Hỗn hợp X gồm hai ester có cùng công thức phân tử C_4H_6O_2 và đều chứa vòng benzene. Để phản ứng hết với 0,25 mol X cần tối đa 0,35 mol NaOH trong dung dịch, thu được m gam hỗn hợp hai muối. Giá trị của m là bao nhiêu?

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Hỗn hợp X gồm hai este thơm có cùng công thức phân tử C_4H_6O_2 (chứa vòng benzen).

• Tổng số mol X là 0{,}25\ \text{mol}.

• Để xà phòng hóa (phản ứng với NaOH) hết 0,25 mol X cần tối đa 0{,}35\ \text{mol NaOH}.

• Sau phản ứng thu được hỗn hợp hai muối có tổng khối lượng là m gam.

❓ Hiểu câu hỏi:

• Tính m: khối lượng hỗn hợp muối natri tạo thành.

• Áp dụng kiến thức xà phòng hóa este: mỗi nhóm -COO- trong este cần 1 mol NaOH để chuyển thành muối -COO⁻Na⁺.

• Hai este có thể là một monoeste (1 nhóm COO) và một dieste (2 nhóm COO).

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Gọi n_1 và n_2 lần lượt là số mol của este mono- và di-functional trong hỗn hợp.

• Viết hệ phương trình dựa vào dữ kiện:

  \begin{cases} n_1 + n_2 = 0{,}25 \quad &\text{(tổng số mol este)}\\ 1\cdot n_1 + 2\cdot n_2 = 0{,}35 \quad &\text{(mol NaOH tiêu thụ)} \end{cases}

• Giải hệ ta được:

  n_2 = 0{,}10\ \text{mol},\quad n_1 = 0{,}15\ \text{mol}.

• Số mol muối sinh ra:

  • Este mono-functional cho n_1 mol muối.

  • Este di-functional cho 2\,n_2 mol muối. Tổng cộng n_{ muối}=n_1 + 2n_2 = 0{,}15 + 2\times0{,}10 = 0{,}35\ \text{mol}.

• Vì hai este đồng phân có cùng công thức phân tử nên axit tạo thành sau xà phòng hóa (và do đó muối natri thu được) cũng đồng nhất về công thức. Giả sử muối có công thức \mathrm{C_4H_3O_2Na} với M = 86\ \text{g/mol}.

• Vậy khối lượng muối tổng cộng là

  m = n_{ muối}\times M = 0{,}35 \times 86 = 30{,}1\approx 30\ \text{g}.

✅ Đáp án: 30

❌ Các đáp án khác:

• A. 25 – Sai vì nếu căn bậc vào hệ số xà phòng hóa ta không thể thu được khối lượng thấp như vậy.

• C. 40 – Sai vì lượng NaOH dùng vượt mức cho phép để thu được 40 g muối.

• D. 35 – Sai vì chỉ cần 0,35 mol muối tương đương với 30 g muối, không phải 35 g.