Bài tập đốt cháy este không no

\(\begin{array}{l}
\begin{array}{*{20}{l}}
{X:{\rm{ }}{C_n}{H_{2n + 1}}COOH}\\
{Y:{\rm{ }}{C_m}{H_{2m - 1}}OH}\\
{ = > {\rm{ }}E:{\rm{ }}{C_n}{H_{2n + 1}}COO{C_m}{H_{2m - 1}}}
\end{array}\\
{C_n}{H_{2n + 1}}COO{C_m}{H_{2m - 1}}→(n + m + 1)C{O_2}\\
a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to a(n + m + 1) = b\\
{C_n}{H_{2n + 1}}COOH→(n + 1)C{O_2}\\
a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to a(n + 1) = c\\
{C_m}{H_{2m - 1}}OH→m{H_2}O\\
a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to am = \frac{2}{5}b\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,a(n + m + 1) = b\\
< = > \underbrace {a(n + 1)}_c + \underbrace {am}_{0,4b} = b\\
< = > c = 0,6b\\
= > c = 0,6.2 = 1,2mol
\end{array}\)

$\begin{array}{*{35}{l}}{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\text{ }0,4\text{ }mol  \\{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\text{ }0,3\text{ }mol  \\{{n}_{este}}~=\text{ }{{n}_{C{{O}_{2}}}}~\text{-}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\text{ }0,4\text{-}\text{ }0,3=\text{ }0,1\text{ }mol  \\\end{array}$

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_{C{O_2}}} = {\rm{ }}0,6{\rm{ }}mol}\\
{{n_{este}} = {\rm{ }}0,2{\rm{ }}mol}\\
\begin{array}{l}
{n_{{H_2}O}} = {\rm{ }}{n_{C{O_2}}}\;-{\rm{ }}{n_{este}} = {\rm{ }}0,6{\rm{ }}-{\rm{ }}0,2 = {\rm{ }}0,4{\rm{ }}mol\\
= > m = 0,4.18 = 7,2(g)
\end{array}
\end{array}\)

\( - \left. {\begin{array}{*{20}{l}}{{C_4}{H_8}{O_2}}\\{{C_4}{H_6}{O_2}\;\;\;}\\{{C_4}{H_6}{O_2}}\end{array}} \right\} =  > \;{C_4}{H_n}{O_2}\). 

- Có : d_X/H2= 43,5  => M_X = 87g

=> n = 7 (C₄H₇O₂)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

=> n_CO2 = n _CaCO3=0,24 mol

C₄H₇O₂ $\xrightarrow{+{{O}_{2}},{{t}^{0}}}4C{{O}_{2}}$

 0,06   \( \leftarrow \)               0,24

Este  tạo từ ancol không no có 1 liên kết đôi C=C, đơn chức mạch hở và một axit không no có 1 nối đôi C=C, đơn chức, mạch hở => Este không no, mạch hở, đơn chức có 2 nối đôi C=C

Este no đơn chức có CTTQ: C_nH_2nO₂

Este không no đơn chức mạch C có 2 liên kết C=C: C_nH_2n-4O₂

$\begin{array}{*{35}{l}}{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\text{ }0,5\text{ }mol  \\{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\text{ }0,4\text{ }mol  \\{{n}_{este}}~=\text{ }{{n}_{C{{O}_{2}}}}~\text{-}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\text{ }0,5\text{-}\text{ }0,4=\text{ }0,1\text{ }mol  \\\end{array}$

\({n_{C{O_2}}} = 1,1mol\)

=> % Etyl acrylat = 33,33 %

X có C₄H₈O₂; C₂H₄O_; C₃H₄O₂

Ta có C₄H₈O₂ → 4CO₂ + 4H₂O

          C₂H₄O → 2CO₂ + 2H₂O

           C₃H₄O₂ → 3CO₂ + 2H₂O

Khi cho sản phẩm cháy vào nước vôi trong thì CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

n_CaCO3 = 0,45 mol nên n_CO2 = 0,45 mol

khối lượng bình tăng là m_bình tăng = m_CO2 + m_H2O → 0,45.44 + 18n_H2O= 27 → n_H2O = 0,4 mol

→ n_C3H4O2 = n_CO2 – n_H2O = 0,05 mol → m_C3H4O2 = 3,6 g

Giả sử mol của CO₂ =1 => n_O2 = 1,2 mol và n_H2O = 0,8

Bảo toàn oxi: \({n_{{\rm{ }}X}}{\rm{ }} = \;\dfrac{1}{2}{n_{O{\rm{ }}trong{\rm{ }}este{\rm{ }}}} = \dfrac{1}{2}{\rm{(}}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ - }}\,{\rm{2}}{{\rm{n}}_{{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}}{\rm{) = 0,2}}\)

