Các phương pháp lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ - Trường THPT Mỹ Thới

CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ
I. Lập công thức phân tử khi biết khối lượng mol M
Bước 1: Đặt CTTQ 
Bước 2: Lập phương trình đại số* (Từ khối lượng phân tử)
Bước 3: Giải phương trình *
*Gợi ý: 
	- Nếu phương trình * có 3 ẩn thì có dạng:
	ax + by + cz = d
	Bứơc 1: Cho cz < d ðMiền giá trị của z
	Bước 2: Xét từng z để ð x, y ðCTPT
Bài 1: Chât hữu cơ (A) chứa C,H, O có khối lượng phân tử bằng 74 (đvC). Tìm CTPT (A). 
PP tìm CTPT dựa trn khối ượng phn tử
A (C, H, O)
MA = 74
A?
Bài 2: A, B đều chứa C,H,O có tỉ khối hơi A so với B bằng 2 và thể tích của 1gam B bằng thể tích của 1 gam etan ( đo cùng diều kiện). Tìm CTPT của A,B.
Bài 3: Khi đốt một hợp chất hữu cơ A , thu được sản phẩm gồm: CO2 ,H2O. Biết ti khối hơi của A so với hydro bằng 28. Tìm CTPT của A. 	(ĐS:C4H8; C3H4O)
Bài 4: a.Rượu B có 1 nối đôi C= C và cóKLPT không quá 60 đvC.Tìm CTPT- CTCT B. 
 	b. Rượu D có số nhóm OH bằng số C và có KLPT bằng 92. Tìm CTPT- CTCT D. 	a.(ĐS:CH2=CH-CH2-OH) b.(ĐS: Glyxêrin)	
Bài 5: Hợp chất hữu cơ X có khối lượng phân tử 60đvc, chỉ chứa các nguyên tố C, H, O. Số công thức cấu tạo có thể có của X là
	A. 2.	B. 3.	C. 4.	D. 5.
Bài 6: Trung hòa 9 gam một axit đơn chức mạch hở bằng một lượng vừa đủ NaOH thu được 12,3 gam muối. Axit đó là
A. HCOOH	B. CH3COOH	C. C2H5COOH	D. C3H7COOH
II. Lập công thức phân tử khi biết % khối lượng 1 nguyên tố
Bước 1: Đặt CTTQ
Bước 2: Lập phương trình đại số* (Từ % khối lượng)
Bước 3: Giải phương trình *
*Gợi ý: - Nếu phương trình * có 3 ẩn thì có dạng:	ax + by = cz 
Cho z = 1,2,...cho đến khi tìm được x, y thì dừng và suy ra công thức nguyên (CTNG)
 Tìm chỉ số CTNG ðCTPT
Bài 1. A là chất hữu cơ chứa 3 nguyên tố, có %O = 50. Tìm CTPT – CTCT của A. 
Bài 2. A chứa C,H,O có %O = 43,24. Tìm CTPT của A trong mỗi trường hợp :
 a. MA<140 đvC.
 b. Khối lượng oxi có trong 1 mol A bé hơn khối lượng nitơ trong 150 gam muối amoni nitrat. 
Bài 3: A(C,H,O) chỉ chứa 1 loại chức có %O = 37,21. Khi A pứ với dd AgNO3/NH3 (dư), thấy: 1mol A sinh ra 4 mol Ag. Tìm CTPT-CTCT của A. ĐS:C2H4(CHO)2 
Bài 4. Chất A CxHyO2 có %O = 29,0909. A phản ứng với NaOH theo tỷ lệ nA : n NaOH = 1 : 2. Tìm CTPT- CTCT A.	ĐS: C6H6O2
III. Lập công thức phân tử khi biết % khối lượng tất cả các nguyên tố
Bước 1: Đặt CTTQ
Bước 2: Tính số nguyên tử của mỗi nguyên tố CxHyOzNt
Tính tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố
hoặc: 	
Bước 3: Tính n, suy ra CTPT
*Gợi ý: -Tỉ lệ số nguyên tử các nguyên tố phải là tỉ lệ nguyên và tối giản
 - Chỉ số CTNG có thể tìm từ:
+ M
+ Dự kiện bài toán
+ Điều kiện hoá trị
Bài 1: Một chât hữu cơ X có % khối lượng của C, H, Cl lần lượt là 14,28%; 1,19%; 84,53%. Hãy lập luận để tìm CTPT của X. Viết CTCT có thể có của X. 
