www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng
_____________________________________________________________

G.V Lờ Kim Long - HKHTN Bài số 21: Xác định Công thức phân tử
các hợp chất hữu cơ
1- Khái quát :

+ Những hợp chất của Cacbon (trừ các hợp chất nh CO, CO
2
, các
muối cacbonat) đợc gọi là các hợp chất hữu cơ. Nh vậy trong hợp chất
nhất thiết phải có chứa C, thờng xuyên có H; hay có Ôxi và thỉnh thoảng
gặp Nitơ. Đó chính là vai trò của từng nguyên tố trong hợp chất.
+ Các hợp chất hữu cơ đợc phân thành các hiđrocacbon (chỉ chứa hai
nguyên tố C và H) và các dẫn suất của hiđrocacbon hay còn gọi là các
hợp chất hữu cơ có nhóm chức (do có các nguyên tố khác nh O, N, S
quyết định tính chất của chức).
- Các hiđrocacbon lại đợc chia thành: các hiđrocacbon no (không có
liên kết mà chỉ có liên kết ); hiđrocacbon không no (ngoài liên kết
còn có liên kết ) và các hiđocacbon thơm (phân tử có vòng benzen).
- Các hợp chất có nhóm chức đợc phân loại theo nhóm định chức liên
kết với gốc hiđrocacbon: dẫn suất halogien (chứa halogien), rợu (chứa
nhóm OH); anđehit (chứa nhóm CHO); axit (chứa nhóm COOH)
+ Tính chất của các hợp chất nói chung và các hợp chất hữu cơ nói
riêng phụ thuộc vào cấu tạo phân tử của chúng. Vì thế công việc đầu tiên
phải làm là xác định công thức phân tử của chất. Sau đó là xác định cấu
tạo phân tử.
+ Hiện nay ngời ta có rất nhiều phơng pháp nghiên cứu hiện đại

nếu có kết tủa
(vẩn đục) trong sản phẩm cháy có CO
2
và trong mẫu chất có Cácbon.
b) Định tính Nitơ: đốt cháy nếu có mùi khét (nh tóc cháy) có nitơ ở dạng
protein; Đun với H
2
SO
4
đặc rồi với NaOH, nếu có khí có mùi khai thì
có nitơ. Một cách khác là nung chất hữu cơ với Na đến nóng đỏ ống
www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng
_____________________________________________________________

G.V Lờ Kim Long - HKHTN

nghiệm (600-700
o
C) nhúng ống nghiệm vào nớc thì ống nghiệm vỡ
ra, chất tạo ra trong ống nghiệm có chứa NaCN. Thêm vài giọt FeCl
2

lắc lên rồi thêm vài giọt FeCl
3
thấy kết tủa màu xanh là có nitơ vì
Fe
4
[Fe(CN)
6
]

c) Định lợng nitơ: Khi nung chất hữu cơ với CuO trong khí quyển CO
2

rồi dẫn sản phẩm qua lới Cu nung nóng và dung dịch KOH đậm đặc
thì chỉ còn khí nitơ đi ra. Đo thể tích khí nitơ sẽ xác định đợc khối
lợng của nitơ trong mẫu chất đã cho (phơng pháp Dumas). Cũng có
thể đun chất hữu cơ với H
2
SO
4
để các nguyên tử nitơ chuyển thành NH
3

tồn tại ở dạng muối amôn sunphat. Định lợng (NH
4
)
2
SO
4
thì sẽ xác
định đợc lợng nitơ có trong mẫu chất đem thử (Phơng pháp
Kieldahl).
d) Định lợng ôxi: Định lợng gián tiếp :
m
O
= m
chất phân tích
tổng khối lợng các nguyên tố đã biết.
4- Các thí dụ
:

= 4,3 g < 7,5 g nên trong A có ôxi: m
O
= 7,5 4,3 = 3,2
g.
Thí dụ 2: Phân tích 3,616 g một chất hữu cơ X bằng phơng pháp Kjeldahl.
Lợng amoniac thoát ra đợc dẫn vào bình chứa 200 ml dung dịch H
2
SO
4

