30. A là ancol no, đơn chức mạch hở . Cho 2,4g A tác dụng với Na dư thu đc 0,448 lít H2(đktc). a) Tìm công thức phân tử của A. b) Viết công thức cấu tạo và gọi tên của A.

Đỗ Thị Hạnh

Để giải câu hỏi trên, ta cần sử dụng các thông tin về số mol H2 và Na đã tham gia phản ứng. Dựa trên đó, ta có thể tìm cấu trúc phân tử và công thức phân tử của chất A.

Giải câu a):

1 mol khí H2 thu được từ phản ứng 1 mol Na và chất A.
Với mỗi mol khí H2, ta có thể tính được số mol Na tham gia phản ứng từ khối lượng Na ban đầu.

Mặt khác, khối lượng Na ban đầu có thể tính được từ khối lượng Na còn lại sau phản ứng.

Ta có:
n(H2) = n(Na) = V(H2) / V(mol) (đktc)
= 448 ml / 22,4 ml/mol
= 20 mol

Mặt khác, khối lượng Na trong phản ứng:
m(Na) = m(Na) ban đầu - m(Na) còn lại
= m(Na) ban đầu - [n(Na) x M(Na)]
= m(Na) ban đầu - (20 mol x 23 g/mol)
= m(Na) ban đầu - 460 g

Ta có thông tin từ câu hỏi m(A) = 2,4 g. Vì Na dư nên ta có thể giả định m(A) chỉ đủ để tạo ra khối lượng H2 như đã cho.

Vậy m(A) = khối lượng H2 thu được từ phản ứng
= [n(H2) x M(H2)]
= (20 mol x 2 g/mol)
= 40 g

Vì m(A) = 2,4 g, ta có:
40 g ---- 2,4 g
x g ---- 1 g

Từ đó, ta tính được khối lượng Na ban đầu:
x = (1 g x 40 g) / 2,4 g
= 16,67 g

Mặt khác, khối lượng Na ban đầu cũng có thể tính bằng cách:
m(Na) = m(Na) ban đầu - 460 g
= 16,67 g

Vậy ta có các thông số cần thiết để tìm công thức phân tử của A.

Giải câu b):

Công thức phân tử của A có thể được xác định bằng cách tính số lượng các nguyên tử C, H và O có mặt trong phân tử A.

Ta biết rằng A là ancol no đơn chức mạch hở. Điều này có nghĩa rằng phân tử A có chứa ít nhất một nhóm OH, và chỉ chứa nguyên tử C và H để đủ ở dạng ancol. Ta sẽ xác định số lượng các nguyên tử C, H và O bằng cách tính số mol và sử dụng tỉ lệ phân tử.

Sử dụng công thức tổng quát của ancol no đơn chức: CnH2n+2O
Ta có thể xác định số lượng các nguyên tử C và H từ công thức trên, sau đó tính số lượng nguyên tử O từ khối lượng phân tử của A.

Số nguyên tử C = 2,4 g x (1 mol/40 g) = 0,06 mol
Số nguyên tử H = (0,06 mol x 2) + 2 = 2,12 mol
(2 tức là có 2 nhóm CH3, mỗi nhóm có 1 nguyên tử H, và còn 2 nguyên tử H ngoài nhóm CH3)

Từ đó, số nguyên tử O = khối lượng phân tử A - (số nguyên tử C x M(C) + số nguyên tử H x M(H))
= 40 g - (0,06 mol x 12 g/mol + 2,12 mol x 1 g/mol)
= 40 g - (0,72 g + 2,12 g)
= 40 g - 2,84 g
= 37,16 g

Vậy có thể kết luận rằng công thức phân tử của chất A là C2H4O2.

Để viết công thức cấu tạo và đặt tên chất A, ta sẽ cần thông tin thêm về sự sắp xếp các nguyên tử trong phân tử A.