	 ĐS: CHCl2-CHCl2; CH2Cl-CCl3
 Bài 2: A chứa C,H,O có %C = 49,58, %H = 6,44. Khi hoá hơi hoàn toàn 5,45 gam A, thu được 0,56 lit hơi A (ĐKC). Tìm CTPT của A.
Bài 3: HCHC A mạch hở có thành phần: 31,58 %C; 5,26%H và 63,16 %O. Tỉ khối hơi của A so với H2 bằng 38. Tìm CTCT- CTCTA.
Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 3,4 gam hợp chất A, thu được 2,24 lít khí SO2 (đktc) và 1,8 gam H2O. Công thức phân tử của hợp chất A là công thức nào sau đây?
	A. H2S	B. H2SO3	C. H2SO4	D. H2S2O7
IV. Lập công thức phân tử từ phương trình đốt cháy
Theo phương trình phản ứng cháy: CxHyOzNt + ()O2 " xCO2 + H2O +N2
	 Hoặc 
Bài 1: Đốt cháy V lit hợp chất hữu cơ đơn chức X thu 3 V lit CO2 3 V lit hơi H2O ( các khí đo cung đk p. t0 ). CTPT X là: 
A. C3H8O	B. C3H6O2	C. C3H4O2	D. C4H8O2 
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X thu được 0,11 mol CO2 và 0,132 mol H2O. CTPT X là:
	A. C3H8. 	B. C4H10	C. C5H12.	D. C6H14
Bài 3 : X là một ancol (rượu) no, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam oxi, thu
được hơi nước và 6,6 gam CO2. Công thức của X là (cho C = 12, O = 16)
A. C3H5(OH)3.	B. C3H6(OH)2.	C. C2H4(OH)2.	D. C3H7OH.
Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn 0,46 gam hợp chất hữu cơ A thu được 448ml CO2 (đktc) và 0,54 gam H2O. Tỉ khối hơi của A so với không khí bằng 1,58. Định CTPT của A.
Bài 5 : Oxi hoá hoàn toàn 0,32 gam một hiđrocacbon X tạo thành 0,72 gam H2O. Tỉ khối hơi của X so với heli bằng 4. Định CTPT của X.
Bài 6: Phân tích 1,5 gam chất hữu cơ X thu được 1,76 gam CO2, 0,9 gam H2O và 112ml nitơ đo ở OoC và 2 atm. Nếu hoá hơi cũng 1,5 gam chất X ở 127oC và 1,64atm, người ta thu được 0,4 lít khí. Định CTPT của X.
Bài 7 :Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam một ankan A thu 11,2 lit khí CO2 (đktc)Tìm công thức phân tử của A.
V. Sử dụng giá trị trung bình
Bước 1 :Đặt CTPT chung cho hai hợp chất hữu cơ 
Bước 2: Coi hỗn hợp hai chất hữu cơ là một chất hữu có m =mhh; số mol n= nhh =x+y. 
