Buzz
1. Bài tập chi tiết và nổi bật về công thức phân tử hợp chất hữu cơ
I. Xác định tỷ lệ phần trăm khối lượng
CxHyOzNt (a gam) → mCO2 (g) + mH2O + VN2 (lít)
Chúng ta có:
nC = NCO2 ⇒ mC = 12 × nCO2 ⇒ % C = (mC / a) × 100%
nH = 2 × nH2O ⇒ mH = 2 × nH2O ⇒ % H = (mH / a) × 100%
nN = 2 × nN2 ⇒ mN = 28 × nN2 ⇒ % N = (mN / a) × 100%
% O = 100% - % C - % H - % N
II. Xác định công thức đơn giản nhất
Để tìm công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ CxHyOzNt, ta cần xác định tỷ lệ:
x : y : z : t = nC : nH : nN hoặc
x : y : z : t = %C / 12 : %H / 1 : %O / 16 : %N / 14
III. Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ
1. Dựa trên tỷ lệ phần trăm khối lượng của các nguyên tố
Xem xét biểu đồ: CxHyOz → xC + yH + zO
M(g) 12x (g) y(g) 16z (g)
100% %C %H %O
Tỷ lệ thu được là:
M / 100% = 12x / %C ⇒ x = M × %C / (12 × 100%)
M / 100% = y / %H ⇒ y = M × %H / 100%
M / 100% = 16z / %O ⇒ z = M × %O / (16 × 100%)
2. Xác định công thức đơn giản nhất
Hợp chất hữu cơ X với công thức đơn giản nhất CaHbOc có công thức phân tử dạng (CaHbOc)n
Dựa vào khối lượng mol phân tử của Mx, ta tính được n và từ đó suy ra công thức phân tử của X
Ví dụ: Chất hữu cơ X có công thức đơn giản nhất là CH2O và khối lượng mol phân tử là 180,0 g/mol
Xác định công thức phân tử của X
Giải: Công thức phân tử của X là: (CH2O)n
Vậy: (12 + 2 + 16)n = 180
→ n = 6
Vậy công thức phân tử là: C6H12O6
Nếu đề bài không cung cấp M, để xác định n, ta cần phân tích như sau:
3. Tính toán dựa trên khối lượng sản phẩm khi đốt cháy
Phản ứng khi đốt cháy:
Tỷ lệ là: 1/a = x / nCO2
x = nCO2 / a
1/a = y / (2nH2O)
y = (2nH2O) / a
Tính z bằng cách: (12x + y + 15z) = M
2. Bài tập ứng dụng
Bài 1: Xác định công thức đơn giản nhất từ các dữ liệu phân tích dưới đây:
a. %C = 70,94%; %H = 6,40%; %N = 6,90%; phần còn lại là oxi
b. %C = 65,92%; %H = 7,75%; phần còn lại là oxi
Đáp án hướng dẫn:
a. CxHyOz
%O = 100% - (70,94 + 6,4 + 6,9) = 15,76%
Ta có: x : y : z : t = 70,94/12 : 6,4/1 : 15,76/16
Công thức đơn giản nhất là: C12H13O2N
Bài 2: X là hợp chất hữu cơ với %C = 55,81%, %H = 6,98%, phần còn lại là oxi
a. Xác định công thức đơn giản nhất của X
b. Tìm công thức phân tử của X, biết rằng tỷ khối hơi của X so với nito gần bằng 3,07
Hướng dẫn chi tiết đáp án:
Công thức phân tử của X là CxHyOz
Tỉ lệ x : y : z = %C/12 : %H/1 : %O/16 = 2 : 3 : 1
Công thức đơn giản nhất của X là C2H3O
Công thức phân tử của X có dạng (C2H3O)n
Khối lượng phân tử Mx = 28 × 3,07 = 86,00 g/mol
43n = 86
Do đó, n = 2
Công thức phân tử của X là: C4H6O2
Bài 3: Từ tinh dầu hồi, người ta chiết xuất anetol, một hợp chất thơm dùng để chế biến kẹo cao su. Anetol có khối lượng phân tử là 148,0 g/mol, phần còn lại là oxi. Xác định công thức đơn giản nhất và công thức phân tử của anetol
Hướng dẫn chi tiết:
%O = 100% - 81,08% - 8,1% = 10,82%
Tỉ lệ x : y : z = 81,08/12 : 8,1/1 : 10,82/16
Công thức đơn giản nhất của anetol là C10H12O
(C10H12O)n = 148
n = 1
Công thức phân tử là: C10H12O
3. Bài tập tự luyện
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 9,0 gam hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O, thu được 6,72 lít CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn và 5,4 gam H2O
a. Tính tỷ lệ phần trăm của các nguyên tố trong hợp chất A
b. Xác định công thức đơn giản nhất của A
c. Tìm công thức phân tử của A, biết rằng tỷ khối hơi của A so với khí oxi là 1,875
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 5,75 gam hợp chất hữu cơ X chứa C, H, O, thu được 11,0 gam CO2 và 6,75 gam H2O
a. Tính tỷ lệ phần trăm của các nguyên tố trong X
b. Xác định công thức đơn giản nhất của X
c. Tìm công thức phân tử của X, biết tỷ khối của X so với khí hidro là 23
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 1,80 gam hợp chất hữu cơ Y chứa C, H, O, thu được 1,344 lít CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn và 1,08 gam H2O
a. Tính tỷ lệ phần trăm của các nguyên tố trong Y
b. Xác định công thức đơn giản nhất của Y
c. Xác định công thức phân tử của Y khi tỉ khối của Y so với oxy là 6,54
Câu 4: Oxy hóa hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ A thu được 6,8 gam CO2 và 3,2 gam nước.
