Tiêu đề CHỦ ĐỀ 2. XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ.doc ✅

CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG HỮU CƠ CHỦ ĐỀ 2: XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ PHẢN ỨNG CHÁY 1)  22hop chat1COHOnnkn kv 2) Xác định CTPT hợp chất hữu cơ a) Thông qua công thức đơn giản nhất Bước 1 : Xác định CTĐGN :::: CHOxyznnn :: 12116COHmmm %%% :: 12116COHmmm ::abc (nguyên , tối giản ) Bước 2 : Xác định CTPT CTPT của hợp chất có dạng abc nCHO CTDGNphan tu.nMM n  CTPT. b) Sử dụng phương pháp biện luận Bước 1: Đặt CTTQ của hợp chất ,,...xyxyzCHCHO Bước 2 : Lập biểu thức 1216...Mxyz Bước 3 : Biện luận Gán các giá trị của z sau đó lập bảng giá trị của x, y c) Sử dụng các định luật bảo toàn 2222 4222 a ax mol 22     t xyzt yzyt CHONxOxCOHON yt aa Bảo toàn nguyên tố   222ph©n tö121422 ;;; 16 COHONMxytnnn xytz aaa Bảo toàn khối lượng     2222 p­ XCHON XOCOHON mmmmm mmmmm 3) Bài toán phụ Dẫn các sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch  2CaOH hoặc  2BaOH _ Nếu  2CaOH hoặc  2BaOH dư : 22 COOnn _  22b×nh t¨ngCOHOmmm _  22dung dÞch t¨ngCOHOmmmm 22dung dÞch gi¶mCOHOmmmm 1.BÀI TẬP MẪU Ví dụ 1:Đốt cháy hợp chất hữu cơ A (có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất ) thấy chỉ tạo ra 2CO và 2HO .Biết rằng A có thành phần phần trăm theo khối lượng của hidro và oxi lần lượt là 6,87% và 42,75%.Xác định công thức phân tử của A (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên Khoa học tự nhiên năm 2014) Phân tích đề bài
Tính %Cm trong hợp chất Lập công thức đơn giản nhất dựa vào tỉ lệ phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất .Dựa vào dữ kiện đề bài suy ra công thức phân tử của A Giải chi tiết Hợp chất hữu cơ A chứa C, H và O Trong đó : %100%6,87%42,75%50,38% Cm Gọi công thức đơn giản nhất của A là *,,xyzCHOxyzN Ta có : %%%50,386,8742,75 :::::: 1211612116COHmmm xyz 4,198:6,87:2,672 11:18:7 Do A có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất nên CTPT của A là 11187CHO Ví dụ 2:Đốt cháy hoàn toàn 0,524 gam hợp chất F có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất , sản phẩm chỉ gồm 492,8 ml khí 2CO (đktc) và 0,324 gam nước .Tìm công thức phân tử của F. (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên Khoa học tự nhiên năm 2012) Phân tích đề bài Dựa vào đề bài , tính khối lượng của các nguyên tố trong F. Từ đó xác định công thức đơn giản nhất rồi xác định công thức phân tử của F. Giải chi tiết Theo đề bài :  22 492,80,324 0,022;0,018 1000.22,418 COHOnmolnmol Do đốt cháy F thu được sản phẩm chỉ gồm 2CO và 2HO nên hợp chất F gồm C, H và có thể có O Ta có :   2 2 0,0220,022.120,264 22.0,0180,0360,036      COCFCF HOHFHF nnmolmgam nnmolmgam 0,2640,0360,30,524FCFHFmmgammgam  Hợp chất F gồm C, H và O .Trong đó : 0,5240,30,224Omgam 0,2240,014 16 Onmol Gọi công thức đơn giản nhất hay công thức phân tử của F là ,,xyzCHOxyz` Ta có : ::::0,022:0,036:0,01411:18:7 CHOxyznnn Vây công thức phân tử của F là 11187CHO Ví dụ 3:Đốt cháy hoàn toàn 12,0 gam một hợp chất hữu cơ X chỉ thu được 2CO và 2HO .Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch  2CaOH dư thấy có 40 gam kết tủa trắng và dung dịch sau phản ứng có khối lượng giảm 15,2 gam so với dung dịch  2CaOH ban đầu . Biết rằng 3,0 gam X ở thể hơi có thể tích bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tìm công thức phân tử của X (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên Vĩnh Phúc năm 2017) Phân tích đề bài Sản phẩm cháy gồm 2CO và 2HO .Dẫn sản phẩm cháy qua dung dịch  2CaOH dư thì chỉ thu được muối trung hòa 223dung dÞch gi¶m,COHOCaCOmmmm Tính khối lượng của mỗi nguyên tố có trong X , rồi suy ra công thức phân tử đơn giản nhất của X Lại có tỉ lệ thể tích chính là tỉ lệ về số mol nên từ 3 gam X có thể tích bằng với 1,6 gam oxi ta tính được khối lượng phân tử của X. Từ đó suy ra công thức phân tử của X