\(C = \dfrac{{{n_C}}}{{{n_X}}} = \dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}} = \dfrac{1}{{0,2}} = 5\)

\({H_{hh}} = \dfrac{{{n_H}}}{{{n_X}}} = \dfrac{{2{n_{{H_2}O}}}}{{{n_X}}} = \dfrac{{0,8.2}}{{0,2}} = 8\)

=> CTPT của X là C₅H₈O₂

X không tráng bạc thủy phân X thu được sản phẩm tráng bạc => X là CH₃COOCH=CH-CH₃ hoặc C₂H₅COOCH=CH₂

Các chất trong X đều có dạng C_nH_2n-2O₂

PTHH: ${C_n}{H_{2n - 2}}{O_2} + \dfrac{{3n - 3}}{2}{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}nC{O_2} + (n - 1){H_2}O$

Khi dẫn sản phẩm cháy qua Ba(OH)₂ dư $ \to {n_{C{O_2}}} = {n_{Ba{{(OH)}_2}}} = \dfrac{{59,1}}{{197}} = 0,3\,\,mol$

$ \to {n_X} = \dfrac{{0,3}}{n}\,\,mol \to {m_X} = \dfrac{{0,3}}{n}(14n + 30)\,\,gam$

Mà m_X = 5,4 gam $ \to \dfrac{{0,3}}{n}(14n + 30) = 5,4 \to n = 7,5$

$ \to {n_{{O_2}}} = \dfrac{{0,3}}{n}.\dfrac{{3n - 3}}{2} = \dfrac{{0,3}}{{7,5}}.\dfrac{{3.7,5 - 3}}{2} = 0,39\,\,mol$

$ \to V = {V_{{O_2}}} = 0,39.22,4 = 8,736\,\,lit$

\({n_{{H_2}O}} = 1,2mol\)

\({n_{{O_2}}} = 201,6.\dfrac{{20}}{{100.22,4}} = 1,8mol\)

\(\begin{array}{l}
BTKL:{m_X}{\rm{ }} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = > {m_{C{O_2}}} = 74,8gam\\
= > {n_{C{O_2}}} = 1,7gam
\end{array}\)

\({{C}_{\overline{n}}}{{H}_{2\overline{n}-2}}{{O}_{2}}:a(mol)\xrightarrow{+O2}\left\{ \begin{align}C{{O}_{2}}:1,7mol \\{{H}_{2}}O:1,2mol \\\end{align} \right.\)

 Ta có n_este = n_CO2 – n_H2O = 1,7-1,2 =0,5

Số C:  \(n = \dfrac{{1,7}}{{0,5}} = 3,4\)

Mà 2 este kế tiếp => X gồm: C₃H₄O₂ và C₄H₆O₂

\({n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = \frac{{18}}{{100}} = 0,18mol\)

\(\begin{array}{l}
\Delta m \downarrow = {m_{CaC{O_3}}} - {m_{C{O_2}}} - {m_{{H_2}O}} < = > 8,64 = 0,18.100 - {m_{{H_2}O}} - 0,18.44\\
= > {n_{{H_2}O}} = 0,08mol
\end{array}\)

\({m_O} = {m_A}{\rm{ }}-{\rm{ }}{m_C}{\rm{ }}-{\rm{ }}{m_H} = 0,64 = > {n_O} = 0,04mol\)

\(\begin{array}{l}
A:{C_x}{H_y}{O_z}\\
x:y:z = {n_C}:{n_H}:{n_O}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 9:8:2
\end{array}\)

=> CTPT: C₉H₈O₂

=> Các đồng phân là HCOOC₆H₄CH=CH₂ (3 đồng phân ở vị trÍ oct, meta, para)

C₆H₅COO CH=CH₂; HCOOCH=CH C₆H₅; CH₂=CHCOOC₆H₅

\(\begin{array}{l}\begin{array}{*{20}{l}}{{C_x}{H_y}{O_2} + {\rm{ }}(x + \dfrac{y}{4} - 1){O_2} \to xC{O_2} + {\rm{ }}\dfrac{y}{2}{H_2}O}\\{ =  > x{\rm{ }} = {\rm{ }}\dfrac{5}{6}\left( {x{\rm{ }} + \dfrac{y}{4}{\rm{ }} - 1{\rm{ }}} \right)}\\\begin{array}{l} =  > {\rm{ 4}}x{\rm{ }} - {\rm{ 5}}y{\rm{ }} = {\rm{  - 20}}\\k = \dfrac{{2x - y + 2}}{2} < 3 =  > y > 2x - 4\end{array}\end{array}\\ =  > x = {\rm{ 5}},y = {\rm{ 8}}(t/m)\end{array}\)

- X là C₅H₈O₂, chất rắn gồm RCOONa (x mol)và NaOH dư (0,2 - x)

Ta có: (R + 67)x + 40 (0,2 - x) = 14,3

=> Rx + 27x = 6,3

+ Với R = 1 => x = 0,225 > 0,2 (loại)

+ Với R = 15 => x = 0,15 < 0,2 (nhận)

=> n_X = 0,15mol => m = 15g

\({n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = 0,225mol\)

Khối lượng dung dịch giảm: \(m \downarrow \)  = m _{kết tủa} -\(\left( {{m_{C{O_2}}} + {\rm{ }}{m_{{H_2}O}}} \right)\)

=> m_H2O = 3,15 gam

=> n_H2O = 0,175 mol

- Các chất trong hỗn hợp đều chứa 2 liên kết pi và 2 nguyên tử oxi.

