1. Phân tích Phản ứng Đốt cháyHỗn hợp $\text{X}$ gồm:Acid no, đơn chức, mạch hở: $\text{C}_n\text{H}_{2n}\text{O}_2 \quad (n \ge 1)$Ancol no, đơn chức, mạch hở: $\text{C}_m\text{H}_{2m+2}\text{O} \quad (m \ge 1)$Tính số mol $\text{C}$ và $\text{H}< math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">nCO2=0,54 mol< annotation encoding="LaTeX">n_{\text{CO}_2} = 0,54 \text{ mol}n_{\text{H}_2\text{O}} = 0,64 \text{ mol}$Vì $n_{\text{H}_2\text{O}} > n_{\text{CO}_2}$ ($0,64 > 0,54$), điều này khẳng định cả hai chất trong $\text{X}$ đều là các hợp chất no, mạch hở.Áp dụng Định luật Bảo toàn Khối lượngKhối lượng $\text{X}$: $m_{\text{X}} = 12,88 \text{ g}$.Khối lượng $\text{C}$, $\text{H}$, $\text{O}$ trong $\text{X}$:Tính khối lượng $\text{C}$:Tính khối lượng $\text{H}$:Tính khối lượng $\text{O}$:Tính số mol $\text{O}$ và Tổng số mol các chất trong $\text{X}$Số mol $\text{O}$ trong $\text{X}$:Gọi $n_{\text{acid}} = a \text{ mol}$ và $n_{\text{ancol}} = b \text{ mol}$.Acid đơn chức có $2$ nguyên tử $\text{O}$. Ancol đơn chức có $1$ nguyên tử $\text{O}$.Mối quan hệ giữa số mol chất và sản phẩm cháyĐối với các hợp chất no, mạch hở:Acid ($\text{C}_n\text{H}_{2n}\text{O}_2$): $n_{\text{H}_2\text{O}} - n_{\text{CO}_2} = 0$Ancol ($\text{C}_m\text{H}_{2m+2}\text{O}$): $n_{\text{H}_2\text{O}} - n_{\text{CO}_2} = n_{\text{ancol}}$$\text{Tổng } n_{\text{H}_2\text{O}} - \text{Tổng } n_{\text{CO}_2} = n_{\text{ancol}}$Thế $b = 0,10 \text{ mol}$ vào phương trình $(1)$:Vậy:$n_{\text{acid}} = 0,11 \text{ mol}$n_{\text{ancol}} = 0,10 \text{ mol}$2. Tính Khối lượng Ester thu đượcPhản ứng ester hóa:$\text{Acid} + \text{Ancol} \rightleftharpoons \text{Ester} + \text{Nước}$Số mol ban đầu:$n_{\text{acid}} = 0,11 \text{ mol}$n_{\text{ancol}} = 0,10 \text{ mol}$\implies$ $\mathbf{Ancol}$ là chất phản ứng hết (tính theo lý thuyết, do $0,10 < 0,11$).Lượng ester lý thuyết (H=100%)Nếu phản ứng đạt hiệu suất $100\%$, số mol ester thu được sẽ tính theo chất hết (ancol):$n_{\text{ester lý thuyết}} = n_{\text{ancol}} = 0,10 \text{ mol}$Lượng ester thực tế (H=80%)Hiệu suất phản ứng $H = 80\%$.$n_{\text{ester thực tế}} = n_{\text{ester lý thuyết}} \cdot Hn_{\text{ester thực tế}} = 0,10 \cdot 0,80 = 0,08 \text{ mol}$Tính khối lượng m của esterĐể tính khối lượng ester ($m$), ta dùng công thức biến thiên khối lượng:$\text{Acid} + \text{Ancol} \rightarrow \text{Ester} + \text{Nước}m_{\text{ester}} = m_{\text{acid phản ứng}} + m_{\text{ancol phản ứng}} - m_{\text{nước tạo thành}}n_{\text{acid phản ứng}} = n_{\text{ancol phản ứng}} = n_{\text{ester thực tế}} = 0,08 \text{ mol}n_{\text{nước}} = n_{\text{ester thực tế}} = 0,08 \text{ mol}m_{\text{nước}} = 0,08 \cdot 18 = 1,44 \text{ g}m_{\text{acid ban đầu}} = m_{\text{X}} - m_{\text{ancol ban đầu}}M_{\text{ancol}} = \frac{m_{\text{ancol ban đầu}}}{n_{\text{ancol ban đầu}}}m_{\text{acid phản ứng}} + m_{\text{ancol phản ứng}} = m_{\text{ester}} + m_{\text{nước}}$Ta cần tìm $m_{\text{acid}}$ và $m_{\text{ancol}}$ riêng biệt.2.1. Tìm công thức Acid và AncolTổng số mol $\text{C}$: $n_{\text{C}} = 0,54 \text{ mol}$.$n_{\text{acid}} \cdot n + n_{\text{ancol}} \cdot m = n_{\text{CO}_2}0,11 \cdot n + 0,10 \cdot m = 0,5411n + 10m = 54$Với $n \ge 1$ và $m \ge 1$:Nếu $n=1 \implies 11(1) + 10m = 54 \implies 10m = 43 \implies m=4,3$ (loại).Nếu $n=2 \implies 11(2) + 10m = 54 \implies 10m = 32 \implies m=3,2$ (loại).Nếu $n=3 \implies 11(3) + 10m = 54 \implies 10m = 21 \implies m=2,1$ (loại).Nếu $n=4 \implies 11(4) + 10m = 54 \implies 10m = 10 \implies m=1$ (nhận).Vậy công thức hai chất là:Acid: $\mathbf{C}_4\mathbf{H}_8\mathbf{O}_2$ ($\text{C}_3\text{H}_7\text{COOH}$)Ancol: $\mathbf{C}_1\mathbf{H}_4\mathbf{O}$ ($\text{CH}_3\text{OH}$)2.2. Tính khối lượng Acid và Ancol ban đầu$M_{\text{acid}} (C_4H_8O_2) = 88 \text{ g/mol}$$m_{\text{acid ban đầu}} = 0,11 \cdot 88 = 9,68 \text{ g}$$M_{\text{ancol}} (CH_4O) = 32 \text{ g/mol}$$m_{\text{ancol ban đầu}} = 0,10 \cdot 32 = 3,20 \text{ g}$Kiểm tra tổng khối lượng: $9,68 + 3,20 = 12,88 \text{ g}$ (Đúng).2.3. Tính khối lượng EsterPhản ứng: $\text{C}_3\text{H}_7\text{COOH} + \text{CH}_3\text{OH} \rightleftharpoons \text{C}_3\text{H}_7\text{COOCH}_3 + \text{H}_2\text{O}$Số mol phản ứng: $n_{\text{phản ứng}} = n_{\text{ester}} = 0,08 \text{ mol}$.$m_{\text{acid phản ứng}} = 0,08 \cdot 88 = 7,04 \text{ g}$m_{\text{ancol phản ứng}} = 0,08 \cdot 32 = 2,56 \text{ g}$m_{\text{nước}} = 0,08 \cdot 18 = 1,44 \text{ g}$Áp dụng Bảo toàn Khối lượng cho phần phản ứng:$m_{\text{ester}} = m_{\text{acid phản ứng}} + m_{\text{ancol phản ứng}} - m_{\text{nước}}m_{\text{ester}} = 7,04 + 2,56 - 1,44m_{\text{ester}} = 8,16 \text{ gam}$