Công thức phân tử hợp chất hữu cơ, trắc nghiệm hóa học lớp 11 2022

A. Lý thuyết

I. Công thức đơn giản nhất:

1. Định nghĩa:

-CTĐGN là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.

2. Cách thiết lập CTĐGN:

– Gọi CTĐGN của hợp chất đó là: CxHyOz (x, y, z: Số nguyên tối giản)

– Lập tỉ lệ:

$x : y : z = n_C : n_H : n_O = frac{m_C}{12} : frac{m_H}{1} : frac{m_O}{16}$

hay $x : y : z = frac{%C}{12} : frac{%H}{1} : frac{%O}{16}$

* Ví dụ: đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam một hợp chất hữu cơ A thu được 0,448 lít khí CO2 (đktc) và 0,36 gam nước. Xác định công thức đơn giản nhất của A

Đặt CTĐGN của A là CxHyOz

$n_C = n_{CO_2} = frac{0,448}{22,4} = 0,02$ ; $n_H = 2n_{H_2O} = frac{2.0,36}{18} = 0,04$

mO = 0,6 – 0,02.12 – 0,04.1 = 0,32 gam $n_O = frac{0,32}{16} = 0,02$

Ta có: x : y : z = 0,02 : 0,04 : 0,02 = 1 : 2 : 1

⇒ CTĐGN là: CH2O

II. Công thức phân tử:

1. Định nghĩa:

-CTPT là công thức biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử

2. Mối quan hệ giữa CTPT và CTĐGN:

* Công thức thực nghiệm: có dạng (CTĐGN)n. Thay n = 1, 2, 3.. thu được CTPT.

VD: – Công thức đơn giản nhất là CH2O

⇒ Công thức thực nghiệm là (CH2O)n.

Với n=1: CTPT là CH2O

n=2: CTPT là C2H4O2

3. Cách thiết lập CTPT của HCHC:

a. Thông qua CTĐGN:

– (CaHbOc)n ⇒ M = (12a + 1b + 16c).n

– Với a, b, c đã biết kết hợp M, tính được n ⇒ CTPT

b. 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 %O

* Từ tỉ lệ: $frac{M}{100} = frac{12x}{%C} = frac{y}{%H} = frac{16z}{%O}$

Mytranshop.com khuyên bạn nên xem: Rãnh lưng đẹp là gì? Làm thế nào để có rãnh lưng đẹp? 2022 | Mytranshop.com

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

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

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

1mol x mol y/2mol

nA nCO2 nH2O

$x = frac{n_{CO_2}}{n_A}$ ; $y = frac{2n_{H_2O}}{n_A}$

Biết MA; x; y →12x+1y+16z = MA

⇒ $z = frac{M_A - 12 - y}{16}$

B. Bài tập

1. Dạng 1: Tìm công thức đơn giản chất

Công thức đơn giản nhất (CTĐGN) là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.

Nói cách khác, CTĐGN của chất hữu cơ CxHyOz là tỉ lệ nguyên tối giản x : y : z.

Thiết lập công thức đơn giản nhất:

$x : y : z = n_C : n_H : n_O = frac{%C}{12} : frac{%H}{1} : frac{%O}{16}$

2. Dạng 2: Tìm công thức phân tử

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

Với chất X có CTĐGN là CxHyOz. ⇒ Công thức thực nghiệm (CxHyOz)n (với n = 1, 2, 3,…)

Xác định được n ta có CTPT.

a. Xác định CTPT theo CTĐGN:

B1: Xác định CTĐGN

B2: Xác định hệ số n của CTTN. Thông thường n có thể tìm thông qua M

M được xác định theo 2 cách:

– Tính theo khối lượng và số mol: $M_X = frac{m_X}{n_X}$

– Tính theo tỉ khối: ${{d}_{{}^{X}!!diagup!!{}_{B};}}=frac{{{M}_{X}}}{{{M}_{B}}}$ ; ${{d}_{{}^{A}!!diagup!!{}_{kk};}}=frac{{M}_{X}}{29}$

Mytranshop.com khuyên bạn nên xem: [Mách bạn] Bí quyết thiết kế nội thất phòng ngủ 8m2 đẹp như mơ 2022 | Mytranshop.com

b. Xác định CTPT theo phần trăm khối lượng:

Chất X có khối lượng mol M, CTPT CxHyOz

$frac{M}{100} = frac{12x}{%C} = frac{y}{%H} = frac{16z}{%O}$

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

c. Xác định CTPT theo phần trăm số mol.

Chất X có CTPT CxHyOz, khi đó:

$x = frac{n_C}{n_X}; y = frac{n_H}{n_X}; z = frac{n_O}{n_X}$

3. Vận dụng:

VD1: Hợp chất X có %C = 54,54% ; %H = 9,1%, còn lại là oxi. Khối lượng phân tử của X bằng 88. CTPT của X là

A. C4H10O. B. C5H12O. C. C4H10O2. D. C4H8O2.

Lời giải:

Gọi CTPT của X là CxHyOz

$Rightarrow x = frac{M.%C}{12.100%} = frac{88.54,54}{12.100} = 4$ ; $y = frac{M.%H}{1.100%} = frac{88.9,1}{1.100} = 8$

$z = frac{M.%O}{16.100%} = frac{88.36,36}{16.100} = 2$ ⇒ Đáp án D.

VD2: Khi đốt 1 lít khí X cần 6 lít O2 thu được 4 lít CO2 và 5 lít hơi H2O (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). CTPT của X là

A. C4H10O. B. C4H8O2. C. C4H10O2. D. C3H8O.

Lời giải:

Ở cùng điều kiện T, P thì tỉ lệ thể tích tương đương tỉ lệ số mol. Nói cách khác đốt 1 mol X cần 6 mol O2 thu được 4 mol CO2 và 5 mol H2O.

Gọi CTPT của X là CxHyOz

$x = frac{n_C}{n_X} = 4$ ; $x = frac{n_H}{n_X} = 10$ ; $x = frac{n_O}{n_X} = frac{4.2 + 5 - 6.2}{1} = 1$

⇒ Đáp án A.

VD3: Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam hợp chất hữu cơ X rồi cho sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 2 gam kết tủa và khối lượng bình tăng thêm 1,24 gam. Tỉ khối của X so với H2 bằng 15. CTPT của X là

A. C2H6O. B. CH2O. C. C2H4O. D. CH2O2.

Lời giải:

$n_{CaCO_3} = frac{2}{100} = 0,02,mol$ $Rightarrow n_{CO_2} = 0,02,mol$ $Rightarrow m_{CO_2} = 0,88,gam$