Công thức tổng quát của các loại HCHC nhằm giúp HS xác định được số nguyên tử của từng nguyên tố trong hợp chất khi gặp dạng cụ thể và để xác định công thức hợp chất khi biết dạng tổng q
Trang 1CHUYÊN ĐỀ LẬP CTPT HỢP CHẤT HỮU CƠ I: Kiến thức
1 Công thức tổng quát của các loại HCHC nhằm giúp HS xác định được số nguyên
tử của từng nguyên tố trong hợp chất khi gặp dạng cụ thể và để xác định công thức hợp chất khi biết dạng tổng quát cũng như xác định tên hợp chất đã tìm được
Bảng phân loại các hợp chất hữu cơ : ( Chương trình hoá học lớp 9 )
Hợp chất
hữu
cơ
(HCHC)
Hydrocacbon ( Phân tử chỉ có2 nguyên tố C và
H ) CTTQ: CXHY
Hydrocácbon no (Họ ANKAN: CnH2n + 2 với
n 1) Hydrocacbon không no (Họ ANKEN: CnH2n
với n 2) Hydrocacbon không no(Họ ANKIN:CnH2n - 2
với n 2) Hydrocacbon thơm ( Họ AREN: CnH2n - 6 với
n 6 ) Dẫn xuất
hydrocacbon ( Ngoài C và H còn có nguyên tố khác như: O, N ) CTTQ: CXHYOZ
Rượu đơn chức no: CnH2n+1 OH (với n 1) Axit đơn chức no: Cn H2n+1 COOH (với n 0) Chất béo: (R-COO)3C3H5 (với R là gốc hydrocacbon )
Glucôzơ: C6H12O6
Saccarozơ: C12H22O11
Tinh bột và xenlulozơ: ( -C6H10O5-)n
với : n = 1200 6000 : Tinh bột
n = 10000 14000 : Xenlulôzơ
2 Phương trình tổng quát các phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (HCHC) gồm hiđrôcacbon và dẫn xuất hiđrôcacbon (hợp chất hữu cơ có chứa ôxy và nitơ ) trong phạm
vi chương trình hoá học lớp 9 như sau :
a) Hiđrôcacbon :
* Họ Ankan: CnH2n +2 + (3 n2 1)O2 t0 n CO2 + (n + 1) H2O
* Họ Anken: CnH2n + 3n2 O2 t0 n CO2 + n H2O
* Họ Ankin: CnH2n -2 + (3 n2 1)O2 t0 n CO2 + (n - 1) H2O
* Họ Aren: CnH2n -6 + (3 n2 3)O2 t0 n CO2 + (n - 3) H2O
+ Phương trình phản ứng cháy tổng quát của các loại hiđrôcacbon (A)
CxHy + (x 4y) O2 t0 xCO2 + 2y H2O
- Dựa vào số mol CO2 và số mol H2O trong sản phẩm cháy suy ra loại hiđrôcacbon (A) đem đốt :
Nếu nCO2 nH2O hay x
2
y
A là Ankan Nếu nCO2 = nH2O hay x = 2y A là Anken
Nếu nCO2 nH2O hay x
2
y
A là Ankin hoặc Aren
b) Dẫn xuất hiđrôcacbon :
Trang 2* Rượu đơn chức no :
CnH2n + 1OH + 3n2 O2 t0 n CO2 + (n +1) H2O
* Axit đơn chức no :
CnH2n + 1COOH + (3 n2 1)O2 t0 (n + 1) CO2 + (n +1) H2O
+ Phương trình phản ứng cháy tổng quát của các loại dẫn xuất hiđrôcacbon (A) :
- Hợp chất hữu cơ có chứa ôxy :
CxHyOz + (x 4y
2
z
) O2 t0 x CO2 + 2y H2O
- Dựa vào số mol CO2 và số mol H2O trong sản phẩm cháy suy ra loại dẫn xuất
hiđrôcacbon (A) đem đốt :
Nếu nCO2 nH2O hay x
2
y
A có thể là Ankanol (Rượu) Nếu nCO2 = nH2O hay x = 2y A là Ankanoic (Axit ) đơn chức no
- Hợp chất hữu cơ có chứa ôxi và nitơ :
CxHyOzNt + (
4
y
x
-2
z
)O2 t0 x CO2 +
2
y
H2O +
2
t
N2
II Phân loại và phương pháp giải dạng toán xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy :
