Đốt cháy hoàn toàn m gam este đơn chức X cần vừa đủ 20,16 lít O2, sản phẩm thu được gồm 17,92 lít CO2 và 7,2 gam H2O (các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn). Mặt khác, khi thuỷ phân X trong môi trường kiềm thì thu được 2 muối. Có bao nhiêu công thức cấu tạo thoả mãn tính chất của X là

Đáp án:

 4 công thức cấu tạo

Giải thích các bước giải:

$n_{O_2}=\frac{20,16}{22,4}=0,9(mol)$

$n_{CO_2}=\frac{17,92}{22,4}=0,8(mol)$

$n_{H_2O}=\frac{7,2}{18}=0,4(mol)$

Đến đây , nhận thấy $n_{CO_2}>n_{H_2O}$ , suy ra este $X$ không no , có chứa liên kết pi trong phân tử, đề bài không nói este mạch hở thì ta sẽ nghĩ ngay đến este của phenol có dạng $R-COO-C_6H_4-R'$

Bảo toàn khối lượng:

$m_{X}+m_{O_2}=m_{CO_2}+m_{H_2O}$

$ \to m_{X}+0,9.32=0,8.44+0,4.18$

$ \to m_{X}=13,6(g)$

Bảo toàn nguyên tố $O:$

$2.n_{X}+2.n_{O_2}=2.n_{CO_2}+n_{H_2O}$

$ \to 2.n_{X}+2.0,9=2.0,8+0,4$

$ \to n_{X}=0,1(mol)$

$ \to M_{X}=\frac{13,6}{0,1}=136(g/mol)$

Hay $M_{R-COO-C_6H_4-R'}=M_{R}+120+M_{R'}=136(g/mol)$

$ \to M_{R}+M_{R'}=16(g/mol)$

 Trường hợp $1:R$ là $CH_3(M=15)$ và $R'$ là $H(M=1)$

$ \to X:CH_3-COO-C_6H_5$ ( 1 đồng phân duy nhất )

 Trường hợp $2:R$ là $H(M=1)$ và $R'$ là $CH_3(M=15)$

$ \to X:HCOO-C_6H_4-CH_3$ ( 3 đồng phân )

( Tương ứng với 3 vị trí ortho , para , meta )

Vậy $X$ có 4 công thức cấu tạo