Work through each problem on paper before opening the solution. These four Trilu-authored exercises progress from basic skills to application.
Tự trình bày trên giấy trước khi mở lời giải. Bốn bài do Trí Lữ biên soạn, từ cơ bản đến vận dụng.
解答を見る前に、自分でノートに解きましょう。Trí Lữ作成の基礎から応用までの4問です。
Exercise 1Bài tự luyện 1自習問題 1
In paper chromatography, the solvent front distance is 8.0 cm; two spots moved 2.4 cm and 6.0 cm from the origin line. Calculate the Rf values and describe the correct experimental setup.
Sắc ký giấy có vạch dung môi đi 8,0 cm; hai vết đi 2,4 cm và 6,0 cm từ vạch gốc. Tính Rf và mô tả bố trí đúng.
ペーパークロマトグラフィーで溶媒前線8.0 cm、2スポット2.4 cmと6.0 cm。Rfと正しい配置を示せ。
HintGợi ýヒント
Rf = distance traveled by compound / distance traveled by solvent front, both measured from origin line.
Rf = đường chất đi / đường dung môi đi, cùng đo từ vạch gốc.
Rf = 成分の移動距離 / 溶媒前線の移動距離。
Step-by-step solutionLời giải từng bước解答と解説
Draw origin line with pencil, spot a small sample, and set origin line above solvent surface.
Kẻ vạch gốc bằng bút chì, chấm mẫu nhỏ và đặt vạch trên mặt dung môi.
鉛筆で原線を引き、小さくスポットし、原線を溶媒面より上に置く。
Cover developing chamber; when development ends, immediately mark solvent front.
Đậy bình; khi triển khai xong, đánh dấu ngay vạch dung môi.
展開槽を閉じ、終了時に直ちに溶媒前線を記す。
Rf₁ = 2.4 / 8.0 = 0.30; Rf₂ = 6.0 / 8.0 = 0.75.
Rf₁ = 2,4/8,0 = 0,30; Rf₂ = 6,0/8,0 = 0,75.
Rf₁ = 0.30、Rf₂ = 0.75。
AnswerĐáp án答えRf = 0.30 and 0.75; origin line above solvent, use pencil, mark solvent front immediately.
Rf = 0,30 và 0,75; vạch gốc trên dung môi, dùng bút chì, đánh dấu vạch dung môi ngay.
Rfは0.30と0.75。原線を溶媒面より上に置き、鉛筆を使い、前線を直ちに記す。
Check your workTự kiểm tra確認
Both Rf values lie within the 0 to 1 range.
Cả hai Rf nằm trong 0–1.
両Rfは0~1の範囲内。
Common mistakeLỗi cần tránh注意点
Do not draw the origin line with ink because ink components may dissolve and form false spots.
Không kẻ bằng bút mực vì mực có thể tan và tạo vết giả.
インクは溶けて偽スポットを作るため使わない。
Exercise 2Bài tự luyện 2自習問題 2
A mixture of benzoic acid and naphthalene in ether is separated by acid–base extraction. Specify the species in each layer and the recovery method.
Hỗn hợp axit benzoic và naphtalen trong ete. Tách bằng chiết axit–bazơ; nêu chất ở mỗi lớp và cách thu hồi.
エーテル中の安息香酸とナフタレンを酸塩基抽出で分離し、各層の成分と回収法を示せ。
HintGợi ýヒント
NaHCO₃ converts benzoic acid into water-soluble benzoate; naphthalene remains neutral.
NaHCO₃ biến axit thành benzoat tan trong nước; naphtalen vẫn trung hòa.
NaHCO₃で安息香酸を水溶性安息香酸塩にし、ナフタレンは中性のまま。
Step-by-step solutionLời giải từng bước解答と解説
Extract with NaHCO₃ solution: benzoate moves into aqueous layer, naphthalene remains in ether layer. Vent CO₂ frequently through separatory funnel stopcock pointing away from operators.
Chiết bằng dung dịch NaHCO₃: benzoat sang lớp nước, naphtalen ở lớp ete. Xả CO₂ thường xuyên qua khóa phễu chiết, hướng xa người thao tác.
NaHCO₃水溶液で抽出すると安息香酸塩は水層、ナフタレンはエーテル層に移る。分液漏斗の先端を人に向けず、こまめにCO₂を抜く。
Acidify aqueous layer with HCl to precipitate benzoic acid; filter, rinse, and dry.
Axit hóa lớp nước bằng HCl để axit benzoic kết tủa; lọc, rửa, làm khô.
