Bài 8.43 trang 68 SBT Hóa 11 Nâng cao: Tìm CTPT của ancol A,B,C...

Khi đun hỗn hợp 3 ancol A, B, C với ${H_2}S{O_4}$ đặc, ở ${170^o}C$ để thực hiện phản ứng tách ${H_2}O$, thu được hỗn hợp hai olefin kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Nếu đun nóng 6,45 g hỗn hợp ba ancol trên với ${H_2}S{O_4}$ đặc, ở ${140^o}C$ thu được 5,325 g hh 6 ete

a) Tìm CTPT của ancol A,B,C

b) Oxi hóa không hoàn toàn 6,45 g hỗn hợp ba ancol trên bằng đồng oxit nung nóng thu được hh X chứa anđêhit và xeton ( hiệu suất phản ứng 100%). Cho hỗn hợp X tác dụng với dd $AgN{O_3}$ trong $N{H_3}$ dư thấy có 21,6 g Ag kết tủa. Tính phầm trăm khối lượng mỗi ancol trong hh

a) Tách ${H_2}O$ của 3 ancol được hỗn hợp hai olefin kế tiếp nhau chứng tỏ ba ancol trên là ancol no, đơn chức, trong đó :

Có hai ancol là đồng phân của nhau cùng tạo ra olefin

Có một ancol là đồng đẳng hơn (kém) một trong hai ancol kia một nguyên tử cacbon

Đặt công thức chúng của ba ancol : ${C_x}{H_{2x + 1}}OH$

Phương trình hóa học :

$2{C_x}{H_{2x + 1}}OH\buildrel {{H_2}S{O_4},{{140}^o}C} \over \longrightarrow$${C_x}{H_{2x + 1}}O{C_x}{H_{2x + 1}} + {H_2}O$

Ta có :

${m_{{H_2}O}} = {m_{ruou}} - {m_{ete}}$$= 6,45 - 5,325 = 1,125(g)$

$\to {n_R} = 2.{n_{{H_2}O}} = 2.0,065$$= 0,125(mol)$

Từ đó tính được x = 2,4. Ba ancol là

$A:{C_2}{H_5}OH$

B và C là ${C_3}{H_7}OH$ tương ứng với các CTCT : $C{H_3}C{H_2}C{H_2}OH$

$\eqalign{  & C{H_3}\mathop {CH}\limits_| OH  \cr  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,C{H_3}\,\,\,\,\, \cr}$

Gọi số mol của ${C_2}{H_5}OH$ và ${C_3}{H_7}OH$ là a và b mol

Hệ phương trình : $\left\{ \matrix{  a + b = 0,125 \hfill \cr  46a + 60b = 6,45 \hfill \cr}  \right.$

Giải hệ phương trình, ta được : a = 0,075 (mol)   ; b = 0,05 (mol)

b) Các phương trình hóa học :

Oxi hóa hỗn hợp ancol ${C_2}{H_5}OH + CuO\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow$ $C{H_3}CHO + Cu + {H_2}O\,\,\,\,\,(1)$

$C{H_3}C{H_2}C{H_2}OH + CuO\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow$$C{H_3}C{H_2}CHO + Cu + {H_2}O(2)$

$C{H_3}CHOHC{H_3} + CuO\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow$$C{H_3}COC{H_3} + Cu + {H_2}O\,\,\,(3)$

Phản ứng tráng bạc :

$C{H_3}CHO + 2\left[ {Ag{{(N{H_3})}_2}} \right]OH \to$$C{H_3}{\rm{COON}}{{\rm{H}}_4} + 2Ag + 3N{H_3}$$+ {H_2}O\,\,\,\,(4)$

$C{H_3}C{H_2}CHO + 2\left[ {Ag{{(N{H_3})}_2}} \right]OH$$\to C{H_3}C{H_2}{\rm{COON}}{{\rm{H}}_4} + 2Ag + 3N{H_3}$$+ {H_2}O\,\,\,\,\,(5)$

Từ số mol của ${C_2}{H_5}OH$ ta có số mol $C{H_3}CHO$ là 0,075 mol

Theo (4) ta có số mol Ag do phản ứng (5) sinh ra là :

0,20-0,15=0,05 (mol)

Từ đó suy ra số mol $C{H_3}C{H_2}C{H_2}OH$

Khối lượng của ${C_2}{H_5}OH$ là : 0,075.46=3,45 (gam)

Khối lượng $C{H_3}C{H_2}C{H_2}OH$ là : 0,025.60=1,50 (gam)

Vậy khối luongwjc ủa $C{H_3}CH(OH)C{H_3}$ là :

6,45 – 3,45 – 1,50 =1, 50 (g)

Phần trăm khối lượng chất là :

$\% {m_{{C_2}{H_5}OH}} = 53,5\% ;$

$\% {m_{C{H_3}C{H_2}C{H_2}OH}} = \% {m_{{{(C{H_3})}_2}CHOH}}$$= 23,25\%$