X, Y là hai axit cacboxylic đều hai chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng.

Câu hỏi:

X, Y là hai axit cacboxylic đều hai chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Z và T là hai este (chỉ chứa chức este) hơn kém nhau 14 đvC. Y và Z là đồng phân của nhau (MX < MY < MT). Đốt cháy hết 17,28 gam hỗn hợp A gồm X, Y, Z, T cần dùng vừa đủ 10,752 lít khí O2 (đktc). Mặt khác, để tác dụng hết 17,28 gam A cần dùng vừa đủ 300 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 4,2 gam hỗn hợp gồm ba ancol có cùng số mol. Xác định công thức cấu tạo, gọi tên các chất X, Y, Z, T và tính số mol của chúng trong hỗn hợp A

Theo giả thiết ta suy ra X, Y, Z, T đều tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2

⇒ số mol A = 0,15 Trong A có số mol nhóm (COO) = 0,3 mol.

Khi đốt cháy hết A cần 0,48 mol O₂, gọi số mol CO₂ và H₂O tạo ra lần lượt là x và y.

Bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố oxi ta có hệ: 44x + 18y = 32,64 và 2x + y = 1,56 ⇒ x = 0,57; y =0,42

Từ đó suy ra số nguyên tử C trung bình của A = 0,57:0,15 = 3,8.

Mặt khác ta có X, Y là axit hai chức kế tiếp trong dãy đồng đẳng, Y và Z là đồng phân, Z là este hai chức (có số nguyên tử C > 3) nên công thức phân tử của X, Y, Z, T lần lượt là C₃H₄O₄, C₄H₆O₄, C₅H₈O₄.

Vì A tác dụng với NaOH tạo ra 3 ancol có cùng số mol, từ đó suy ra CTCT của Z là CH₂OOCH-CH₂OOCH và T là C₂H₅-OOC-COO-CH₃

X là HOOC-CH₂-COOH, Y là HOOC-C₂H₄-COOH

Ba ancol là: CH₃OH, C₂H₅OH, HO-CH₂CH₂-OH

Gọi số mol của Z, T là z mol ⇒ số mol các ancol đều bằng z ⇒ ta có khối lượng các ancol = 140z = 4,2 ⇒ z = 0,03

⇒ tổng số mol của X, Y là 0,15 – 0,06 = 0,09, tổng khối lượng của X và Y là 9,78 gam.

Gọi số mol của X, Y lần lượt là a, b ta có hệ: 104a + 118b = 9,78; a + b = 0,09

Giải hệ thu được: a = 0,06; b = 0,03.

Vậy số mol các chất lần lượt là: X = 0,06; Y = 0,03; Z = T = 0,03