水層をHClで酸性にして安息香酸を析出し、ろ過・洗浄・乾燥する。
Dry ether layer with suitable drying agent and filter. Recover solvent in fume hood with proper apparatus (no open flames); remaining solid is naphthalene.
Làm khô lớp ete bằng chất làm khô thích hợp rồi lọc. Thu hồi dung môi trong tủ hút bằng thiết bị phù hợp, không dùng ngọn lửa; chất rắn còn lại là naphtalen.
適切な乾燥剤でエーテル層を乾燥してからろ過する。ドラフト内で適切な装置を用いて溶媒を除き、裸火は使わない。残る固体がナフタレンである。
AnswerĐáp án答えBenzoate in aqueous layer, naphthalene in ether layer; acidify to obtain benzoic acid, evaporate ether to obtain naphthalene.
Benzoat vào lớp nước, naphtalen ở lớp ete; axit hóa thu axit benzoic, bay hơi ete thu naphtalen.
安息香酸塩は水層、ナフタレンはエーテル層。酸性化で安息香酸、溶媒留去でナフタレンを得る。
Check your workTự kiểm tra確認
Acidification protonates benzoate to form benzoic acid, whose low water solubility allows it to precipitate; naphthalene does not react, remaining in organic layer.
Axit hóa làm axit benzoic trung hòa ít tan kết tủa; naphtalen không phản ứng nên ở lớp hữu cơ.
酸性化で中性安息香酸が析出し、中性ナフタレンは有機層に残る。
Common mistakeLỗi cần tránh注意点
Do not assume organic layer is always on top; verify solvent density.
Không đoán lớp hữu cơ luôn ở trên; phải kiểm dung môi và khối lượng riêng.
有機層が常に上とは限らず、溶媒と密度を確認する。
Exercise 3Bài tự luyện 3自習問題 3
100 mg of solute is dissolved in 100 mL of water, partition coefficient K = C_organic / C_water = 4.0. Assuming equilibrium is reached each time, solute does not react, and phase volumes remain constant, compare the amount remaining in water after one 100 mL extraction versus two 50 mL extractions.
Có 100 mg chất tan trong 100 mL nước, K = C hữu cơ/C nước = 4,0. Giả sử hai pha đạt cân bằng sau mỗi lần, chất không phản ứng, thể tích hai pha không đổi. So sánh lượng còn trong nước sau một lần chiết 100 mL và hai lần chiết 50 mL.
水100 mLに溶質100 mg、K = C有機/C水 = 4.0。各回で平衡に達し、溶質は反応せず、両相体積は一定と仮定する。100 mLで1回と50 mLずつ2回抽出後の水層残存量を比較せよ。
HintGợi ýヒント
Fraction remaining = V_water / (V_water + K · V_organic) for each extraction step.
Phần còn = V nước/(V nước + K·V hữu cơ) cho mỗi lần.
各回の残存率はV水/(V水 + K·V有機)。
Step-by-step solutionLời giải từng bước解答と解説
Single 100 mL extraction: fraction remaining = 100 / (100 + 4 × 100) = 0.20 → 20.0 mg remaining.
Một lần 100 mL: phần còn = 100/(100+4×100) = 0,20 → 20,0 mg.
100 mLで1回:残存率0.20、残存量20.0 mg。
Each 50 mL extraction: fraction remaining = 100 / (100 + 4 × 50) = 1/3.
Mỗi lần 50 mL: phần còn = 100/(100+4×50) = 1/3.
50 mL各回の残存率は1/3。
Two extractions: 100 × (1/3)² = 11.1 mg; extracted 88.9 mg, which is better than 80.0 mg.
Hai lần: 100×(1/3)² = 11,1 mg; lấy được 88,9 mg, tốt hơn 80,0 mg.
2回後は100×(1/3)² = 11.1 mg残り、88.9 mg抽出され、80.0 mgより多い。
AnswerĐáp án答えSingle extraction leaves 20.0 mg; two extractions leave 11.1 mg. Multiple extractions are more efficient.
Một lần còn 20,0 mg; hai lần còn 11,1 mg. Chiết nhiều lần hiệu quả hơn.
1回で20.0 mg、2回で11.1 mg残る。複数回抽出が有効。
Check your workTự kiểm tra確認
80.0 + 20.0 = 100 mg and 88.9 + 11.1 = 100 mg.
80,0+20,0 = 100 và 88,9+11,1 = 100 mg.
