-
1
Xác định phương trình tính phần trăm khối lượng trong hợp chất. Công thức cơ bản tính phần trăm khối lượng trong hợp chất là: phần trăm khối lượng = [khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất] x 100. Khối lượng mol nguyên tố là khối lượng của một mol nguyên tố trong khi khối lượng phân tử là khối lượng của một mol hợp chất.[6] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn Sau cùng bạn phải nhân với 100 để có giá trị phần trăm.[7] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn
- Viết phương trình khi bắt đầu giải bài toán: phần trăm khối lượng = [khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất] x 100.
- Đơn vị của hai giá trị trên là gam trên mol [g/mol].
- Khi đề bài không cho khối lượng, bạn có thể sử dụng khối lượng mol để tính phần trăm khối lượng của nguyên tố.
- Ví dụ 1: Tính phần trăm khối lượng của hiđro trong một phân tử nước.
- Ví dụ 2: Tính phần trăm khối lượng của cacbon trong một phân tử glucozơ.
-
2
Viết công thức hóa học. Nếu đề bài không cho công thức hóa học của mỗi hợp chất, bạn cần phải viết chúng ra. Nếu đề bài cho công thức hóa học thì bạn bỏ qua bước này và chuyển đến bước "Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố".
- Ví dụ 1: Viết công thức hóa học của nước, H2O.
- Ví dụ 2: Viết công thức hóa học của glucozơ, C6H12O6.
-
3
Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong hợp chất. Tra trọng lượng phân tử của mỗi nguyên tố trong công thức hóa học trên bảng tuần hoàn. Khối lượng nguyên tố thường được viết bên dưới ký hiệu hóa học. Viết ra khối lượng của mỗi nguyên tố trong hợp chất.[8] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn
- Ví dụ 1: Chúng ta tra được nguyên tử khối của oxi là 15,9994; và nguyên tử khối của hiđro là 1,0079.[9] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn
- Ví dụ 2: Chúng ta tra được nguyên tử khối của cacbon là 12,0107; oxi là 15,9994; và hiđro là 1,0079.
-
4
Nhân nguyên tử khối với tỷ số mol. Xác định số mol [tỷ số mol] của mỗi nguyên tố trong hợp chất hóa học. Tỷ số mol được tính bằng con số nhỏ bên dưới trong công thức hóa học của hợp chất. Nhân nguyên tử khối của mỗi nguyên tố với tỷ số mol.[10] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn
- Ví dụ 1: Hiđro có chỉ số dưới là hai trong khi oxi có chỉ số dưới là 1. Vì vậy, nhân khối lượng phân tử của hiđro với 2, 1,00794 X 2 = 2,01588; và khối lượng phân tử của oxi là 15,9994 [nhân với một].
- Ví dụ 2: Cacbon có chỉ số dưới là 6, hiđro là 12, và oxi là 6. Nhân nguyên tử khối của mỗi nguyên tố với chỉ số dưới ta được:
- Cacbon [12,0107*6] = 72,0642
- Hiđro [1,00794*12] = 12,09528
- Oxi [15,9994*6] = 95,9964
-
5
Tính khối lượng tổng của hợp chất. Cộng khối lượng của tất cả nguyên tố trong hợp chất. Bạn có thể tính khối lượng tổng của hợp chất thông qua các khối lượng được tính theo tỷ số mol. Con số này sẽ là mẫu số trong phương trình phần trăm khối lượng.[11] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn
- Ví dụ 1: Cộng 2,01588 g/mol [khối lượng của hai mol nguyên tử hiđro] với 15,9994 g/mol [khối lượng của một mol nguyên tử oxi] ta được 18,01528 g/mol.
- Ví dụ 2: Cộng tất cả khối lượng với nhau: cacbon + hiđro + oxi = 72,0642 + 12,09528 + 95,9964 = 180,156 g/mol.
-
6
Xác định khối lượng nguyên tố cần tính phần trăm khối lượng. Khi đề bài yêu cầu tìm "phần trăm khối lượng", nghĩa là bạn phải tìm khối lượng của một nguyên tố cụ thể trong hợp chất theo tỷ lệ phần trăm với tổng khối lượng của tất cả các nguyên tố. Xác định và viết ra khối lượng của nguyên tố đó. Khối lượng này là khối lượng được tính theo tỷ số mol. Số này chính là tử số trong phương trình phần trăm khối lượng.[12] X Nguồn nghiên cứu Đi tới nguồn
- Ví dụ 1: Khối lượng của hiđro trong hợp chất là 2,01588 g/mol [khối lượng của hai mol nguyên tử hiđro].
