Bài 7 trang 23 sách Giáo khoa Hóa học 12 Nâng cao

Đề bài

Bài 7. Đun nóng 3,21 gam hỗn hợp A gồm hai chất hữu cơ B và C cùng nhóm chức với dung dịch NaOH dư thu được hỗn hợp muối natri của hai axit no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một chất lỏng D. Chất D phản ứng với CuO đun nóng cho sản phẩm có phản ứng tráng bạc. Cho 1/10 lượng chất D phản ứng với Na được 33,6 ml H₂ (đktc). Tỉ khối hơi của D so với không khí là 2.

a) Xác định công thức cấu tạo của B, C và D.

b) Tính thành phần % khối lượng hỗn hợp A.

c) Viết phương trình phản ứng của B hoặc C với H₂/Ni, Br₂ và phản ứng tạo thành polime của chúng.

Hướng dẫn giải

Theo bài D là rượu đơn chức bậc nhất. Đặt CTC của B và C là:

\({C_{\overline n }}{H_{\overline {2n}  + 1}}COO - C{H_2} - R\) \(\left( {n < \overline n  < m = n + 1} \right)\)

\({C_{\overline n }}{H_{\overline {2n} + 1}}COO - C{H_2} - R + NaOH\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow {C_{\overline n }}{H_{\overline {2n} + 1}}COONa + R - C{H_2} - OH\)

\(R - C{H_2} - OH + CuO\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow R - CHO + Cu + {H_2}O\)

\(R - C{H_2} - OH + Na \to R - C{H_2} - ONa + {1 \over 2}{H_2}\)            

Cho 1/10 lượng chất D phản ứng với Na được 33,6 ml H₂ (đktc) \({n_{{H_2}}} = {{0,0336} \over {22,4}} = 0,0015\,(mol)\)

\(n = 10.2.0,0015= 0,03\) (mol) \( = {n_{hh}}\) (B và C)

\({M_D} = 2.29 = 58 \Rightarrow {M_R} + 31 = 58 \Rightarrow {M_R} = 27 \Rightarrow R:{C_2}{H_3} - \)                            

CTCT của D: \(C{H_2} = CH - C{H_2}OH\)

\(\overline{M} = {{3,21} \over {0,03}} = 107\) (g/mol)  (Phân tử khối trung bình của B và C)

\(\eqalign{
& \Rightarrow 14\overline n + 86 = 107 \Rightarrow \overline n = 1,5 \cr
& \Rightarrow n = 1 < \overline n=1,5 < m = 2 \cr} \)

CTCT của B và C: 

\(\left\{ \matrix{
C{H_3} - COO - C{H_2} - CH = C{H_2} \hfill \cr
C{H_3} - C{H_2} - COO - C{H_2} - CH = C{H_2} \hfill \cr} \right.\)

b) Gọi x, y lần lượt là số mol của 2 este.

Ta có 

\(\left\{ \matrix{
x + y = 0,03 \hfill \cr
x + 2y = 0,045 \hfill \cr} \right. \Rightarrow x = y = 0,015\)

\(\% {m_{C{H_3}COO{C_3}{H_5}}} = {{0,015.100.100} \over {3,21}} = 46,73\% \)

\(\% {m_{{C_2}{H_5} - COO{C_3}{H_5}}} = {{0,015.114.100} \over {3,21}} = 53,27\% \)         

c) 

\(\eqalign{
& C{H_3} - COO - C{H_2} - CH = C{H_2} \cr
& C{H_3} - COO - C{H_2} - CH = C{H_2} + {H_2}\buildrel {Ni,{t^o}} \over
\longrightarrow C{H_3} - COO - C{H_2} - C{H_2} - C{H_3} \cr
& C{H_3} - COO - C{H_2} - CH = C{H_2} + B{r_2} \to C{H_3} - COO - C{H_2} - CHBr - C{H_2}Br  \cr} \)

\(\eqalign{
& nC{H_3} - COO - C{H_2} - CH = C{H_2}\buildrel {xt,p,{t^0}} \over
\longrightarrow \,\,{( - CH - C{H_2} - )_n} \cr
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,| \cr
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,C{H_3}COOC{H_2} \cr} \)