Đốt cháy hoàn toàn 1,5 gam chất hữu cơ A rồi dẫn sản phẩm lần lượt qua bình một đựng Cacl2 và bình hai đựng dung dich KOH thì khối lượng bình một tăng 0,9 gam và khối lượng bình hai tăng 1,76 gam. Mặt khác khi định lượng 3 gam chất A bàng phương pháp Đuyma thì thu được 448ml N2(đktc). Xác định công thức thực nghiệm và công thức phân tử của A biết tỉ khối A so với không khí là 2,59.
Đáp án:
`-C_2H_5O_2N`
Giải thích các bước giải:
Khi cho sản phẩm qua bình `1` đựng `CaCl_2` , khối lượng bình tăng là khối lượng `H_2O` thu được
`→m_{H_2O}=0,9(g)`
`→n_{H_2O}=\frac{0,9}{18}=0,05(mol)`
Bảo toàn nguyên tố `H`
`→n_H=2.n_{H_2O}=2.0,05=0,1(mol)`
`→m_H=0,1.1=0,1(g)`
Khi cho sản phẩm qua bình `2` đựng dung dịch `KOH` , khối lượng bình `2` tăng là khối lượng khí `CO_2` thu được
`→m_{CO_2}=1,76(g)`
`→n_{CO_2}=\frac{1,76}{44}=0,04(mol)`
Bảo toàn nguyên tố `C`
`→n_C=n_{CO_2}=0,04(mol)`
`→m_C=0,04.12=0,48(g)`
Khi định lượng `1,5(g)` chất hữu cơ `A`
Ta có `:V_{N_2}=\frac{0,448}{2}=0,224(l)`
`-n_{N_2}=\frac{0,224}{22,4}=0,01(mol)`
Bảo toàn nguyên tố `N`
`→n_N=2.n_{N_2}=2.0,01=0,02(mol)`
`→m_N=0,02.14=0,28(g)`
Vì `m_A=m_C+m_H+m_O+m_N`
`⇔1,5=0,48+0,1+m_O+0,28`
`⇔m_O=0,64(g)`
`→n_O=\frac{0,64}{16}=0,04(mol)`
Gọi công thức hóa học của `A` là `C_xH_yO_xN_t`$(x;y;z;t∈N^*)$
Ta có `:x:y:z:t=n_C:n_H:n_O:n_N`
`⇔x:y:z:t=0,04:0,1:0,04:0,02`
`⇔x:y:z:t=2:5:2:1`
`→x=2;y=5;z=2;t=1` ( Thỏa mãn điều kiện )
`→` Công thức đơn giản nhất của `A` là `(C_2H_5O_2N)_n`
Vì $d_{A/kk}$`=\frac{M_A}{M_{kk}=2,59`
`⇔M_A=2,59.M_{kk}`
Mà `M_{kk}≈29` $(g/mol)$
`→M_A=2,59.29≈75,11`$(g/mol)$
`⇔M_{(C_2H_5O_2N)_n}=75,11`$(g/mol)$
`⇔n.(2.M_C+5.M_H+2.M_O+M_N)=75,11`
Mà $M_C=12(g/mol);M_H+1(g/mol);M_O=16(g/mol);M_N=14(g/mol)$
`⇔n.(2.12+5.1+2.16+14)=75,11`
`⇔n≈1`
`→` Công thức phân tử của `A` là `:C_2H_5O_2N`
$\boxed{\text{LOVE TEAM}}$
$m_{H_2O}=0,9g$
$\Rightarrow n_H=2n_{H_2O}=\dfrac{0,9.2}{18}=0,1(mol)$
$m_{CO_2}=1,76g$
$\Rightarrow n_C=n_{CO_2}=\dfrac{1,76}{44}=0,04(mol)$
Khi định lượng $1,5g$ A thu được $\dfrac{448}{2}=224ml$ khí $N_2$
$\Rightarrow n_N=2n_{N_2}=\dfrac{0,224.2}{22,4}=0,02(mol)$
$\Rightarrow n_O=\dfrac{1,5-0,02.14-0,1-0,04.12}{16}=0,04(mol)$
$n_C : n_H : n_O: n_N=0,04:0,1:0,04:0,02=2:5:2:1$
$\Rightarrow$ CTĐGN: $C_2H_5O_2N$
Đặt CTPT: $(C_2H_5O_2N)_n$
$M_A=2,59.29=75$
$\Rightarrow n=1$
Vậy CTPT của A là $C_2H_5O_2N$