1 Bài toán dạng cơ bản: ( áp dụng cho mọi đối tượng học sinh )
a) Sơ đồ phân tích đề bài toán:
m (g) + O2 mCO2 (g) ( hay nCO2(mol) , VCO2(lít) ở đktc )
HCHC mCO2(g) hay nH2O(mol)
(A) VN2(lít) ở đktc ( hay nN2(mol) )
* Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
b) Phương pháp giải :
Bước1: Xác định thành phần nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A) đem đốt (hay phân tích
)
mC ( trong A ) = mC (trong CO2) =
44
12
2
CO
m = 12.Vco22,42
= 12.n CO2
mH ( trong A ) = mH (trong H2O) =182 m H O
2 = n H O
2
2
mN ( trong A ) = 2822.V,4N2
= 28 n N2
* Tính tổng khối lượng : ( mC + mH + mN ) rồi so sánh
- Nếu ( mC + mH + mN ) = mA ( đem đốt ) => A không chứa ôxy
- Nếu (mC + mH + mN ) mA (đem đốt) => A có chứa ôxy
=> mO ( trong A ) = mA - ( mC +mH + mN )
* Cách xác định thành phần % các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A)
%C =
A
C m
; %H =
A
H m
; %N =
A
N m
%O =
A
O m
= 100% - ( %C + %H + %N )
Bước 2 : Xác định khối lượng mol phân tử hợp chất hữu cơ (MA)
* Dựa vào khối lượng riêng của chất hữu cơ (A) ở đktc (DA)
đốt cháy hoàn toàn
M A = 22,4 D A
Trang 3* Dựa vào tỷ khối hơi của chất hữu cơ (A) đối với khí B (dA/B ) hay không khí (dA/KK)
* Dựa vào khối lượng (mA (g) ) của một thể tích (VA (lít) ) khí A ở đktc
mA (g) khí A chiếm thể tích VA (lít) ở đktc
MA (g) 22,4 (lít) M 22V,4(lít.m)
A
A
A
Bước 3 : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
Cách 1 : Dựa trên công thức tổng quát hợp chất hữu cơ (A) : CxHyOzNt
A
A N
O H
M m
t m
z m
y m
x
12
hay
100
%
14
%
16
%
%
N
t O
z H
y C
x
- Tính trực tiếp x , y , z , t từ tỷ lệ trên => công thức phân tử hợp chất (A)
Cách 2 : Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (A)
* Trường hợp 1 : Đề cho biết khối lượng của các chất trong phản ứng cháy:
CxHyOzNt + (x 4y-2z )O2 t0 x CO2 + 2y H2O + 2t N2
MA (g) 44x (g) 9y (g) 14t (g)
mA (g) mCO2 mH2O mN2
=> Tỉ lệ :
A
A N
O H
M m
t m
y m
x
2 2
2
14 9
44
=> x , y , t
Từ MA = 12x + y + 16z + 14t => z =
16
) 14 12
=> Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A
* Trường hợp 2 : Đề cho biết thể tích và hơi của các chất trong phản ứng cháy (ở cùng
điều kiện nhiệt độ và áp suất )
- Trường hợp này ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, tỷ lệ thể tích của chất khí và hơi cũng chính là tỷ lệ số mol Do đó khi giải nên áp dụng các thể tích trên trực tiếp vào phương trình phản ứng cháy tổng quát
III Bài tập minh hoạ :
Bài 1 : Đốt chất hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ (A) chứa các nguyên tố : C, H, O, kết
quả thu được 6,6 gam CO2 và 3,6 gam H2O Biết tỷ khối hơi của hợp chất này đối với khí
H2 là 30 Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) ?
