Hoá học 11 Bài 21: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

a. Định nghĩa

Công thức đơn giảng nhất là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên ltố trong phân tử.

b. Cách thiết lập CTĐGN

Gọi công thức đơn giản nhất (CTĐGN) của hợp chất đó là: C_xH_yO_z

Lập tỉ lệ: x:y:z = n_C : n_H :n_O  \(= \frac{{{m_C}}}{{12}}:\frac{{{m_H}}}{1}:\frac{{{m_O}}}{{16}}\)

Hoặc \(x:y:z = \frac{{\% C}}{{12}}:\frac{{\% H}}{1}:\frac{{\% O}}{{16}}\)

⇒ CTĐGN của hợp chất: C_xH_yO_z (x, y, z: Số nguyên tối giản)

a. Định nghĩa

Công thức phân tử (CTPT) là công thức biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.

b. Mối quan hệ giữa CTPT và CTĐGN

Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong công thức phân tử là một số nguyên lần số ngtử của nó trong CTĐGN.

- Trong một số trường hợp:CTPT = CTĐGN

- Một số chất có công thức phân tử khác nhau nhưng có cùng CTĐGN

a. Thông qua CTĐGN

(C_aH_bO_c)n → M_A = (12a + 1b + 16c) .n 

Với a,b,c đã biết kết hợp M_A

Tính được n → CTPT

b. Dựa vào thành phần trăm về khối lượng các nguyên tố

Xét sơ đồ: C_xH_yO_z → xC + yH + zO.

Klg (g)         M(g)       12x       y    16z

%m            100%         C%   H%   Z%.

Từ tỉ lệ:

\(\frac{M}{{100}} = \frac{{12x}}{{\% C}} = \frac{y}{{\% H}} = \frac{{16z}}{{\% O}}\)

\(\begin{array}{l}
 \Rightarrow x = \frac{{M.\% C}}{{12.100\% }}\\
y = \frac{{M.\% H}}{{100\% }}\\
z = \frac{{M.\% O}}{{16.100\% }}
\end{array}\)

c. Tính trực tiếp từ khối lượng sản phẩm đốt cháy

C_xH_yO_z+(x+y/4–z/2)O₂→ xCO₂ + y/2H₂O                                                                     

1mol                         xmol     y/2mol

\(x = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_A}}};y = \frac{{2.{n_{{H_2}O}}}}{{{n_A}}}\)

Biết M_A; x; y →12x+1y+16z = M_A

\(\Rightarrow z = \frac{{{M_A} - 12x - 1y}}{{16}}\)

Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam một HCHC A thu được 0,448 lit khí CO₂ (đkc) và 0,36 gam H₂O. Tìm CTĐGN của A?

Hướng dẫn giải

Đặt CTĐGN của A là CxHyOz

\({m_C} = \frac{{12.0,448}}{{22,4}} = 0,24(g);{m_H} = \frac{{2.0,36}}{{18}} = 0,04(g)\)

⇒ m_O= 0,6 – 0,24 – 0,04 = 0,32 (g)

Lập tỉ lệ:

x:y:z = \frac{{0,24}}{{12}}:\frac{{0,04}}{1}:\frac{{0,32}}{{16}} = 0,02:0,04:0,02\)

\(x:y:z = \frac{{0,24}}{{12}}:\frac{{0,04}}{1}:\frac{{0,32}}{{16}} = 0,02:0,04:0,02\)

Biến đổi thành tỉ lệ số nguyên đơn giản: 1:2:1

⇒ CTĐGN là: CH₂O

Phenol phtalein có %m: %C = 75,47% , % H = 4,35%, % O = 20,18%. Khối lượng mol phân tử của phenolphtalein là 318 g/mol. Hãy lập CTPT của nó. 

Hướng dẫn giải

Gọi CxHyOz (x,y,z là số nguyên dương)

\(\begin{array}{*{20}{l}}
\begin{array}{l}
x = \frac{{318.75,47}}{{12.100}} = 20;\\
y = \frac{{318.4,35}}{{100}} = 14;
\end{array}\\
{z = \frac{{318.20,18}}{{16.100}} = 4}
\end{array}\)

⇒ CTPT: C₂₀H₁₄O₄

Câu 1: Khi đốt 1 lít khí X cần 6 lít O₂ thu dược 4 lít CO₂ và 5 lít hơi H₂O (có thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Công thức phân tử của X là?

Câu 2: Oxi hóa hoàn toàn 4,92g một hợp chất A chứa C, H, O, N và O rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình chứa H₂SO₄ đậm đặc, bình chứa KOH thì thấy khối lượng bình chứa H₂SO₄ đặc tăng thêm 1,81mg, bình chứa KOH tăng thêm 10,56g. Ở thí nghiệm khác, khi nung 6,15g hợp chất A với CuO thì thu được 0,55l (đktc) khí N₂. Hàm lượng phần trăm của Oxi trong A là bao nhiêu?

Câu 3: Hợp chất A chứa các nguyên tố C, H, O. Khi đốt A cần dùng một lượng oxi bằng 8 lần lượng oxi có nó và thu được lượng khí CO₂ và H₂O theo tỉ lệ khối lượng CO₂ so với khối lượng nước = 22/9. Công thức đơn giản nhất của A là?

Câu 4: Vitamin A (retinol) có công thức phân tử C₂₀H₃₀O, công thức đơn giản nhất của vitamin A là?

Câu 5: Phân tích chất hữu cơ X chứa C, H, O ta có: m_C: m_H: m_O = 2,24 : 0,357 : 2. Công thức đơn giản nhất của X là?

Câu 1: Tỉ khối hơi cuả chất X so với hiđro bằng 44. Phân tử khối của X là

A. 44   

B. 46   

C. 22   

D. 88.

Câu 2: Thể tích của 1,5 gam chất X bằng thể tích của 0,8 gam khí oxi (đktc cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Phân tử khối của X là

A. 60   

B. 30   

C. 120   

D. 32.

Câu 3: Hợp chất X có công thức đơn giản nhất là CH₂O. tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 30. Công thức phân tử của X là

A. CH₂O   

B. C₂H₄O₂   

C. C₃H₆O₂   

D. C₄H₈O₂.

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất hữu cơ X (C, H, O). Thu được 4,48 lít CO₂ (đktc) và 3,6 gam H₂O. Biết tỉ khối của X so với CO₂ bằng 2. Công thức phân tử của X là

A. C₅H₁₂O   

B. C₂H₄O   

C. C₃H₄O₃   

D. C₄H₈O₂.

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hợp chất hữu cơ X (C, H, O ). Thu được 6,72 lít CO₂ (đktc) và 5,4 gam H₂O. Khi hóa hơi 1,85 gam X, thu được thể tích bằng với thể tích của 0,7 gam N2 cùng nhiệt độ, áp suất. Xác định công thức phân tử của X.

A. C₅H₁₀O   

B. C₃H₆O₂   

C. C₂H₂O₃   

D. C₃H₆O.

Sau bài học cần nắm:

• Công thức chung, công thức đơn giản nhất, công thức phân tử và công thức cấu tạo.
• Trình bày phương pháp thiết lập công thức đơn giản.