Bài 12.15 trang 26 SBT Hóa học 12

Đề bài

Hỗn hợp A ở thể lỏng chứa hexan và một amin đơn chức. Làm bay hơi 11,6 g A thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 4,8 g oxi ở cùng nhiệt độ và áp suất. Trộn 4,64 g A với m gam O₂ (lấy dư) rồi đốt cháy. Sau phản ứng thu được 6,48 g nước và 7,616 lít hỗn hợp khí gồm CO₂, N₂ và O₂ còn dư. Dẫn hỗn hợp khí này qua dung dịch NaOH (có dư) thì thể tích còn lại là 1,344 lít (các thể tích ở đktc).

a)   Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của amin trong hỗn hợp A.

b)  Tính m.

Lời giải chi tiết

a) Số mol hai chất trong 11,6g A=\(\dfrac{{4,8}}{{32}} = 0,15mol\)

Số mol hai chất trong 4,64g A= \(0,15\times\dfrac{{4,64}}{{11,6}} = 0,06mol\)

2C₆H₁₄ + 19O₂ → 12CO₂ + 14H₂O

\({C_x}{H_y}{N } + (x + \dfrac{y}{4}){O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}xC{O_2} \)

\(+ \dfrac{y}{2}{H_2}O + \dfrac{1}{2}{N_2}\)

Số mol H₂O=\(\dfrac{{6,48}}{{18}} = 0,36mol \)

\(\to {m_H} = 0,36.2 = 0,72g\)

Số mol CO₂+ N₂+ O₂ còn dư là \(\dfrac{{7,616}}{{22,4}} = 0,34mol\)

Số mol N₂+ O₂ còn dư là \(\dfrac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06mol\)

→số mol CO₂ = 0,34-0,06=0,28mol

→\(m_C\)= \(0,28\times12\)= 3,36g

→m _N trong 4,64 g A= 4,64-3,36-0,72=0,56g

Số mol CxHyN= \(\dfrac{{0,56}}{{14}} = 0,04mol\)

→ \({n_{C_{6}H_{14}}}\)= 0,06- 0,04= 0,02mol

Khi đốt 0,02 mol C₆H₁₄ sinh ra 0,12 mol CO₂ và 0,14 mol H₂O. Vậy khi đốt 0,04 mol CxHyN số mol CO₂ sinh ra là 0,28-0,12=0,16 mol

Số mol H₂O là: 0,36- 0,14= 0,22 mol

=> \(x = \dfrac{{0,16}}{{0,04}} = 4\)

\(\dfrac{y}{2} = \dfrac{{0,22}}{{0,04}} = 5,5 =  > y = 11\)

Công thức phân tử là C₄H₁₁N.

Các công thức cấu tạo :

CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - NH₂ butylamin

CH₃- CH(CH₃)-CH₂-NH₂ isobutylamin

        CH₃

         I

CH₃-C-NH₂ tert-butylamin

         I

         CH₃

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-NH₂  sec-butylamin

CH₃ - CH₂ - CH₂ - NH - CH₃ metylpropylamin

CH₃ – CH(CH₃) - NH - CH₃ metylisopropylamin

CH₃ - CH₂ - NH - CH₂ - CH₃ đietylamin

CH₃ – N(CH₃) -CH₂ -CH₃ etylđimetylamin

\(\% {m_{{C_4}{H_{11}}N}} = \dfrac{{0,04 \times 73}}{{4,64}} \times 100\%\)

\(  = 62,93\% \)

b) Khối lượng O trong 0,36 mol H₂O là : 0,36.16 = 5,76 (g)

Khối lượng O trong 0,28 mol CO₂ là : 0,28.32 = 8,96 (g)

Số mol O₂ còn dư : \(0,06 - \dfrac{{0,56}}{{28}} = 0,04\)mol

Khối lượng O₂ còn dư : 0,04.32 = 1,28 (g)

Khối lượng O₂ ban đầu : m = 5,76 + 8,96 + 1,28 = 16 (g).