80.0+20.0 = 100、88.9+11.1 = 100 mg。
Common mistakeLỗi cần tránh注意点
Multiply remaining fraction sequentially after each step; do not combine two 50 mL extractions into a single 100 mL calculation.
Sau mỗi lần phải nhân tiếp phần còn; không gộp hai lần thành một phép tính 100 mL.
各回の残存率を掛け、50 mL×2を100 mL×1として扱わない。
Exercise 4Bài tự luyện 4自習問題 4
60 mg of organic compound X is dissolved in 50 mL of water. Given partition coefficient K = C_ether / C_water = 3.0, calculate the mass of X remaining in the water layer and the mass of X extracted when extracted once with 50 mL of ether. Assume the phases are immiscible, X does not react, partition equilibrium is reached, and phase volumes remain constant.
Có 60 mg hợp chất hữu cơ X hòa tan trong 50 mL nước. Cho hệ số phân bố K = C_ether / C_nước = 3,0. Tính khối lượng X còn lại trong lớp nước và khối lượng X đã chiết được khi chiết 1 lần với 50 mL ether. Giả sử hai pha không trộn lẫn, X không phản ứng, đạt cân bằng sau mỗi lần chiết và thể tích các pha không đổi.
水50 mLに有機化合物Xが60 mg溶けている。分配係数 K = C_エーテル / C_水 = 3.0 とする。エーテル50 mLで1回抽出したとき、水層に残るXの質量と抽出されたXの質量を求めよ。 二相は混ざらず、Xは反応せず、抽出ごとに分配平衡に達し、各相の体積は変わらないとする。
HintGợi ýヒント
The fraction of solute remaining in water after 1 extraction is V_water / (V_water + K · V_ether).
Phần chất tan còn lại trong nước sau 1 lần chiết là fraction = V_nước / (V_nước + K · V_ether).
1回抽出後の水層残存率は V_水 / (V_水 + K · V_エーテル)。
Step-by-step solutionLời giải từng bước解答と解説
Fraction remaining in water layer = 50 / (50 + 3.0 × 50) = 50 / 200 = 0.25.
Tỷ lệ chất tan còn lại trong nước = 50 / (50 + 3,0 × 50) = 50 / (50 + 150) = 50 / 200 = 0,25.
水層に残る割合 = 50 / (50 + 3.0 × 50) = 50 / 200 = 0.25。
Mass of X remaining in water layer = 60 mg × 0.25 = 15.0 mg.
Khối lượng X còn trong nước = 60 mg × 0,25 = 15,0 mg.
水層に残るXの質量 = 60 mg × 0.25 = 15.0 mg。
Mass of X extracted into ether layer = 60 mg − 15.0 mg = 45.0 mg.
Khối lượng X chiết vào lớp ether = 60 mg − 15,0 mg = 45,0 mg.
エーテル層に抽出されたXの質量 = 60 mg − 15.0 mg = 45.0 mg。
AnswerĐáp án答えMass of X remaining in water is 15.0 mg; mass of X extracted is 45.0 mg.
Khối lượng X còn lại trong nước là 15,0 mg; khối lượng X chiết được là 45,0 mg.
水層に残るXは15.0 mg、抽出されたXは45.0 mg。
Check your workTự kiểm tra確認
Ether concentration C_ether = 45.0 mg / 50 mL = 0.90 mg/mL; water concentration C_water = 15.0 mg / 50 mL = 0.30 mg/mL. Ratio C_ether / C_water = 0.90 / 0.30 = 3.0, matching K.
Nồng độ trong ether C_ether = 45,0 mg / 50 mL = 0,90 mg/mL; nồng độ trong nước C_nước = 15,0 mg / 50 mL = 0,30 mg/mL. Tỷ lệ C_ether / C_nước = 0,90 / 0,30 = 3,0, khớp với hệ số phân bố K.
エーテル層濃度 C_エーテル = 45.0 mg / 50 mL = 0.90 mg/mL、水層濃度 C_水 = 15.0 mg / 50 mL = 0.30 mg/mL。C_エーテル / C_水 = 0.90 / 0.30 = 3.0 で分配係数Kと一致。
Common mistakeLỗi cần tránh注意点
Do not confuse partition coefficient K = C_ether / C_water with mass ratio when phase volumes differ (here phase volumes happen to be equal).
Không nhầm lẫn giữa tỷ lệ K = C_ether / C_nước với tỷ lệ khối lượng khi thể tích hai pha khác nhau (ở đây thể tích hai pha bằng nhau).
相体積が異なる場合にKを有機相と水相の質量比と混同しないこと(本問では両相の体積が等しい)。