Bài 46: Luyện tập Andehit-Xeton-Axit cacboxylic

\(n_{NaOH\left(dư\right)}=n_{HCl}=0.1\cdot1=0.1\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow n_{NaOH\left(pư\right)}=0.6-0.1=0.5\left(mol\right)\)

\(n_{H_2O}=n_{NaOH}=0.5\left(mol\right)\)

\(BTKL:\)

\(m_{Muối}=24.2+0.5\cdot40-0.5\cdot18=35.2\left(g\right)\)

A : RCOOH :

n KOH = 0,3.2,4 = 0,72(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng : 

m H2O = 43,2 + 0,72.56 - 72,72 = 10,8(gam)

n H2O = 10,8/18 = 0,6(mol)

$RCOOH + KOH \to RCOOK + H_2O$

n RCOOH = n H2O = 0,6(mol)

=> M A = R + 45 = 43,2/0,6 = 72

=> R = 27(-C2H3)

Vậy A là C2H3COOH : Axit acrilic

\(CT:C_xH_yO_z\)

\(x:y:z=\dfrac{40.68}{12}:\dfrac{5.08}{1}:\dfrac{54.24}{16}=3.39:5.08:3.39=2:3:2\)

\(CT:\left(C_2H_3O_2\right)_n\)

\(n_{NaOH}=0.1\left(mol\right)\)

\(\dfrac{n_{NaOH}}{n_A}=\dfrac{0.1}{0.05}=2\)

\(\Rightarrow n=2\)

\(CTPT:C_4H_6O_4\)

n NaOH = 0,1 = 2n A

=> A là axit hai chức

=> A có 4 nguyên tử Oxi

Phân tử khối của A là 16.4/54,24% = 118

Số nguyên tử Cacbon = 118.40,68%/12 = 4

Số nguyên tử Hidro = 118 - 12.4 - 16.4 = 6

Vậy CTPT là C4H6O4

V nước = V giám = 160 - 80 = 80(ml)

V CO2 = 160 - 80 = 80(ml)

Tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol nên ta coi :

n O2 = 110(mol) ; n H2O = 80(mol) ; n CO2 = 80(mol) , n X = 20(mol)

Ta có : 

n C = n CO2 = 80(mol)

n H = 2n H2O = 160(mol)

n O = 2n CO2 + n H2O -2n O2 = 20(mol)

Số nguyên tử C = n C / n X = 80/20 = 4

Số nguyên tử H = n H / n X = 160/20 = 8

Số nguyên tử O = n O / n X = 20/20 = 1

Vậy CTPT của X : C4H8O

CTCT : 

CH2=CH-CH2-CH2OH

CH3-CH=CH-CH2OH(2 đồng phần - cis,trans)

CH2=CH(CH3)-CH2OH

Vậy có 4 đphan

\(n_{CO_2}=\dfrac{17,92}{22,4}=0,8\left(mol\right)\) => n_C = 0,8 (mol) 

\(n_{H_2O}=\dfrac{19,8}{18}=1,1\left(mol\right)\) => n_H = 2,2 (mol)

Ta có n_H2O > n_CO2=> Rượu no, mạch hở

\(n_{ancol}=n_{H_2O}-n_{CO_2}=0,3\left(mol\right)\)

CT chung của ancol 2 chức, no, mạch hở :C_nH_2n+2O₂.

Ta có n_{O(trong ancol)}= 2n_ancol= 0,6 (mol)

=> m _ancol = 0,8.12 +2,2.1 + 0,6.16 = 21,4 (g)

Á 2 chức :(( sorry

\(n_{CO_2}=\dfrac{17.92}{22.4}=0.8\left(mol\right)\)

\(n_{H_2O}=\dfrac{19.8}{18}=1.1\left(mol\right)\)

\(n_{hh}=1.1-0.8=0.3\left(mol\right)\)

\(n_O=2\cdot0.3=0.6\left(mol\right)\)

\(m_{hh}=m_C+m_H+m_O=0.8\cdot12+1.1\cdot2+0.6\cdot16=21.4\left(g\right)\)

Ta thấy nCO2: nH2O= 3 : 4  → nH2O > nCO2

 → 2 ancol trong X là ancol no, mạch hở có công thức chung là \(C_{\overline{n}}H_{\overline{2n}+2}O_z\)(\(\overline{n}>1,z\ge1\))

Ta có:  \(\dfrac{n_{CO_2}}{n_{H_2O}}=\dfrac{\overline{n}}{\overline{n}+1}=\dfrac{3}{4}\Rightarrow\overline{n}=3\)

→ Một ancol có số C <3 và một ancol có số C >3

→Công thức của hai ancol là: C₂H₄(OH)₂ và C₄H₈(OH)₂ 

Coi m CO2 =  121(gam) => n H2O = 72(gam)

n CO2 = 121/44 = 2,75(mol)

n H2O = 72/18 = 4(mol)

n X = n H2O - n CO2 = 4 -2,75 = 1,25(mol)

Số nguyên tử C trung bình = n CO2 / n X = 2,75/1,25 = 2,2

Chứng tỏ hai ancol là C2H4(OH)2 (x mol) ; C3H6(OH)2 (y mol)

Ta có : 

2x + 3y = 2,75

3x + 4y = 4

=>x = 1 ; y = 0,25

%m C3H6(OH)2 = 0,25.76/(0,25.75 + 1.62)   .100% = 23,46%

Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CO_2}=a\left(mol\right)\\n_{H_2O}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Ta thấy các chất đều có công thức C_nH_2n+2O \(\Rightarrow n_{O\left(hỗnhợp\right)}=n_{H_2O}-n_{CO_2}\)

\(\Rightarrow n_{O\left(ancol\right)}=b-a\)

Ta có: \(m_{hh}=m_C+m_H+m_O=9,2\left(g\right)\) \(\Rightarrow a+2b+16\left(b-a\right)=9,2\)  (1)

Mặt khác: \(n_{O_2}=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6\left(mol\right)\)

Bảo toàn oxi: \(\left(b-a\right)+2\cdot0,6=2a+b\)  (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=n_{CO_2}=0,4\left(mol\right)\\b=n_{H_2O}=\dfrac{38}{45}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}V_{CO_2}=0,4\cdot22,4=8,96\left(l\right)\\m_{H_2O}=15,2\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

\(n_{H_2O}=\dfrac{17.1}{18}=0.95\left(mol\right)\)

\(n_{O_2}=a\left(mol\right),n_{CO_2}=b\left(mol\right)\)

\(BTKL:\)

\(14.3+32a=44b+17.1\)

\(\Leftrightarrow32a-44b=2.8\left(1\right)\)

\(m_{hh}=12b+0.95\cdot2+\left(0.95-b\right)\cdot16=14.3\left(g\right)\)

\(\Rightarrow b=0.7\)

\(a=1.05\)

\(V_{O_2}=1.05\cdot22.4=23.52\left(l\right)\)

\(V_{CO_2}=0.7\cdot22.4=15.68\left(l\right)\)

n O2 = 23,52/22,4 = 1,05(mol)

Gọi CTHH 2 ankanol là CnH2n+2O

Bảo toàn electron  :

n ankanol . (n.4 + 2n+2 - 1.2) = 4n O2

=> n ankanol = 4,2/(6n) = 0,7/n (mol)

Suy ra : 

(14n + 18).0,7/n = 15,2

=> n = 2,33

Vậy hai ankanol là C2H6O(x mol) và C3H8O(y mol)

Ta có : 

46x + 60y = 15,2

x(4.2 + 6 - 2) + y(4.3 + 8 - 2) = 1,05.4

=> x = 0,2 ; y  = 0,1

m C2H6O = 0,2.46 = 9,2 > m C3H8O = 0,1.60 = 6

Vậy : %n C3H8O = 0,1/(0,2 + 0,1)   .100% = 33,33%