Giải SGK Hóa 11 CTST Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ có đáp án

Thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ (C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$N$_{t}$) từ dữ liệu phân tích nguyên tố và phân tử khối (M) được khái quát như sau:

Với x, y, z, t lần lượt là số nguyên tử C, số nguyên tử H, số nguyên tử O, số nguyên tử N;

%m$_{C}$; %m$_{H}$; %m$_{O}$; %m$_{N}$ lần lượt là % khối lượng của các nguyên tố C, H, O, N trong hợp chất hữu cơ.

Quan sát Hình 10.1 xác định được:

+ Phân tử khối của naphthalene là: 128;

+ Phân tử khối của phenol là: 94.

%m$_{O}$ = 100% - 32% - 6,67% - 18,67% = 42,66%.

Đặt công thức phân tử của Y là C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$N$_{t}$.

Từ phổ khối lượng của Y xác định được: M$_{Y}$ = 75.

Vậy:

$x=\frac{\%{m}_{C}}{12}\times \frac{M}{100}=\frac{32}{12}\times \frac{75}{100}=2.$

$y=\frac{\%{m}_{H}}{1}\times \frac{M}{100}=\frac{6{,}67}{1}\times \frac{75}{100}=5.$

$z=\frac{\%{m}_{O}}{16}\times \frac{M}{100}=\frac{42{,}66}{16}\times \frac{75}{100}=2.$

$t=\frac{\%{m}_{N}}{14}\times \frac{M}{100}=\frac{18{,}67}{14}\times \frac{75}{100}=1.$

Công thức phân tử của Y: C$_{2}$H$_{5}$O$_{2}$N.

%m$_{H}$ = 100% - 62,07% - 27,59% = 10,34%.

Đặt công thức phân tử của acetone là: C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$.

Từ phổ khối lượng của acetone xác định được M$_{acetone}$ = 58.

Ta có:

$x=\frac{\%{m}_{C}}{12}\times \frac{M}{100}=\frac{62{,}07}{12}\times \frac{58}{100}=3.$

$y=\frac{\%{m}_{H}}{1}\times \frac{M}{100}=\frac{10{,}34}{1}\times \frac{58}{100}=6.$

$z=\frac{\%{m}_{O}}{16}\times \frac{M}{100}=\frac{27{,}59}{16}\times \frac{58}{100}=1.$

Công thức phân tử của acetone là: C$_{3}$H$_{6}$O.

%m$_{O}$ = 100% - 52,17% - 13,04% = 34,79%.

Đặt công thức phân tử của X là: C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$.

Từ phổ khối lượng của X xác định được M$_{X}$ = 46.

Ta có:

$x=\frac{\%{m}_{C}}{12}\times \frac{M}{100}=\frac{52{,}17}{12}\times \frac{46}{100}=2.$

$y=\frac{\%{m}_{H}}{1}\times \frac{M}{100}=\frac{13{,}04}{1}\times \frac{46}{100}=6.$

$z=\frac{\%{m}_{O}}{16}\times \frac{M}{100}=\frac{34{,}79}{16}\times \frac{46}{100}=1.$

Công thức phân tử của X là: C$_{2}$H$_{6}$O.