Bài giảng Bài tập về công thức cấu tạo – đồng đẳng – đồng phân – danh pháp

2SO4 đ sẽ hấp thụ H2O do đó độ tăng khối lượng bình 1 chính là 
khối lượng của H2O : 
 rm1 = mH2O=0,54g (2) 
 - Bình 2 đựng dd KOH dư sẽ hấp thụ CO2 do đó độ tăng khối lượng bình 2 chính là 
khối lượng của CO2 : 
 rm2 = mCO2 =1,32g (3) 
 55 
(1), (2), (3) Þ 
0,54
9y
1,32
44x
0,42
70
== 
 Þ x = 5 
 y = 10 
Vậy CTPT X : C5H10 (M = 70đvC) 
II.2.1.3 Phương pháp thể tích (phương pháp khí nhiên kế): 
v Phạm vi ứng dụng : Dùng để xác định CTPT của các chất hữu cơ ở thể khí hay ở 
thể lỏng dễ bay hơi. 
v Cơ sở khoa học của phương pháp : Trong một phương trình phản ứng có các 
chất khí tham gia và tạo thành (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) hệ số đặt trước công 
thức của các chất không những cho biết tỉ lệ số mol mà còn cho biết tỉ lệ thể tích của 
chúng. 
1) Phương pháp giải 
Bước 1 : Tính thể tích các khí VA, VO2, VCO2, VH2O (hơi) 
Bước 2 : Viết và cân bằng các phương trình phản ứng cháy của hydrocacbon A dưới dạng 
CTTQ CxHy 
Bước 3 : Lập các tỉ lệ thể tích để tính x,y 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
1(l) ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx (l) x(l) ÷
ø
ö
ç
è
æ
2
y (l) 
VA(l) VO2 (l) VCO2 (l) VH2O (hơi)(l) 
OHCOÒA 222
V
2
y
V
x
V
4
yx
V
1
==
+
= hay 
OHCOOA n
y
n
x
n
yx
n
22
241
2
==
+
= 
 ;
n
n
V
V
x
A
CO
A
CO 22 ==Þ 
A
OH
n
n
22
2
V
2V
y
A
OH ==Þ 
Cách khác : Sau khi thực hiện bước 1 có thể làm theo cách khác: 
- Lập tỉ lệ thể tích VA: VB : VCO2 : VH2O rồi đưa về tỉ lệ số nguyên tối giản m:n:p:q. 
- Viết phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ A dưới dạng: 
 mCxHy + nO2 ¾®¾
ot pCO2 + qH2O 
- Dùng định luật bảo toàn nguyên tố để cân bằng phương trình phản ứng cháy sẽ tìm được 
x và y =>CTPT A 
* Một số lưu ý: 
- Nếu VCO2 : VH2O = 1:1 => C : H = nC : nH = 1: 2 
 56 
- Nếu đề tóan cho oxy ban đầu dư thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh (ngưng tụ hơi 
nước) thì trong khí nhiên kế có CO2 và O2 còn dư. Bài tóan lý luận theo CxHy 
- Nếu đề tóan cho VCxHy = VO2 thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh thì trong khí nhiên 
kế có CO2 và CxHy dư. Bài tóan lý luận theo oxy. 
- Khi đốt cháy hay oxi hóa hòan toàn một hydrocacbon mà giả thiết không xác định rõ sản 
phẩm, thì các nguyên tố trong hydrocacbon sẽ chuyển thành oxit bền tương ứng trừ: 
 N2 ® khí N2 
 Halogen ® khí X2 hay HX (tùy bài) 
2. Bài tập ví dụ 
Ví dụ 1: 
 Trộn 0,5 l hỗn hợp C gồm hydrocacbon A và CO2 với 2,5 l O2 rồi cho vào khí nhiên 
kế đốt cháy thì thu được 3,4 l khí, làm lạnh chỉ còn 1,8 l. Cho hỗn hợp qua tiếp dung dịch 
KOH (đặc) chỉ còn 0,5 l khí. Các V khí đo cùng điều kiện. Tìm CTPT của hydrocacbon A. 
