Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Nếu làm bay hơi 2,58 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,40 g khí N2 ở cùng điều kiện.
Đốt cháy hoàn toàn 6,45 g M thì thu được 7,65 g H2O và 6,72 lít CO2(đktc).
Xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.
Số mol 2 chất trong 2,58 g M là 1,4 : 28 = 0,05 mol
Số mol 2 chất trong 6,45 g M: \(\frac{{0,05.6,45}}{{2,58}} = 0,125mol\)
Khi đốt hỗn hợp M, thu được CO2 và H2O; vậy các chất trong hỗn hợp phải chứa C và H, có thể có O. Hai chất lại kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng (nghĩa là hom nhau 1 nhóm CH2) nên công thức phân tử hai chất đó là CxHyOz và Cx+1Hy+2Oz (x, y nguyên và > 0; z nguyên và > 0).
Giả sử trong 6,45 g M có a moi CxHyOz và b mol Cx+1Hy+2Oz:
\(\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,125\,\,\,(1)\\
(12x + y + 16z)a + (12x + y + 16z + 14)b = 6,45\,\,\,(2)
\end{array} \right.\)
\({C_x}{H_y}{O_z} + (x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\)
\({C_{x + 1}}{H_{y + 2}}{O_z} + (x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \frac{{y + 2}}{2}{H_2}O\)
Số mol CO2:
xa + (x+1)b = 6,72: 22,4 = 0,3 mol (3)
Số mol H2O:
\(\frac{{ya + (y + 2)b}}{2} = \frac{{7,65}}{{18}} = 0,425mol\)
⇒ ya + (y + 2)b = 0,85 (4)
Giải hệ phương trình :
Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,300
b = 0,300-0,125x
0 < b < 0,125 ⇒ 0 < 0,300 - 0,125x < 0,125
1,40 < x < 2,40
⇒ x = 2; b = 0,300 - 0,125.2 = 0,05.
⇒ a = 0,125 - 0,05 = 0,075.
Thay giá trị của a và b vào (4) ta có :
0,0750y + 0,0500(y + 2) = 0,85
⇒ y = 6.
Thay giá trị của a, b, x, y vào (2) ta tìm được z = 1.
Thành phần hỗn hợp M :
Khối lượng C2H6O chiếm \(\frac{{0,075.46}}{{6,45}}.100\% = 53,5\% \)
Khối lượng C3H9O chiếm \(\frac{{0,05.60}}{{6,45}}.100\% = 46,5\% \)
-- Mod Hóa Học 11