I- LÝ THUYẾT
Sau khi tìm được công thức đơn giản nhất thì việc tìm ra giá trị n sẽ giúp xác định được CTPT chất hữu cơ. Để tìm ra n thường đề cho biết khối lượng phân tử M và khi đó chỉ cần giải phương trình → n.
VD: Biết công thức đơn giản nhất của X là CH2O. Biết MX = 60. Tìm CTPT của X ?
Ta có công thức phân tử của X là (CH2O)n hay CnH2nOn
Từ MX = 30n = 60 → n = 2 → CTPT của X là C2H4O2
Tuy nhiên có những bài toán mà các dữ kiện về khối lượng phân tử không đề cập tới. Trong trường hợp này ta phải biện luận tìm n từ công thức đơn giản nhất.
Thông thường ta dùng 2 phương pháp biện luận tìm n như sau:
1/ Tìm n theo số liên kết \(\pi \)
Xét phân tử mạch hở CxHyOzNtXv( X là halogen) có:
Số liên kết \(\pi \,{\text{ = }}\frac{{{\text{2x + 2 - (y + v) + t}}}}{{\text{2}}}\)
Theo phương pháp này, ta cần tìm xem phân tử chất hữu cơ đã cho chứa bao nhiêu liên kết \(\pi \). Sau đó dùng công thức tính số liên kết \(\pi \) ở trên để lập phương trình giải tìm n
2/ Tìm n bằng cách tách riêng số nhóm chức
Theo phương pháp này, ta tách công thức hữu cơ đã cho thành công thức có chứa các nhóm chức cần xác định. sau đó dùng công thức:
Số H + Số nhóm chức 2 lần số C + 2
(Dấu = xảy ra khi hợp chất là no, mạch hở)
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Tìm CTPT của hợp chất (C4H6)n biết rằng phân tử có 2 liên kết \(\pi \)
Hướng dẫn giải
Ta chuyển (C4H6)n thành C4nH6n.
Do có 2 liên kết \(\pi \) nên: \({\text{2 = }}\frac{{{\text{2}}{\text{.4n + 2 - 6n}}}}{{\text{2}}} \Rightarrow {\text{n = 1}}\) → CTPT là C4H6
Bài 2: Công thức nguyên của một axit hữu cơ no, mạch hở có dạng (C2H3O2)n. Hãy biện luận tìm CTPT.
Hướng dẫn giải
Cách 1: Công thức axit đã cho có thể viết C2nH3nO2n hay CnH2n(COOH)n
Vì axit no nên số liên kết bằng với số nhóm COOH → axit có chứa n liên kết \(\pi \)
Suy ra: \({\text{n = }}\frac{{{\text{2}}{\text{.2n - 3n + 2}}}}{2} \Rightarrow {\text{ n = 2}}\)
Vậy CTPT là C4H6O4
Cách 2: Vì axit no nên:
Số H + số nhóm chức = 2 lần số C + 2
→ 2n + n = 2n + 2
→ n = 2
Vậy CTPT là C4H6O4
Bài 3: Công thức nguyên của một anđhit mạch hở, chưa no chứa một nối 3 trong phân tử là (C4H4O)n. Biện luận tìm CTPT anđehit trên
Hướng dẫn giải
Cách 1: Công thức anđehit có thể viết C4nH4nOn hay C3nH3n(CHO)n
Anđehit này có n nhóm CHO nên chứa n liên kết \(\pi \). Mặt khác nó cũng chứa 2 liên kết \(\pi \) ở nối ba chưa no nên:
\({\text{n + 2 = }}\frac{{{\text{2}}{\text{.4n - 4n + 2}}}}{2} \Rightarrow {\text{ n = 1}}\)
Vậy CTPT là C4H4O
Cách 2: Ta có:
Anđehit chưa no 1 nối ba nên:
Số H + số nhóm chức = 2 lần C – 2
→ 3n + n = 2.3n – 2 → n = 1
Vậy CTPT là C4H4O
Bài 4: Công thức nguyên của một axit no, đa chức là (C3H4O3)n. Biện luận tìm CTPT của axit đó.
