Lập công thức phân tử (CTPT) theo khối lượng:Dạng 1: Lập CTPT dựa vào tỉ lệ khối lượng hoặc % khối lượng các nguyên tố và phân tử khối:Phương pháp giải: Cách 1: Tìm công thức nguyên, suy ra công thức phân tử: Tìm khối lượng các nguyên tố hoặc % khối lượng các nguyên tố trong hợp chất A Tìm tỉ lệ: x : y : z : t = Hay tỉ lệ: x : y : z : t = Đưa về tỉ lệ số nguyên nhỏ nhất, suy ra công thức nguyên (CaHbOcNd)n Dựa vào khối lượng mol tìm n, suy ra a, b, c, d Kết luận công thức phân tử của ACách 2: Tìm trực tiếp khi biết MA Tìm công thức chung của A Sử dụng biểu thức: Hay: Tìm các giá trị x, y, z, t , suy ra công thức phân tửCách 3: Dựa vào phản ứng cháyCxHyOzNt + ( O2 x CO2 + H2O + N2( gam ) MA 44x 9y 14t ( gam ) ma Lập tỉ số: Suy ra x, y, t và dùng biểu thức MA = 12x + y + 16z + 14t để tính z Suy ra công thức phân tử của AThí dụ: Đốt cháy hoàn toàn 1,72 gam chất hữu cơ A thu được 3,52 gam CO2 và 1,8 gam H2O. Mặt khác, khi phân tích 1,29 gam A thu được 0,336 lít khí nitơ (ĐKTC) Biết khí hóa hơi 1,29 gam a có thể tích đúng bằng thể tích của 0,96 gam oxi trong cùng điều kiện. GiảiCó MA = mC = 0,96gam; mH = 0,2gam; mN = 0,56 gam mO = 1,92 (mC + mH + mN ) = 0Vậy A có 3 nguyên tố C, H, NCách 1: Công thức tổng quát của A là: CxHyNz Lập tỉ lệ: Công thức nguyên của A là: (C2H5N)n Mà MA = 43 (gmol) nên suy ra 43n = 43 n = 1 Vậy Công thức phân tử của A là C2H5NCách 2: Công thức tổng quát của A là: CxHyNz Sử dụng biểu thức: Suy ra x = 2; y = 5; z = 1Vậy Công thức phân tử của A là C2H5NCách 3: Dựa vào phản ứng cháyCxHyNz + ( O2 x CO2 + H2O + N2( gam ) 43 44x 9y 14t ( gam ) 1,72 3,52 1,8 0,56Lập tỉ số: Suy ra x = 2; y = 5; z = 1Vậy Công thức phân tử của A là C2H5NDạng 2: Nếu đề bài không cho biết MA, yêu cầu xác định CTPT hợp chất hữu cơ A thì dựa vào công nguyên của A để biện luận:Phương pháp giải: Gọi công thức tổng quát của A là CxHyOzNt Tìm tỉ lệ: x : y : z : t = Suy ra công thức nguyên của A: (CaHbOcNd)n Biện luận từ công thức nguyên để suy ra công thức đúng của A. Có các trường hợp sau:+ CxHy: x, y > 0, nguyên, y chẵn và y < 2x + 2+ CxHyOz: x, y > 0, nguyên; y chẵn + CxHyOzNt: y 2x + 2 + ty lẻ nếu t lẻ; y chẵn nếu t chẵn ( x, y, t > 0, nguyên)+ CxHyOzXa: ( X là halogen) y 2x + 2 ay lẻ nếu t lẻ; y chẵn nếu a chẵn ( x, y, a > 0, nguyên)Dạng 3: Nếu đề bài không cho biết khối lượng chất hữu cơ A đem đốt nhưng cho lượng chất hữu cơ để đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ A Phương pháp giải: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để xác định khối lượng chất hữu cơ đem đốt Đưa bài toán về dạng 1 hoặc dạng 2 để giải Chú ý: Nếu A là hiđrocacbon thì dựa vào phản ứng cháy tổng quát:CxHy+ ( O2 x CO2 + H2O Dựa vào phản ứng cháy luôn có: phản ứng = Nếu các khí và hơi đo ở cùng điều kiện thì phản ứng = (hơi)Dạng 4: Khi đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A thu được CO2 và H2O, Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng dung dịch kiềm thì bình 1 và bình 2 sẽ tăng:Phương pháp giải: Vì bình 1 đựng H2SO4 đặc, CaCl2 khan, P2O5 chỉ hấp thụ nước nên khối lượng bình tăng chính là khối lượng của nước Vì bình 2 đựng dung dịch kiềm hấp thụ CO2 nên khối lượng bình tăng chính là khối lượng của CO2 Sau đó đưa bài toán về dạng 1 hoặc dạng 2 để giải Dạng 5: Khi đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A thu được CO2 và H2O, Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy bình đựng dung dịch kiềm, cho khối lượng bình tăng hoặc tạo muối axit hoặc muối trung hòa tạo thành Phương pháp giải: Viết phương trình hóa học giũa CO2 với dung dịch kiềm