- Ví dụ 2: Khối lượng của cacbon trong hợp chất là 72,0642 g/mol [khối lượng của sáu mol nguyên tử cacbon].
-
7
Thay các biến số vào phương trình phần trăm khối lượng. Sau khi xác định được giá trị của mỗi biến số, bạn chỉ cần thay chúng vào phương trình được xác định trong bước đầu tiên: phần trăm khối lượng = [khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất] x 100.
- Ví dụ 1: phần trăm khối lượng = [khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất] x 100 = [2,1588/18,1528] x 100.
- Ví dụ 2: phần trăm khối lượng = [khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất] x 100 = [72,0642/180,156] x 100.
-
8
Tính phần trăm khối lượng. Bây giờ phương trình đã được điền đầy, bạn chỉ cần tính phần trăm khối lượng. Lấy khối lượng của nguyên tố chia cho tổng khối lượng hợp chất, rồi nhân với 100. Đây chính là phần trăm khối lượng của nguyên tố trong hợp chất.
- Ví dụ 1: phần trăm khối lượng = [2,01588/18,01528] x 100 = 0,11189 x 100 = 11,18%. Vì vậy, phần trăm khối lượng của nguyên tử hiđro trong phân tử nước là 11,18%.
- Ví dụ 2: phần trăm khối lượng = [khối lượng mol nguyên tố/khối lượng phân tử của hợp chất] x 100 = [72,0642/180,156] x 100 = 0,4000 x 100 = 40,00%. Vì vậy, phần trăm khối lượng của nguyên tử cacbon trong phân tử glucozơ là 40,00%.
Hợp chất X [chứa C, H, O, N] có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất, vừa tác dụng với axit vừa tác dụng với kiềm. Trong X, % khối lượng của nguyên tố C, H, N lần lượt là 40,449%; 7,865%; 15,73%. Khi cho 4,45 g X phản ứng hoàn toàn với NaOH [đun nóng] được 4,85 g muối khan. Nhận định nào về X sau đây không đúng?
Lời giải chi tiết:
%mO = 100 - [40,449 + 7,865 + 15,73] = 35,956 [%]
Ta có:
\[\begin{array}{l}{n_C}:{n_H}:{n_O}:{n_N} = \frac{{\% {m_C}}}{{12}}:\frac{{\% {m_H}}}{1}:\frac{{\% {m_O}}}{{16}}:\frac{{\% {m_N}}}{{14}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{{40,449}}{{12}}:\frac{{7,865}}{1}:\frac{{35,956}}{{16}}:\frac{{15,73}}{{14}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 3:7:2:1\end{array}\]
→ CTPT trùng với CTĐGN là C3H7O2N
Ta có: \[{n_X} = \frac{{4,45}}{{89}} = 0,05[mol]\]→ nmuối = nX = 0,05 mol
→ Mmuối = 4,85 : 0,05 = 97
→ Muối là H2NCH2COONa
→ X là H2NCH2COOCH3
Vậy:
- A, B, D đúng
- C sai, X không phải là đồng đẳng của glyxin.
Đáp án C
Page 2
| Quảng cáo |
I. Công thức đơn giản nhất
1. Định nghĩa
Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
2. Cách thiết lập công thức đơn giản nhất
Thiết lập công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ CxHyOz là tìm tỉ lệ:
$x:y:z = {n_C}:{n_H}:{n_O}$
$ = \frac{{{m_C}}}{{12,0}}:\frac{{{m_H}}}{{1,0}}:\frac{{{m_O}}}{{16,0}}$
dưới dạng tỉ lệ giữa các số nguyên tối giản.
Trong thực tế, ta thường xác định công thức đơn giản nhất dựa vào phần trăm khối lượng các nguyên tố như sau:
$x:y:z = \frac{{\% C}}{{12,0}}:\frac{{\% H}}{{1,0}}:\frac{{\% O}}{{16,0}}$
Sau đó biến đổi về tỉ lệ giữa các số nguyên tối giản.
Thí dụ: Kết quả phân tích nguyên tố hợp chất X cho biết %C = 40,00%; %H = 6,67%, còn lại là oxi. Lập công thức đơn giản nhất của X.
Giải:
Gọi công thức phân tử của X là CxHyOz [với x, y, z nguyên dương].
