Đề bài
Ở điều kiện thường, hợp chất hữu cơ X tồn tại ở trạng thái lỏng. Khi phân tích thành phần nguyên tố của hợp chất hữu cơ X thu được kết quả %C; %H;, %O (theo khối lượng) lần lượt là 60.00%; 13.33%; 26.67%. Cho các nhận định sau về X:
(1) Công thức phân tử của X là C3H8O.
(2) X tạo được liên kết hydrogen với nước.
(3) Oxi hóa X bằng CuO luôn cho sản phẩm có phản ứng với thuốc thử Tollens.
(4) X là alcohol.
Hãy sắp xếp các nhận định đúng theo thứ tự tăng dần.
Phương pháp giải
Xác định công thức của X và phân tích nhận định.
Lời giải chi tiết
Để phân tích các nhận định về hợp chất hữu cơ X, trước tiên chúng ta cần xác định công thức phân tử của X.
Bước 1: Tính công thức phân tử của X
Do %C = 60.00%, %H = 13.33%, và %O = 26.67%, nên ta tính số mol tương ứng của các nguyên tố trong 1 mol X (có khối lượng giả định là 100g):
- Số mol C: \( \frac{60}{12} = 5 \) mol
- Số mol H: \( \frac{13.33}{1} = 13.33 \) mol
- Số mol O: \( \frac{26.67}{16} = 1.667 \) mol
Tỉ lệ số mol C : H : O là \( 5 : 13.33 : 1.667 \).
Chia tỉ lệ này cho số mol nhỏ nhất là 1.667, được:
- Tỉ lệ C : H : O = 3 : 8 : 1
Vậy công thức phân tử của X là \( \text{C}_3\text{H}_8\text{O} \).
Bước 2: Phân tích các nhận định
- (1) Công thức phân tử của X là \( \text{C}_3\text{H}_8\text{O} \): Đúng như đã chứng minh ở trên.
- (2) X tạo được liên kết hydrogen với nước: Do X là một alcohol (như sẽ phân tích ở nhận định 4), có nhóm \(-OH\), nên có thể tạo liên kết hydrogen với nước. Nhận định đúng.
- (3) Oxi hóa X bằng CuO luôn cho sản phẩm có phản ứng với thuốc thử Tollens: Nếu X là \(\text{C}_3\text{H}_7\text{OH}\), oxi hóa bằng CuO không thể luôn cho sản phẩm phản ứng với Tollens, vì chỉ aldehyde mới phản ứng với thuốc thử Tollens. Nhận định này sai.
- (4) X là alcohol: Với công thức \( \text{C}_3\text{H}_8\text{O} \), có thể là \(\text{C}_3\text{H}_7\text{OH}\) - một alcol. Nhận định đúng.
Đáp án: Các nhận định đúng theo thứ tự tăng dần là: 1, 2, 4.