế cho `2` )

Vậy chỉ có `n = 4` và `m = 1` thỏa mãn vì ( `n \ne m` )

`->` Axit no đơn chức là `C_3H_7COOH` `(0,05)` còn ancol no đơn chức là `CH_3OH` `(0,1)`

Đem este hóa thì `H` tính theo `C_3H_7COOH` vì `0,05 < 0,1`

`C_3H_7COOH + CH_3OH -> C_3H_7COOCH_3 + H_2O`

Theo đề thì `H = 80%`

`n_{C_3H_7COOCH_3}` thực tế ` = (0,05 . 80)/(100) = 0,04` `mol`

`-> m_{este} = 0,04 . 102 = 4,08` `gam`