Este X hai chức, mạch hở, tạo bởi một ancol no với hai axit cacboxylic no, đơn chức. Este Y ba chức, mạch hở tạo bởi glixerol với một axit cacboxylic không no, đơn chức (phân tử có hai liên kết π). Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm X và Y cần vừa đủ 0,5 mol O2 thu được 0,45 mol CO2. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 0,16 mol E cần vừa đủ 210 ml dung dịch NaOH 2M thu được hai ancol (có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử) và hỗn hợp ba muối, trong đó tổng khối lượng hai muối của hai axit no là a gam. Giá trị của a là
Trả lời bởi giáo viên
- Xét trong 0,16 mol hỗn hợp E:
+) nhh E = nX + nY = 0,16 (1)
+) nNaOH = 2nX + 3nY = 0,42 (2)
⟹ nX = 0,06 và nY = 0,1 (mol)
⟹ nX : nY = 3 : 5.
- Xét m gam hỗn hợp E:
Quy đổi hỗn hợp E thành (HCOO)2C3H6 (a mol); (CH2=CHCOO)3C3H5 (b mol); CH2 (c mol)
Đốt cháy E:
(HCOO)2C3H6 + 5O2 → 5CO2 + 4H2O
a → 5a → 5a
(CH2=CHCOO)3C3H5 + 12,5O2 → 12CO2 + 7H2O
b → 12,5b → 12b
CH2 + 1,5O2 → CO2 + H2O
c → 1,5c → c
⟹ nO2 = 5a + 12,5b + 1,5c = 0,5 (*)
⟹ nCO2 = 5a + 12b + c = 0,45 (**)
Mà nX : nY = 3 : 5 ⟹ 5a - 3b = 0 (***)
Từ (*) (**) (***) ⟹ a = 0,015; b = 0,025; c = 0,075.
Gọi số nhóm CH2 cần trả cho X, Y lần lượt là m và n (n phải chẵn do Y tạo bởi 1 axit).
⟹ 0,015m + 0,025n = 0,075 ⟹ 3m + 5n = 15
+ Nếu n = 0 ⟹ m = 5 (thỏa mãn) ⟹ không cần trả CH2 cho Y.
+ Nếu n = 2 ⟹ m = 1,67 (loại).
Muối của axit no gồm: HCOONa (0,03) và CH2 (0,075)
⟹ mmuối = 3,09 gam.
Như vậy tỉ lệ:
0,04 mol E tạo 3,09 gam muối của axit cacboxylic no.
⟹ 0,16 mol …….. 12,36 gam.
Hướng dẫn giải:
- Xét trong 0,16 mol hỗn hợp E:
Từ số mol hỗn hợp và số mol NaOH ⟹ nX, nY ⟹ tỉ lệ nX : nY.
- Xét m gam hỗn hợp E:
Quy đổi hỗn hợp E thành (HCOO)2C3H6 (a mol); (CH2=CHCOO)3C3H5 (b mol); CH2 (c mol)
Đốt cháy E:
(HCOO)2C3H6 + 5O2 → 5CO2 + 4H2O
(CH2=CHCOO)3C3H5 + 12,5O2 → 12CO2 + 7H2O
CH2 + 1,5O2 → CO2 + H2O
Từ số mol O2 ⟹ phương trình (*)
Từ số mol CO2 ⟹ phương trình (**)
Từ tỉ lệ nX : nY ⟹ phương trình (***)
Giải hệ tìm được a, b, c.
Gọi số nhóm CH2 cần trả cho X, Y lần lượt là m và n (n phải chẵn do Y tạo bởi 1 axit).
Lập phương trình mối liên hệ giữa m và n. Biện luận tìm giá trị m, n thỏa mãn.
Từ đó tính được khối lượng muối của axit cacboxylic no.
Lưu ý: Lượng chất ở 2 thí nghiệm khác nhau.