Giải bài 4 trang 118 - SGK môn Hóa học lớp 11 nâng cao
Hãy thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ trong mỗi trường hợp sau:
a) Đốt cháy hoàn toàn 10 mg hợp chất hữu cơ X sinh ra 33,85 mg \(CO_2\) và 6,95 mg \(H_2O\). Tỉ khối hơi của chất đó đối với không khí là 2,69.
b) Đốt cháy hoàn toàn 28,2 mg hợp chất hữu cơ Z và cho sản phẩm sinh ra lần lượt đi qua các bình đựng \(CaCl_2\), khan và \(KOH\) dư thấy bình \(CaCl_2\) tăng thêm 19,4 mg còn bình dựng KOH tăng thêm 80 mg. Mặt khác khi đốt cháy 18,6 mg chất đó sinh ra 2,24 ml nitơ (đktc). Biết rằng phân tử chất đó chỉ chứa một nguyên tử niơ.
a.
\(\begin{align} & {{n}_{C}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,77\,{{.10}^{-3}}mol;\,{{n}_{H}}=2{{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,{{77.10}^{-3}}\,mol \\ & \Rightarrow {{m}_{O}}=(10-0,77.12-0,77.1){{.10}^{-3}}\approx 0\,gam \\ \end{align} \)
Gọi công thức phân tử của Y là \({{C}_{x}}{{H}_{y}}\)
Ta có \(x:y=1:1\Rightarrow\) Y có công thức đơn giản nhất là CH
Khối lượng bình \(CaC{{l}_{2}}\) tăng chính là khối lượng nước tạo thành
\({{n}_{H}}=2{{n}_{{{H}_{2}}O}}\approx 2,{{15.10}^{-3}}\,mol\Rightarrow \%{{m}_{H}}=\frac{2,{{15.10}^{-3}}}{28,{{2.10}^{-3}}}.100\%\approx 7,6\%\)
Khối lượng dung dịch KOH tăng chính là khối lượng của \(C{{O}_{2}}\) tạo thành
\({{n}_{C}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}\approx 1,{{8.10}^{-3}}\,mol\Rightarrow \%{{m}_{C}}=\frac{1,{{8.10}^{-3}}.12}{28,{{2.10}^{-3}}}.100\%\approx 76,6\% {{n}_{N}}=2{{n}_{{{N}_{2}}}}={{2.10}^{-4}}\,mol\Rightarrow \%{{m}_{N}}=\frac{{{2.10}^{-4}}.14}{18,{{6.10}^{-3}}}\approx 15,1\% \Rightarrow \%{{m}_{O}}=0\%\)
Gọi công thức phân tử của Z là \({{C}_{x}}{{H}_{y}}{{N}_{t}}\)
Ta có \(x:y:z={{n}_{C}}:{{n}_{H}}:{{n}_{N}}\approx 6:7:1\). Vì Z có 1 nguyên tử N trong phân tử nên công thức phân tử của Z là \({{C}_{6}}{{H}_{7}}N\)
Ghi nhớ:
Đốt cháy chất hữu cơ dẫn sản phẩm cháy qua dung dịch bình đựng \(CaCl_2\) thì nước bị hấp thụ, dẫn tiếp sản phẩm qua dung dịch \(KOH\) thì \(CO_2\) bị hấp thụ.