Tóm tắt đề : 
 CxHy : a (l) 
Gọi 0,5 l hỗn hợp 
 CO2 : b (l) 
0,5l hỗn hợp + 2,5l O2 ñoát CO2 ,O2 dư,H2O ll(- H2O) CO2,O2dư 
KOHñ(- CO2) O2 dư 
GIẢI : 
* O2 dư , bài tóan lý luận theo Hydrocacbon A 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
 a a ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx ax a
2
y (lít) 
CO2 ® CO2 
 b b (lít) 
Ta có Vhh = a + b = 0,5 (1) 
 VCO2 = ax + b = 1,8 – 0,5 = 1,3 (2) 
 VH2O = a 2
y = 3,4 – 1,8 = 1,6 (3) 
 VO2 dư = 2,5 - a ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx = 0,5 
Þ ax + a
4
y = 2 (4) 
Þ ax + 3,2/4 = 2 Þ ax = 1,2 (5) 
(2), (3) VCO2 = b = 0,1 
 57 
 Vhh = a + b = 0,5 Þ a = 0,4 
Þ x = ax /a = 3 
Þ y = ay/a = 8 
Vậy CTPT của A là C3H8 
Ví dụ 2 : 
 Trộn 12 cm3 một hydrocacbon A ở thể khí với 60 cm3 oxi (lấy dư) 
rồi đốt cháy. Sau khi làm lạnh để nước ngưng tụ rồi đưa về điều kiện ban đầu thì thể tích 
khí còn lại là 48 cm3, trong đó có 24cm3 bị hấp thụ bởi KOH, phần còn lại bị hấp thụ bởi 
P. 
Tìm CTPT của A (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) 
Tóm tắt : 
12cm3 CxHy
60cm3 O2 (dö)
ñoát
CO2
H2O
O2dö
laøm laïnh
-H2O
CO2
O2 dö
(V=48cm3)
24cm3 khí bò haáp thuï bôûi KOH
khí coøn laïi bò haáp thuï bôûi P
(- CO2)
(-O2) 
GIẢI : 
* Tính các V: 
VCO2 = 24cm3 
VO2 dư = 48 – 24 = 24cm3 Þ VO2 pứ = 60 – 24 = 36 cm3 
* Tìm CTPT : 
Cách 1: Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng đốt cháy: 
OHyxCOOyxH ty 222x 24
C
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
12 ® ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx 12 ® 12x (cm3) 
 VCO2 =12x = 24 => x = 2 
 VO2 dư = 60 – 12 ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx = 24 => y = 4 
Þ CTPT của A: C2H4 
Cách 2: Lập tỉ lệ thể tích
OHCOOA 222
V
2
y
V
x
V
4
yx
V
1
==
+
= 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
1 ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx x 
2
y (cm3) 
12 36 24 (cm3) 
 58 
22 COOA
V
x
V
4
yx
V
1
=
+
=
24
x
36
4
yx
12
1
=
+
=Û => x = 2 và y = 4 
Þ CTPT của A: C2H4 
Cách 3: 
 Nhận xét: đốt 12 cm3 A đã dùng 36 cm3 oxy và tạo ra 24 cm3 CO2 
Suy ra O?H24CO36OH12C 22t2yx
0
+¾®¾+ 
 ĐLBT (O): => O24H24CO36OH12C 22t2yx
0
+¾®¾+ 
 ĐLBT (C): 12x = 24 => x = 2 
 ĐLBT (H) :12y = 48 => y = 4 
àVậy CTPT của A là C2H4 
Ví dụ 3 : 
 Trong một bình kín thể tích 1dm3 có một hỗn hợp đồng thể tích gồm hydrocacbon A 
và O2 ở 133,5 oC, 1 atm. Sau khi bật tia lửa điện và đưa về nhiệt độ ban đầu (133,5 oC) thì 
áp suất trong bình tăng lên 10% so với ban đầu và khối lượng nước tạo ra là 0,216 g. Tìm 
CTPT A 
Tóm tắt : 
V = 1dm3
CxHy(A)
O2
t=133,5oC,P1=1atm
ñoát sp chaùy
V=1dm3
t=133,5oC, P2 taêng 10%
(löôïng H2O taïo ra laø 0,216g)
GIẢI : 
Tìm CTPT A? 