0,5 M. Phần axit d cần đợc trung hoà bằng 80 ml dung dịch NaOH 1M.
Tính hàm lợng nitơcó trong hợp chất đã cho.
Ta có phản ứng trung hoà:
2 NaOH + H
2
SO
4
= Na
2
SO
4
+ H
2
O.
Số mol H
2
SO
4
d bằng 1/2 x 0,08 x 1 = 0,04 mol.
www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng

1
Khối lợng riêng của khí A
(g/l, đktc): D
A

M
A
= 22,4 x D
A

2
Tỉ khối hơi của A so với một
chất B có mol phân tử đã
biết: d
A/B

Vì d
A/B
= M
A
/ M
B

nên M
A
= M
B
x d
A/B


hạ nhiệt độ đông đặc của
dung môi trong dung dịch so
với dung môi tinh khiết
M = K m/T
K là hằng số nghiệm
sôi hoặc nghiệm đông
6
Nếu hỗn hợp các chất có thể tính mol phân tử trung
bình của hỗn hợp bằng tỉ số giữa tổng khối lợng các
chất trên tổng số mol các chất

b) Xác định công thức đơn giản nhất: Công thức đơn giản nhất của
chất cho biết tỉ lệ các nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử của
chất hữu cơ.
Tìm tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố tạo thành phân tử của một chất:
Nếu giả thiết rằng công thức đơn giản nhất của chất là C
x
H
y
O
z
N
t
ta có:
x : y : z : t = n
C
: n
H
: n
O

www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng
_____________________________________________________________

G.V Lờ Kim Long - HKHTN

Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam chất hữu cơ A thu đựoc 1,32 g CO
2
; 0,72
g nớc. Hãy xác định công thức đơn giản nhất (CTĐGN) của A.
Trong 0,6 g A có:
m
C
= 1,32/ 44 x 12 = 3,6 g C;
m
H
= 0,72 / 18 x 2 = 0,08 g H và
m
O
= 0,6 - (3,6 + 0,08) = 0,16 g O nên áp dụng công thức 2 thu đợc
CTPT là C
3
H
8
O
Thí dụ 4
:
Xác định công thức đơn giản nhất của chất B có chứa 40% C; 6,66%H và
52,33%O.
áp dụng công thức 2 ta có CTĐGN là CH
2

O
z
N
t
+ )
24
(
zy
x + O
2
x CO
2
+
2
y
H
2
O
Đem M gam đốt cháy thu đợc 44 x gam khí CO
2
và 9y gam nớc
Nếu đốt a gam chất thu đợc m
CO
2
và m
H
2
O

Theo điều kiện đầu bài đốt 0,06 g chất thu đợc 0,088 gam CO

xx
yx
a
M
www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng
_____________________________________________________________

G.V Lờ Kim Long - HKHTN
+ Tuỳ theo điều kiện bài toán nh số nhóm chức, số nguyên tử O, N
mà kết luận về CTPT.
Thí dụ 7
: Xác định CTPT của chất B cho biết khi ôxi hóa hoàn toàn 0,29 g
chất B thu đợc 0,66 g CO
2
, 0,27g nớc. Cho biết B chỉ chứa một
nhóm andehit (- CHO).
Giải:
Từ dữ kiện đầu bài ta có:
015,0
18
27,0
;015,0
44
66,0
2
====
OHO

