Bài 21: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Công thức đơn giản nhất

1.1.1. 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.

1.1.2. Cách thiết lập CTĐGN

  • Gọi công thức đơn giản nhất (CTĐGN) của hợp chất đó là: CxHyOz
  • Lập tỉ lệ: x:y:z = nC : nH :nO = \( = \frac{{{m_C}}}{{12}}:\frac{{{m_H}}}{1}:\frac{{{m_O}}}{{16}}\)
  • Hoặc \(x:y:z = \frac{{\% C}}{{12}}:\frac{{\% H}}{1}:\frac{{\% O}}{{16}}\)

=>CTĐGN của hợp chất: CxHyOz (x, y, z: Số nguyên tối giản)

1.2. Công thức phân tử

1.2.1. Định nghĩa

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

1.2.2. Mối quan hệ giữa CTPT và CTĐGN

Hợp chất Metan etilen Ancol etylic axit axetic Glucozơ
CTPT CH4 C2H4 C2H6O C2H4O2 C6H12O6
CTĐGN CH4 CH2 C2H6O CH2O CH2O
  • 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

1.3. Cách thiết lập CTPT của HCHC

1.3.1. Thông qua CTĐGN

  • (CaHbOc)n → MA = (12a + 1b + 16c) .n
  • Với a,b,c đã biết kết hợp MA
  • Tính được n => CTPT

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

  • Xét sơ đồ: CxHyOz → xC + yH + zO.

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

%m 100% C% H% Z%.

  • Từ tỉ lệ: \(\frac{M}{{100}} = \frac{{12x}}{{\% C}} = \frac{y}{{\% H}} = \frac{{16z}}{{\% O}}\)

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

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

CxHyOz+(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 MA; x; y →12x+1y+16z = MA

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

Bài tập minh họa



Bài 1:

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:

Đặt CTĐGN của A là \({C_x}{H_y}{O_z}\)

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

⇒ mO= 0,6 – 0,24 – 0,04 = 0,32 (g)

Lập tỉ lệ:

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

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

=> CTĐGN là: CH2O

Bài 2:

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:

Gọi CxHyOz (x,y,z là số nguyên dương)

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

=>CTPT: C20H14O4