Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng

* Hướng dẫn giải

Số mol 3 chất trong 3,20 g hỗn hợp M: 

Số mol 3 chất trong 16 g M: 

Khi đốt hỗn hợp M ta chỉ thu được $C{O}_2$ và $H_{2}O$.

Vậy, các chất trong hỗn hợp đó chỉ có thể chứa C, H và O.

Đặt công thức chất X là $C_x{H}_y{O}_z$ thì chất Y là $C_{x+1}{H}_{y+2}{O}_z$. Chất Z là đồng phân của Y nên công thức phân tử giống chất Y.

Giả sử trong 16 g hỗn hợp M có a mol chất X và b mol hai chất Y và Z :

Khi đốt 16 g M thì tổng khối lượng $C{O}_2$ và $H_{2}O$ thu được bằng tổng khối lượng của M và $O_2$ và bằng :

Mặt khác, số mol $C{O}_2$ = số mol $H_{2}O$ = n:

44n + 18n = 49,6 ⇒ n = 0,8

Số mol $C{O}_2$ là: xa + (x + 1)b = 0,8 (mol) (3)

Số mol $H_{2}O$ là: 

do đó: ya + (y + 2)b = 1,6 (4)

Giải hệ phương trình :

Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,8

Vì a + b = 0,3 nên b = 0,8 - 0,3x

Vì 0 < b < 0,3 nên 0 < 0,8 - 0,3x < 0,3 ⇒ 1,66 < x < 2,66

x nguyên ⇒ x = 2 ⇒ b = 0,8 - 0,3.2 = 0,2

⇒ a = 0,3 - 0,2 = 0,1

Thay giá trị của a và b vào (4), tìm được y = 4.

Thay giá trị của a, b, x và y vào (2), tìm được z = 1.

Vậy chất X có CTPT là $C_2{H}_{4}O$, hai chất Y và z có cùng CTPT là $C_3{H}_{6}O$.

Chất X chỉ có thể có CTCT là  (etanal) vì chất $C{H}_2=CH-OH$ không bền và chuyển ngay thành etanal.

Chất Y là đồng đẳng của X nên

CTCT là  (propanal).

Hỗn hợp M có phản ứng với Na. Vậy, chất Z phải là ancol $C{H}_2=CH-C{H}_2-OH$ (propenol):

2$C{H}_2=CH-C{H}_2-OH$ + 2Na → 2$C{H}_2=CH-C{H}_2-ONa$ + $H_2$↑

Số mol Z trong 48 g M là: 2. số mol $H_2$ = 0,15 (mol).

Số mol z trong 16 g M là: 

Số mol Y trong 16 g M là: 0,2 - 0,05 = 0,15 (mol).

Thành phần khối lượng của hỗn hợp M:

Chất X chiếm: 

Chất Y chiếm: 

Chất Z chiếm: