Cho 2,85 gam hợp chất hữu cơ Z (chứa C, H, O có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất) tác dụng hết với nước (có H2SO4 làm chất xúc tác), phản ứng tạo ra 2 chất hữu cơ P và Q. Khi đốt cháy hết P tạo ra 0,03 mol CO2 và 0,045 mol H2O. Tổng lượng O2 tiêu tốn cho 2 phản ứng trên đúng bằng lượng oxi tạo ra khi nhiệt phân hoàn toàn 42,66 gam KMnO4.
Trả lời câu hỏi dưới đây:
Xác định được công thức cấu tạo của P?
Theo đề ra: đốt cháy P thu được số mol CO2 = số mol H2O = 0,09 mol
=>CTPT của P có dạng: CmH2mOn
=>MP = 14m + 16n = 90 =>7n +8n =45
=>m<45/7 = 6,4
m nhận các giá trị lẻ.
Lập bảng:
Vậy nghiệm thỏa mãn là n=m = 3 => CTPT của P là C3H6O3
C3H6O3 + 3O2 → 3CO2 + 3H2O
0,03 0,09 0,09
=>nP = 1/3. Số mol CO2 = 0,03 mol
Xét phản ứng thủy phân Z (Pư 1): nZ pư = 2,85 : 190 = 0,015 mol
Z + H2O → P +Q
0,015 0,03 0,03
=>nZ : nnước : nP = 0,015: 0,03 : 0,03 = 1:2:2
Vậy phản ứng 1 có các hệ số cân bằng là:
C8H14O5 + 2H2O → 2C3H6O3 + Q
P là hợp chất chứa đồng thời 2 nhóm chức axit (-COOH) và rượu (-OH)
CTCT của P: HO – CH2 – CH2- COOH hoặc CH3 – CHOH – COOH