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
Lập công thức phân tử (CTPT) theo khối lượng: Dạng 1: Lập CTPT dựa vào tỉ lệ khối lượng % khối lượng nguyên tố phân tử khối: Phương pháp giải: Cách 1: Tìm công thức nguyên, suy công thức phân tử: - Tìm khối lượng nguyên tố % khối lượng nguyên tố hợp chất A mC mH mO mN : : : 12 16 14 - Tìm tỉ lệ: x : y : z : t = Hay tỉ lệ: x : y : z : t = %C % H %O % N : : : 12 16 14 - Đưa tỉ lệ số nguyên nhỏ nhất, suy công thức nguyên (CaHbOcNd)n - Dựa vào khối lượng mol tìm n, suy a, b, c, d - Kết luận công thức phân tử A Cách 2: Tìm trực tiếp biết MA - Tìm công thức chung A 12 x y 16 z 14t M A - Sử dụng biểu thức: m = m = m = m = m C H O N A 12 x y 16 z 14t M A Hay: %C = % H = %O = % N = m A - Tìm giá trị x, y, z, t , suy công thức phân tử Cách 3: Dựa vào phản ứng cháy y ( gam ) ( gam ) z y t t CxHyOzNt + ( ( x + − ) O2 N2 → x CO2 + H2O + 2 MA 44x 9y 14t mCO mH O mN ma 44 x 9y 14t 2 2 MA Lập tỉ số: m = m = m = m CO H O N A - Suy x, y, t dùng biểu thức MA = 12x + y + 16z + 14t để tính z - Suy công thức phân tử A Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn 1,72 gam chất hữu A thu 3,52 gam CO 1,8 gam H2O Mặt khác, phân tích 1,29 gam A thu 0,336 lít khí nitơ (ĐKTC) Biết khí hóa 1,29 gam a tích thể tích 0,96 gam oxi điều kiện Giải 1, 29.32 MA = 0,96 = 43( g / mol ) mC = 0,96gam; mH = 0,2gam; mN = 0,56 gam Có ⇒ mO = 1,92- (mC + mH + mN ) = Vậy A có nguyên tố C, H, N Cách 1: Công thức tổng quát A là: CxHyNz Lập tỉ lệ: x : y : z = 0,96 0, 0,56 : : = : :1 12 14 ⇒ Công thức nguyên A là: (C2H5N)n Mà MA = 43 (g/mol) nên suy 43n = 43 ⇒ n = Vậy Công thức phân tử A C2H5N Cách 2: Công thức tổng quát A là: CxHyNz 12 x y 14 z 43 - Sử dụng biểu thức: 0,96 = 0, = 0,56 = 1, 72 Suy x = 2; y = 5; z = Vậy Công thức phân tử A C2H5N Cách 3: Dựa vào phản ứng cháy y ( gam ) ( gam ) y t t CxHyNz + ( ( x + ) O2 N2 → x CO2 + H2O + 2 43 44x 9y 14t 1,72 3,52 1,8 0,56 44 x 9y 14 z 43 Lập tỉ số: 3,52 = 1,8 = 0,56 = 1, 72 - Suy x = 2; y = 5; z = Vậy Công thức phân tử A C2H5N Dạng 2: Nếu đề không cho biết MA, yêu cầu xác định CTPT hợp chất hữu A dựa vào công nguyên A để biện luận: Phương pháp giải: - Gọi công thức tổng quát A CxHyOzNt - Tìm tỉ lệ: x : y : z : t = mC mH mO mN : : : 12 16 14 - Suy công thức nguyên A: (CaHbOcNd)n - Biện luận từ công thức nguyên để suy công thức A Có trường hợp sau: + CxHy: x, y > 0, nguyên, y chẵn y < 2x + + CxHyOz: x, y > 0, nguyên; y chẵn + CxHyOzNt: y ≤ 2x + + t y lẻ t lẻ; y chẵn t chẵn ( x, y, t > 0, nguyên) + CxHyOzXa: ( X halogen) y ≤ 2x + - a y lẻ t lẻ; y chẵn a chẵn ( x, y, a > 0, nguyên) Dạng 3: Nếu đề không cho biết khối lượng chất hữu A đem đốt cho lượng chất hữu để đốt cháy hoàn toàn chất hữu A Phương pháp giải: - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để xác định khối lượng chất hữu đem đốt - Đưa toán dạng dạng để giải Chú ý: Nếu A hiđrocacbon dựa vào phản ứng cháy tổng quát: y y t CxHy+ ( ( x + ) O2 → x CO2 + H2O Dựa vào phản ứng cháy có: nO2 phản ứng = nCO2 + nH O 2 Nếu khí đo điều kiện VO2 phản ứng = VCO2 + VH 2O (hơi) Dạng 4: Khi đốt cháy hoàn toàn chất hữu