Cocain được tách từ lá cây “côca” lần đầu tiên năm 1860. Cocain là một chất gây nghiện, được xếp vào loại ma túy mạnh. Để xác định công thức phân tử của cocain, người ta tiến hành thí nghiệm như sau:
Trộn 3,636 gam cocain với 40,000 gam CuO (dư) rồi nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng chất rắn còn lại 32,224 gam. Dẫn toàn bộ sản phẩm khí và hơi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư, thấy khối lượng dung dịch tăng 2,268 gam và có 4,704 lít hỗn hợp khí thoát ra. Khối lượng phân tử của cocain nhỏ hơn 400 đvC. Trong phân tử cocain chứa các nguyên tố C, H, O và N. Xác định công thức phân tử của cocain. Cho biết khi nung nóng hợp chất hữu cơ với CuO xảy ra phản ứng:
CxHyOzNt (rắn) + (2x+y/2 – z)CuO (rắn) ➜ xCO2(khí) + y/2 H2O (khí) + t/2 N2(khí) + ( 2x+y/2 – z) Cu(rắn)
Câu trả lời tốt nhất
H2SO4 hấp thụ H2O —> nH2O = 0,126
Khí thoát ra là CO2 (a) và N2 (b)
—> a + b = 0,21
Bảo toàn khối lượng:
3,636 + 40 = 32,224 + 2,268 + 44a + 28b
—> a = 0,204; b = 0,006
nC = nCO2 = 0,204
nH = 2nH2O = 0,252
nN = 2nN2 = 0,012
nO = (3,636 – mC – mH – mN)/16 = 0,048
x : y : z : t = 0,204 : 0,252 : 0,048 : 0,012
= 17 : 21 : 4 : 1
—> (C17H21O4N)n
M = 303n < 400 —> n = 1 —> C17H21O4N