Giải
Theo đề dạng công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A) : CxHyOz
Cách 1 :
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A)
mC = 6 , 6 1 , 8 ( )
44
12
44
12
m CO ; mH = 3 , 6 0 , 4 ( )
18
2
18
2
=> mO = mA - ( mC + mH ) = 3 - ( 1,8 + 0,4 ) = 0,8 (g)
- Khối lượng mol của (A) : 30.2 60( )
2 2
d
A
A O H
M m
z m
y m
x
12
3
60 8 , 0
16 4 , 0 8 , 1
12
x
=> x = 3 , y = 8 , z = 1
Vậy công thức phân tử của (A) là : C3H8O
Cách 2 :
- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A)
CxHyOz + (
4
y
x -
2
z
)O2 t0 x CO2 +
2
y
H2O
M A = M B d A/B M A = 29 d A/KK
Trang 4Theo pt pứng : MA (60g) 44x 9y
Theo đề : mA (3g) mCO2 (6,6g) mH2O(3,6g)
Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
y m
x
2 2
9 44
3
60 6 , 3
9 6 , 6
44
=> x = 3 , y = 8
mà MA = 12x + y + 16z => z =
16
) 12
16
) 8 3 12 ( 60
Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8O
Bài 2 : Xác định công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) Khi phân tích hợp chất này có
thành phần % khối lượng các nguyên tố như sau : 75%C và 25%H Biết rằng 3,2 gam chất (A) ở đktc có thể tích là 4,48 lít
Giải
- Dạng công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) : CxHy
- Khối lượng mol của(A) : MA = 16 ( )
48 , 4
2 , 3 4 , 22 )
(
4 , 22
g lit
V
m A
A
- Ta có tỷ lệ :
100
%
%
H
y C
x
100
16 25 75
12
=> x = 1 , y = 4 Vậy công thức của Hydrôcacbon (A) là: CH4
Bài 3 : Đốt cháy hoàn toàn 100ml hơi chất hữu cơ (A) chứa 3 nguyên tố: C, H, O, cần
250 ml khí O2 , thu được 200ml CO2 và 200ml H2O (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ
và áp suất ) Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A)
Giải
- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A) :
CxHyOz + (x 4y- 2z )O2 t0 x CO2 + 2y H2O
Theo ptpứng : 1(ml) x 4y -2z (ml) x(ml) 2y (ml)
Theo đề : 100(ml) 250(ml) 200(ml) 200(ml)
Ta có :
250
2 4 200
2 200 100 1
z y x y
100
200 200
100
1
100
200 2 200
2 100
1
2 1 2 2 4
4 2 100
250 250
2 4 100
1
z y x
Vậy công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) là : C2H4O
Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn 7,4(g) hợp chất axit đơn chức no, thu được 6,72lít CO2
(ở đktc) Xác định công thức phân tử của axit đó ?
