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

- Dựa vào kết quả phân tích nguyên tố và kết quả phổ khối lượng ta có được dữ kiện của chất X trên.

- X được tạo nên từ các nguyên tố C, H, O; tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố này tương ứng là 2 : 6 : 1 nên X có công thức đơn giản nhất là: C$_{2}$H$_{6}$O.

Vậy công thức phân tử của X có dạng: (C$_{2}$H$_{6}$O)$_{n}$.

Phân tử khối của X là 46 nên (12.2 + 6 + 16).n = 46 Þ n = 1.

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

Lời giải:

%O = 100% - %C - %H = 100% - 52,17% - 13,04% = 34,79%.

Đặt công thức đơn giản nhất của hợp chất X là: C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$. Ta có:

x : y : z = $\frac{\%C}{12}:\frac{\%H}{1}:\frac{\%O}{16}=\frac{52{,}17}{12}:\frac{13{,}04}{1}:\frac{34{,}79}{16}$= 4,3475 : 13,04 : 2,17 = 2 : 6 : 1.

Vậy công thức đơn giản nhất của X là: C$_{2}$H$_{6}$O.

Công thức phân tử của propene có dạng: (CH$_{2}$)$_{n}$.

Phân tử khối của propene là 42 Þ 14n = 42 Þ n = 3.

Vậy công thức phân tử của propene là C$_{3}$H$_{6}$.

Đối với các hợp chất đơn giản, mảnh ion phân tử (kí hiệu là [M$^{+}$]) thường ứng với mảnh có giá trị m/z lớn nhất.

Vậy trên phổ MS có nhiều tín hiệu (peak), thường tín hiệu có giá trị lớn nhất cho biết phân tử khối của chất.

- Công thức phân tử bằng số nguyên lần công thức thực nghiệm.

- Cần biết thêm phân tử khối của chất để xác định công thức phân tử sau khi biết công thức thực nghiệm.

- Ví dụ:

Từ công thức thực nghiệm của ethanol là C$_{2}$H$_{6}$O và phân tử khối ethanol là 46 ta dễ dàng xác định được công thức phân tử của ethanol như sau:

+ Công thức phân tử của ethanol theo công thức thực nghiệm: (C$_{2}$H$_{6}$O)$_{n}$.

+ Phân tử khối của ethanol là 46 nên (12.2 + 6 + 16).n = 46 Þ n = 1.

Vậy công thức phân tử của ethanol là: C$_{2}$H$_{6}$O.

- Công thức phân tử của A theo công thức thực nghiệm là: (CH$_{2}$O)$_{n}$.

Dựa vào kết quả phổ MS xác định được phân tử khối chất A là 60.

Þ (12 + 2.1 + 16).n = 60 Þ n = 2.

Vậy công thức phân tử chất A là: C$_{2}$H$_{4}$O$_{2}$.

- Công thức phân tử của B theo công thức thực nghiệm là: (CH$_{2}$O)$_{m}$.

Dựa vào kết quả phổ MS xác định được phân tử khối chất B là 90.

Þ (12 + 2.1 + 16).n = 90 Þ n = 3.

Vậy công thức phân tử chất B là: C$_{3}$H$_{6}$O$_{3}$.

a) Ta có 85,7% + 14,3% = 100%.

Vậy Y là hydrocarbon do phân tử Y chỉ chứa hai nguyên tố carbon và hydrogen.

b) Đặt công thức đơn giản nhất của Y có dạng: C$_{x}$H$_{y}$. Ta có:

$x:y=\frac{\%C}{12}:\frac{\%H}{1}=\frac{85{,}7}{12}:\frac{14{,}3}{1}=7{,}14:14{,}3=1:2.$

Vậy công thức đơn giản nhất của Y là CH$_{2}$.

c) Công thức phân tử của Y theo công thức thực nghiệm là: (CH$_{2}$)$_{n}$.

Phân tử khối của Y là 56 nên (12 + 2.1)n = 56 Þ n = 4.

Vậy công thức phân tử của Y là C$_{4}$H$_{8}$.

Đặt công thức đơn giản nhất của safrol là C$_{x}$H$_{y}$O$_{z}$. Ta có:

$x:y:z=\frac{\%C}{12}:\frac{\%H}{1}:\frac{\%O}{16}=\frac{74{,}07}{12}:\frac{6{,}18}{1}:\frac{19{,}75}{16}=6{,}1725:6{,}18:1{,}234=5:5:1.$

Vậy công thức đơn giản nhất của safrol là C$_{5}$H$_{5}$O.

Công thức phân tử của safrol theo công thức thực nghiệm là: (C$_{5}$H$_{5}$O)$_{n}$.

Phân tử khối của safrol là 162 nên:

(5.12 + 5.1 + 1.16).n = 162 Þ n = 2.

Vậy công thức phân tử của safrol là: C$_{10}$H$_{10}$O$_{2}$.