Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ

Vì tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ mol nên giả sử có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{hiđrocacbon}=1\left(mol\right)\\n_{O_2}=6\left(mol\right)\\n_{CO_2}=4\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

BTNT O: \(n_{H_2O}=2n_{O_2}-2n_{CO_2}=4\left(mol\right)\)

BTNT C: \(n_{CO_2}=n_C=4\left(mol\right)\)

BTNT H: \(n_H=2n_{H_2O}=8\left(mol\right)\)

=> CTPT là `C_4H_8`

Vì tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ mol nên giả sử có: ⎧⎪⎨⎪⎩nhiđrocacbon=1(mol)nO2=6(mol)nCO2=4(mol){nhiđrocacbon=1(mol)nO2=6(mol)nCO2=4(mol)

BTNT O: nH2O=2nO2−2nCO2=4(mol)nH2O=2nO2−2nCO2=4(mol)

BTNT C: nCO2=nC=4(mol)nCO2=nC=4(mol)

BTNT H: nH=2n

Đặt \(n_{H_2O}=n_{CO_2}=a\left(mol\right)\)

\(n_{O_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4\left(mol\right)\Rightarrow m_{O_2}=0,4.32=12,8\left(g\right)\)

Theo ĐLBTKL: \(m_{CO_2}+m_{H_2O}=5,8+12,8=18,6\left(g\right)\)

=> 44a + 18a = 18,6

=> a = 0,3 (mol)

Theo ĐLBTNT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_C=n_{CO_2}=0,3\left(mol\right)\\n_H=2n_{H_2O}=0,6\left(mol\right)\\n_{O\left(X\right)}=2n_{CO_2}+n_{H_2O}-2n_{O_2}=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Ta có: \(n_C:n_H:n_O=0,3:0,6:0,1=3:6:1\)

=> CTĐGN của X là `C_3H_6O`

Ta có : 

$n_{CO_2} = 0,012(mol) ; n_{H_2O} =0,012(mol)$
Bảo toàn nguyên tố với C,H : 

$n_C = n_{CO_2} = 0,012(mol)$
$n_H = 2n_{H_2O}= 0,012.2 = 0,024(mol)$
$\Rightarrow n_O = \dfrac{0,264 - 0,012.12- 0,024.1}{16} = 0,006(mol)$

Ta có : 

$n_C : n_H : n_O = 0,012 : 0,024 : 0,006 = 2 : 4 :1$

Vậy hợp chất có dạng : $(C_2H_4O)_n$

Ta có : $M_{hợp\ chất} = (12.2 + 4 + 16)n = M_{kk}.3,0345= 29.3,0345$

$\Rightarrow n = 2$

Vậy CT của chất đó là $C_4H_8O_2$

\(M_{chất}=3,0345.29=88\left(g/mol\right)\)

\(n_C=n_{CO_2}=\dfrac{0,528}{44}=0,012\left(mol\right)\)

\(n_H=2n_{H_2O}2.\dfrac{0,216}{18}=0,024\left(mol\right)\)

\(n_O=\dfrac{0,264-0,012.12-0,024}{16}=0,006\left(mol\right)\)

Xét \(n_C:n_H:n_O=0,012:0,024:0,006=2:4:1\)

=> CTTQ của chất hữu cơ là \(\left(C_2H_4O\right)_n\)

=> \(n=\dfrac{88}{44}=2\)

=> CTHH là `C_4H_8O`

$m_{CuO\ pư} = 1,568(gam) \Rightarrow n_{CuO} = \dfrac{1,568}{80} =0,0196(mol)$

$n_C = n_{CO_2} = \dfrac{2,156}{44} = 0,049(mol)$

Bảo toàn khối lượng : $m_{H_2O} = 1,47 + 1,568 - 2,156 = 0,882(gam)$
$n_{H_2O} = 0,049(mol) \Rightarrow n_H = 2n_{H_2O} = 0,098(mol)$
Ta có : $n_O = 2n_{CO_2} + n_{H_2O} - n_{CuO} = 0,1274(mol)$
$n_C:  n_H : n_O = 0,049 : 0,098 : 0,1274 = 5 : 10 : 13$
Vậy CTĐGN của Y là $C_5H_{10}O_{13}$

$CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O$
$n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = \dfrac{20}{100} = 0,2(mol)$

$m_{CO_2} + m_{H_2O} = 20 - 7,6 = 12,4(gam)$
$\Rightarrow n_{H_2O} = \dfrac{12,4 - 0,2.44}{18} = 0,2(mol)$

$n_{N_2}  = \dfrac{17,92}{22,4} = 0,8(mol)$
$\Rightarrow n_{không\ khí} = 0,8 : 80\% = 1(mol)$

$\Rightarrow n_{O_2\ pư} = 1.20\% = 0,2(mol)$

Bảo toàn nguyên tố với C,H,O ta có : 