Giải
- Số mol CO2 : n CO2 0 , 3 ( )
4 , 22
72 , 6 4 , 22
V CO
- Số mol CnH2n+1COOH : n C n H2n 1COOH 14n7,446
- Phương trình phản ứng đốt cháy axit đơn chức no:
CnH2n+1COOH + )
2
1 3 ( n O2 t0 (n +1)CO2 + (n +1)H2O
1 (n +1)
Trang 5147,446
n 0,3
- Theo phương trình phản ứng, ta có tỉ lệ:
147,446 0,31
n ( Giải ra ta được kết quả: n = 2 )
- Vậy công thức của axit là: C2H5 - COOH
IV Các bài toán dạng phân hoá thường gặp (biến dạng) : áp dụng cho đối tượng học sinh khá, giỏi
1 Biến dạng 1:
a) Đặc điểm bài toán : Đề không cho dữ kiện tính MA, yêu cầu xác định công thức phân
tử hợp chất hữu cơ (A)
b) Phương pháp giải :
Bước1 : Đặt công thức (A) dạng tổng quát : CxHyOzNt
Sau đó dựa vào dữ kiện bài toán thiết lập tỷ lệ :
x : y : z : t =
14
: 16
: 1
: 12
N O H
m
=> công thức đơn giản nhất ( CTĐGN )
và công thức thực nghiệm ( CTTN ) của chất (A)
Bước 2 : Biện luận từ công thức thực nghiệm ( CTTN ) để suy ra công thức phân tử đúng
của (A)
Bảng biện luận một số trường hợp thường gặp
CxHy
CxHyOz
y 2x + 2
x , y 0, nguyên
y luôn chẳn
CTTN (A) : (CH3O)n => CnH3nOn
3n2n + 2 => 1n 2, n nguyên
=> n = 1 , CTPT (A) : CH3O (loại , y lẻ)
n = 2 , CTPT(A) : C2H6O2 (nhận)
CxHyNt
CxHyOzNt
y 2x + 2+ t
x , y , t 0 , nguyên
y lẻ nếu t lẻ
y chẳn nếu t chẳn
CTTN(A) : (CH4N)n => CnH4nNn
4n 2n 2 n 1 n 2, nguyên => n = 1 => CH4N (loại)
n = 2 => C2H8N2 (nhận)
c) Bài tập minh hoạ:
- Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam một Hydrôcacbon (A) thu được 4,032 lít khí CO2 ở đktc Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
mC = 12 2 , 16 ( )
4 , 22
032 , 4 12 4 , 22
vì (A) là Hydrôcacbon => mH = mA - mC
= 2,64 - 2,16 = 0,48(g)
- Dạng công thức của(A) : CxHy
- Ta có tỷ lệ : x : y = 0 , 18 : 0 , 48
1
48 , 0 : 12
16 , 2 1
:
H
m
=> x : y = 3 : 8
CTĐGN của (A) là: C3H8 => CTTN của (A): (C3H8)n hay C3nH8n
Điều kiện : 8n 2 3n 2 n 1 , vì n nguyên , > 0, buộc n = 1
Trang 6- Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8
2 Biến dạng 2:
a) Đặc điểm bài toán :
- Đề không cho biết lượng chất hữu cơ (A) đem đốt mà lại cho lượng ôxy cần để
đốt cháy hoàn toàn (A)
b) Phương pháp giải :
- Trước hết áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng cháy của(A) (A) + O2 t0 CO2 + H2O
=> lượng chất (A) đem đốt : mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2
- Sau đó đưa bài toán về dạng toán cơ bản để giải
* Lưu ý:
- Nếu biết (A) là Hydrôcacbon, dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng quát
của (A) : CxHy + (x 4y ) O2 t0 x CO2 + 2y H2O
- Ta luôn có phương trình toán học :
nO2 (phản ứng cháy) = nCO2 +
2
1
nH2O
- Các khí và hơi đo ở cùng điều kiện, ta cũng có :
VO2 (phản ứng cháy) = VCO2 + 21 VH2O (hơi)
c) Bài tập minh họa:
- Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 6,72 lít khí O2 ở đktc thu được 13,2 (g)
CO2 và 5,4(g) H2O Xác định công thức phân tử của (A) ? Biết tỷ khối hơi của (A) đối với Heli là 7,5
Giải
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng của (A) :
(A) + O2 t0 CO2 + H2O
- Ta có: mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2 (phản ứng)
