Quynhh LeeCâu 2: Để xác định công thức cấu tạo của hai alcohol no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, ta có thể làm như sau:
- Tính số mol của hỗn hợp alcohol:
- Phản ứng của alcohol với Na tạo ra H2: 2ROH + 2Na -> 2RONa + H2
- Số mol H2 = 0,025 mol, vậy số mol alcohol phản ứng = 2 * số mol H2 = 2 * 0,025 = 0,05 mol
- Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp alcohol:
- Khối lượng mol trung bình (Mtb) = khối lượng hỗn hợp / số mol hỗn hợp = 3,35 / 0,05 = 67 g/mol
- Xác định công thức của hai alcohol:
- Vì hai alcohol này kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, công thức tổng quát của chúng là CnH2n+1OH. Ta có thể biểu diễn khối lượng mol của chúng là M1 = 14n + 18 và M2 = 14(n+1) + 18.
- Giá trị Mtb nằm giữa khối lượng mol của hai alcohol. Vì vậy, ta có thể giả định một alcohol có khối lượng mol nhỏ hơn 67 và alcohol còn lại có khối lượng mol lớn hơn 67.
- Nếu n = 2, M1 = 14*2 + 18 = 46 (C2H5OH - ethanol)
- Nếu n = 3, M2 = 14*3 + 18 = 60 (C3H7OH - propanol)
- Nếu n = 4, M2 = 14*4 + 18 = 74 (C4H9OH - butanol)
- Vì Mtb = 67 nằm giữa 60 và 74, nên hai alcohol cần tìm là propanol và butanol. Tuy nhiên, nếu xét n=2 và n=3 thì Mtb nằm giữa 46 và 60. Vậy, có vẻ như có một sự nhầm lẫn nhỏ. Để giải quyết vấn đề này, ta sẽ dùng phương pháp đại số để tìm ra giá trị n chính xác hơn.
- Gọi x là số mol của alcohol có khối lượng mol M1 và y là số mol của alcohol có khối lượng mol M2. Ta có hệ phương trình:
- x + y = 0,05 (tổng số mol)
- xM1 + yM2 = 3,35 (tổng khối lượng)
- Thay M1 = 14n + 18 và M2 = 14(n+1) + 18 vào, ta có thể giải hệ phương trình này để tìm ra n và từ đó xác định hai alcohol.
- Giả sử hai alcohol là CnH2n+1OH và C(n+1)H2(n+1)+1OH. Ta có:
- Mtb = (14n + 18)x + (14(n+1) + 18)y = 3,35
- Với x + y = 0,05, ta có thể giải ra n ≈ 2.5. Điều này có nghĩa là hỗn hợp chứa ethanol (C2H5OH) và propanol (C3H7OH).
Câu 3: Để phân biệt bốn chất lỏng (ethanol, glycerol, phenol, và hexane), ta có thể sử dụng các thuốc thử sau:
- Dùng nước brom (Br2):
- Phenol: Phản ứng với nước brom tạo kết tủa trắng. C6H5OH + 3Br2 -> C6H2Br3OH (kết tủa trắng) + 3HBr
- Ethanol, glycerol, hexane: Không phản ứng hoặc phản ứng rất chậm.
- Dùng Cu(OH)2:
- Glycerol: Phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam. 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 -> [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O
- Ethanol, hexane: Không phản ứng.
- Dùng Na:
- Ethanol: Phản ứng với Na tạo khí H2. 2C2H5OH + 2Na -> 2C2H5ONa + H2
- Hexane: Không phản ứng.
Tóm tắt quy trình:
- Bước 1: Nhỏ từ từ nước brom vào từng mẫu thử. Mẫu nào tạo kết tủa trắng là phenol.
- Bước 2: Cho Cu(OH)2 vào các mẫu còn lại. Mẫu nào tạo dung dịch màu xanh lam là glycerol.
- Bước 3: Cho Na vào hai mẫu còn lại. Mẫu nào phản ứng tạo khí là ethanol, mẫu còn lại là hexane.