Tài liệu Tìm công thức phân tử từ phản ứng đốt cháy ppt

Tìm công thc phân t formulas from combustion analysis Trang 1 Tìm công thc phân t t phn ng t cháy (The Young Vietnamese Chemistry Specialists) Phn ng ca hp cht hu ct cháy vi mt lng oxy d sinh ra cacbon dioxit và c. S bo toàn khi lng cho thy rng tt c cacbon t hp cht hu c tr thành cacbon dioxit. Do ó khi lng ca cacbon trong cacbon dioxit bng vi khi lng ca cacbon có mt trong hp cht hu c. Tng t khi lng ca hydro trong nc phi bng khi lng ca hydro có mt trong hp cht hu c. Theo nh lut bo toàn khi lng thì khi lng ca hp cht ban u phi bng tng khi lng ca các nguyên t có mt trong p cht. Do vy nu mt hp cht hu c có cha oxy, khi lng ca oxy có thc xác nh bng cách ly khi lng ca c hp cht tri khi lng cacbon và hydro, và khi ng ca các nguyên t khác có mt trong cht kho sát. A. Công thc kinh nghim Công thc kinh nghim n gin là t l mol ca các nguyên t trong hp cht, nên xác nh s mol ca mi nguyên t trong hp cht ri tìm và rút gn t l thu c công thc n gin. Ví d 1 Tìm công thc kinh nghim ca mt hydrocacbon mà sau khi t cháy thu c 2.703 g CO 2 và 1.108 g và 1.108 g H 2 O. i gii: Vì cht em t cháy là hydrocacbon nên nó ch cha hydro và cacbon công thc kinh nghim s là mt t s ti gin ca các nguyên t này  mol cacbon = 2.703 g CO 2 x 2 1 CO 44.01 g mol x 2 1 C 1 mol CO mol = 0.06142 mol C  mol hydrogen = 1.108 g H 2 O x 2 1 HO 18.01 g mol x 2 2 H 1 mol H O mol = 0.1230 mol H Tìm công thc phân t formulas from combustion analysis Trang 2  có c t s ti gin, chia s mol ca mi nguyên t cho s mol có giá tr thp nht ta có: 0.06142 C 1 0.06142 mol = ; 0.1230 H 2.003 0.06142 mol = Làm tròn các s hoc dùng phân s ti gin áp dng vào công thc do ó công thc kinh ghim ca hp cht này là CH 2 Ví d 2 Tìm công thc kinh nghim ca hp cht cha cacbon, hydro, và oxy nu 1.000g hp cht em t thu c 1.467g CO 2 và 0.6003 g H 2 O i gii: Khi lng ca cacbon dioxit và nc có th dùng  tìm ra s mol ca cabon và hydro. Khi lng ca oxy có th xác nh t khi lng ca cht gc. Bi vì theo nh lut bo toàn khi lng ta có: khi lng ca cht gc = khi lng cacbon + khi lng hydro + khi lng oxy Trc ht phi xác nh c s mol ca C và H sau ó mi tìm khi lng ca C và H  mol CO 2 = 1.467 g CO 2 x 1 44.01 mol g x 2 1 1 mol C mol CO = 0.03333 mol C  gam C = 0.03333 mol C x 12.01 1 g mol = 0.4003 g C S mol hydro = 0.600 g H 2 O x 1 18.01 mol g x 2 2 1 mol H mol H O =0.0666 mol H S gam hydro = 0.0666 mol H x 1.008 0.0672 1 g g mol = H  gram oxy = g hp cht – g cacbon – g hydro = 1.000 – 0.4003 – 0.0672 = 0.5325 g = 0.5325 g S mol Oxy = 1 0.03328 O 16.00 mol mol g = Tìm công thc phân t formulas from combustion analysis Trang 3  tìm c t s ti gin bng cách chia các s mol cho s mol có giá tr thp nht ca các  mol, trong ví d này s mol ca cacbon là thp nht. Cacbon 0.03333 1 0.03333 == ; Hydro 