Đề bài
Hỗn hợp M chứa ancol no A và axit cacboxylic đơn chức B, cả hai đều mạch hở. Tổng số mol 2 chất trong hỗn hợp M là 0,5 mol. Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M cần dùng vừa hết 30,24 lít O2. Sản phẩm cháy gồm có 23,4 g H2O và 26,88 lít CO2. Các thể tích đo ở đktc.
Hãy xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên gọi và phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp M, biết rằng chất B hơn chất A một nguyên tử cacbon.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Biện luận số nguyên tử cacbon trong A, B (A có 2 và B có 3 nguyên tử cacbon)=> CTTQ của A, B ( A là ancol no có 2 cacbon : C2H6-x(OH)x hay C2H6Ox B là axit đơn chức có 3 cacbon : C3HyO2.)
+) Viết các PTHH:
C2H6Ox + \(\dfrac{{7 - x}}{2}\)O2 \( \to \) 2CO2 + 3H2O
C3HyO2+ \((2 + \dfrac{y}{4})\)O2 \( \to \) 3CO2 + \(\dfrac{y}{2}\)H2O
+) Gọi số mol A là a, số mol B là b, lập hpt ẩn a, b, x, y.
+) Giải hpt => CTPT của A, B.
+) Viết CTCT và gọi tên A, B.
Lời giải chi tiết
Khi đốt 0,5 mol hỗn hơp M, số mol CO2 thu đươc là : \(\dfrac{{26,88}}{{22,4}}\) = 1,2 (mol).
Nếu đốt 1 mol hỗn hợp M, số mol CO2 thu được sẽ là 2,4 (mol).
Như vậy chất A và chất B có chứa trung bình 2,4 nguyên tử cacbon , chất A lại kém chất B 1 nguyên tử cacbon. Vậy, A có 2 và B có 3 nguyên tử cacbon.
A là ancol no có 2 cacbon : C2H6-x(OH)x hay C2H6Ox
B là axit đơn chức có 3 cacbon : C3HyO2.
Đặt số mol A là a, số mol B là b :
a + b = 0,5 (1)
C2H6Ox + \(\dfrac{{7 - x}}{2}\)O2 \( \to \) 2CO2 + 3H2O
a mol \(\dfrac{{7 - x}}{2}a\) mol 2a mol 3a mol
C3HyO2+ \((2 + \dfrac{y}{4})\)O2 \( \to \) 3CO2 + \(\dfrac{y}{2}\)H2O
b mol \((2 + \dfrac{y}{4})\)b mol 3b mol \(\dfrac{y}{2}\)bmol
Số mol O2 là : (3,5 - 0,5x)a + (2 + 0,25y)b = \(\dfrac{30,24}{22,4}\) = 1,35 (mol) (2)
Số mol CO2 là : 2a + 3b = 1,2 (mol) (3)
Số mol CO2 là : 3a + \(\dfrac{y}{2}\)b = \(\dfrac{23,4}{18}\) = 1,30 (mol) (4)
Giải hệ phương trình đại số tìm được : a = 0,3 ; b = 0,2 ; x = 2 ; y = 4.
Chất A : C2H6O2 hay 
etanđiol (hay etylenglicol) chiếm \(\dfrac{{0,3.62}}{{0,3.62 + 0.2.72}}\). 100% = 56,4% khối lượng M.
Chất B : C3H4O2 hay CH2 = CH - COOH, axit propenoic chiếm 43,64% khối lượng M.