a. Tính khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất A
b. Tính tỷ lệ phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất A
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 10 gam hợp chất hữu cơ A, sản phẩm đi qua bình (1) chứa H2SO4 đặc và bình (2) chứa nước vôi dư. Khối lượng bình (1) tăng 3,2 gam và bình (2) thu được 32 gam kết tủa. Khi hóa hơi 5,3 gam A thì thể tích bằng thể tích của 1,6 gam khí oxy ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Xác định công thức phân tử của A
Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A chứa C, H, O, rồi cho sản phẩm vào 35 ml dung dịch KOH 1M. Khối lượng bình chứa KOH tăng 1,1 gam và xuất hiện hai muối với tổng khối lượng 2,6 gam. Tỉ khối hơi của A so với hidro là 43. Xác định công thức phân tử của A
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 10 gam hợp chất hữu cơ A, sản phẩm được cho qua bình 1 chứa H2SO4 đặc và bình 2 chứa nước vôi dư. Khối lượng bình 1 tăng 3,2 gam và bình 2 thu được 33 gam kết tủa. Khi hóa hơi 5 gam A thu được thể tích bằng thể tích của 1 gam khí oxy ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tìm công thức phân tử của A
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 5,2 gam hợp chất hữu cơ A, sản phẩm đi qua bình 1 chứa H2SO4 đặc và bình 2 chứa nước vôi dư. Khối lượng bình 1 tăng 1,2 gam và bình 2 thu được 15 gam kết tủa.
a. Xác định công thức đồng đẳng của A
b. Tìm công thức phân tử của A
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 0,8 gam hợp chất hữu cơ X, sau đó cho sản phẩm qua dung dịch Ca(OH)2 dư. Kết quả là có 2 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 1,2 gam. Tỉ khối của X so với H2 là 15. Xác định công thức phân tử của X.
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 1,2 gam hợp chất hữu cơ A và hấp thụ toàn bộ sản phẩm trong dung dịch Ba(OH)2 dư, khối lượng dung dịch tăng 3,36 gam. Biết rằng số mol CO2 là 1,5 lần số mol nước. Xác định công thức phân tử của A, biết A có 1 nguyên tử oxy trong phân tử.
Câu 10: Phân tích a gam chất hữu cơ A chứa C, H, O cho thấy tổng khối lượng của hai nguyên tố carbon và hydrogen là 0,46 gam. Để đốt cháy hoàn toàn a gam A, cần 0,89 lít O2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Khi cho sản phẩm cháy qua dung dịch NaOH dư, khối lượng bình chứa tăng 1,9 gam. Xác định công thức phân tử của A.
Đốt cháy hoàn toàn 0,45 gam hợp chất hữu cơ A, sau đó cho sản phẩm qua bình chứa nước vôi dư. Có 112 cm³ N2 thoát ra, khối lượng bình tăng 1,2 gam và thu được 2 gam kết tủa trắng. Tìm công thức phân tử của A.
Bài viết trên Mytour cung cấp chi tiết về cách lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ. Nội dung bài viết đã được gửi đến bạn đọc một cách rõ ràng và đầy đủ.