Hướng dẫn giải
Ta có thể biểu diễn là : \({{\text{C}}_{\frac{{{\text{3n}}}}{{\text{2}}}}}{{\text{H}}_{\frac{{{\text{5n}}}}{{\text{2}}}}}{({\text{COOH)}}_{\frac{{{\text{3n}}}}{{\text{2}}}}}\)
Cách 1:
Vì axit no đa chức nên: Số liên kết \(\pi \) trong phân tử = số nhóm COOH
→ \(\frac{{3{\text{n}}}}{{\text{2}}} = \frac{{2.3{\text{n + 2 - 4n}}}}{2} \Rightarrow {\text{ n = 2}}\)
Vậy CTPT là C6H8O6
Cách 2:
Số nguyên tử H + số nhóm chức = 2 lần số C + 2
\(\frac{{5{\text{n}}}}{{\text{2}}} + \frac{{3{\text{n}}}}{{\text{2}}} = 3{\text{n + 2}}\) → n = 2
III. LUYỆN TẬP
Câu 1: Chất nào sau đây là hiđrocacbon ?
A. CH2O B. C2H5Br C. C6H6 D. CH3COOH.
Câu 2: Chất nào sau đây là dẫn xuất của hiđrocacbon ?
A. CH4 B. C2H6 C. C6H6 D. C3H6Br.
Câu 3: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C2H4Cl2 là
A. 1 B. 3 C. 2 D. 4.
Câu 4: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C2H7N là
A. 3 B. 2 C. 1 D. 4.
Câu 5: Số công thức cấu tạo mạch hở có thể có ứng với các công thức phân tử C2H4O là
A. 3 B. 2 C. 1 D. 4.
Câu 6: Vitamin A có công thức phân tử là C20H30O, có chứa 1 vòng 6 cạnh và không có chứa liên kết ba. Số liên kết đôi trong phân tử vitamin A là
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4.
Câu 7: Lycopen có công thức phân tử C40H56, là chất màu đỏ trong quả cà chua, có cấu tạo mạch hở, chỉ chứa liên kết đôi và liên kết đơn trong phân tử. Số kết đôi đó có trong phân tử licopen là
A. 13 B. 12 C. 14 D. 11.
Câu 8: Mentol (C10H20O) và menton (C10H18O) cùng có trong tinh dầu bac hà ; phân tử đều có một vòng 6 cạnh, không có liên kết ba. Số liên kết đôi trong phân tử mentol và menton lần lượt là
A. 0 và 1 B. 1 và 0 C. 1 và 2 D. 2 và 1.
Câu 9: Limonen là một chất có mùi thơm dịu được tách ra từ tinh dầu chanh. Kết quả phân tích limonen cho thấy phần trăm khối lượng các nguyên tố như sau : %mC = 88,235% ; %mH= 11,765%. Tỉ khối hơi của limonen so với không khí bằng 4.690. Công thức phân tử của limonen là
A. C10H16 B. C10H18 C. C10H16O D. C8H8O2.
Câu 10: Hợp chất hữu cơ X có công thức đơn giản nhất là C2H4O. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 44. Công thức của phân tử X là
A. C2H4O B. C5H12O C. C4H8O2 D. C3H4O3.
Câu 11: Đốt cháy hoàn toàn 8,8 gam hợp chất hữu cơ X ( C, H, O ), thu được 8,96 lít CO2(đktc) và 7,2 gam H2O. Biết tỉ khối của X so với CO2 là 2. Công thức phân tử của X là
A. C2H4O B. C5H12O C. C4H8O2 D. C3H4O3.
Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất hữu cơ X ( C, H, O ). Dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình (2) đựng dung dịch KOH dư. Sau thí nghiệm, khối lượng bình (1) tăng 1,8 gam, khối lượng bình (2) tăng 6,6 gam. Tỉ khối của X đối với hiđro là 44. Xác định công thức của phân tử X.