 0,03(mol)
133,5)0,082.(273
1.1
RT
PVn1 =+
== 
Vì hỗn hợp đồng thể tích nên nA = nO2 = 0,03/2 = 0,015 mol 
=> CxHy dư, biện luận theo O2 
 Sau khi đưa về nhiệt độ ban đầu, các khí tạo áp suất có trong bình gồm H2O, CO2, 
CxHy dư có số mol là : 
 n2 = n1 . P2/P1 = 0,03.110/100 = 0,033 mol 
 nH2O = 0,216/18 = 0,012 mol 
ĐLBT khối lượng (O) : nO2 = n CO2 + 1/2n H2O 
 => n CO2 = nO2 – 1/2nH2O = 0,015-0,012/2 = 0,009mol 
 nCxHydư = n2 - nCO2 - nH2O = 0,033-0,012-0,009 =0,012mol 
 =>nCxHyphản ứng = 0,015-0,012 = 0,003 mol 
OH
2
yxCOO
4
yxHC 22
t
2yx
0
+¾®¾÷
ø
ö
ç
è
æ ++ 
 59 
1 ÷
ø
ö
ç
è
æ +
4
yx x 
2
y (mol) 
0,003 0,015 0,009 0,012 (mol) 
Ta có : 
012,0
2
009,0015,0
4
003,0
1
y
x
yx
==
+
= 
 => x = 3 
 y = 8 
 Vậy CTPT A : C3H8 
II.2.1.4 Phương pháp giá trị trung bình (xác định CTPT của hai hay nhiều chất 
hữu cơ trong hỗn hợp): 
 Là phương pháp chuyển hỗn hợp nhiều giá trị về một giá trị tương đương, nhiều chất 
về một chất tương đương 
v Đặc điểm 
 Phương pháp giá trị trung bình được dùng nhiều trong hóa hữu cơ khi giải bài tóan 
về các chất cùng dãy đồng đẳng. Một phần bản chất của giá trị trung bình được đề cập đến 
ở việc tính phần trăm đơn vị và khối lượng hỗn hợp khí trong bài tóan tỉ khối hơi ở chương 
đầu lớp 10. Do đó, học sinh dễ dàng lĩnh hội phương pháp này để xác định CTPT của hai 
hay nhiều chất hữu cơ trong hỗn hợp. 
II.1.4.1 Phương pháp khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp ( hhM ) 
 Chất tương đương có khối lượng mol phân tử hhM là khối lượng mol phân tử trung 
bình của hỗn hợp. Các bước giải : 
Bước cơ bản : Xác định CTTQ của hai chất hữu cơ A,B 
Bước 1 : Xác định CTTB của hai chất hữu cơ A, B trong hỗn hợp 
Bước 2 : Tìm hhM qua các công thức sau : 
( )
100
M%A100%A.M
100
%B.M%A.M
nn
.Mn.Mn
n
m
M BABA
BA
BBAA
hh
hh
hh
-+
=
+
=
+
+
== 
Hoặc 
( )
100
M%A100%A.M
V
.MV.MV
VV
.MV.MV
.MdM BABBAA
BA
BBAA
Xhh/Xhh
-+
=
+
=
+
+
== 
Giả sử MA MA< hhM < MB 
Bước 3 : Biện luận tìm MA, MB hợp lý => CTPT đúng của A và B 
Phạm vi ứng dụng: sử dụng có lợi nhiều đối với hỗn hợp các chất cùng dãy đồng đẳng 
1) Phương pháp CTPT trung bình của hỗn hợp: 
v Phạm vi áp dụng : Khi có hỗn hợp gồm nhiều chất, cùng tác dụng với một chất 
khác mà phương trình phản ứng tương tự nhau (sản phẩm, tỉ lệ mol giữa nguyên liệu và 
 60 
sản phẩm, hiệu suất, phản ứng tương tự nhau), có thể thay thế hỗn hợp bằng một chất 
tương đương, có số mol bằng tổng số mol của hỗn hợp. Công thức của chất tương đương 
gọi là CTPT trung bình. 
