Xác định CTPT dựa vào khối lượng

BÀI TOÁN LẬP CTPT HYDROCACBON

I Phương pháp khối lượng hay % khối lượng.

1)    Phương pháp giải :

Bước 1 : Tìm M_A : tùy theo giả thiết đề bài cho mà sử dụng các cách tính sau để tìm M_A. Tìm M_A dựa trên các khái niệm cơ bản,các định luật cơ bản. Có nhiều cách để tìm khối lượng phân tử, tùy từng giả thiết đề bài cho mà dùng cách tính thích hợp.

1, Dựa vào khối lượng riêng D_A (đktc)

=>M_A = 22,4 . D_A với D_A đơn vị g/l

2,  Dựa vào tỉ khối hơi của chất hữu cơ A

          M_A = M_B . d_A/B

          M_A = 29 . D_A/KK

3, Dựa vào khối lượng (mA) của một thể tích VA khí A ở đktc

          M_A = (22,4 . m_A)/V_A

          m_A: khối lượng khí A chiếm thể tích V_A ở đktc

4, Dựa vào biểu thức phương trình Mendeleep – Claperon:

          Cho M_A (g) chất hữu cơ A hóa hơi chiếm thể tích V_A (lit) ở nhiệt độ T=t+273 (⁰K) và áp suất P(atm)

          

5, Dựa vào định luật Avogadro:

Định luật : Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, mọi thể tích khí bằng nhau đều chứa cùng một số phân tử khí.

Bước 2 : Đặt CTPT chất  A: C_XH_Y

 Xác định thành phần các nguyên tố trong hydrocacbon.

Cách 1 : Dùng khi đề bài

_–          Không cho khối lượng hydrocacbon đem đốt cháy

_–          Tính được m_C, m_H từ m_CO2, m_H2O     

*Tính khối lượng các nguyên tố có trong A và m_A (g) chất A. 

–

=> CTTN : (C_αH_β)_n

-Xác định n: biện luận từ CTTN để suy ra CTPT đúng của A :

          y≤ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ≥ 1, nguyên dương.

=>Từ đó xác định được CTPT đúng của chất hữu cơ A.

Lưu ý: Khi bài toán yêu cầu xác định CTĐG nhất của chất hữu cơ A (hay CTN của A) hoặc khi đề không cho dữ kiện để tìm M_A thì ta làm theo cách trên.

2)    Các ví dụ :

Ví dụ 1:Một hydrocacbon A có thành phần nguyên tố: %C = 84,21; %H = 15,79; Tỉ khối hơi đối với không khí bằng dA/KK = 3,93. Xác định CTPT của A

Giải :

Bước 1 : Tính M_A:

Biết d_A/KK => M_A = M_KK. d_A/KK = 29.3,93 = 114

Bước 2 : Đặt A : C_XH_Y

Suy ra CTPT A : C₈H₁₈

Ví dụ 2 :Một hydrocacbon A ở thể khí có thể tích gấp 4 lần thể tích của lưu huỳnh đioxit có khối lượng tương đương trong cùng điều kiện. Sản phẩm cháy của A dẫn qua bình đựng nước vôi trong dư thì có 1g kết tủa đồng thời khối lượng bình tăng 0,8g. Tìm CTPT A.

Giải :

*Tìm M_A :

1VA = 4VSO₂(ở cùng điều kiện)

=>nA = 4nSO₂

Cách 1 : giải theo phương pháp khối lượng hay % khối lượng :

Đặt  A : C_XH_Y

Bình đựng Ca(OH)₂ hấp thụ CO₂ và H₂O

                   Ca(OH)₂ + CO₂ => CaCO₃ ↓ + H₂O

m↓ = mCaCO3 = 1g

nCO₂ = nCaCO₃ = 1/100 = 0,01mol

=>nC = nCO₂ = 0,01 mol => mC = 12.0,01 = 0,12g

                                      mCO₂ = 0,01.44 = 0,44g

∆m_binh = mCO₂ + mH₂O

          =>mH₂O = 0,8-0,44 = 0,36g

Vậy CTPT của A : CH₄

Cách 2 : Biện luận dựa vào điều kiện y ≤ 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x ≥ 1, nguyên => x = 1 và y = 4 => CTPT A.