Hỗn hợp A gồm 3 chất hữu cơ có cùng công thức phân tử. Đốt cháy 3 gam hỗn hợp cần dùng 7,2 gam oxi thu được sản phẩm chỉ gồrh ${\mathrm{CO}}_2$,${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$. Cho toàn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch $\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ dư thấy tạo ra 15 gam kết tủa. Hãy xác định công thức cấu tạo của ba chất hữu cơ có trong A. Biết 1 lít hỗn hợp A ở dạng khí nặng gấp hai lần 1 lít khí ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6$ ở cùng điều kiện.

Biết 1 lít hỗn hợp A ở dạng khí nặng gấp hai lần 1 lít khí ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6$ ở cùng điều kiện.

⇒ ${\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6}$ ⇒ ${\mathrm{M}}_{\mathrm{A}}=2{\mathrm{M}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6}$

(cùng điều kiện nên tỉ lệ thể tích chính là tỉ lệ số mol)

Ba chất có cùng công thức phân tử ⇒ có cùng khối lượng mol phân tử : M = 2.30 = 60 (gam/mol). Khi đốt cháy hỗn hợp A thu được ${\mathrm{CO}}_2$, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ → công thức phân tử của các chất có dạng ${\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}}$

Phương trình hoá học

${\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}}$ + (x + y/4 - z/2)${\mathrm{O}}_2$ → x${\mathrm{CO}}_2$ + y/2${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

${\mathrm{CO}}_2$ + $\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ → Ca${\mathrm{CO}}_3$+ ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Ta có : ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3}$ = 15/100 = 0,15mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có :

${\mathrm{m}}_{\mathrm{A}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

⇒ 3 + 7,2 = 0,15 x 44 + ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}\Rightarrow {\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$ = 3,6g

${\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}$ = 3/60 = 0,05mol; ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$ = 0,05x = 0,15 ⇒ x = 3

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$ = 0,05y/2 = 3,6/18 ⇒ y = 8

${\mathrm{M}}_{\mathrm{A}}$ = 12x + y + 16z = 60 ⇒ z = 1 ⇒ ông thức phân tử của A là ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_8\mathrm{O}$

Công thức cấu tạo của ba chất là : ${\mathrm{CH}}_3{\mathrm{CH}}_2{\mathrm{CH}}_2\mathrm{OH}$

${\mathrm{CH}}_3$CHOH${\mathrm{CH}}_3$

${\mathrm{CH}}_3$-O-${\mathrm{CH}}_2$${\mathrm{CH}}_3$