Bài 3.43 trang 24 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

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.

Hướng dẫn trả lời:

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

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

2C₆H₁₄ + 19O₂ → 12CO₂ + 14H₂O

CxHyOz + (x+\(y\over 4\)) O₂ → x CO2 +\(y\over 2\) H₂O + \(1\over 2\)N₂

Số mol H₂O= \({{6,48} \over {18}} = 0,36mol \to {m_H} = 0,36.2 = 0,72g\)

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

Số mol N₂+ O₂ còn dư=\({{1,344} \over {22,4}} = 0,06mol\)→số mol CO2= 0,34-0,06=0,28mol

→m _C= 0,28.12= 3,36g

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

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

→ n _C6H14= 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

Vậy \(x = {{0,16} \over {0,04}} = 4;{y \over 2} = {{0,22} \over {0,04}} = 5,5 \to y = 11\)

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

\(\% {m_{C4H11N}} = {{0,04.73} \over {4,64}}.100\%  = 62,93\% \)

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 : \(0,06 - {{0,56} \over {28}} = 0,04mol\)

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).

Sachbaitap.com