Đề bài
Hỗn hợp A gồm 3 chất hữu cơ có cùng công thức phân tử. Đốt cháy 3 gam hỗn hợp cần dùng 7,2 gam oxi thu được sản phẩm chỉ gồm CO2, H2O. Cho toàn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca[OH]2dư thấy tạo ra 15 gam kết tủa. Hãy xác định công thức cấu tạo của ba chất hữu cơ có trong A. Biết 1 lít hỗn hợp A ở dạng khí nặng gấp hai lần 1 lít khí C2H6ở cùng điều kiện.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Xác định thành phần nguyên tố dựa vào sản phẩm cháy và so sánh về khối lượng. Lập công thức phân tử của A, biết MA = MC2H6.
Lời giải chi tiết
Biết 1 lít hỗn hợp A ở dạng khí nặng gấp hai lần 1 lít khí \[C_2H_6\] ở cùng điều kiện
\[ \to\] \[n_A = n_{C_2H_6} \to M_A = 2M_{C_2H_6}\]
Ba chất có cùng công thức phân tử => có cùng khối lượng mol phân tử : M = 2.30 = 60 [gam/mol]. Khi đốt cháy hỗn hợp A thu được CO2, H2O > công thức phân tử của các chất có dạng CxHyOz.
Phương trình hoá học
\[{C_x}{H_y}{O_z} + [x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2}]{O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\]
CO2+ Ca[OH]2> CaCO3+ H2O
Ta có : \[{n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = \dfrac{{15}}{{100}}= 0,15[mol]\]
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có : \[{m_A} + {m_O} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\]
=> 3 + 7,2 = 0,15 x 44 + \[{m_{{H_2}O}}\] => \[{m_{{H_2}O}}\]= 3,6 gam
\[{n_A} = \dfrac{{3}}{{60}}= 0,05[mol];{n_{C{O_2}}} = 0,05x = 0,15 \Rightarrow x = 3\]
\[{n_{{H_2}O}} = \dfrac{{0,05y}}{{2}}= \dfrac{{3,6}}{{18}}\Rightarrow y = 8\]
MA= 12x + y + 16z = 60 => z = 1 => công thức phân tử của A là C3H8O
Công thức cấu tạo của ba chất là : CH3CH2CH2OH
CH3CHOHCH3
CH3-O-CH2CH3