CÁC bài tập điển HÌNH về tìm CÔNG THỨC PHÂN

CÁC BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH VỀ TÌM CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠA.. CÁCH 4 phương pháp dựa vào phản ứng hóa học phản ứng cháy... Dựa vào định luật Raun với biểu thức toán học Dựa vào quan

CÁC BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH VỀ TÌM CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ

A Nhắc sơ qua về lí thuyết :

THIẾT LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CHẤT A có dạng CxHyOzNt

m = m = m = m = m

A

CÁCH 3:

qua CT thực nghiệm (CaHbOdNd)n,

12 1 16 14

x y z t = , khi biết MAsuy ra n

CÁCH 4 phương pháp dựa vào phản ứng hóa học (phản ứng cháy)

o

t

x y z

o

t

x y

C H + + x O → xCO + H O

o

t

x y z

C H O + + − x O → xCO + H O

TÌM QUA CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN

B1 PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ

Dùng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng

A (C, H, O, N) + O2

→

CO

2

+ H

2

O + N

2

Bảo toàn cacbon

)()(

2

AC CO AC

mnn

⇒=

Bảo toàn hiđro

)()(

2

2

A H O H A H

mnn

⇒=

Bảo toàn nitơ

N N A N

mnn

⇒=

2

2

)(

Bảo toàn oxy

)()()()(

22

2

COOO H O PU O AO

nnnn

Cũng thể dựa vào công thức

m = m + m + m + m

Khi chỉ biết tỷ lệ CO

2

và H

2

O dùng công thức định luật bảo toàn khối lượng

O H CO puO A

mmmm

22

)(

+=+

Khi chuyển hóa Nitơ thành NH

3

, rồi cho NH

3

tác dụng H

2

SO

4

thì nhớ phản ứng2NH

3

+ H

2

SO

4

→

(NH

4

)

2

SO

4

Định lượng CO

2

bằng phản ứng với kiềm phải chú ý bài toán CO

2

Định lượng nước bằng cách sử dụng các chất hút nước như:CuSO

4

khan (không màu) CuSO

4

+ 5H

2

O

→

CuSO

4

.5H

2

O(màu xanh)CaCl

2

khan chuyển thành CaCl

2

2

OP

2

O

5

có phản ứng P

2

O

5

+ 3H

2

O

→

2H

3

PO

4

H

2

SO

4

đặc chuyển thành dung dịch có nồng độ loãng hơn.CaO hoặc kiềm KOH, NaOH đặc… Nếu dùng chất hút nước mang tính bazơ thì khối lượng bình tăng là khối lượng của CO

2

và của H

2

O Nếu dùng chất mang tính axit hay trung tính (CaCl

2

, P

2

O

5

, H

2

SO

4

…) hấp thụ sản phẩm cháy thì khối lượng bình tănglên chỉ là khối lượng của H

2

O.B2 THIẾT LẬP CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN

Sauk hi xác định số mol mỗi nguyên tố; xác định công thức đơn giản

Đặt công thức của A là C

x

H

y

O

z

N

t

Ta có

trong đó a : b : c : d là tỉ lệ nguyên tối giảnCTĐG của A là C

a

b

O

c

N

d

, công thức phân tử của A có dạng (C

a

H

b

O

c

N

d

)

n

với n

≥

1 nguyên.B3 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ n TRONG CÔNG THỨC THỰC NGHIỆMCó 2 cách phổ biến để tìm chỉ số n

DỰA VÀO KHỐI LƯỢNG MOL PHÂN TỬ (M

A

)

Khi biết M

A

ta có: (12a + b + 16c + 14d).n = M

A

Có thể tìm M

A

theo một trong những dấu hiệu sau nay

Dựa vào khối lượng riêng hay tỷ khối lơi chất khí

Dựa công thức tính M

A

=

AA

mn

Dựa vào phương trình Menđeleep :

A AAA

= n R T = R T M = MPV

⇒

Dựa vào hệ quả của định luật Avogađro ( ở cùng một điều kiện về nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ về thể tích khí hay hơi cũnglà tỉ lệ

về số mol).Khi đề cho V

A

= k.V

B

⇒ ⇒ ⇒

Đơn giản nhất là khi k=1 (thể tích bằng nhau)

Dựa vào định luật Raun với biểu thức toán học

Dựa vào quan hệ mol ở phản ứng cụ thể theo tính chất của A

(xét sau khi đã có tính chất hoá học)

BIỆN LUẬN ĐỂ TÌM n

Căn cứ vào

điều kiện của chỉ số n

≥

1, nguyên.