Trang 1Lập công thức phân tử (CTPT) theo khối lượng:
Dạng 1: Lập CTPT dựa vào tỉ lệ khối lượng hoặc % khối lượng các nguyên tố và phân tử
khối:
Phương pháp giải:
Cách 1: Tìm công thức nguyên, suy ra công thức phân tử:
- Tìm khối lượng các nguyên tố hoặc % khối lượng các nguyên tố trong hợp chất A
- Tìm tỉ lệ: x : y : z : t = : : :
12 1 16 14
Hay tỉ lệ: x : y : z : t = % :% :% :%
12 1 16 14
- Đưa về tỉ lệ số nguyên nhỏ nhất, suy ra công thức nguyên (CaHbOcNd)n
- Dựa vào khối lượng mol tìm n, suy ra a, b, c, d
- Kết luận công thức phân tử của A
Cách 2: Tìm trực tiếp khi biết M A
- Tìm công thức chung của A
- Sử dụng biểu thức: 12 16 14 A
M
m m m m m
Hay: 12% % 16% %14 A
A
M
C H O N m
- Tìm các giá trị x, y, z, t , suy ra công thức phân tử
Cách 3: Dựa vào phản ứng cháy
CxHyOzNt + (( )
4 2
y z
x O2
0
t
x CO2 +
2
y
H2O +
2
t
N2
( gam ) MA 44x 9y 14t
( gam ) ma m CO2 m H O2 m N2
Lập tỉ số:
M
m m m m
- Suy ra x, y, t và dùng biểu thức MA = 12x + y + 16z + 14t để tính z
- Suy ra công thức phân tử của A
Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn 1,72 gam chất hữu cơ A thu được 3,52 gam CO2 và 1,8 gam
H2O Mặt khác, khi phân tích 1,29 gam A thu được 0,336 lít khí nitơ (ĐKTC) Biết khí hóa hơi 1,29 gam a có thể tích đúng bằng thể tích của 0,96 gam oxi trong cùng điều kiện
Trang 2Có MA = 1, 29.32 43( / )
0,96 g mol
mC = 0,96gam; mH = 0,2gam; mN = 0,56 gam
mO = 1,92- (mC + mH + mN ) = 0
Vậy A có 3 nguyên tố C, H, N
Cách 1: Công thức tổng quát của A là: CxHyNz
Lập tỉ lệ: : : 0,96 0, 2 0,56: : 2 : 5 :1
12 1 14
Công thức nguyên của A là: (C2H5N)n
Mà MA = 43 (g/mol) nên suy ra 43n = 43 n = 1
Vậy Công thức phân tử của A là C2H5N
Cách 2: Công thức tổng quát của A là: CxHyNz
- Sử dụng biểu thức: 0,9612x 0, 2y 0,56 1,7214z 43
Suy ra x = 2; y = 5; z = 1
Vậy Công thức phân tử của A là C2H5N
Cách 3: Dựa vào phản ứng cháy
CxHyNz + (( )
4
y
x O2
0
t
x CO2 +
2
y
H2O +
2
t
N2
( gam ) 43 44x 9y 14t
( gam ) 1,72 3,52 1,8 0,56
Lập tỉ số: 3,52 1,844x 9y 0,56 1,7214z 43
- Suy ra x = 2; y = 5; z = 1
Vậy Công thức phân tử của A là C2H5N
Dạng 2: Nếu đề bài không cho biết M A , yêu cầu xác định CTPT hợp chất hữu cơ A thì dựa vào công nguyên của A để biện luận:
Phương pháp giải:
- Gọi công thức tổng quát của A là CxHyOzNt
- Tìm tỉ lệ: x : y : z : t = : : :
12 1 16 14
- Suy ra công thức nguyên của A: (CaHbOcNd)n
Trang 3- Biện luận từ công thức nguyên để suy ra công thức đúng của A Có các trường hợp sau:
+ CxHy: x, y > 0, nguyên, y chẵn và y < 2x + 2
+ CxHyOz: x, y > 0, nguyên; y chẵn
+ CxHyOzNt: y 2x + 2 + t
y lẻ nếu t lẻ; y chẵn nếu t chẵn ( x, y, t > 0, nguyên) + CxHyOzXa: ( X là halogen) y 2x + 2 - a
y lẻ nếu t lẻ; y chẵn nếu a chẵn ( x, y, a > 0, nguyên)
Dạng 3: Nếu đề bài không cho biết khối lượng chất hữu cơ A đem đốt nhưng cho lượng chất
hữu cơ để đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ A
Phương pháp giải:
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để xác định khối lượng chất hữu cơ đem đốt
- Đưa bài toán về dạng 1 hoặc dạng 2 để giải
Chú ý: Nếu A là hiđrocacbon thì dựa vào phản ứng cháy tổng quát:
CxHy+ (( )
4
y
x O2
0
t
x CO2 +
2
y
H2O