A. C2H4O B. C5H12O C. C4H8O2 D. C3H4O3.
Câu 13: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất hữu cơ X ( C, H, O ). Dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Sau thí nghiệm, khối lượng bình (1) tăng 3,6 gam, ở bình (2) có 20 gam kết tủa. Tỉ khối của X đối với hiđro là 30. Xác định công thức của phân tử X.
A. CH2O B. C2H4O2 C. C4H8O4 D. C3H8O.
Câu 14: Đốt cháy hoàn toàn 8,9 gam hợp chất hữu cơ X, thu được 6,73 lít CO2 (đktc) ; 1,12 lít N2 (đktc) và 6,3 gam H2O. biết X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất . Công thức phân tử của X là
A. C3H9N B. C3H7O2N C. C3H7ON D. C3H7O3N.
Câu 15: Phân tích 0,45 gam hợp chất hữu cơ X (C, H, N), thu được 0,88 gam CO2. Mặt khác , nếu phân tích 0,45 gam X đẻ toàn bộ N trong X chuyenr thành NH3 rồi dẫn NH3 vừa tạo thành vào 100ml dung dịch H2SO4 0,4M thu được dung dịch Y. Trung hòa axit dư trong Y cần 70 ml dung dịch NaOH 1M. Biết 1 lít hơi chất X (đktc) nặng 2,009 gam. Công thức phân tử của X là
A. C2H8N2 B. CH6N2 C. C2H5N D. C2H7N.
---(Nội dung đầy đủ, chi tiết từ vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Câu 40: Hai chất hữu cơ X và Y cùng chứa các nguyên tố C, H, O. Khi đốt cháy mỗi chất đều phải dùng một lượng oxi bằng 8 lần lượng oxi có trong mỗi chất và thu được khí CO2 và H2O theo tỉ lệ về khối lượng CO2 so với khối lượng của nước là 22/9. Công thức đơn giản nhất của mỗi chất là:
A. C3H6O B. C3H8O C. C2H4O D. C4H8O
Câu 41: Có chất hữu cơ no, mạch hở X chứa C, H, O. Cho vào bình 0,01 mol chất lỏng X và lượng oxi vừa đủ để đốt cháy hết X. Sau khi đốt cháy hoàn toàn, thấy số mol khí giảm 0,01mol so với số mol trước phản ứng. X chứa 1 nguyên tử oxi. Công thức phân tử của X là:
A. C2H8O B. C3H6O
C. C2H6O hoặc C3H8O D. C4H8O
Câu 42: Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ Y cần 6,4g oxi tạo thành 3,6g H2O và 8,8g CO2. Công thức đơn giản nhất của Y là:
A. CH3O B. CH2O C. C2H4O2 D. CHO
Câu 43: Đốt cháy x lit khí thiên nhiên chứa 96% CH4, 2% N2 về thể tích. Toàn bộ sản phẩm cháy được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo thành 2,45g kết tủa. Giá trị của x (đktc) là:
A. 0,65 lit B. 0,56 lit C. 0,66 lit D. 1,12 lit
Câu 44: Hai chất X, Y bền, phân tử C, H, O. Khi đốt một lượng bất kỳ mỗi chất đều thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ khối lượng mCO2 = 44 : 27
Công thức phân tử của X, Y là:
A. C3H6O và C3H6O2 B. C2H6O và C3H6O2 C. C2H6O và C2H6O2 D. Kết quả khác
Câu 45: Đốt cháy một lượng a mol X thu được 4,4g CO2 và 3,6g H2O. X có công thức phân tử là:
A. CH3OH B. C2H5OH C. C3H7OH D. Kết quả khác
ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| C | D | C | B | C | C | A | A | A | C |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| C | D | B | B | D | B | B | D | D | C |
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| C | B | D | A | D | C | B | D | D | C |
| 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 38 | 40 |
| A | C | D | C | B | B | B | A | D | A |
| 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 |
| C | B | B | C | A |
|
|
|
|
|
Trên đây là phần trích dẫn Biện luận tìm công thức phân tử hợp chất hữu cơ từ công thức đơn giản nhất môn Hóa học 11 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