A thu CO H2O, Dẫn toàn sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc bình đựng dung dịch kiềm bình bình tăng: Phương pháp giải: - Vì bình đựng H2SO4 đặc, CaCl2 khan, P2O5 hấp thụ nước nên khối lượng bình tăng khối lượng nước - Vì bình đựng dung dịch kiềm hấp thụ CO2 nên khối lượng bình tăng khối lượng CO2 - Sau đưa toán dạng dạng để giải Dạng 5: Khi đốt cháy hoàn toàn chất hữu A thu CO H2O, Dẫn toàn sản phẩm cháy bình đựng dung dịch kiềm, cho khối lượng bình tăng tạo muối axit 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 khối lương CO H2O, suy khối lượng H2O - Sau đưa toán dạng dạng để giải Dạng 6: Khi đốt cháy hoàn toàn chất hữu A mà không cho biết khối lượng sản phẩm CO2 H2O cụ thể riêng biệt lại cho khối lượng hỗn hợp sản phẩm naỳ tỉ lệ số mol hay thể tích chúng Phương pháp giải: - Đặt số mol CO2 H2O làm ẩn số đặt phương trình để tính lượng CO2 H2O - Sau đưa toán dạng dạng để giải + Chú ý: Để chuyển tỉ lệ số mol CO H2O hay tỉ lệ thể tích ( điều kiện t p) tỉ lệ khối lượng làm sau: VCO2 VH 2O = nCO2 nH O = mCO2 nCO2 M CO2 44a a ⇒ = = b mH 2O nH O M H 2O 18b Dạng 7: Khi đốt cháy hoàn toàn chất hữu A thu CO H2O đề không cho biết khối lượng cụ thể mà cho dạng chữ mối liên hệ chúng Phương pháp giải: - Tìm khối lượng nguyên tố theo chữ - Lập công thức nguyên theo chữ - Biện luận suy công thức phân tử hợp chất hữu A 2.2 Lập công thức phân tử (CTPT) theo thể tích( toán khí nhiên kế): Phương pháp giải: - Dựa vào giả thuyết để tìm thể tích chất tham gia tạo thành sau phản ứng - Dựa vào định luật Avogdro từ tỉ lệ thể tích suy tỉ lệ số mol để tính theo phương trình phản ứng y z y t t CxHyOzNt + ( ( x + − ) O2 N2 → x CO2 + H2O + 2 - Dựa vào thể tích chất tham gia tạo thành sau phản ứng rút giá trị x, y, z, t cho phù hợp + Chú ý: Nếu VCO2 : VH 2O = 1:1 ⇒ nC : nH = 1: Khi làm lạnh khí nhiên kế, có nước ngưng tụ CO O2 dư trạng thái khí 2.3 Lập công thức phân tử (CTPT) phương pháp biên luận: Phương pháp giải: - Biện luận theo thành phần nguyên tố hóa trị nguyên tố Thí dụ: Hợp chất hữu A chứa C, H, O có d A/ C2 H = Lập công thức phân tử A? Giải Công thức thức tổng quát A CxHyOz Có d A/ C H = ⇒ M A = 30.2 = 60( g / mol ) ⇒ 12x + y + 16z = 60 Điều kiện: y ≤ x + 2; y chẵn ≤ z ≤ • Khi z = ⇒ 12x + y = 44 với ≤ x ≤ Bảng biện luận: x y 32 20 Loại ( y > 2x + ) Nhận ⇒ Nghiệm hợp lý x = 3; y = ⇒ công thức phân tử A C3H8O • Khi z = ⇒ 12x + y = 28 với ≤ x ≤ Bảng biện luận: x y 16 Loại ( y > 2x + ) Nhận ⇒ Nghiệm hợp lý x = 2; y = ⇒ công thức phân tử A C2H4O2 ... giải: - Tìm khối lượng nguyên tố theo chữ - Lập công thức nguyên theo chữ - Biện luận suy công thức phân tử hợp chất hữu A 2.2 Lập công thức phân tử (CTPT) theo thể tích( toán khí nhiên kế):... Cách 1: Công thức tổng quát A là: CxHyNz Lập tỉ lệ: x : y : z = 0,96 0, 0,56 : : = : :1 12 14 ⇒ Công thức nguyên A là: (C2H5N)n Mà MA = 43 (g/mol) nên suy 43n = 43 ⇒ n = Vậy Công thức phân tử A... giải: - Gọi công thức tổng quát A CxHyOzNt - Tìm tỉ lệ: x : y : z : t = mC mH mO mN : : : 12 16 14 - Suy công thức nguyên A: (CaHbOcNd)n - Biện luận từ công thức nguyên để suy công thức A Có trường