$n_C = n_{CO_2} = 0,2(mol)$
$n_H = 2n_{H_2O} = 0,4(mol)$
$n_O = 2n_{CO_2} + n_{H_2O} -2n_{O_2} = 0,2(mol)$

Suy ra : 

Số nguyên tử C $= n_C : n_X = 0,2 : 0,1 = 2$

Số nguyên tử H $=n_H : n_X = 0,4 : 0,1 = 4$

Số nguyên tử O $=n_O : n_X = 0,2 : 0,1 = 2$

Vậy CTPT là $C_2H_4O_2$

\(n_{N_2}=2.\dfrac{17,92}{22,4}=0,8\left(mol\right)\\ \Rightarrow n_{kk}=\dfrac{0,8}{80\%}=1\left(mol\right)\\ \Rightarrow n_{O_2\left(pư\right)}=1-0,8=0,2\left(mol\right)\)

\(n_C=n_{CO_2}=n_{CaCO_3}=\dfrac{20}{100}=0,2\left(mol\right)\)

m_giảm = m_CaCO3 - m_H2O - m_CO2 => m_H2O = 20 - 7,6 - 0,2.44 = 3,6 (g)

=> \(n_{H_2O}=\dfrac{3,6}{18}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow n_H=2n_{H_2O}=0,4\left(mol\right)\)

BTNT O: \(n_{O\left(X\right)}=2n_{CO_2}+n_{H_2O}-2n_{O_2}=0,2\left(mol\right)\)

=> Trong 1 mol X có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_C=\dfrac{0,2}{0,1}=2\\n_H=\dfrac{0,4}{0,1}=4\\n_O=\dfrac{0,2}{0,1}=2\end{matrix}\right.\)

=> X là `C_2H_4O_2`

Sửa đề: 44,8 lít -> 4,48 lít

\(n_H=2.\dfrac{4,48}{22,4}=0,4\left(mol\right);n_C=n_{CaCO_3}=\dfrac{30}{100}=0,3\left(mol\right)\)

\(n_X=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)

Trong 1 mol X có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_C=\dfrac{0,3}{0,1}=3\\n_H=\dfrac{0,4}{0,1}=4\end{matrix}\right.\)

=> X là `C_3H_4`

$n_{O_2} = \dfrac{39,2}{22,4}.20\% = 0,35(mol)$
$n_{CO_2} = \dfrac{4,48}{22,4} = 0,2(mol)$

Bảo toàn nguyên tố với O : $n_{H_2O} = 2n_{O_2} - 2n_{CO_2} = 0,3(mol)$

$n_C = n_{CO_2} = 0,2(mol) ; n_H = 2n_{H_2O} = 0,6(mol)$

Số nguyên tử C = $n_C : n_X = 0,2 : 0,1 = 2$

Số nguyên tử H = $n_H : n_X = 0,6 : 0,1 = 6$
Vậy CTPT là $C_2H_6$

\(n_X=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)

\(n_{kk}=\dfrac{39,2}{22,4}=1,75\left(mol\right)\Rightarrow n_{O_2}=\dfrac{1,75}{5}=0,35\left(mol\right)\)

\(n_C=n_{CO_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)

BTNT O: \(n_{H_2O}=2n_{O_2}-2n_{CO_2}=0,3\left(mol\right)\)

=> n_H = 2n_H2O = 0,6 (mol)

m_X = 0,2.12 + 0,6 = 3 (g)

=> \(M_X=\dfrac{3}{0,1}=30\left(g/mol\right)\)

Ta có: \(n_C:n_H=0,2:0,6=1:3\)

=> CTĐGN của X là (CH₃)_n

=> \(n=\dfrac{30}{15}=2\)

=> X là C₂H₆

\(n_{kk}=\dfrac{50,4}{22,4}=2,25\left(mol\right)\Rightarrow n_{O_2}=\dfrac{2,25}{5}=0,45\left(mol\right)\)

\(n_C=n_{CO_2}=\dfrac{6,72}{22,4}=0,3\left(mol\right)\)

BTNT O: \(n_{H_2O}=2n_{O_2}-2n_{CO_2}=0,3\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow n_H=0,3.2=0,6\left(mol\right)\)

\(m_X=m_C+m_H=0,3.12+0,6=4,2\left(g\right)\)

=> \(M_X=\dfrac{4,2}{0,1}=42\left(g/mol\right)\)

Ta có: \(n_C:n_H=0,3:0,6=1:2\)

=> CT chung của X là (CH₂)_n

=> \(n=\dfrac{42}{14}=3\)

=> X là C₃H₆

\(m_C=\dfrac{45.53,33}{100}=24\left(g\right)=>n_C=\dfrac{24}{12}=2\left(mol\right)\)

\(m_H=\dfrac{15,56.45}{100}=7\left(g\right)=>n_H=\dfrac{7}{1}=7\left(mol\right)\)

\(m_N=\dfrac{31,11.45}{100}=14\left(g\right)=>n_N=\dfrac{14}{14}=1\left(mol\right)\)

=> CTPT: C₂H₇N