0.0666 2.00 0.03333 = ; Oxy 0.03328 0.998 0.03333 = Làm tròn các giá tr tìm c hoc rút gn phân s áp dng vào công thc nên ta tìm c công thc kinh nghim là CH 2 O B. Công thc phân t  tìm c công thc phân t, trc ht phi xác nh c công thc kinh nghim( trong SGK gi là công thc chung, ây chúng tôiã dùng cái tên công thc kinh nghim).Thì nhng thông tin v khi lng mol ( khi lng mol là khi lng ca 1 mol cht kho sát) là rt cn thit cho vic gii nhng dng toán này.  có c công thc phân t t công thc kinh nghim, trc ht phi xác nh c chính xác khi lng mol da vào công thc kinh nghim. Sau ó chia khi lng mol thc ã cho) cho khi lng mol chính xác, và làm tròn các s. Nhân mi h s ca mi nguyên t trong công thc kinh nghim cho  s tìm c bng cách này  thu c công thc phân t. Ví d 3 Khi lng mol ca cht trong Ví d 2 là 120 g/mol. Tìm công thc phân t ca nó i gii:  ví d 2 ta có: công thc kinh nghim ca hp cht là CH 2 O khi lng mol chính xác a nó là: Khi lng mol chính xác = 12.01 + 2(1.008) + 16.00 = 30.03 g/mol  s = 120 30.03 = 3.996 ≈ 4 Công thc phân t = 4(CH 2 O) = C 4 H 8 O 4 Ví d 4: Tìm công thc phân t ca mt cht cha C, H, O nu nó có khi lng mol là 234 g/mol và t cháy 0.360 g cht này thu c 0.406 g CO 2 và 0.250 g H 2 O i gii: Trc ht xác nh khi lng và s mol ca cacbon, hydro t CO 2 và H 2 O Tìm công thc phân t formulas from combustion analysis Trang 4 S mol cacbon = 0.406 g CO 2 1 44.01 mol g = x 2 1C 1 CO mol mol = 0.00922 mol C Khi lng cacbon = 0.00922 mol C x 12.01 1 g mol = 0.111 g C S mol hydro = 0.250 g H 2 O x 1.008 1 g mol x 2 2H 0.0278 mol 1 HO mol mol = H Khi lng Hydro = 0.0278 mol H x 1.008 0.270 1 g g mol = H Khi lng ca oxy c xác nh t khi lng ca cht gc ban u  gam oxy = S gam cht gc – s gam cacbon – s gam hydro = 0.360 – 0.111 – 0.0279 = 0.221 g O  mol ca oxy c xác nh t khi lng ca oxy: S mol oxy = 0.221 g O x 1 0.0138 16.00 mol g = mol O Xác nh công thc kinh nghim bng vic chia các s mol tìm c cho s mol có giá tr nh nht, ó là s mol ca cacbon: Cacbon 0.00922 1 0.00922 ==; Hydro 0.0278 3.01 0.00922 ==; Oxy 0.0138 1.498 0.00922 == Làm tròn các s tìm c hoc các phân s ti gin. Ta tìm c t l ca C:H:O là 1:3:1 ½ H s ca các nguyên t trong công thc phân t phi là s nguyên nên ta nhân t l tìm c vi mu s ca phân s. Ta có t l sau 2:6:3 và công thc phân t s là C 2 H 6 O 3 Bài toán cho khi lng mol thc ca cht là 234 g/mol Khi lng mol chính xác là = 2(12.01) + 6(1.008) + 3(16.00) = 78.07 g/mol  s = 234 78.07 = 2.997 ≈ 3 Nhân công thc kinh nghim tìm c vi 3 ta s có cong thc phân t cn tìm ca cht ã cho là C 6 H 18 O 9 . . tr tìm c hoc rút gn phân s áp dng vào công thc nên ta tìm c công thc kinh nghim là CH 2 O B. Công thc phân t  tìm c công thc phân. Tìm công thc phân t formulas from combustion analysis Trang 1 Tìm công thc phân t t phn ng t cháy (The Young Vietnamese