Đun 17,08 gam hợp chất hữu cơ A (chỉ chứa C, H, O...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. Bảo toàn khối lượng, tính toán theo phương trình hóa học.

2. Bảo toàn nguyên tố Na, C

Giải chi tiết:

1.

Theo đề bài A chứa C, H, O chứa 1 loại nhóm chức, phản ứng với NaOH tạo ra rượu và 2 muối đơn chức nên A là este đa chức tạo bởi ancol đa chức D và 2 axit đơn chức X, Y. Gọi CT của D là R(OH)_n

Ta có sơ đồ:

17,08 gam A + 0,1 mol NaOH →19,24 gam B + rượu D

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_D = 17,08 + 0,1.40 – 19,24 = 1,84 gam

Mà d_D/H2 = 46 => M_D = 46.2 = 92
Þn_D = 1,84/92 = 0,02 mol

Phản ứng với Na dư:

R(OH)_n + nNa → R(ONa)_n + n/2 H₂

0,02                                         0,01n mol

n_H2 = 0,01n = 0,672/22,4 = 0,03 mol
Þn =3 CT của D có dạng R(OH)₃

M_R(OH)3 = R + 51 = 92
ÞR = 41 => R là C₃H₅

Ancol D là C₃H₅(OH)₃, CTCT là CH₂OH-CHOH-CH₂OH glixerol (glixerin)

2.

Theo đề bài: cho A phản ứng với dung dịch NaOH thu được glixerol và 2 muối của 2 axit đơn chức, A chỉ chứa 1 loại nhóm chức

=> A là este 3 chức phản ứng với NaOH theo tỷ lệ mol 1:3 tạo ra 0,02 mol glixerol nên tiêu thụ 0,06 mol NaOH, tạo ra 0,04 mol 1 muối và 0,02 mol muối còn lại.

A + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 2R₁COONa + R₂COONa

0,06     ←              0,02           →        0,04     → 0,02
=> n_{NaOH dư} = 0,025.4 – 0,06 = 0,04 mol

Ta lại có: Axit X ít hơn Y 2 nguyên tử C và có cùng số nguyên tử H.

=> Gọi CTPT của các muối của X, Y với số mol tương ứng là C_nH_mCOONa x mol và C_n+2H_mCOONa y mol.

Sơ đồ phản ứng:

\(A + NaOH \to B\left[ \matrix{
{C_n}{H_m}COONa:x\,mol \hfill \cr
{C_{n + 2}}{H_m}COONa:y\,mol \hfill \cr
NaOH\,du:0,04mol \hfill \cr} \right. \to \mathop {NaC{O_3}}\limits_{0,05\,mol} \,\,\, + \,\,\,\mathop {C{O_2}}\limits_{0,99mol} + {H_2}O\)

Bảo toàn Na ta có:

n_Na2CO3 = 1/2n_{NaOH bđ} = 0,05 mol

Dẫn hỗn hợp khí và hơi sau khi đốt cháy B vào dung dịch Ba(OH)₂ dư thì xảy ra phản ứng: Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃ + H₂O
Þn_CO2 = n_BaCO3 = 195,03/197 = 0,99 mol

Bảo toàn C ta có (n+1)x + (n+3)y = 0,05 + 0,99 =1,04 (*)

Xét 2 trường hợp có thể có với este A.
Trường hợp 1: A chứa 2 gốc axit X và 1 gốc axit Y
Þ x = 0,04 mol, y = 0,02 thay vào (*) thì n = 15,67 vô lí (loại).
Trường hợp 2: A chứa 2 gốc axit Y và 1 gốc axit X
Þx = 0,02 mol, y = 0,04 mol thay vào (*) thì n =15

Khi đó 19,24 gam hỗn hợp B gồm: C₁₅H_mCOONa 0,02 mol, C₁₇H_mCOONa 0,04 mol và NaOH dư 0,04 mol.
Þ0,02(247 + m) + 0,04(271 + m) + 0,04 . 40 = 19,24
Þm = 31 (thỏa mãn)
Þ2 muối thu được là C₁₅H₃₁COONa và C₁₇H₃₁COONa

Este A có dạng:

CTPT của A là C₅₅H₉₈O₆