Hợp chất hữu cơ P có chứa C, H,O. Cứ 0,37 gam hơi chất P chiếm thể tích bằng thể tích của 0,16 gam oxi đo ở cùng điều kiện. Cho 2,22 gam chất P vào 100ml dung dịch NaOH 1M (d=1,0262 g/ml), sau đó nâng nhiệt độ từ từ cho bay hơi đến khô, làm lạnh phần hơi cho ngưng tụ hết. Sau thí nghiệm, thu được chất rắn Q khan và 100 gam chất lỏng. Xác định công thức cấu tạo của P?
Theo định luật Avogadro: nP = = = 0,005 mol
=>PTK của P: MP = = 74g/mol
nP = = 0,03 mol
Ta có: mdd NaOH = 1,0262 .100 = 102,62 gam
nNaOH = 0,1.1 = 0,1 mol
Lượng H2O có trong dung dịch NaOH là: 102,62 – 0,1.40 = 98,62 gam
Nếu P không phản ứng với NaOH, nghĩa là nó có thể bay hơi cũng nước thì khối lượng chất lỏng là: mP + = 2,22 + 98,62 = 100,84 > 100 gam.
Vậy P phải tác dụng với NaOH. Suy ra P có thể là axit hoặc este.
Mặt khác MP = 74 nên P là este đơn chức hoặc axit đơn chức.
Gọi công thức của P là RCOOR’ (R’ có thể là H)
RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
Ta có: nNaOH dư = nNaOH ban đầu - nNaOH pư = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol
BTKL chất rắn Q thu được là:
MQ = mp + mddNaOH – 100 = 2,22 + 102,62 - 100 = 4,84 gam
=>mRCOONa = 4,84 - 0,07 x 40 = 2,04 gam
=>MRCOONa = = 68 => R = 1(H) => R = 74 - 45 = 29 (C2H5-)
Vậy CTPT của P là HCOOC2H5