Từ kết quả phân tích định lượng, lập được hệ thức:
$x:y:z = \frac{{\% C}}{{12,0}}:\frac{{\% H}}{{1,0}}:\frac{{\% O}}{{16,0}}$
$ = \frac{{40,00}}{{12,0}}:\frac{{6,67}}{{1,0}}:\frac{{53,33}}{{16,0}}$
$= 3,33:6,67:3,33 $
$=1:2:1$
Vậy công thức đơn giản nhất của X là CH2O.
II. Công thức phân tử
1. Định nghĩa
Công thức phân tử là công thức biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.
2. Quan hệ giữa công thức phân tử và công thức đơn giản nhất
- Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong công thức phân tử là số nguyên lần số nguyên tử của nó trong công thức đơn giản nhất.
- Trong nhiều trường hợp, công thức phân tử cũng chính là công thức đơn giản nhất.
Thí dụ: Ancol etylic C2H6O, metan CH4,...
- Một số chất có công thức phân tử khác nhau nhưng có cùng một công thức đơn giản nhất.
Thí dụ: Axetilen C2H2 và benzen C6H6; axit axetic C2H4O2 và glucozơ C6H12O6, …
3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ
a. Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố
Xét sơ đồ: ${C_x}{H_y}{O_z} \to xC + yH + zO$
Khối lượng: M [g] 12,0.x [g] 1,0.y [g] 16,0.z [g]
Thành phần phần trăm khối lượng: 100% % C % H % O
Suy ra:
$x = \frac{{M.\% C}}{{12,0.100\% }}$
$y = \frac{{M.\% H}}{{1,0.100\% }}$
$z = \frac{{M.\% O}}{{16,0.100\% }}$
Thí dụ: Phenolphtalein - chất chỉ thị màu dùng nhận biết dung dịch bazơ - có phần trăm khối lượng C, H và O lần lượt bằng 75,47%, 4,35% và 20,18%. Khối lượng mol phân tử của phenolphtalein bằng 318,0 g/mol. Hãy lập công thức phân tử của phenolphtalein.
Giải:
Ta
thấy %C + %H + %O = 100%
$\Rightarrow$ Thành phần phân tử phenolphtalein gồm ba nguyên tố
C, H, O nên ta đặt công thức phân tử là CxHyOz
[với x, y, z nguyên dương].
Ta có:
$x = \frac{{318,0.\% 75,47}}{{12,0.100\% }}=20$
$y = \frac{{318,0.\% 4,35}}{{1,0.100\% }}=14$
$z = \frac{{318,0.\% 20,18}}{{16,0.100\% }}=4$
Công thức phân tử của phenolphtalein là C20H14O4.
b. Thông qua công thức đơn giản nhất
Thí dụ: Chất hữu cơ X có công thức đơn giản nhất CH2O và có khối lượng mol phân tử bằng 60,0 g/mol. Xác định công thức phân tử của X.
Giải:
Công thức phân tử của X là [CH2O]n hay CnH2nOn.
Từ $M_X = [12,0 + 2.1,0 + 16,0].n = 60,0$ $\Rightarrow$ $n = 2$
Vậy X có công thức phân tử C2H4O2.c. Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy
Thí dụ: Hợp chất Y chứa các nguyên tố C, H, O. Đốt cháy hoàn toàn 0,88 gam Y thu được 1,76 gam CO2 và 0,72 gam H2O. Tỉ khối hơi của Y so với không khí xấp xỉ 3,04. Xác định công thức phân tử của Y.
Giải:
Mϒ= 29,0. 3,04 ≈ 88,0 [g/mol];
$n_Y =\frac{{0,88}}{{88,0}}= 0,010$ [mol];
${n_{C{O_2}}} = \frac{{1,76}}{{44,0}} = 0,040$ [mol];
${n_{{H_2}O}} = \frac{{0,72}}{{18,0}} = 0,040$ [mol].
Đặt công thức phân tử của Y là CxHyOz [với x, y, z nguyên dương].
Phương trình hóa học của phản ứng cháy:
${C_x}{H_y}{O_z}
+ [x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2}]{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}xC{O_2} +
\frac{y}{2}{H_2}O$
1 mol x mol $\frac{y}{2}$ mol
0,10 mol 0,040 mol 0,040 mol
Từ tỉ lệ:
$\frac{1}{{0,010}} = \frac{x}{{0,040}} = \frac{y}{{2.0,040}}$
Ta được: $x= 4$; $y = 8$
Từ $M_X = 12,0.4 + 1,0.8 + 16,0.z = 88,0$
$\Rightarrow$ $z = 2$
Vậy, công thức phân tử của Y là C4H8O2
Page 2
SureLRN