A. LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ
I. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ khi biết công thức đơn giản nhất
* Phương pháp giải :
- Bước 1 : Đặt công thức phân tử của hợp chất là : (CTĐG)n ( n là số tự nhiên
khác 0)
- Bước 2 : Tính độ bất bão hòa của phân tử ( chỉ áp dụng cho hợp chất có liên kết
cộng hóa trị , không áp dụng cho các hợp chất liên kết ion )
+ Đối với 1 phân tử thì Δ ≥ 0 và Δ thuộc N
+ Đối với các hợp chất chứa nhóm chức có liên kết pi như
nhóm −CHO , −COOH, Δ ≥ số liên kết pi ở nhóm chức ( vì ở gốc hidrocacbon
cũng có thể có chứa liên kết pi)
- Bước 3 : dựa vào giá trị Δ để chọn giá trị phù hợp cho n ( n thường là 1 hoặc 2 )
- Đối với hợp chất CxHyOzNt thì Δ = 2x−y+t+22 ( Δ ≥ 0 và Δ thuộc N)
* VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1 : Hợp chất X có công thức đơn giản nhất CH3O. CTPT nào sau đây phù
hợp với X
A. C3H9O3 B. C2H6O2 C. CH3O D. Đáp án khác
Giải :
CTPT của X là (CH3O)n ( n thuộc N∗)
Δ = 2n−3n+22 = 2−n2 ≥ 0
do Δ thuộc N nên n=2
vậy CTPT của X là C2H6O2
=> Đáp án B
II : Lập CTĐGN và CTPT khi biết thành phần % về khối lượng của các nguyên tố
hoặc khối lượng các nguyên tố và khối lượng phân tử của hợp chất hữu cơ
* Phương pháp giải :
- Bước 1 : Lập tỉ lệ mol của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ
nC:nH:nO:nN = %C/12 : %H/1 : %O/16 : %N/14 = mC/12:mH/1:mO/16:mN/14
- Bước 2 : Biến đổi tỉ lệ trên thành tỉ lệ các số nguyện đơn giản nhất => CTĐGN
- Bước 3 : Đặt CTPT=(CTĐGN)n
=> n.MCTĐGN=M => n => CTPT
được số nguyên tử các nguyên tố
n1 = p1.VR.T1 ; n2 = p2.VR.T2
=> n1n2 = p1.T2p2.T1
Nếu T2=T1 => n1n2 = p1p2
* CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1 : X mạch hở có công thức C3Hy . Một bình có dung tích không đổi chứa hỗn
hợp khí X và O2 dư ở 150oC, áp suất 2 atm. Bật tia lửa điện để đốt cháy X sau đó đưa
bình về 150oC, áp suất vẫn là 2 atm . Công thức phân tử của X là
A. C3H8 B. C3H4 C. C3H6 D. A hoặc B hoặc C
Giải :
Giả sử số mol của X là 1 mol
C3Hy+(3+y/4)O2 →t 3CO2+y/2H2O
1(3+y/4)3y/2
Do trước và sau pư nhiêt độ và áp suất của bình không đổi nên số mol khí trước và sau
pư cũng không thay đổi
=> 1+3+y/4=3+y/2 => y=4
=> X là C3H4
=> Đáp án B
Ví dụ 2 : Trộn một hidrocacbon X với lượng O2 vừa đủ để đốt cháy hết X được hỗn
hợp A ở 0oC áp suất p1. Đốt cháy hoàn toàn A thu được hỗn hợp sản
phẩm B ở 218,4oC có áp suất p2 gấp 2 lần áp suất p1. Công thức của X là :
A. C4H10 B. C2H6 C. C3H6 D. C3H8
Giải :
Giả sử số mol của X (CxHy) là 1 mol
Theo giả thiết và ptpu thì nO2=x+y/4
CxHy+(x+y/4)O2 => xCO2+y/2H2O
bd 1x+y/4xy/2
pư 1x+y/4xy/2
spu 00xy/2
số mol khí trước pư là : n1=1+x+y/4
Theo giả thiết và pt (1) ta có
15x12x+y+16z + 7,5y12x+y+16z = 1 => 3x+6,5y=16z => x=1,y=2,z=1
CTĐG nhất của A là CH2O
=> Đáp án C
B. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1 : Hợp chất X có công thức đơn giản là C4H9ClO. CTPT nào sau đây ứng với X
A. C4H9ClO B. C8H18Cl2O2 C. C12H27Cl3O3 D. Đáp án khác
Câu 2 : Axitcacboxylic có công thức đơn giản nhất là C3H4O3 . A có CTPT là
A. C3H4O3 B. C6H8O6 C. C18H24O18 D. C12H16O12
Câu 3 : Một chất hữu cơ có tỉ khối so với không khí bằng 2 . Đốt cháy hoàn toàn A thu
được CO2 và H2O. Có bao nhiêu công thức phân tử phù hợp với A
A. 2 B. 1 C. 3 D. 4
Câu 4 : Khi đốt cháy 1 lít khí X cần 6 lít O2 thu được 4 lít CO2 và 5 lít H2O ( các khí
đo cùng điều kiện ). CTPT của X là :
A. C4H10O B. C4H8O2 C. C4H10O2 D. C3H8O
Câu 5 : Đốt cháy hết 2,3 gam hợp chất hữu cơ X cần V lít O2( đktc) . Sản phẩm cháy
cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư thấy có 10 gam kết tủa và khối lượng
bình đựng dung dịch nước vôi tăng lên 7,1 gam . Giá trị của V là
A. 3,92 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. Đáp án khác
Câu 6 : Đốt cháy 1 lít hơi hidrocacbon với một thể tích không khí( dư). Hỗn hợp khí thu
được sau khi hơi nước ngưng tụ có thể tích là 18,5 lít , cho qua dung dịch KOH dư
còn 16,5 lít , cho hỗn hợp khí đi qua ống nghiệm chứa photpho dư thì còn lại 16 lít .
Xác định CTPT của hợp chất trên biết các thể tích đo ở cùng điệu kiện nhiệt độ , áp suất
và O2 chiếm 20% thể tích không khí, còn lại là Nito
A. C2H6 B. C2H4 C. C3H8 D. C2H2
Câu 7 : Đốt cháy hoàn toàn 1,18 gam chất Y (CxHyN) bằng một lượng không khí vừa
đủ. Dẫn toàn bộ hỗn hợp khí sau pư vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư , thu
được 6 gam kết tủa . Công thức phân tử Y là
A. C2H7N B. C3H9N C. C4H11N D. C4H9N
Câu 8 : Một hợp chất hữu cơ Y khi đốt cháy thu được số mol CO2 bằng số