lap cong thuc phan tu hop chat huu co

LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠI.. Nguyên tắc Lập công thức đơn giản nhất cho chất hữu cơ CxHyOz là tìm tỉ lệ nguyên tối giản x : y : z.. LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CHẤT HỮU CƠ 1.. D

LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ

I LẬP CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT

1 Nguyên tắc

Lập công thức đơn giản nhất cho chất hữu cơ CxHyOz là tìm tỉ lệ nguyên tối giản x : y : z

2 Các phương pháp

a Dựa vào % khối lượng

x : y : z = %mC/12 : %mH/1 : %mO/16

b Dựa vào phản ứng cháy

x : y : z = nC : nH : nO

Trong đó:

nC = nCO2

nH = 2.nH2O

nO = (mchất hữu cơ - mC - mH)/16

II LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CHẤT HỮU CƠ

1 Cách tìm phân tử khối của chất hữu cơ

Phân tử khối của chất hữu cơ thường được tính theo một số cách sau:

- Dựa vào khối lượng và số mol: M = m/n

- Dựa vào tỉ khối: dA/B = MA/MB; dA/kk = MA/29

2 Các cách lập công thức phân tử

a Dựa vào % khối lượng

12x : %mC = y : %mH = 16z : %mO = M/100

b Dựa vào công thức đơn giản nhất

- Nếu biết phân tử khối (M) của chất hữu cơ:

CTPT = (CTĐGN)n → n = M/MCTĐGN

- Nếu không biết phân tử khối của chất thì phải biện luận dựa theo điều kiện tồn tại chất hữu cơ: + Tổng số nguyên tử có hoá trị lẻ (H, Cl, N) là số chẵn

+ Số nguyên tử (H + halogen) ≤ 2C + 2 + N

c Dựa vào phản ứng cháy

Viết phương trình phản ứng cháy và tính theo phương trình Theo cách này số nguyên tử O trong hợp chất hữu cơ thường được tính sau cùng theo công thức:

z = (M - 12C - H)/16

- Chú ý:

+ Tìm M theo: n = m

M hoặc theo tỷ khối

A A

B

M

d = M

+ Phản ứng cháy: CxHyOz + (x+y z

-4 2) O2  xCO2 +

y

2H2O + Sản phẩm cháy của hợp chất hữu cơ (CO2, H2O, ) được hấp thu vào các bình:

Các chất hút nước là H2SO4 đặc, P2O5, các muối khan, dung dịch bất kì (do hơi nước gặp lạnh sẽ ngưng tụ)  khối lượng bình tăng là khối lượng nước;

Các bình hấp thu CO2 thường là dung dịch hidroxit kim loại kiềm, kiềm thổ  khối lượng bình tăng là khối lượng CO2 (Xem thêm CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm)

Thường gặp trường hợp bài toán cho hỗn hợp sản phẩm cháy (CO2 và H2O) vào bình đựng nước vôi trong hoặc dung dịch Ba(OH)2 thì:

Khối lượng bình tăng  m= mCO2 + mH 2 O

Khối lượng dung dịch tăng  mdd = (mCO2 + mH 2 O) – m MCO3

Khi nói khối lượng dung dịch giảm  mdd = mMCO3 - (mCO 2 + mH 2 O)

VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1: Xác định CTPT của một chất A có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố như sau

mC: mH : mN: mS = 3 : 1 : 7 : 8 biết trong phân từ A có 1 nguyên tử S

Lời giải

Gọi CTPT của A có dạng CxHyNtSr ta có :

x : y : t : r = 3 1 7: : : 8

12 1 14 32= 0.25 : 1 : 0.5 : 0.25 = 1 : 4 : 2: 1 ( thường chia cho số nhỏ nhất 0.25 )

 Công thức dơn giản nhất : (CH4N2S)n vì theo đề CTPT của A chỉ chưa 1 S nên CTPT A là

CH4N2S

Câu 2 : Đốt cháy hoàn toàn a g một chất hữu cơ chứa C , H , Cl thu được 0,22g CO2 , 0,09g

H2O Khi phân tích ag hợp chất trên có mặt AgNO3 thì thu được 1,435g AgCl Xác định CTPT biết tỉ khối hơi của hợp chất so với NH3 là 5

Lời giải

Gọi CTPT chất A là CxHyClv ( ko có oxy )

Theo bảo toàn nguyên tố thì :

nC = nCO2 = 0.22/44 = 0.005 mol

nH2 = nH2O = 0.09/18*2 = 0.01 mol

nAgCl = nCl =0.01 mol ( ở đây tôi lập tỉ lệ theo số mol cho nhanh các bạn có thể lập theo khối lượng

 x : y : v = 0.005 : 0.01 : 0.01 = 1:2:2  CT đơn giản nhất : (CH2Cl2)n Ta có MA = 5*17 =

85  n= 1

Vậy CTPT chất A là : CH2Cl2

Câu 3 : Đốt cháy hoàn toàn a g chất A cần dùng 0,15 mol oxi , thu được 2,24 lít CO2 (đkc) và 2,7g H2O Định CTPT A

Lời giải

Gọi CTPT chất A là CxHyOz ( có thể có O hoặc không).