\(\left. \begin{array}{l}{\rm{metyl }}acrylic:C{H_2} = CH - COOC{H_3}\\vinyl{\rm{ }}axetat:HOOCH = C{H_2}\\metyl{\rm{ }}metacrylat:C{H_2} = C(C{H_3})C{\rm{O}}O - C{H_3}\end{array} \right\rangle  =  > X:{C_n}{H_{2n - 2}}{O_2}\)

=> n_este =1/2.n_O = n_CO2 – n_H2O = 0,05 mol

Bảo toàn khối lượng: m_este = m_C + m_H +m_O = 4,65 gam

$X:\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}
A:{C_n}{H_{2n - 2}}{O_2}(n \ge 3):a\\
B:{C_m}{H_{2m}}{O_2}(m \ge 2):b
\end{array} \right.}_{0,3mol}$

m bình tăng= \({m_{C{O_2}}}{\rm{ +}}{m_{{H_2}O}}\)

=>\({n_{{H_2}O}} = \)0,6 mol

$a = {n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}} = 0,2mol = > b = 0,3 - 0,2 = 0,1mol$

$BTNT\,C:\,0,1.n + 0,2.m = 0,8 = > n = 2,m = 3$

\({n_{{H_2}O}} = \dfrac{{1,62}}{{18}} = 0,09\,\,mol\) ; \({n_{C{O_2}}} = \dfrac{{2,464}}{{22,4}} = 0,11\,\,mol\)

Đặt số mol etyl fomat: HCOOC₂H₅: a (mol)

Đặt số mol vinyl axetat: CH₃COOCH=CH₂: b (mol)

Ta có: b = \({n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}}\) = 0,11 - 0,09 = 0,02 (mol)

BTNT "C" có: 3a + 4b = 0,11 → a = 0,01 (mol)

\(\% {m_{C{H_3}COOCH = C{H_2}}} = \dfrac{{0,02.86}}{{0,02.86 + 0,01.74}}.100\%  = 69,92\% \)

Este no đơn chức có CTTQ: C_nH_2nO₂

Este không no đơn chức mạch C có 1 liên kết C=C: C_nH_2n-2O₂

Este đơn giản nhất thỏa mãn điều kiện trên: HCOOCH=CH₂

$\begin{array}{*{35}{l}}{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\text{ }0,5\text{ }mol  \\{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\text{ }0,4\text{ }mol  \\{{n}_{este}}~=\text{ }{{n}_{C{{O}_{2}}}}~\text{-}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\text{ }0,5\text{-}\text{ }0,4=\text{ }0,1\text{ }mol  \\\end{array}$ 

Este X có CTTQ: C_nH_2n-2O₂

n_CO2 = 0,3 mol ; n_H2O = 0,2 mol

${{n}_{este}}=\text{ }{{n}_{C{{O}_{2}}}}\text{ - }{{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,1mol$

n_O = 2.n_este = 0,2mol

m = m_H + m_C + m_O =  0,2 . 2 + 0,3 . 12 + 0,2 . 16 = 7,2 gam

\( {\text{ }}{n_{C{O_2}}} = {\text{ }}{n_{{O_2}}} = {\text{ }}1,5{n_{{H_2}O}} = {\text{ }}1,5a\)

Bảo toàn O: \({{\text{n}}_X} = \dfrac{1}{2}{n_{{O_{trongeste}}}} = \dfrac{1}{2}\left( {{n_{{H_2}O}} + 2{n_{C{O_2}}} - 2{n_{{O_2}}}} \right) = \dfrac{{a + 2.1,5a - 2.1,5a}}{2} = 0,5a\)

\(  C = \dfrac{{{n_C}}}{{{n_X}}} = \dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}} = 3\)

\({H_{hh}} = \dfrac{{{n_H}}}{{{n_X}}} = \dfrac{{2{n_{{H_2}O}}}}{{{n_X}}} = 4\)

\(O = \dfrac{{{n_O}}}{{{n_X}}} = 2\)

=> X: C₃H₄O₂

X tham gia phản ứng tráng gương => X là este của axit fomic có dạng: HCOOR

=> R: -C₂H₃

Vậy X: HCOOCH=CH₂