= ( 13,2 + 5,4 ) - ( 32
4 , 22
72 , 6
) = 9 (g)
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng mol của chất (A) MA = MHe dA/He = 4 7,5 = 30(g)
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
mC = 12 3 , 6 ( )
44
2 , 13 12 44
m CO
18
4 , 5 2 18
m H O
- Tổng: mC + mH = 3,6 + 0,6 = 4,2(g) < mA đem đốt 9(g)
=> chất (A) có chứa ôxi : mO = 9 - 4,2 = 4,8(g)
- Dạng công thức của (A) là CxHyOz
- Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
z m
y m
x
12
123,6x 0y,6 164,8z 309
=> x = 1 ; y = 2 ; z = 1
- Vậy công thức phân tử của (A) là CH2O
3 Biến dạng 3:
a) Đặc điểm bài toán : Thường gặp 2 kiểu đề bài sau :
* Kiểu đề1:
HCHC CO2 mB1 (tăng lên)
(A) H + O t 02 2O mB2 (tăng lên)
Bình(1)H 2 SO 4(ñ)
Bình(2)
Trang 7+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
- Cách giải : Từ mB1 (tăng lên) = mH2O ; mB2 (tăng lên) = mCO2
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải
* Kiểu đề2:
HCHC CO2 mBình (tăng lên)
(A) H2O m muối trung hoà
m muối axit
+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
- Cách giải : Viết phương trình phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
- Từ lượng muối trung hoà và muối axit thu được ( dữ kiện đề bài ) dự vào phương trình phản ứng tính lượng CO2
- Vì độ tăng khối lượng bình chứa : mB2 (tăng lên) = mCO2 + mH2O
=> mH2O = mB2 (tăng lên) - mCO2
- Tính được mCO2 và mH2O sinh ra do chất hữu cơ (A) cháy ; đưa bài toán về dạng cơ bản
để giải
c) Bài tập minh hoạ:
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 10,4(g) chất hữu cơ (A) rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình
(1) chứa H2SO4 đậm đặc và bình (2) chứa nước vôi trong có dư ; thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6 (g) ; ở bình (2) thu được 30 (g) kết tủa Biết tỉ khối hơi của chất (A) đối với khí
O2 là 3,25 Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Theo đề , chất hữu cơ (A) đốt cháy chắc chắn cho sản phẩn CO2 và H2O ; H2O bị H2SO4
đậm đặc giữ lại ; CO2 phản ứng với Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Vậy mH2O = mB1 (tăng lên) = 3,6(g) ; nCO2 = nCaCO3 = 0 ; 3 ( )
100
30
mol
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
mH = 2 0 , 4 ( )
18
6 , 3 2 18
m H O
; mC = m CO2 12 0 , 3 12 3 , 6 (g)
- Tổng: mC + mH = 3,6 + 0,4 = 4(g) < mA ( đem đốt )
=> Chất hữu cơ (A) có chứa ôxi : mO = 10,4 - 4 = 6,4(g)
- Khối lượng mol của chất (A): MA = dA/O2 MO2 = 3,25 32 = 104(g)
- Dạng công thức phân tử của (A) là: CxHyOz
- Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
z m
y m
x
12
123,6x 0y,4 166,4z 10104,4
Giải ra ta được kết quả : x = 3 ; y = 4 ; z = 4
Vậy công thức phân tử của (A) là : C3H4O4
Bài 2 : Đốt cháy hoàn toàn 1,08(g) chất hữu cơ (A) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung
dịch Ba(OH)2 ; thấy bình nặng thêm 4,6(g) ; đồng thời tạo thành 6,475(g) muối axit và 5,91(g) muối trung hoà Tỉ khối hơi của (A) đối với Heli là 13,5 Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Chất hữu cơ (A) cháy cho ra CO2 và H2O , CO2 phản ứng với dung dịch Ba(OH)2
tạo ra 2 muối theo phương trình phản ứng sau :
