Giải Hóa 11 Kết nối tri thức Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Mở đầu: Làm thế nào để lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ từ dữ liệu phân tích nguyên tố và phân tử khối.

Lời giải:

Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ (CxHyOz):

Công thức đơn giản nhất (CpHqOr);

CxHyOz = (CpHqOr)n

(p, q, r là các số nguyên tối giản; x, y, z, n là các số nguyên dương).

I. Công thức phân tử

Hoạt động nghiên cứu: Hãy viết công thức phân tử của các hợp chất hữu cơ có mô hình cho dưới đây:

Lời giải:

Methane: CH4;

Ethane: C2H6;

Ethylene: C2H4;

Ethyl chloride: C2H5Cl;

Ethanol: C2H6O.

Câu hỏi 1: Khi nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu quế, người ta thu được nhiều hợp chất hữu cơ trong đó có cinnamaldehyde và o – methoxycinnamaldehyde với công thức cấu tạo:

Hãy viết công thức phân tử và công thức đơn giản nhất của các hợp chất này.

Lời giải:

Câu hỏi 2: Viết công thức đơn giản nhất của các hợp chất hữu cơ có công thức phân tử sau:

a) C3H8.                           b) C3H6O2;

c) C4H10O;                       d) C4H8O2.

Lời giải:

II. Lập phân thức phân tử hợp chất hữu cơ

Hoạt động nghiên cứu: Hãy gán các chất hữu cơ sau: C6H6; C3H8O; C4H8O2 vào các phổ khối lượng tương ứng dưới đây.

Lời giải:

a) C3H8O

b) C6H6

c) C4H8O2

Hoạt động nghiên cứu: Camphor (có trong cây long não) là một chất rắn kết tinh màu trắng hay trong suốt giống như sáp với mùi thơm đặc trưng, thường dùng trong y học. Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong camphor lần lượt là 78,94% carbon, 10,53% hydrogen và 10,53% oxygen. Từ phổ khối lượng của camphor xác định được giá trị m/z của peak [M+] bằng 152.

Hãy lập công thức phân tử của camphor theo các bước:

- Lập công thức đơn giản nhất của camphor.

- Xác định phân tử khối.

- Xác định công thức phân tử của camphor.

Lời giải:

Đặt công thức phân tử của camphor có dạng: CxHyOz.

- Lập công thức đơn giản nhất của camphor:

Ta có: x : y : z = $\frac{\%m_C}{12}:\frac{\%m_H}{1}:\frac{\%m_O}{16}=\frac{78,94}{12}:\frac{10,53}{1}:\frac{10,53}{16}$ = 10 : 16 : 1.

Vậy công thức đơn giản nhất của camphor là: C10H16O.

- Từ phổ khối lượng xác định được phân tử khối của camphor là: 152.

- Mối quan hệ giữa công thức phân tử và công thức đơn giản nhất như sau:

CxHyOz = (C10H16O)n

Þ (12.10 + 16.1 + 16).n = 152 Þ n = 1.

Vậy công thức phân tử của camphor là: C10H16O.

Câu hỏi 3: Eugenol là thành phần chính trong tinh dầu đinh hương hoặc tinh dầu hương nhu. Chất này được sử dụng làm chất diệt nấm, dẫn dụ côn trùng. Phân tích phần trăm khối lượng các nguyên tố cho thấy, eugenol có 73,17% carbon; 7,31% hydrogen, còn lại là oxygen. Lập công thức phân tử của eugenol, biết rằng kết quả phân tích phổ khối lượng cho thấy phân tử khối của eugenol là 164.

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của eugenol là CxHyOz.

Ta có: x:y:z =  = p:q:r = 5:6:1

Công thức đơn giản nhất: C5H6O

Phân tử khối của eugenol là 164.

Mà CxHyOz = (CpHqOr)n ⇒ 164 = 82.n ⇒ n = 2

Công thức phân tử của eugenol là C10H12O2.