Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic đơn chức, một axit cacboxylic hai chức (hai axit đều mạch hở, có cùng số liên kết π) và hai ancol đơn chức thuộc cùng dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn m gam X, thu được 2,912 lít CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O. Thực hiện phản ứng este hóa m gam X (giả sử hiệu suất các phản ứng đều bằng 100%), thu được 3,36 gam sản phẩm hữu cơ chỉ chứa este. Phần trăm khối lượng của axit cacboxylic đơn chức trong X là:
A. 14,08%
B. 20,19%
C. 16,90%
D. 17,37%
Định hướng tư duy giải
Bài toán này không nhiều chữ, dữ kiện cũng khá thoáng. Tuy nhiên, cũng là một bài toán khá hay. Cái hay và vẻ đẹp của nó là tính logic trong sự kín đáo. Nếu không có tư duy tinh tế sẽ khó mà giải quyết được bài toán này. Do đó, với bài toán này tôi xin phép được trình bày “hơi dài” mong các bạn cố gắng đọc hết.
Đầu tiên ta có: n CO 2 = 0 , 13 n H 2 O = 0 , 15
→ Ancol phải là no, đơn chức.
Thực hiện este hóa chỉ thu được este → nOH = nCOOH = a (mol).
→ BTKL 0 , 13 . 12 + 0 , 15 . 2 + 48 a = 3 , 36 + 18 a
=> a = 0,05 (mol).
Biện luận: Làm trội liên kết π
Gọi X
A : RCOOH : a B : HOOC - R ' - COOH : → a + 2 b = c C : ancol : c
Đương nhiên số liên kết π trong các axit phải không nhỏ hơn 2. Ta sẽ biện luận rằng nó cũng không thể vượt quá 2.
Vì nếu trong A, B có 3 liên kết π để số mol H2O > số mol CO2
→ ta phải có c > 2(a+b) (điều này là vô lý) → A, B có hai liên kết π.
Để tìm số mol các axit, tôi xin giới thiệu với các bạn kỹ thuật dồn biến N.A.P
(Tôi sẽ cho thêm các bạn vài CÂU để các bạn luyện tập kỹ thuật dồn biến này)
Ta có:
Ta đã biết số mol CO2 → Ta sẽ dồn H, O sao cho số mol CO2 = số mol H2O (ảo) mục đích để BTKL.
→ BTKL m X = 3 , 36 + 18 . 0 , 05 = 0 , 13 . 14 + 30 a + 62 b + 18 . 0 , 05
Biện luận: Làm trội số nguyên tử C.
+ Các bạn cần phải để ý tới n CO 2 = 0 , 13 mol → Nếu các ancol có nhiều hơn 2 nguyên tử C → Vô lý ngay.
+ Và
Nếu ta tăng thêm 1 nguyên tử C trong A hay B cũng sẽ làm số mol CO2 vô lý ngay