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1)
+ O 2
t 0
Bình d 2 Ca(OH) 2 hay Ba(OH) 2
hấp thụ toàn bộ CO 2 và H 2 O
Trang 82CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (2)
Từ (1) ; (2) và đề bài cho : tổng nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2
= 0 , 03 0 , 05 0 , 08 ( )
259
475 , 6 2 197
91 , 5
mol
Vì độ tăng khối lượng bình chứa bằng tổng khối lượng CO2 và H2O nên :
mH2O = 4,6 - mCO2 = 4,6 - 0,08 44 = 4,6 - 3,52 = 1,08(g)
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng các nguyên tố có trong chất hữu cơ (A) :
mC = 12 nCO2 = 12 0,08 = 0,96(g) ; mH = 2 0 , 12 ( )
18
08 , 1 2 18
m H O
- Tổng : mC + mH = 0,96 + 0,12 = 1,08(g) đúng bằng lượng chất (A) đem đốt
chất (A) không chưa ôxy
- MA = MHe dA/He = 4 13,5 = 54(g)
- Dạng công thức chất (A) : CxHy ; ta có tỉ lệ :
A
A H
M m
y m
x
12
012,96x 0,12y 154,08
giải ra : x = 4 ; y = 6 Vậy công thức phân tử của (A) là : C4H6
4 Biến dạng 4 :
a) Đặc điểm bài toán : - Đề không cho biết lượng sản phẩm cháy CO2 và H2O cụ thể ; riêng biệt khi đốt cháy chất (A) mà lại cho lượng hỗn hợp các sản phẩm này và tỉ lệ về lượng hay thể tích giữa chúng
* Yêu cầu : Xác định công thưc phân tử của (A)
b) Phương pháp giải :
- Thông thường đặt số mol CO2 và H2O làm ẩn số ; rồi lập phương trình toán học để tính lượng CO2 và lượng H2O cụ thể Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải
- Để chuyển từ tỉ lệ số mol CO2 và H2O (hay tỉ lệ thể tích đo ở cùng điều kiện) về tỉ lệ khối lượng như sau :
V V n n b a m m n n M M b a
O H O H
CO CO O H
CO O
H
CO O H
CO
18
44
.
2 2
2 2 2
2 2
2 2
2
c) Bài tập minh hoạ :
- Đốt cháy hoàn toàn 18(g) chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 16,8(lit) khí O2 ở đktc , hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO2 và hơi H2O có tỉ lệ thể tích : VCO2 : VH2O(hơi) = 3 : 2
Xác định công thức phân tử của (A) Biết tỉ khối hơi của (A) đối với khí H2 là 36
Giải
- Từ tỉ lệ thể tích VCO2 : VH2O(hơi) = 3 : 2 Ta có tỉ lệ khối lượng :
. . 23,.4418 113
2 2
2 2 2
2
) (
O H hôi O H
CO CO O
H
CO
M V
M V m
m
mO2( phản ứng ) = 24 ( )
4 , 22
32 8 , 16
g
- Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có :
mCO2 + mH2O = mA + mO2 (phản ứng) = 18 + 24 = 42(g)
mCO2 = 33 ( )
3 11
42 11
g
và mH2O = 42 - 33 = 9(g)
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A) :
mC = 33 9 ( )
44
12
g
; mH = 9 1 ( )
18
2
g
Trang 9Tổng: mC + mH = 9 + 1 = 10(g) < mA(đem đốt) chất (A) chứa cả ôxy ;
mO = mA - ( mC + mH ) = 18 - 10 = 8(g)
- MA = dA/H2 MH2 = 36 2 = 72(g)
- Dạng công thức của (A) là : CxHyOz
Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
z m
y m
x
12
129x 1y 168z 1872
x = 3 ; y = 4 ; z = 2
- Vậy công thức phân tử của chất (A) là : C3H4O2
V Bài tập chưa có lời giải
Bài tập 1: Khi phân tích 7,5 gam một hợp chất hữu cơ A, thấy có 2,4 gam C, 0,5 gam H,
1,4 gam N và 3,2 gam O Tìm công thức phân tử của A Biết tỉ khối hơi của A đối với hidro bằng 37,5 (H=1, C=12, N=14, O=16)
Bài tập 2: Một hợp chất hữu cơ A có chứa 40%C, 6,67% H và 53,33%O về khối lượng.
