Bài viết này sẽ đi sâu vào bài toán hóa học liên quan đến phản ứng este hóa khi X là hỗn hợp gồm HCOOH (axit fomic) và CH3COOH (axit axetic). Chúng ta sẽ xem xét cách giải quyết bài toán khi cho hỗn hợp này tác dụng với ancol, cụ thể là C2H5OH (etanol), để tạo thành este.
Đề bài:
X Là Hỗn Hợp Gồm Hcooh Và Ch3cooh (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 21,2 gam X tác dụng với 23 gam C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất este hóa đều đạt 80%). Giá trị m là bao nhiêu?
Phân tích bài toán:
Đây là một bài toán este hóa hỗn hợp axit. Để giải quyết, chúng ta cần xác định số mol của từng axit trong hỗn hợp X, viết phương trình phản ứng, và tính toán khối lượng este tạo thành dựa trên hiệu suất phản ứng.
Lời giải chi tiết:
- Tính số mol của HCOOH và CH3COOH:
- Gọi số mol của HCOOH là x, thì số mol của CH3COOH cũng là x (vì tỉ lệ mol là 1:1).
- Khối lượng mol của HCOOH là 46 g/mol, của CH3COOH là 60 g/mol.
- Ta có phương trình: 46x + 60x = 21,2
- Giải phương trình, ta được x = 0,2 mol.
- Vậy, n(HCOOH) = 0,2 mol và n(CH3COOH) = 0,2 mol.
- Tính số mol của C2H5OH:
- Khối lượng mol của C2H5OH là 46 g/mol.
- n(C2H5OH) = 23 / 46 = 0,5 mol.
- Viết phương trình phản ứng và tính số mol este:
- HCOOH + C2H5OH ⇌ HCOOC2H5 + H2O
- CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O
- Vì hiệu suất phản ứng là 80%, số mol este tạo thành từ mỗi axit là: 0,2 * 0,8 = 0,16 mol.
- Tính khối lượng este:
- Khối lượng mol của HCOOC2H5 là 74 g/mol.
- Khối lượng mol của CH3COOC2H5 là 88 g/mol.
- Khối lượng este tạo thành là: (0,16 74) + (0,16 88) = 11,84 + 14,08 = 25,92 gam.
Kết luận:
Giá trị m (khối lượng hỗn hợp este thu được) là 25,92 gam.
Lưu ý:
Trong bài toán này, chúng ta đã sử dụng phương pháp trung bình để đơn giản hóa việc tính toán. Tuy nhiên, việc giải chi tiết từng phương trình phản ứng cũng cho kết quả tương tự và giúp hiểu rõ bản chất của phản ứng este hóa hỗn hợp.
Tối ưu SEO:
- Sử dụng từ khóa chính “x là hỗn hợp gồm hcooh và ch3cooh” một cách tự nhiên trong tiêu đề và nội dung.
- Sử dụng các từ khóa liên quan như “phản ứng este hóa”, “axit fomic”, “axit axetic”, “etanol”, “bài toán hóa học”.
- Chia bài viết thành các phần nhỏ với tiêu đề rõ ràng để dễ đọc và dễ tìm kiếm.
- Sử dụng hình ảnh minh họa để tăng tính hấp dẫn và trực quan.
- Đảm bảo nội dung chi tiết, dễ hiểu và cung cấp giá trị cho người đọc.
