Đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức, mạch hở X bằng một lượng không khí (chứa 20% thể tích O 2 , còn lại là N2) vừa đủ thu được 0,08 mol C O 2 ,0,1 mol H2 O và 0,54 mol N2. Khẳng định nào sau đây đúng? A. S ố nguyên tử H trong X là 7 B.  Giữa các phân tử X không có liên kết hidro liên phân tử C.   X không phản ứng vói HNO 2 D.  Số đồng phân cấu tạo thỏa mãn điều kiện trên của X là 1.
Tôi thật sự đấu tranh với câu hỏi này hơi lâu rồi và cần một ít ánh sáng từ mọi người. Có ai có thể giúp tôi hiểu rõ hơn không?

Để giải câu hỏi trên, ta cần sử dụng các phương trình hoá học liên quan đến quá trình cháy của amin đơn chức, mạch hở X.

Ta có phương trình phản ứng cháy hoàn toàn amin đơn chức X như sau:
X + O2 -> CO2 + H2O + N2

Số mol CO2 = 0,08 mol
Số mol H2O = 0,1 mol
Số mol N2 = 0,54 mol

Ta thấy tỉ lệ số mol CO2, H2O, N2 đã cho cân nhất với tỉ lệ stoichiomet có trong phương trình phản ứng. Từ đó suy ra phương trình hoá học của quá trình cháy.

X + O2 -> CO2 + H2O + N2

Vì số mol CO2 = số mol H2O = số mol N2 = 0,08 mol = 0,1 mol = 0,54 mol, nên ta có thể kết luận rằng X là C2H5NH2 (etylamin).

Vì X là amin đơn chức mạch hở, nên giữa các phân tử X không có liên kết hidro liên phân tử. Vậy câu B là đúng.

Với HNO2, thành phần chính của nó là N và O. Trong phản ứng cháy, chỉ có N2 và không có sự thay đổi số mol O2. Do đó, amin X không phản ứng với HNO2. Vậy câu C là đúng.

Do amin X là etylamin (C2H5NH2), có một đồng phân cấu tạo duy nhất thỏa mãn điều kiện đã cho. Vậy câu D là đúng.

Vậy câu trả lời cho câu hỏi trên là: B. Giữa các phân tử X không có liên kết hidro liên phân tử; C. X không phản ứng với HNO2; D. Số đồng phân cấu tạo thỏa mãn điều kiện trên của X là 1.

Sử dụng phương trình hoá học của phản ứng để tính số nguyên tử H trong X. Theo đề bài, phản ứng cháy hoàn toàn amin X có phương trình: CxHyNz + (x + y/4 - z/2)O2 → xCO2 + y/2 H2O + z/2 N2. Suy ra, theo tỉ lệ mol, ta có x = 0,08 mol CO2, y/2 = 0,1 mol H2O và z/2 = 0,54 mol N2. Giải hệ phương trình, ta tìm được x = 0,08 mol, y = 0,2 mol và z = 1,08 mol. Vậy, số nguyên tử H trong X là n = y x 2 = 0,4 mol.

Tính số nguyên tử H trong X theo tỉ lệ phần trăm khối lượng. Theo đề bài, số mol CO2 tạo ra từ amin X là 0,08 mol. Mỗi mol CO2 cần 2 mol O2 để đốt cháy hoàn toàn. Do đó, số mol O2 cần dùng để đốt cháy X là 0,08 mol x 2 = 0,16 mol. Tổng số mol O2 và N2 trong không khí sau phản ứng là 0,54 mol. Từ đó, ta suy ra tỉ lệ phần trăm khối lượng O2 và N2 trong X là 0,16 mol O2 / (0,16 mol O2 + 0,54 mol N2) x 100% = 22,86% và 0,54 mol N2 / (0,16 mol O2 + 0,54 mol N2) x 100% = 77,14%. Vì vậy, số mol H trong X có thể xác định là 0,1 mol (số mol H2O tạo ra từ amin X sau phản ứng). Tương ứng, số nguyên tử H là n = 0,1 mol x 2 = 0,2 mol.

Xác định số nguyên tử H trong X theo tỉ lệ phân số. Theo đề bài, số mol CO2 tạo ra từ amin X là 0,08 mol. Mỗi mol CO2 cần 2 mol O2 để đốt cháy hoàn toàn. Do đó, số mol O2 cần dùng để đốt cháy X là 0,08 mol x 2 = 0,16 mol. Tổng số mol O2 và N2 trong không khí sau phản ứng là 0,54 mol. Từ đó, ta suy ra tỉ lệ số mol O2 và N2 trong X là 0,16 mol / 0,54 mol = 4/13 và 0,38 mol / 0,54 mol = 7/13. Vì vậy, số mol H trong X có thể xác định là 0,1 mol (số mol H2O tạo ra từ amin X sau phản ứng). Tương ứng, số nguyên tử H là n = 0,1 mol x 2 = 0,2 mol.

Đặt số nguyên tử của H trong X là n. Theo đề bài, số mol CO2 tạo ra từ amin X là 0,08 mol. Mỗi mol CO2 cần 2 mol O2 để đốt cháy hoàn toàn. Do đó, số mol O2 cần dùng để đốt cháy X là 0,08 mol x 2 = 0,16 mol. Vì tỉ lệ O2 trong không khí là 20%, nên số mol O2 trong không khí là 0,16 mol / 0,2 = 0,8 mol. Số mol N2 trong không khí vì vậy là 1 - 0,8 = 0,2 mol. Tổng số mol N2 sau phản ứng là 0,54 mol. Ta suy ra số mol N2 ban đầu trong X là 0,54 mol - 0,2 mol = 0,34 mol. Vậy, ta có số mol H trong X là 0,1 mol (số mol H2O tạo ra từ amin X sau phản ứng). Tương ứng, số nguyên tử H là n = 0,1 mol x 2 = 0,2 mol.