Thường dùng cơ sở này khi đề cho giới hạn của M

A

, hay giới hạn của d

A/B

Dùng độ bất bão hoà theo công thức tính hoặc điều kiện của nó

0

∆ ≥

và nguyên.Căn cứ vào giới hạn số nguyên tử nguyên tố trong từng loại hợp chất với đặc điểm cấu tạo của nó hoặc điều kiện để tồntại chất đó Dựa vào công thức tổng quát của từng loại hợp chất bằng cách tách nhóm chức rồi đồng nhất

2 công thức(một là CTTQ và một là công thức triển khai có chi số n)

B bài tập

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.

Giải : Gọi CTPT của A có dạng C

x

H

y

N

t

S

r

ta có :x : y : t : r =

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



Công thức dơn giản nhất : (CH

4

N

2

S)

n

vì theo đề CTPT của A chỉ chưa 1 S nên CTPT A là CH

4

N

2

S

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

2

, 0,09g H

2

O Khi phân tích aghợp chất trên có mặt AgNO

3

thì thu được 1,435g AgCl Xác định CTPT biết tỉ khối hơi của hợp chất so với NH

3

là5.

Giải : Gọi CTPT chất A là C

x

H

y

Cl

( ko có oxy ) Khi đọc xong đề bài nên hình dung ý tưởng cách làm trước nếu vẫn chưa hiểu thì đọc là rồi hình thành “đường lối “ theo đó giải tiếp Với bài này thì đề bài tôi giải như sau :Theo bảo toàn nguyên tố thì : n

C

= n

CO2

= 0.22/44 = 0.005 moln

H2

= n

H2O

= 0.09/18*2 = 0.01 moln

AgCl

= n

Cl

=0.01 mol ( ở đây tôi lập tỉ lệ theo số mol cho nhanh các bạn có thể lập theo khốilượng



x : y : v = 0.005 : 0.01 : 0.01 = 1:2:2



CT đơn giản nhất : (CH

2

Cl

2

)

n

Ta có M

A

= 5*17 = 85



n= 1Vậy CTPT chất A là : CH

2

Cl

2

Câu 3 : Đốt cháy hoàn toàn a g chất A cần dùng 0,15 mol oxi , thu được 2,24 lít CO

2

(đkc) và 2,7g H

2

O ĐịnhCTPT A.

Giải : Gọi CTPT chất A là C

x

H

y

O

z

( có thể có O hoặc không)

Đọc xong đề bài ta nên chú ý dữ kiện đề cho

cần dùng 0,15mol oxi

để

làm gì Để xác định CTPT A ta phải tính bằng cách : m

A

+ m

O

= m

CO2

+ m



m

A

= m

CO2

+ m

H2O

– m

O

=2.24/22.4*44 + 2.7 – 0.15*32 = 2.3 gTa có m

C

= 2.24/22.4*12 = 1.2 g ; m

H

= 2.7/18*2 = 0.3 g



m

O

= 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 : C

2

H

6

O

C â u 4 : Đ ố t c h á y h o à n t o à n 0 , 0 1 m o l m ộ t h i d r o c a c b o n r ồ i d ẫ n t o à n b ộ s ả n p h ẩ m s i n h r a

v à o b ì n h c h ứ a d d Ca(OH)

2

dư thấy bình nặng thêm 4,86g đồng thời có 9g kết tủa tạo thành Xác định CTPT.

Giải : Vì là hidrocacbon nên chỉ có C

x

H

y

khi đốt cháy C

x

H

y

nhất thiết phải tạo ra { CO

2

& H

2

O } lưu ý là cho toàn bộ 2sp 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 {

CO

2

+ H

2

O }+

9g kết tủa tạo thành ( CaCO

3

) :

n

CO2

= n

CaCO3

= 0.09 mol



n

C

= 0.09 molKết hợp hai điều này ta có : m

CO2

= 0.09*44 = 3.96 g



m

H2O

= 4.86 – 3.96 = 0.9



n

H2

= 0.9/18*2 = 0.1 mol



x : y = 0.09 : 0.1 = 9:10



CT đơn gian nhất C

9

H

10

Ngoài ra ta có M = m/n = ( 1.08+0.1)/0.01 = 118



CTPT của A là C

9

H

10

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.