Tìm công thức phân tử của A, biết khối lượng mol của A: M = 180
Bài tập 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,3 gam một hợp chất hữu cơ A, thu được 2,24 lít
CO2(đktc) và 2,7 gam nước Tìm công thức phân tử của A, biết khi hoá hơi 2,3 gam A thì thu được thể tích đúng bằng thể tích của1,6 gam Oxi ở cùng điều kiện
Bài tập 4: Đốt cháy hoàn toàn 50 ml hơi một hợp chất X phải cần 150 mlO2
Thu được 100 ml CO2 và 150 ml hơi nước Tìm công thức phân tử của X, biết các thể tích đều được đo ở cùng điều kiện
Bài tập 5: 200 ml hỗn hợp gồm có một hidrocacbon X và N2 được trộn với 300 ml
O2( lấy dư) Tiến hành đốt cháy hỗn hợp thì thu được 500 ml hỗn hợp khí và hơi, dẫn hỗn hợp này qua bình chứa dung dịch H2SO4 đặc, thu được 300 ml hỗn hợp, dẫn tiếp qua bình chứa dung dịch NaOH dư, thấy còn 200 ml hỗn hợp khí Tìm công thức phân tử của X
Bài tập 6: Đốt cháy hoàn toàn 100ml hơi chất hữu cơ (A) chứa 3 nguyên tố: C, H, O, cần
250 ml khí O2 , thu được 200ml CO2 và 200ml H2O (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ
và áp suất ) Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A)
Bài tập 7: Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 6,72 lít khí O2 ở đktc thu được 13,2 (g) CO2 và 5,4(g) H2O Xác định công thức phân tử của (A) ? Biết tỷ khối hơi của (A) đối với Heli là 7,5
Bài tập 8: Đốt cháy hoàn toàn a gam một hợp chất A phải cần 2,8 lít O2(đktc), thu được 2,24 lít CO2(đktc) và 2,7 gam H2O Tìm công thức phân tử của A Biết tỉ khối hơi của A đối với H2 bằng 31
Bài tập 9: Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam một Hydrôcacbon (A) thu được 4,032 lít khí CO2
ở
đktc Xác định công thức phân tử của (A) ?
Bài tập 10: Đốt cháy hoàn toàn 4,5 gam một hợp chất A, thu được 4,48 lít CO2(đktc) Và 4,5 gam H2O Tìm công thức phân tử của A
Bài tập 11: Đốt cháy hoàn toàn 10,4(g) chất hữu cơ (A) rồi cho sản phẩm lần lượt qua
bình (1) chứa H2SO4 đậm đặc và bình (2) chứa nước vôi trong có dư ; thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6 (g) ; ở bình (2) thu được 30 (g) kết tủa Biết tỉ khối hơi của chất (A) đối với khí O2 là 3,25 Xác định công thức phân tử của (A) ?
Bài tập 12: Đốt cháy hoàn toàn 1,08(g) chất hữu cơ (A) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào
dung dịch Ba(OH)2 ; thấy bình nặng thêm 4,6(g) ; đồng thời tạo thành 6,475(g) muối axit
và 5,91(g) muối trung hoà Tỉ khối hơi của (A) đối với Heli là 13,5 Xác định công thức phân tử của (A) ?
