Câu 5. Hỗn hợp X gồm CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X thu được 0,6 mol CO₂ và 0,4 mol H₂O. Thủy phân hoàn toàn X bằng dung dịch NaOH, thu được ancol duy nhất. Xác định CTCT của X?...

Để giải quyết bài toán này, trước hết ta cần phân tích hỗn hợp X gồm hai este: CH₃COOC₂H₅ (ethyl acetate) và C₂H₅COOCH₃ (methyl propanoate). 1. **Phân tích phản ứng đốt cháy:** Khi hỗn hợp X được đốt cháy hoàn toàn, ta thu được 0,6 mol CO₂ và 0,4 mol H₂O. Sử dụng các phương trình phản ứng đốt cháy của este: - CH₃COOC₂H₅ + O₂ → CO₂ + H₂O - C₂H₅COOCH₃ + O₂ → CO₂ + H₂O Từ số mol CO₂ và H₂O, ta có thể thiết lập hệ phương trình: - Số mol C từ CO₂: 0,6 mol CO₂ → 0,6 mol C - Số mol H từ H₂O: 0,4 mol H₂O → 0,4 * 2 = 0,8 mol H Giả sử hỗn hợp X có x mol CH₃COOC₂H₅ và y mol C₂H₅COOCH₃. Ta có: - C từ CH₃COOC₂H₅: x - C từ C₂H₅COOCH₃: y - Tổng C: x + y = 0,6 (1) - H từ CH₃COOC₂H₅: 2x + 2y - Tổng H: 2x + 2y = 0,8 (2) Từ phương trình (2): 2(x + y) = 0,8 x + y = 0,4 (3) Kết hợp (1) và (3): - Từ (1) và (3) ta có: x + y = 0,6 và x + y = 0,4 → mâu thuẫn. Nhưng thật ra, ta cần thêm thông tin về số mol để giải hệ này. Do vậy, ta sẽ sử dụng số mol có sẵn. 2. **Phân tích thủy phân:** Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp X bằng dung dịch NaOH cho ra ancol duy nhất. Điều này có nghĩa là phải có sự cân bằng giữa các este để tạo ra ancol. - Thủy phân CH₃COOC₂H₅ sẽ cho ra CH₃OH (methanol) và axit axetic. - Thủy phân C₂H₅COOCH₃ sẽ cho ra CH₃OH (methanol) và axit propanoic. Nếu chúng ta thu được ancol duy nhất, có thể kết luận rằng một trong hai este đã không được dùng. Cụ thể, khi thủy phân hoàn toàn, nếu sản phẩm ancol là duy nhất thì một trong các este không tham gia phản ứng thủy phân. Từ đây, có thể kết luận: - Nếu chúng ta chỉ thu được một loại ancol duy nhất, thì este tạo ra ancol CH₃OH là C₂H₅COOCH₃ (methyl propanoate), trong khi CH₃COOC₂H₅ không tạo ra ancol duy nhất sau khi thủy phân. Cuối cùng, hỗn hợp X là sự kết hợp của hai este: - **Công thức cấu tạo của X:** CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃. Do đó, CTCT của hỗn hợp X là CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃.