Chemistry Labs

Bài 2

Phân tích định lượng cacbon và hiđro ban đầu được thực hiện bằng kỹ thuật do Justus Liebig phát triển năm 1831: mẫu hợp chất hữu cơ đã cân được hóa hơi và cuốn theo dòng oxi qua đồng(II) oxide nung nóng, đảm bảo oxi hóa định lượng C thành COX2\ce{CO2} và H thành HX2O\ce{H2O}; nước bị hấp thụ trong ống đã cân chứa magie perchlorat, cacbonic trong ống đã cân chứa natri hydroxide trên amiăng. Mẫu lỏng tinh khiết chỉ chứa C, H, O đặt trong thuyền platin 0,57148 g; thuyền kèm mẫu cân 0,61227 g. Sau khi đốt, khối lượng ống hấp thụ nước tăng từ 6,47002 g lên 6,50359 g và ống COX2\ce{CO2} từ 5,46311 g lên 5,54466 g. 2.1 Tính thành phần phần trăm khối lượng của hợp chất. 2.2 Cho công thức thực nghiệm. 2.3 Để ước tính khối lượng mol, 1,0045 g hợp chất được hóa hơi; thể tích đo ở 350 K và 35,0 kPa là 0,95 dm3^3. Cho khối lượng mol và công thức phân tử. 2.4 Đun hợp chất với dung dịch NaOH thu hai sản phẩm. Chưng cất phân đoạn được một sản phẩm; sản phẩm còn lại sau khi acid hóa là một acid. Hợp chất có thể thuộc nhóm chức nào? 2.5 Chuẩn độ 0,1005 g acid thu được bằng NaOH 0,1000 mol dm−3^{-3}; chỉ thị đổi màu ở 16,75 cm3^3. Xác định hợp chất ban đầu.
Bước 1/5: Thành phần khối lượng
Trực giác

Mỗi gam COX2\ce{CO2} thu được chứa 12/44 là cacbon; mỗi gam HX2O\ce{H2O} chứa 2/18 là hiđro.

m(C)=0.08155×12.044.0=0.02224 g;m(H)=0.03357×2.0218.02=3.76×10−3 g;%C=54.56, %H=9.21, %O=36.23m(\mathrm C) = 0.08155 \times \tfrac{12.0}{44.0} = 0.02224\ \text{g};\quad m(\mathrm H) = 0.03357 \times \tfrac{2.02}{18.02} = 3.76\times 10^{-3}\ \text{g};\quad \%\mathrm C = 54.56,\ \%\mathrm H = 9.21,\ \%\mathrm O = 36.23
Phân tích

Khối lượng mẫu =0.61227−0.57148=0.04079= 0.61227 - 0.57148 = 0.04079 g. Từ độ tăng khối lượng m(COX2)=0.08155m(\ce{CO2}) = 0.08155 g và m(HX2O)=0.03357m(\ce{H2O}) = 0.03357 g: cacbon là 0.08155×12/44=0.022240.08155 \times 12/44 = 0.02224 g (54,6 %), hiđro 0.03357×2.02/18.02=3.76×10−30.03357 \times 2.02/18.02 = 3.76\times 10^{-3} g (9,2 %); oxi suy ra từ phần còn lại, 0.04079−0.02600=0.014790.04079 - 0.02600 = 0.01479 g (36,2 %).

Lỗi hay gặp. Không được lấy oxi từ các ống hấp thụ — COX2\ce{CO2} và HX2O\ce{H2O} bị giữ chứa oxi lấy từ dòng khí đốt; O phải suy ra từ hiệu khối lượng.