Trang 10Bài tập 13: ; X, Y, Z là hợp chất hữu cơ mạch hở chứa C, H, O Đều có tỉ khối đối với H2
bằng 23 Tìm công thức phân tử và công thức cấu tạo của X, Y, Z
Bài tập 14: Đốt cháy hoàn toàn 18(g) chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 16,8(lit) khí O2 ở đktc , hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO2 và hơi H2O có tỉ lệ thể tích : VCO2 : VH2O(hơi) = 3 : 2
Xác định công thức phân tử của (A) Biết tỉ khối hơi của (A) đối với khí H2 là 36
Bài tập 15: Đốt cháy hoàn toàn 6,0 gam một hợp chất A phải cần 10,08 lít O2(đktc) Thu được CO2 và hơi nước có tỉ lệ về thể tích là 3 : 4 Tìm công thức phân tử của A Biết tỉ khối hơi của A đối với không khí là 2,069
Bài tập bổ xung Bài 1:Đốt cháy hoàn toàn 0,295g hợp chất A sinh ra 0,44g CO2 và 0,225g H2O Trong một thí nghiệm khác một khối lượng chất A như trên cho 55,8cm3 N2 (đkc) Tỉ khối hơi của A
đối với không khí là 2,05 Xác định CTPT cảu A? Đs:C2H5ON
Bài 2:Xác định CTPT cho mỗi chất theo số liệu sau:
a/85,8%C ; 14,2%H ;M=56
b/51,3%C ; 9,4%H ; 12%N; 27,3%O ;tỉ khối hơi so với không khí là 4,05
c/ 54,5%C; 9,1%H; 36,4%%O ; 0,88g hơi chiếm thể tích 224 ml (đo ở đktc)
Bài 3: Tìm CTPT chất hữu cơ trong mỗi trường hợp sau:
a/Đốt cháy hoàn toàn 10g hợp chất sinh ra 33,85g CO2 và 6,94g H2O Tỉ khối hơi đối với không khí là 2,69
b/Đốt cháy 0,282g hợp chất và cho các sản phẩm đi qua các bình đựng CaCl2 và KOH thấy bình CaCl2 tăng thêm 0,194g, còn bình KOH tăng 0,8g Mặt khác đốt 0,186g
chất đó sinh ra 22,4 ml Nitơ (ở đktc) Phân tử chất đó chỉ chứa 1 nguyên tử Nitơ? Đs: a/ C6H6 b/C6H7N
Bài 4: Phân tích 1 hợp chất hữu cơ ta thấy : cứ 2,1 phần khối lượng C lại có 2,8 phần khối
lượng oxi và 0,35 phần khối lượng hiđro.Hãy xác định CTPT của chất hữu cơ nói trên biết 1g hơi chất đó ở đktc chiếm thể tích 37,3cm3? Đs: C2H4O2
Bài 5: Hãy xác định CTPT của 1 hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử là 26 : biết rằng sản phẩm của sự đốt cháy hợp chất đó là khí cacbonnic và hơi nước Đs: C2H2
Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,9g một chất hữu cơ có thành phần : C,H,O ta được 1,32g
CO2 và 0,54g H2O Khối lượng phân tử chất đó là 180.Xác định CTPT của chất hữu cơ
trên? Đs: C6H12O6
Bài 7: Khi đốt 1(l) khí A cần 5(l) khí oxi sau phản ứng thu được 3(l) CO2 và 4(l) hơI nước Xác định CTPT phân tử A;biết thể tích các khí đo ở cùng đktc về nhiệt độ và áp
suất Đs: C3H8
Bài 8: Cho 400ml một hỗn hợp gồm nitơ và 1 chất hữu cơ ở thể khí chứa cacbon và hiđro
vào 900 ml oxi (dư) rồi đốt Thể tích hỗn hợp thu được sau khi đốt là 1,4(l) Sau khi cho nước ngưng tụ thì còn 800ml hỗn hợp Ta cho lội qua dd KOH thấy còn 400ml khí Xác định CTPT của hợp chất trên ;biết rằng các thể tích khí đo ở cùng đk về nhiệt độ và áp
suất Đs: C2H6
Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn 10,4g hợp chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình 1
chứa H2SO4đậm đặc ,bình 2 chứa nước vôi trong có dư ,thấy khối lượng bình 1 tăng 3,6g ;ở bình 2 thu được 30g kết tủa Khi hóa hơi 5,2g A thu được thể tích đúng bằng thể
tích của 1,6g oxi cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Xác định CTPT của A Đs: C3H4O4 Bài 10: Đốt 0,366g một chất hữu cơ A thu được 0,792g CO2và 0,234g H2O.Mặt khác phân hủy 0,549g chất đó thu được 37,42cm3nitơ (đo ở 270C và 750mmHg).Tìm CTPT
của A biết rằng trong phân tử của nó chỉ có 1 nguyên tử nitơ Đs: C9H13O3N