Hỗn hợp E gồm một axit cacboxylic đơn chức, phân tử có một nối đôi C=C và một ancol no, đơn chức (đều mạch hở). Đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 3,36 lít khí O2 (đktc), thu được 5,28 gam CO2 và 2,34 gam H2O. Mặt khác, thực hiện phản ứng este hoá m gam E với hiệu suất 60% thu được a gam este. Giá trị của a là
A. 1,20
B. 2,00
C. 2,58
D. 1,72
Chọn đáp án A
E gồm axit dạng C n H 2 n - 2 O 2 (đơn, hở, 1πC=C) và ancol dạng C m H 2 m + 2 (no, đơn, hở).
♦ giải đốt m gam E + 0 , 15 m o l O 2 → t 0 0 , 12 m o l C O 2 + 0 , 13 m o l H 2 O
Tương quan đốt: ∑ n H 2 O - ∑ n C O 2 = n a n c o l – n a x i t = 0 , 01 m o l 1
• bảo toàn nguyên tố O có 2 n a x i t + n a n c o l = 2 n C O 2 + n H 2 O - 2 n O 2 = 0 , 07 m o l 2
Giải hệ (1) và (2) có nancol = 0,03 mol và naxit = 0,02 mol.
→ ∑ n C O 2 = 0 , 02 n + 0 , 03 m = 0 , 12
⇒ 2n + 3m = 12 với m, n nguyên và n ≥ 3; m ≥ 1
⇒ cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn là n = 3 và m = 2 tương ứng với hỗn hợp E gồm:
0,02 mol axit C H 2 = C H C O O H (axit acrylic) và 0,03 mol ancol C H 3 C H 2 O H (ancol etylic).
♦ phản ứng este hóa: C 2 H 3 C O O H + C 2 H 5 O H ⇄ C 2 H 3 C O O C 2 H 5 + H 2 O
ancol dư hơn axit (0,03 > 0,02)
⇒ hiệu suất tính theo số mol của axit
⇒ a = meste = 0,02 × 0,6 × 100
= 1,20 gam.