Bước 3 : Tính giá trị hoặc theo các phương pháp nêu trên CTPT các chất
Ghi nhớ: =; ĐK : n1 < < n2
Bài 1: Một hỗn hợp gồm 2 ankan đồng đẳng liên liếp có khối lượng 24,8 gam. Thể tích tương ứng là 11,2 lít (ở đktc). Công thức phân tử của 2 ankan là:
	A. CH4; C2H6	B. C2H6; C3H8	C. C3H8; C4H10	D. C4H10; C5H12
Bài 2: Đốt cháy 6,72 lít khí (ở đktc) 2 hidrocacbon cùng dãy đồng đẳng tạo thành 39,6 gam CO2 và 10,8 gam H2O. Công thức phân tử 2 hidrocacbon là:
	A. C2H6; C3H8	B. C2H2; C3H4	C. C3H8; C5H12	D. C2H2; C4H6
Bài 3: Cho 4,6g rượu đơn chức mạch hở X tác dụng với Na dư thấy thoát ra 1,12 lít khí hiđro (đktc). CTPT X là
A. CH3OH	B. C2H5OH	C. C3H5OH	D. C3H7OH
Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 ancol đơn chức kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng thu được 4,48 lít khí CO2 và 4,95gam H2O. CTPT của 2 ancol lần lượt là
	A. C2H5OH và C3H7OH	B. CH3OH và C2H5OH	
	C. C3H7OH và C4H9OH 	D. C4H9OH và C5H11OH
Bài 5: Hidro hóa hoàn toàn 3,7 gam hỗn hợp X gồm 2 andehit no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng được 3,9 gam hỗn hợp Y gồm 2 rượu. Hai andehit đó là: 
	A. HCHO và CH3CHO	B. CH3CHO và C2H5CHO
	C. C2H5CHO và C3H7CHO	D. C3H7CHO và C4H9CHO
VI . Biện luận xác định CTPT từ công thức nguyên
CT chung : CnH2n+2-x-2kXx với X là nhóm chức hóa học : -OH, -CHO, -COOH, -NH2
* Phương pháp :- Đưa CTPT về dạng CTCT có nhóm chức của nó.
Ghi nhớ :	 số H = 2 số C +2 – x – 2k
	hay	số H 2 số C + 2 - x
Bài 1: Biện luận xác định CTPT của (C2H5)n CT có dạng: C2nH5n
Ta có điều kiện: + Số nguyên tử H 2 số nguyên tử C +2
5n 2.2n+2 n 2
+ Số nguyên tử H là số chẳn n=2 CTPT: C4H10
Bài 2: Biện luận xác định CTPT (CH2Cl)n CT có dạng: CnH2nCln
Ta có ĐK: 	+ Số nguyên tử H 2 số nguyên tử C + 2 - số nhóm chức
2n 2.2n+2-n n 2.
+ 2n+n là số chẳn n chẳn n=2 CTPT là: C2H4Cl2.
Bài 3: Biện luận xác định CTPT (C4H5)n, biết nó không làm mất màu nước brom.
CT có dạng: C4nH5n, nó không làm mất màu nước brom nó là ankan loại vì 5n<2.4n+2 hoặc aren.
ĐK aren: Số nguyên tử H =2số C -6 5n =2.4n-6 n=2. Vậy CTPT của aren là C8H10.
Bài 4 : Một rượu no có công thức là (C2H5O)n. Biện luận để xác định CTPTcủa rượu đó.
+ Đưa CT trên về dạng cấu tạo : (C2H5O)n C2nH4n(OH)n
+ Đặt ĐK : số nguyên tử H = 2 số nguyên tử C + 2 – số nhóm chức
4n=2.2n+2-n n=2 Ct rượu là C4H8(OH)2
Bài 5: Một axit hữu cơ có CTPT là (C4H3O2)n, biết rằng axit hữu cơ này không làm mất màu dd nước brom. Xác định CTCT của axit ?
+ Đưa về dạng cấu tạo : (C4H3O2)n C4nH3nO2n C3nH2n(COOH)n
+ Do axit hữu cơ này không làm mất màu nước brom nên có 2 trường hợp :
* Axit này no : (k=0) loại vì theo ĐK : H=2C+2-số nhóm chức 2n=6n+2-n n<0.
* Axit này thơm : k=4 (do 3 lk tạo 3 lk đôi C=C và một lk tạo vòng benzen)
ĐK : H=2C+2-2k-số nhóm chức 2n=6n+2-8-n n=2. Vậy Ct của axit là C6H4(COOH)2 (vẽ CTCT : có 3 CT).