Phân tích thành phần nguyên tố của một trong các chất hữu cơ X, Y, Z (chứa C, H, O và MX < MY < MZ < 100 g/mol) đều thu được phần trăm khối lượng nguyên tố C là 40%, nguyên tố H là 6,67%.
a. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z.
b. Biết chất X không phản ứng với Na. Chất Y tác dụng với NaHCO3 tạo ra sản phẩm khí. Chất Z vừa tác dụng với NaHCO3, vừa tác dụng với chất Y trong điều kiện thích hợp tạo ra ester tương ứng.
Xác định công thức cấu tạo của X, Y, Z và viết phương trình hóa học.
(a) X, Y, Z cùng thành phần nguyên tố nên chúng có cùng CTĐGN
C : H : O = 40/12 : 6,67/1 : 53,33/16 = 3,33 : 6,67 : 3,33 = 1 : 2 : 1
MX < MY < MZ < 100 —> X là CH2O, Y là C2H4O2 và Z là C3H6O3
X không phản ứng với Na nên X là HCHO
Y tác dụng với NaHCO3 tạo ra sản phẩm khí nên Y là CH3COOH:
CH3COOH + NaHCO3 —> CH3COONa + CO2 + H2O
Z + NaHCO3 tạo khí và Z + Y tạo ester nên Z có cả chức alcohol và acid. Có 2 cấu tạo của Z:
Z là HO-CH2-CH2-COOH
HO-CH2-CH2-COOH + NaHCO3 —> HO-CH2-CH2-COONa + CO2 + H2O
HO-CH2-CH2-COOH + CH3COOH (H2SO4 đặc, t°) —> CH3COO-CH2-CH2-COOH
Z là HO-CH(CH3)-COOH
HO-CH(CH3)-COOH + NaHCO3 —> HO-CH(CH3)-COONa + CO2 + H2O
HO-CH(CH3)-COOH + CH3COOH (H2SO4 đặc, t°) —> CH3COO-CH(CH3)-COOH