Đốt cháy hoàn toàn 30 gam một hợp chất hữu cơ A thu được sản phẩm gồm 22,4 lít CO2 ở đktc và 18 gam nước.
a) Trong chất hữu cơ A có chứa những nguyên tố nào?
b) Biết khối lượng mol của hợp chất là 60 g/mol. Xác định công thức phân tử của chất A.
Phương pháp giải bài toán xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ:
B1: Tìm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ:
mc = mCO2 x 12 /44 hoặc mc = VCO2 x 12/22,4
mH = m H2O.2/18 hoặc mH = VH2O x 2/ 22,4
mO = m hợp chất – (mC + mH)
B2: Gọi công thức phân tử của hợp chất hữu cơ:CxHyOz……….
B3: Tìm x,y,z theo biểu thức sau: x : y: z = 12x/mC= y/ mH = 16z/mO
B4: Tìm ra x.y.z và rút ra công thức phân tử tìm được.
Đáp án:
a) A chứa C, H, O
b) A là \({C_2}{H_4}{O_2}\)
Giải thích các bước giải:
Sơ đồ phản ứng:
\(A + {O_2}\xrightarrow{{}}C{O_2} + {H_2}O\)
Dựa vào sản phẩm cháy, A chắc chắn chứa C và H, có thể chứa O.
Ta có:
\({n_{C{O_2}}} = {n_{C{\text{ trong A}}}} = \frac{{22,4}}{{22,4}} = 1{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{{H_2}O}} = \frac{{18}}{{18}} = 1{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{H{\text{ trong A}}}} = 2{n_{{H_2}O}} = 2{\text{ mol}}\)
\( \to {m_C} + {m_H} = 12.1 + 2.1 = 14{\text{ gam < 30}} \to {{\text{m}}_O} = 30 – 14 = 16{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_O} = \frac{{16}}{{16}} = 1{\text{ mol}}\)
\( \to {n_C}:{n_H}:{n_O} = 1:2:1\) nên A có dạng \({(C{H_2}O)_n}\)
Vì \({M_A} = 60 \to 30n = 60 \to n = 2\)
Vậy A là \({C_2}{H_4}{O_2}\)