Tìm công thức phân tử công thức cấu tạo của 3 hidrocacbon?

Lời giải của Luyện Tập 247

Giải chi tiết:

Ta có: số mol CO₂ = 0,024 mol

Số mol H₂O = 0,042 mol

=>X có ankan; n_ankan = 0,042 – 0,024 = 0,018 mol

Từ số mol CO₂; n_X → = = 1,2

=>X có một chất là CH₄

Vậy 3 hidrocacbon có thể có CTTQ thuộc các loại C_nH_2n+2; C_mH_2m

(Vì 3 hidrocacbon có tối đa một liên kết đôi)

Có khả năng xảy ra 3 trường hợp:

Th1: X có 3 hidrocacbon đều có CTTQ: C_nH_2n+2

=>n_X = số mol H₂O – số mol CO₂ = 0,18 mol< 0,02mol (loại)

Th2: X gồm CH₄, một hidrocacbon có CTTQ: C_nH_2n+2 và một hidrocacbon có CTTQ: C_mH_2m (2 ≤n ; m ≤ 4)

Đặt số mol CH₄ = x mol; số mol C_nH_2n+2 = y mol; số mol C_mH_2m =z mol

=>n_ankan = x +y = 0,018 mol=> số mol C_mH_2m = z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol

* Nếu x = y = 0,018 : 2 = 0,009 mol

n_{C(hh X)} = 0,009. 1 + 0,009.n + 0,002.m = 0,024

=>(9n + 2m) = 15 (*)

Lập bảng: m 2 3 4

n 11/9 1 7/9

=>loại

* Nếu y = z => x = số mol CH₄ = 0,018 - 0,002 = 0,016 mol

=>n_C = 0,016. 1 + 0,002n + 0,002m = 0,024=> (n+m) = 4 (**)

Từ các điều kiện của n, m => n= m = 2 => CTPT : C₂H₆ và C₂H₄

Vậy CTPT của hỗn hợp X là CH₄; C₂H₆; C₂H₄

CTCT: CH₃- CH₃

CH₂ = CH₂ ;

Nếu x =z = 0,002 => y = 0,016

=>n_C = 0,002.1 + 0,016n+ 0,002m = 0,024 => (8n+m) = 11 (***)

Lập bảng:

m 2 3 4

n 9/8 1 7/8

=>loại

Th3: X gồm CH₄, một hidrocacbon có CTTQ: C_nH_2n, một hidrocacbon có CTTQ: C_mH_2m (2≤ n; m≤ 4)

Đặt số mol CH₄ = x mol; số mol C_nH_2n = y mol; số mol C_mH_2m = z mol

Ta có: = n_ankan = x = 0,018

= (y+z) = 0,02 - 0,018 = 0,002

Vì x = 0,018 > 0,002 => y= z = 0,001 mol

n_C = 0,018.1 + 0,001(n+m) = 0,024 => n+m = 6 (****)

Lập bảng:

m 2 3 4

n 4 3 2

Vì m ≠ n

Chọn n= 2 và m=4 (hoặc ngược lại)

Vậy CTPT: C₂H₄ và C₄H₈

CTCT:

CH₂ = CH₂ ; CH₃ – CH = CH – CH₃

CH₂ = CH – CH₂ – CH₃