v Phương pháp giải : 
Bước 1 : Đặt CTPT của hai chất hữu cơ cần tìm rồi suy ra CTPT trung bình của chúng : 
Đặt A : CxHy ; B : Cx’Hy’ Þ CTPTTB : x yC H 
Bước 2 : Viết phương trình phản ứng tổng quát và dữ liệu đề bài cho tính y,x 
Bước 3 : biện luận 
Nếu x<x’ Þ x < x < x’ 
 y<y’ Þ y< y < y’ 
Dựa vào điều kiện x, x’, y, y’ thỏa mãn biện luận suy ra giá trị hợp lý của chúng Þ CTPT 
A, B. 
v Phạm vi ứng dụng : Phương pháp giải này ngắn gọn đối với các bài tóan hữu cơ 
thuộc loại hỗn hợp các đồng đẳng nhất là các đồng đẳng liên tiếp. Tuy nhiên có thể dùng 
phương pháp này để giải các bài toán hỗn hợp các chất hữu cơ không đồng đẳng cũng rất 
hiệu quả. 
 Ngoài phương pháp trên còn có phương pháp số C, số H, số liên kết p trung bình 
( k ). Phương pháp giải tương tự như hai phương pháp trên 
v Một số lưu ý: 
1) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B là đồng dẳng liên tiếp thì : 
m = n + 1 (ở đây n, m là số C trong phân tử A, B) 
2) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B hơn kém nhau k nguyên tử C thì m = n + k. 
3) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B cách nhau k nguyên tử C thì : m = n + (k +1) 
4) Nếu bài cho anken, ankin thì n, m ³ 2. 
5) Nếu bài toán cho A, B là hydrocacbon ở thể khí trong điều kiện thường (hay điều kiện 
tiêu chuẩn) thì n, m £ 4 
v Bài tập ví dụ : 
Bài 1: 
 Đốt cháy hòan tòan 19,2 g hỗn hợp 2 ankan liên tiếp thu được 14,56 l CO2 (ở OoC, 2 
atm). Tìm CTPT 2 ankan. 
GIẢI : 
Gọi CTPT trung bình của hai ankan : 22 +nn HC 
 mol
RT
PVnCO 3,1082,0.273
56,14.2
2
=== 
OHnCOnOnHC
nn 22222
)1(
2
13
++¾®
+
+
+
 61 
X
X
M
m ® 
X
X
M
m . n 
Cách 1: phương pháp số C trung bình ( n ) 
Số mol hỗn hợp 
X
X
X M
mn = 
Số mol CO2 : nCO2 = 
X
X
M
m . n = 1,3 
2,6n3,1n
2n14
19,2
=Þ=
+
Þ 
Hỗn hợp gồm 2 ankan liên tiếp CnH2n+2 
 CmH2m+2 ; n<m; 1£ n , m = n +1 
à n < 2,6n = < m = n +1 
Vậy n = 2 vậy 2 ankan là: C2H6 
 m = 3 C3H8 
Cách 2: Dùng phương pháp phân tử khối trung bình M : 
Gọi 2 ankan A : CnH2n+2 (a mol) ; B : CmH2m+2 (b mol) 
( ) OHnnCOOnHC nn 22222 12
13
++¾®÷
ø
ö
ç
è