Ta có phương trình phản ứng giữa hỗn hợp rượu và Na như sau:
C2H5OH + Na → CH3CH2ONa + 1/2H2
Phương trình này cho thấy một phần của rượu etylic bị oxi-hoá thành CH3CH2O-, tạo thành muối CH3CH2ONa, và một phần bị khử thành H2. Do đó, lượng H2 thoát ra có thể được sử dụng để tính toán số mol của rượu etylic.
Theo đề bài, khi cho 18,8 gam hỗn hợp x tác dụng hết với Na, thoát ra 5,6 lít khí H2. Ta biết rằng 1 mol khí H2 có thể thu được từ 1 mol rượu etylic, vì vậy số mol rượu etylic trong hỗn hợp x là:
n(C2H5OH) = V(H2) x P / (R x T) = 5,6 x 10^-3 x 101325 / (8,31 x 298) = 0,231 mol
Khối lượng của rượu etylic trong hỗn hợp x là:
m(C2H5OH) = n(C2H5OH) x M(C2H5OH) = 0,231 x 46 = 10,626 g
Vì vậy, khối lượng của rượu Y trong hỗn hợp x là:
m(Y) = m(x) - m(C2H5OH) = 18,8 - 10,626 = 8,174 g
Để xác định công thức của rượu Y, ta cần tính số mol của nó. Ta biết rằng công thức tổng quát của rượu Y là CnH2n+1OH, vì vậy khối lượng mol của nó là M(Y) = n x (12 + 2n + 16) = (14n + 16) g/mol.
Số mol rượu Y trong hỗn hợp x là:
n(Y) = m(Y) / M(Y) = 8,174 / (14n + 16)
Theo định luật bảo toàn khối lượng, tổng khối lượng của rượu etylic và rượu Y trong hỗn hợp x bằng khối lượng của hỗn hợp:
m(C2H5OH) + m(Y) = 18,8
Thay các giá trị đã tính được vào phương trình trên, ta thu được:
10,626 + (14n + 16) x n = 18,8
14n^2 + 16n - 8,174 = 0
Giải phương trình bậc hai này, ta thu được:
n = (sqrt(14^2 + 4 x 14 x 8,174) - 14) / (2 x 14) ≈ 1,5
Vậy công thức của rượu Y là C3H7OH.