Đọc đoạn văn bản dưới đây

Cho biết tính chất vật lí của một số arene như sau:

 

Cho biết khối lượng nguyên tử (amu): H = 1, C = 12.

Trả lời cho các câu 81, 82, 83, 84, 85 dưới đây:

(TH) Điền từ thích hợp vào chỗ trống

 Khi khối lượng phân tử hợp chất arene tăng, đại lượng vật lí biến đổi có quy luật là [………..].

Phương pháp giải: Một chất sẽ ở thể lỏng nếu nhiệt độ môi trường (25^oC) nằm giữa khoảng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nó (t_nc < 25^oC < t_s).

Giải chi tiết:

Cả 4 arene đều có nhiệt độ nóng chảy nhỏ hơn 25^oC và nhiệt độ sôi lớn hơn 25^oC nên cả 4 arene đều là chất lỏng ở điều kiện thường.

Chọn đáp án A.

Phương pháp giải: Tính toán khối lượng phân tử của các phân tử arene trong bảng, biết nguyên tử khối (amu): H = 1, C = 12.

Giải chi tiết:

Khối lượng phân tử của benzene: M_benzene = 12.6 + 6.1 = 78 = 78 + 14.0 (amu)

Khối lượng phân tử của toluene: M_toluene = 12.7 + 1.8 = 92 = 78 + 14.1 (amu)

Khối lượng phân tử của ethylbenzene: M_ethylbenzene = 12.8 + 1.10 = 106 = 78 + 14.2 (amu)

Khối lượng phân tử của ethylbenzene: M_{propylbenzene} = 12.9 + 1.12 = 120 = 78 + 14.3 (amu)

Vậy nhận định trên là nhận định chính xác.

Phương pháp giải:

a. Khả năng bay hơi: Tỉ lệ nghịch với nhiệt độ sôi. Chất có nhiệt độ sôi càng thấp thì càng dễ bay hơi.

b. Phương pháp chưng cất: Dùng để tách các chất lỏng tan vào nhau nhưng có nhiệt độ sôi khác nhau đáng kể.

c. Khối lượng riêng: So sánh các giá trị trong bảng và so với khối lượng riêng của nước (null).

d. Tính tan: Các hydrocarbon (arene) là những hợp chất không phân cực, do đó chúng hầu như không tan trong nước (dung môi phân cực).

Giải chi tiết:

- Nhận định (a): SAI. Dựa vào bảng, benzene có nhiệt độ sôi thấp nhất (80∘C), do đó benzene là chất dễ bay hơi nhất (khả năng bay hơi tốt nhất) trong số các arene đã cho. Chất bay hơi kém nhất là propylbenzene (159∘C).

- Nhận định (b): ĐÚNG. Toluene có nhiệt độ sôi là 111∘C và ethylbenzene có nhiệt độ sôi là 136∘C. Sự chênh lệch nhiệt độ sôi (25∘C) đủ lớn để có thể tách chúng ra khỏi hỗn hợp bằng phương pháp chưng cất phân đoạn.

- Nhận định (c): SAI. Quan sát cột khối lượng riêng: Benzene (C6): 0,879 → Toluene (C7): 0,867 = Ethylbenzene (C8) → Propylbenzene (C9): 0,862. Ta thấy khi số nguyên tử carbon của ethylbenzene là lớn hơn toluene nhưng khối lượng riêng của hai chất này lại bằng nhau.

- Nhận định (d): SAI. Các arene trong bảng đều có khối lượng riêng nhỏ hơn null  nên chúng nhẹ hơn nước (đúng). Tuy nhiên, đặc tính chung của hydrocarbon là không tan hoặc rất ít tan trong nước, chúng chỉ tan tốt trong các dung môi hữu cơ không phân cực (sai ở ý "tan tốt trong nước").