Bài tập 8.20 trang 60 sách bài tập(SBT) hóa học 11: Hỗn hợp khí A chứa 2 anken kế tiếp nhau trong dãy đồng...

8.20*. Hỗn hợp khí A chứa 2 anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tỉ khối của A đối với khí nitơ là 1,35.

1. Xác định công thức phân tử 2 anken.

2. Nếu hiđrat hoá một lượng hỗn hợp A (giả sử hiệu suất là 100%) thì được hỗn hợp ancol B, trong đó tỉ lệ về khối lượng giữa ancol bậc một và ancol bậc hai là 43 : 50.

Hãy cho biết tên và phần trăm về khối lượng của từng ancol trong hỗn hợp B.

1. Hỗn hợp khí A chứa C_nH_2n và C_n+1H_2n+2 với phân tử khối trung bình là : 1,35.28 = 37,8

 \( \Rightarrow \) C_nH_2n < 37,8 < C_n+1H_2n+2 

\( \Rightarrow \) 14n < 37,8 < 14n + 14

       1,70 < n < 2,70 \( \Rightarrow \) n = 2.

CTPT của 2 anken là C₂H₄ và C₃H₆.

2. Giả sử trong 1 moi hỗn hợp A có x mol C₃H₆ và (1 - x) mol C₂H₄ :

42x + 28(1 - x) = 37,8 \( \Rightarrow \) x = 0,7

Như vậy, trong 1 mol hỗn hợp A có 0,7 mol C₃H₆ và 0,3 mol C₂H₄.

Giả sử hiđrat hoá hoàn toàn 1 mol A :

CH₂ = CH₂ + H₂0 \( \to \) CH₃ - CH₂ - OH

0,3 mol                                0,3 mol

CH₃ - CH = CH₂ + H₂0 \( \to \) CH₃ - CH₂ - CH₂ - OH

a mol                                           a mol

CH₃ - CH = CH₂ + H₂0 \( \to \) 

(0,7 - a) mol                                (0,7 - a) mol

Tỉ lệ khối lượng giữa ancol bậc I so với ancol bậc II :

\(\frac{{46.0,3 + 60{\rm{a}}}}{{60(0,7 - a)}} = \frac{{43}}{{50}} \Rightarrow a = 0,2\)

Hỗn hợp B gồm 0,3 mol CH₃ - CH₂ - OH ; 0,2 mol CH₃ - CH₂ - CH₂ - OH và 0,5 mol  ; có khối lượng tổng cộng là 55,8 g.

% về khối lượng etanol (ancol etylic) là : \(\frac{{0,3.46}}{{55,8}}.100\%  = 24,7\% \)

% về khối lượng của propan-l-ol (ancol propylic) là : \(\frac{{0,2.60}}{{55,8}}.100\%  = 21,5\% \)

Propan-2-ol (ancol isopropylic) chiếm : \(\frac{{0,5.60}}{{55,8}}.100\%  = 53,8\% \)

Riêng câu 2 cũng có thể lập luận như sau :

Phần trăm khối lượng của ancol bậc II (ancol isopropylic) :

\(\frac{{50}}{{43 + 50}}.100\%  = 53,8\% \)

Vậy phần trăm khối lượng của 2 ancol bậc I là 46,2%.

Nếu dùng 1 mol A (37,8 g) thì lượng H₂0 là 1 mol (18 g) và khối lượng hỗn hợp B là 37,8 + 18, = 55,8 (g), trong đó 0,3 mol C₂H₄ tạo ra 0,3 mol ancol etylic.

Phần trăm khối lượng của ancol etylic là \(\frac{{0,3.46}}{{55,8}}.100\%  = 24,7\% \) và của ancol propylic là 46,2% - 24,7% = 21,5%.