Bài 3.8: Trình bày phương pháp hoá học để tách riêng từng chất từ hỗn hợp gồm benzen, phenol và anilin.
Lắc kĩ hỗn hợp với dung dịch HC1 dư, chỉ có anilin phản ứng :
C6H5-NH2 + HCl → [C6H5-NH3]+Cl–
anilin phenylamoni clorua
Sau đó để yên, có hai lớpchất lỏng tạo ra : một lớp gồm nước hoà tan phenylamoni clorua và HCl còn dư, lớp kia gồm benzen hoà tan phenol.
Tách riêng lớp có nước rồi cho tác dụng với NH3 lấy dư :
HCl + NH3 → NH4CI
[C6H5-NH3]+Cl–+ NH3 → C6H5-NH2 + NH4Cl
Anilin rất ít tan trong nước nên có thể tách riêng
Lắc kĩ hỗn hợp benzen và phenol với dung dịch NaOH dư :
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
natri phenolat
Natri phenolat tan trong nước còn benzen không tan và được tách riêng. Thổi CO2 dư qua dung dịch có chứa natri phenolat :
NaOH + CO2→ NaHCO3
C6H5ONa + CO2 + H2O → NaHCO3 + C6H5OH
Phenol rất ít tan trong nước lạnh và được tách riêng.
Bài 3.9: Hỗn hợp khí A chứa propan và một amin đơn chức. Lấy 6 lít A trộn với 30 lít oxi rồi đốt. Sau phản ứng thu được 43 lít hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H2SO4 đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và tên của amin trong hỗn hợp A.
Advertisements (Quảng cáo)
\(\eqalign{
& {C_3}{H_8} + 5{O_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 3C{O_2} + 4{H_2}O \cr
& {C_x}{H_y}N + \left( {x +{ y\over4}} \right){O_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow xC{O_2} +{ y\over 2}{H_2}O + { 1\over 2}{N_2} \cr} \)
Hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H2SO4 đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít.
nH2O+H2SO4→H2SO4.nH2O
NaOH+CO2→Na2CO3+H2O
Thể tích hơi nước : 43 – 21 =22 (lít)
Thể tích CO2: 21 – 7 = 14 (lít)
Để tạo ra 22 lít hơi nước cần 11 lít O2 (vì để tạo ra 1 mol H2O cần 0,5 mol O2)
Để tạo ra 14 lít CO2 cần 14 lít O2 (vì để tạo ra 1 mol CO2 cần 1 mol O2) Thể tích O2 đã tham gia phản ứng là: 14 + 11 = 25 (lít)
Thể tích O2 còn dư : 30- 25 = 5 (lít)
Thể tích N2 : 7 – 5 = 2 (lít)
Thể tích CxHyN = 2.VN2 = 4 (lít)
Advertisements (Quảng cáo)
Thể tích C3H8 = 6-4 = 2 (lít)
Khi đốt 2 lít C3H8 thu được 6 lít CO2và 8 lít hơi nước. Vậy khi đốt 4 lít CxHyN thu được 14-6 = 8 (lít) CO2 và 22 – 8 = 14 (lít) hơi nước.
\(\to x = {\rm{ }}{8 \over 4} = 2{\rm{ }};{\rm{ }}y = {{14.2} \over 4} = 7\)
Công thức phân tử của amin là C2H7N.
Các công thức cấu tạo : CH3 – CH2 – NH2 (etylamin) ; CH3 – NH – CH3 (đimetylamin)
Bài 3.10: Hỗn hợp khí A chứa metylamin và hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Lấy 100 ml A trộn với 470 ml oxi (lấy dư) rồi đốt cháy. Thể tích hỗn hợp khí và hơi sau phản ứng là 615 ml ; loại bỏ hơi nước thì còn lại 345 ml ; dẫn qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 25 ml. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích từng hiđrocacbon trong A.
Thể tích hơi nước : 615 – 345 = 270 (ml)
Thể tích khí CO2 : 345 – 25 = 320 (ml).
Để tạo ra 320 ml CO2 cần 320 ml O2 (vì để tạo ra 1 mol CO2 cần 1 mol O2).
Để tạo ra 270 ml hơi nước cần 135 ml O2 (vì để tạo ra 1 mol H2O cần 0,5 mol O2).
Thể tích O2 tham gia phản ứng : 320 + 135 = 455 (ml).
Thể tích O2 còn dư : 470 – 455 = 15 (ml)
Thể tích N2: 25-15= 10 (ml).
Thể tích CH3NH2 = 2.V N2 = 2.10 = 20 (ml).
Thể tích hai hiđrocacbon : 100 – 20 = 80 (ml).
Khi đốt 20 ml CH3NH2 tạo ra 20 ml CO2 và 50 ml hơi nước.
Khi đốt 80 ml hiđrocacbon tạo ra 300 ml CO2 và 220 ml hơi nước.
Đặt công thức chung của hai hiđrocacbon là CxHy
Bảo toàn nguyên tố C và H của CxHy ta có:
\(x = {{300} \over {80}} = 3,75\)
\(y = {{220.2} \over {80}} = 5,5\)
Vậy một hiđrocacbon có 3 nguyên tử cacbon và một hiđrocacbon có 4 nguyên tử cacbon.
Hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng khác nhau 2 nguyên tử hiđro và số nguyên tử hiđro trong mỗi phân tử hiđrocacbon phải là số chẵn. Vì vậy, với y = 5,5, có thể biết được một chất có 4 và một chất có 6 nguyên tử hiđro.
Đặt thể tích C3H4 là a ml, thể tích C4H6 là b ml, ta có : a + b = 80 (1)
Thể tích CO2 là : 3a + 4b = 300 (2)
Từ (1) và (2) → a = 20 ; b = 60
Vậy C3H4 chiếm 20% và C4H6 chiếm 60% thể tích của hỗn hợp.