Để xác định CTPT A ta phải tính bằng cách : mA + mO = mCO2 + mH2O  mA = mCO2 + mH2O –

mO = 2.24/22.4*44 + 2.7 – 0.15*32 = 2.3 g

Ta có mC = 2.24/22.4*12 = 1.2 g ; mH = 2.7/18*2 = 0.3 g  mO = 2.3 - 1.2 – 0.3 = 0.8 g

 x : y : z = 1.2/12 : 0.3/1 : 0.8/16 = 2:6:1  CT đơn giản A : C2H6O

Câu 4 : Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol một hidrocacbon rồi dẫn toàn bộ sản phẩm sinh ra vào bình

chứa dd Ca(OH)2 dư thấy bình nặng thêm 4,86g đồng thời có 9g kết tủa tạo thành Xác định

CTPT

Lời giải

Vì là hidrocacbon nên chỉ có CxHy khi đốt cháy CxHy nhất thiết phải tạo ra { CO2 & H2O } lưu

ý là cho toàn bộ 2 sp này vào Ca(OH)2 dư “thấy bình nặng thêm 4,86g đồng thời có 9g kết tủa tạo thành“

+bình nặng thêm 4,86g : khối lượng bình nặng thêm = m { CO2 + H2O }

+9g kết tủa tạo thành ( CaCO3 ) : nCO2 = nCaCO3 = 0.09 mol  nC = 0.09 mol

Kết hợp hai điều này ta có : mCO2 = 0.09*44 = 3.96 g  mH2O = 4.86 – 3.96 = 0.9  nH2 = 0.9/18*2 = 0.1 mol

 x : y = 0.09 : 0.1 = 9:10  CT đơn gian nhất C9H10 Ngoài ra ta có M = m/n = ( 1.08+0.1)/0.01 = 118

 CTPT của A là C9H10

Câu 5 : Khi đốt 1 lít chất X cần 5 lít oxi thu được 3 lít CO2 , 4 lít hơi nước (thể tích các khí đo ở

cùng điều kiện t , p) Xác định CTPT của X

Lời giải

Vì (thể tích các khí đo ở cùng điều kiện t , p) nên ta có tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về

số mol

VC = 3 lit; V H = 8  V O = 0 vì VO2 ban đầu = 5/2 = 10 lit = VO2 sau phản ứng = 2* VC + V H

 Công thức tổng quát : CxHy ta có x:y = 3:8  C3H8

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1: Hợp chất X có công thức đơn giản là C4H9ClO CTPT nào sau đây ứng với X

A C4H9ClO B C8H18Cl2O2 C C12H27Cl3O3 D Đáp án khác

Câu 2: Axitcacboxylic có công thức đơn giản nhất là C3H4O3 A có CTPT là

A C3H4O3 B C6H8O6 C C18H24O18 D C12H16O12

Câu 3: Một chất hữu cơ có tỉ khối so với không khí bằng 2 Đốt cháy hoàn toàn A thu

được CO2 và H2O Có bao nhiêu công thức phân tử phù hợp với A

A 2 B 1 C 3 D 4

Câu 4: Khi đốt cháy 1 lít khí X cần 6 lít O2 thu được 4 lít CO2 và 5 lít H2O ( các khí đo cùng điều kiện ) CTPT của X là :

A C4H10O B C4H8O2 C C4H10O2 D C3H8O

Câu 5: Đốt cháy hết 2,3 gam hợp chất hữu cơ X cần V lít O2( đktc) Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư thấy có 10 gam kết tủa và khối lượng bình đựng dung dịch nước vôi tăng lên 7,1 gam Giá trị của V là

A 3,92 lít B 3,36 lít C 4,48 lít D Đáp án khác

Câu 6: Đốt cháy 1 lít hơi hidrocacbon với một thể tích không khí( dư) Hỗn hợp khí thu được

sau khi hơi nước ngưng tụ có thể tích là 18,5 lít , cho qua dung dịch KOH dư còn 16,5 lít , cho hỗn hợp khí đi qua ống nghiệm chứa photpho dư thì còn lại 16 lít Xác định CTPT của hợp chất trên biết các thể tích đo ở cùng điệu kiện nhiệt độ , áp suất và O2 chiếm 20% thể tích không khí, còn lại là Nito

A C2H6 B C2H4 C C3H8 D C2H2

Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 1,18 gam chất Y (CxHyN) bằng một lượng không khí vừa đủ Dẫn toàn bộ hỗn hợp khí sau pư vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư , thu được 6 gam kết tủa Công thức phân tử Y là

A C2H7N B C3H9N C C4H11N D C4H9N

Câu 8: Một hợp chất hữu cơ Y khi đốt cháy thu được số mol CO2 bằng số mol H2O và lượng oxi cần dùng bằng 4 lần số mol của Y CTPT của Y là

A C2H6O B C4H8O C C3H6O D C3H6O2

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol chất X cần 6,16 lít O2 ( Đktc) , thu được 13,44 lít ( đktc) hỗn hợpCO2,N2 và hơi nước Sau khi ngưng tụ hết hơi nước thu được 5,6 lít khí có tỉ khối so với hidro là 20,4 CTPT của X là :

A C2H7O2N B C3H7O2N C C3H9O2N D C4H9N

Câu 10: Trong một bình kín chứa hơi este no , đơn chức, mạch hở A ( CnH2nO2) và một lượng

gấp đôi Oxi cần thiết để đốt cháy hết A ở nhiệt độ 140oC và áp suất 0,8 atm Đốt cháy hoàn toàn A rồi đưa về nhiệt độ ban đầu , áp suất trong bình lúc này là 0,95 atm CTPT của A là

A C2H4O2 B C3H6O2 C C4H8O2 D C5H10O2

ĐÁP ÁN