Dựa vào phản ứng cháy luôn có: n O2 phản ứng =
1 2
Nếu các khí và hơi đo ở cùng điều kiện thì V O2phản ứng =
1 2
V V (hơi)
Dạng 4: Khi đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A thu được CO 2 và H 2 O, Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H 2 SO 4 đặc và bình 2 đựng dung dịch kiềm thì bình 1 và bình 2 sẽ tăng:
Phương pháp giải:
- Vì bình 1 đựng H2SO4 đặc, CaCl2 khan, P2O5 chỉ hấp thụ nước nên khối lượng bình tăng chính là khối lượng của nước
- Vì bình 2 đựng dung dịch kiềmhấp thụ CO2 nên khối lượng bình tăng chính là khối lượng của CO2
- Sau đó đưa bài toán về dạng 1 hoặc dạng 2 để giải
Trang 4Dạng 5: Khi đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A thu được CO 2 và H 2 O, Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy bình đựng dung dịch kiềm, cho khối lượng bình tăng hoặc tạo muối axit hoặc muối trung hòa tạo thành
Phương pháp giải:
- Viết phương trình hóa học giũa CO2 với dung dịch kiềm
- Từ khối lượng muối axit hay muối trung tính ta tính khối lượng CO2
- Khối lượng bình đựng dung dịch kiềm tăng chính là khối lương CO2 và H2O, suy ra khối lượng H2O
- Sau đó đưa bài toán về dạng 1 hoặc dạng 2 để giải
Dạng 6: Khi đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A mà không cho biết khối lượng sản phẩm
CO 2 và H 2 O cụ thể và riêng biệt nhưng lại cho khối lượng hỗn hợp các sản phẩm naỳ và tỉ lệ
số mol hay thể tích của chúng
Phương pháp giải:
- Đặt số mol CO2 và H2O làm ẩn số rồi đặt phương trình để tính lượng CO2 và H2O
- Sau đó đưa bài toán về dạng 1 hoặc dạng 2 để giải
+ Chú ý: Để chuyển tỉ lệ số mol CO2 và H2O hay tỉ lệ thể tích ( ở cùng điều kiện t0 và p) về
tỉ lệ khối lượng thì làm như sau:
2 2 2 2 2
CO CO CO CO CO
H O H O H O H O H O
Dạng 7: Khi đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A thu được CO 2 và H 2 O nhưng đề không cho biết khối lượng cụ thể mà cho dưới dạng các chữ cùng mối liên hệ giữa chúng
Phương pháp giải:
- Tìm khối lượng mỗi nguyên tố theo chữ
- Lập công thức nguyên theo chữ
- Biện luận suy ra công thức phân tử hợp chất hữu cơ đúng của A
2.2 Lập công thức phân tử (CTPT) theo thể tích( bài toán khí nhiên kế):
Phương pháp giải:
- Dựa vào giả thuyết để tìm thể tích của các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng
Trang 5- Dựa vào định luật Avogdro từ tỉ lệ thể tích suy ra tỉ lệ về số mol để tính theo phương trình phản ứng
CxHyOzNt + (( )
4 2
y z
x O2
0
t
x CO2 +
2
y
H2O +
2
t
N2
- Dựa vào thể tích các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng rút ra các giá trị x, y, z, t cho phù hợp
+ Chú ý: Nếu thì V CO2 :V H O2 1:1 n n C : H 1: 2
Khi làm lạnh khí nhiên kế, chỉ có nước ngưng tụ còn CO2 và O2 dư vẫn ở trạng thái khí
2.3 Lập công thức phân tử (CTPT) bằng phương pháp biên luận:
Phương pháp giải:
- Biện luận theo thành phần nguyên tố và hóa trị của các nguyên tố
Thí dụ: Hợp chất hữu cơ A chỉ chứa C, H, O có d A C H/ 2 6 2 Lập công thức phân tử của A?
Giải
Công thức thức tổng quát của A là CxHyOz
Có d A C H/ 2 6 2 M A 30.2 60( / g mol) 12x + y + 16z = 60
Điều kiện: y 2x 2; y chẵn và 1 z 2
Khi z = 1 12x + y = 44 với 1 x 3
Bảng biện luận:
Loại ( y > 2x + 2 ) Nhận
Nghiệm hợp lý là x = 3; y = 8 công thức phân tử của A là C3H8O
Khi z = 2 12x + y = 28 với 1 x 2
Bảng biện luận:
Loại ( y > 2x + 2 ) Nhận
Nghiệm hợp lý là x = 2; y = 4 công thức phân tử của A là C2H4O2