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.V

C

H

= 8



V

O

= 0 vì V

O2

ban đầu = 5/2 = 10 lit = V

O2

sau phản ứng = 2* V

C

+ V

H



Công thức tổng quát : C

x

H

y

ta có x:y = 3:8



C

3

H

8

Xong hehe bài này có nhiều sách giải rườm rà, cách này khôngcần viêt pt đỡ mất thời gian

Câu 6 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 6.72 lit (dktc) { CO

2

và 1 ankan X } Tong hỗn hợp sau đốt cháy có 7.2 g H

2

Ovà 11.2 lit CO

2

CTPT của X là ?.

( bài này lấy của Cao Thị Thiên An)Giải : Gọi a, b lll số mol của CO

2

và X : C

n

H

2n+2

ta có các pt sau :

0.30.5( 2 2 ) * 2 0 8

a bbn an

+ = + = + =

Giải cái này ra



n=3



C

3

H

8

Câu 7 : A là chất hữu cơ chứa C, H, O có M = 74 đvC Tìm CTPT A ?.

Giải : bài này thuộc dạng biện luận :+ Giả sử A chỉ có 1 O



C

x

H

y

có M = 74-16 = 58 Ta có : 12x + y = 58



y = 58 – 12x.Đk :

y x

Vì x là số nguyên



x =4



CTPT C

4

H

10

O.+ Tương tự ta giả sử có 2 O, 3 O các bạn tự giải tiếpĐáp số : C

4

H

10

O ; C

3

H

6

O

2

; C

2

H

2

O

3

Câu 8 : Cho hợp chất hữu cơ A gồm C, H, O đốt cháy



224 cm

3

CO

2

và 0.24 g H

2

O Tỉ khối A với He là 19.Tìm CTPT A.

Giải : Đây là bài toán rất hay Bài này nếu cố gắng suy nghĩ theo “lối cũ” sẽ rất khó tìm ra.Gọi CTPT A : C

x

H

y

O

z

ta có m

C

= 0.12 g ; m

H

= 2/75



x:y = (0.12/12) : ( 2/75 ) = 3/8 ( cùng chia cho 2/75)



CTPT A có dạng (C

3

H

)

n

O

z

Vì m

O

vẫn chưa biết nên ta phải biện luận :Ta đã có M = 19*4 = 76 dvC



(12*3+8)n + 16z = 76



44n + 16z = 76



44n < 76



n < 1.7



n =1 ( số nguyên )



16z = 76 – 44*1



z = 2



CTPT C

3

H

8

O

2

Phù… May quá! Sau một hồi suy luận cuối cùng cũng ra haha…

Câu 9 : ( ĐH khối A 2008 ) Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C2H2 và hiñrocacbon X sinh ra 2 lít khí CO2 và 2 lít hơi H2O (các thể tích khí và hơi nước ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) Công thức phân tử của

X là:

A.C2H6 B C2H4 C CH4 D C3H8.Giải : Bài giải nhanh rất hay của Lê Phạm Thành :Số nguyên tử C trung bình = 2/1 = 2



X có 2C Do : V(CO2) = V(H2O) nên X là ankan Tóm lại X là C2H6.Các ban có thể xem tất cả các bài giảng của thầytại đây

Câu 10 : Chất Y chứa C, H, O, N khi đốt cháy hoàn toàn thu được CO

2

, H

2

O và N

2

Cho biế n

H2O

= 1.75 n

CO2

; tổngsố mol CO

2

và số mol H

2

O bằng 2 lần số mol O

2

tham gia phản ứng Phân tử khối Y < 95 Tìm CTPT Y.

A C

3

H

O

2

2

H

7

O

2

N

2

C C

2

H

7

O

2

3

H

5

ON

2

Bài làm : Viết pt ta thấy :C

x

H

y

O

z

N

t

+ ( x+ y/4 - z/2 ) O

2



xCO

2

+ y/2 H

2

O + t/2 N

2

Theo đề ta có y= 3.5x (1) và x + y/2 = 2( x + y/4 – z/2 )



x = z (2)