2
= 22,5.
c) Đốt 0,9 g Z thu đợc 1,056 g CO
2
, 0,54 g nớc và 134,4 ml N
2

(đktc). Z có khối lợng phân tử bằng khối lợng phân tử của một
chất A có khối lợng riêng ở đktc là 3,348 g/l.
Bài tập 2
: Xác định CTPT của các chất:
a) Chất A có chứa 40%C, 6,67%H và còn lại là ôxi. Khi cho hoá hơi
1 gam A thì hơi chiếm một thể tích đúng bằng thể tích của 0,535 g
ôxi ở cùng điều kiện.
b) Chất B cho biết khi ôxi hoá 029 gam B thu đợc 0,66 gam CO
2
,
0,27 gam nớc. Cho M của B bằng 116
Bài tập 3
: Ô xi hóa hoàn toàn 0,74 g một chất hữu cơ A bằng CuO thu
đợc một hỗn hợp khí và hơi B. Dẫn hỗn hợp B qua bình 1 đựng dung
dịch 10 ml dung dịch H
2
SO
4
95% có khối lợng riêng bằng 1,80 g/ml
và bình 2 đựng dung dịch KOH. Sau phản ứng axit trong bình 1 có
nồng độ bằng 92,32 % và bình 2 tăng khối lợng 1,32 gam. Xác định
CTPT của A biết d
A/KK

lần lợt qua bình 1 đựng H
2
SO
4
đặc, bình 2 đựng dung dịch NaOH d.
Sau thí nghiệm bình một tăng khối lợng hơn bình hai một lợng 26,6
gam. Xác định CTPT và phần trăm khối lợug của từng chất trong hỗn
hợp rợu.
Bài tập 5
: Ôxi hoá hoàn toàn m gam một hợp chất hữu cơ A bằng cách dẫn
hơi A đi qua ống sứ đựng một khối bột CuO nung nóng ở nhiệt độ
thích hợp rồi thu lấy sản phẩm cho hấp thu hoàn toàn vào 5 lít dung
dịch Ca(OH)
2
0,01M. Sau thí nghiệm thấy khối lợng của bình đựng
tăng 3,72 gam, trong bình xuất hiện 4 gam kết tủa trắng. Khối lợng
của khối CuO giảm 1,92 gam. Hãy xác định CTPT, viết CTCT của
chất A cho biết A có một nhóm chức axit và 1 chức rợu.
Bài tập 6
: Cho một axit hữu cơ X (chứa 1 hay nhiều nhóm -COOH) chứa
40,67% C, 5,08% H.
a) Xác định công thức phân tử của X cho biết 0,1 mol A trung hoà vừa
đủ với 1 lít dung dịch NaOH 0,2 M.
b) Đốt cháy hoàn toàn 11,8 gam A rồi cho sản phẩm hấp thu vào bình
đựng dung dịch Ba(OH)
2
. Tính thể tích dung dịch Ba(OH)
2
sao cho
khi hấp thu sản phẩm không tạo ra kết tủa, tạo ra 39,4 gam kết tủa

SO
4
0,1 M. Sau phản ứng cần 4 ml
dung dịch NaOH 0,4 M để trung hoà phần axit d. Xác định CTPT
của A cho biết trong phân tử A chỉ có 1 nguyên tử nitơ.
Bài tập 9
: Cho một hỗn hợp X gồm 1,80 gam C
3
H
6
O
3
(chất A) và m gam
chất hữu cơ B có cùng số nguyên tử H và O với A nhng khác số
nguyên tử C. Dẫn hơi của hỗn hợp X đi qua 200 gam CuO nung nóng
ở nhiệt độ thích hợp X bị ôxi hoá hoàn toàn. Cho hỗn hợp sản phẩm
khí và hơi vào dung dịch nớc vôi trong d thấy khối lợng bình
đựng tăng 26,72 gam, trong bình có 46 gam kết tủa.
a) Hãy xác định CTPT của B.
b) Tính m và khối lợng khối đồng ôxit sau phản ứng.
www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng
_____________________________________________________________

G.V Lờ Kim Long - HKHTN

Bài tập 10: Đốt hoàn toàn 2,25 g rợu bậc hai thu đợc 4,95 g CO
2
và 2,7 g
nớc. Cho rợu bay hơi thì 1 gam hơi rợu chiếm một thể tich bằng thể
tích của 0,53g ôxi ở cùng điều kiện. Xác định CTPT của rợu.

Bài tập 14
: cho chất hữu cơ A chứa C, H, O. Nếu lấy cùng khối lợng của A
và C
2
H
6
và cho hoá hơi riêng biệt và ở cùng điều kiện thì thể tích của
hơi A chỉ bằng một nửa thể tích của C
2
H
6
. Hãy xác định CTPT và viết
CTCT của A.