Giải chi tiết Hợp chất hữu cơ X gồm C,H và có thể có O Theo giả thiết :  33 40 400,4 100 CaCOCaCOmmgamnmol Phương trình hóa học : 232 2COCaOHCaCOHO 0,4  0,4 (mol) Theo phương trình :  22 0,40,4.4417,6 COCOnmolmgam Lại có : 222dd gi¶m15,24015,217,67,2COHOHOmmmmgammgam  2 7,2 0,4 18 HOnmol Ta có :   2 2 0,40,4.124,8 22.0,40,80,8      COCXCX HOHXHX nnmolmgam nnmolmgam 4,80,85,612XCXHXmmgammgam  Hợp chất X gồm C, H và O .Trong đó : 6,4125,66,40,4 16 OOmgamnmol Gọi công thức đơn giản nhất là ,,xyzCHOxyz` Ta có : ::::0,4:0,8:0,41:2:1 CHOxyznnn  Công thức phân tử của X là 2nCHOn` Vì 3,0 gam X ở thể hơi có thể tích bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên ta có :  2 1,63 0,0560 320,05 XOXnnmolM 30602nn Vậy công thức phân tử của X là 242CHO Ví dụ 4:Đốt cháy hợp chất hữu cơ A chỉ thu được 2CO và 2HO .Tỉ khối của A đối với hidro bằng 22. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ A (Trích đề thi học sinh giỏi THCS tỉnh Khánh Hòa năm 2018) Phân tích đề bài Từ tỉ khối ta tính được phân tử khối của hợp chất hữu cơ A Biện luận để suy ra công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A Giải chi tiết Hợp chất hữu cơ A gồm C, H , có thể có O Tỉ khối của A đối với hidro bằng 22 nên ta có : 22.244 AM TH1 : Công thức phân tử A có dạng `,, vµ y2x+2xyzCHOxyz 1244xy Ta có bảng : Vậy công thức của A là 38CH TH2 : Công thức phân tử A có dạng `,, vµ y2x+2xyzCHOxyz _ Với 1,z ta có : 12441628xy Ta có bảng :
Vậy công thức của A là 24CHO _ Với 2,z ta có : 1212xy (không có giá trị thỏa mãn ) Vậy A có thể là 38CH hoặc 24CHO Ví dụ 5:Từ một loại tinh dầu người ta tách được chất hữu cơ B .Để đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam B cần vừa đủ 4,704 lít oxi (đktc) , sản phẩm thu được chỉ có 2CO và 2HO với tỉ lệ khối lượng 22:11:2COHO .Biết B có phân tử khối nhỏ hơn 150.Xác định công thức phân tử của B Phân tích đề bài Bảo toàn khối lượng, tính tổng khối lượng 2CO và 2HO .Kết hợp với dữ kiện đề bài suy ra khối lượng 2CO và 2HO Xác định công thức đơn giản nhất của B .Từ đó xác định công thức phân tử của B Giải chi tiết Theo đề bài :  2 4,704 0,21 22,4 Onmol Bảo toàn khối lượng ta có : 222 COHOBOmmmm 2,640,21.32 9,36gam Mà :  2222 :11:27,92;1,44 COHOCOHOmmmgammgam  22 7,921,44 0,18;0,08 4418 COHOnmolnmol Ta có :   2 2 0,180,18.122,16 22.0,080,160,16      COCBCB HOHBHB nnmolmgam nnmolmgam 2,160,162,322,64CHmmgamgam Vậy B gồm C, H và O.Trong đó : 2,642,320,320,02OOmgamnmol Gọi công thức đơn giản nhất của B là ,,xyzCHOzyz` Ta có : ::::0,18:0,16:0,029:8:1 CHOxyznnn  Công thức phân tử của B là 98nCHOn` Lại có : 1321501,141 BMnnn Vậy công thức phân tử của B là 98CHO 2.BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1:Hợp chất hữu cơ X là thành phần của gia vị thực phẩm. Trong phân tử X , phần trăm khối lượng cacbon , hidro lần lượt bằng 40% và 6,67% còn lại là oxi a. Lập công thức đơn giản nhất của X b. Nếu X có phân tử khối bằng 60, hãy lập công thức phân tử của X Câu 2:Khi đốt cháy 18,6 gam hợp chất hữu cơ X thu được 13,44 lít khí 2CO (đktc) và 16,2 gam nước .Lập công thức phân tử của X biết phân tử khối của X là 62 Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 3,0 gam chất hữu cơ Y rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình (1) được dung dịch 24HSO đặc , sau đó qua bình (2) đựng dung dịch  2CaOH dư. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6 gam , bình (2) có 15 gam kết tủa .Lập công thức phân tử của Y, biết phân tử khối của Y bằng 60