SKKN PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ

PHÒNG GD-ĐT THĂNG BÌNH
TRƯỜNG THCS LÝ THƯỜNG KIỆT
*************

Đề tài:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LẬP CÔNG THỨC
PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ DÀNH
CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ

Người thực hiện : Vương Thị Hồng Phượng
Chức vụ : Giáo viên
Tổ : Hoá - Sinh - Nhạc
Năm học : 2009-2010
Tháng 01 năm 2010
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Trong thời đại khoa học thông tin ngày nay đòi hỏi con người phải có một
trình độ khoa học nhất định. Vì vậy mục tiêu của giáo dục đào tạo là bồi dưỡng
con người trở thành lao động có tư duy sáng tạo và xử lí thông tin một cách
nhanh chóng, chính xác và khoa học. Để đạt được điều đó hơn bao giờ hết chúng
ta cần phải chú ý nâng cao chất lượng học tập của học sinh ở trường phổ thông.
Môn Hoá Học ở trường phổ thông có một vị trí và ý nghĩa rất quan trọng
đối với việc giáo dục thế hệ trẻ. Bước đầu hình thành cho học sinh những khái
niệm về hoá học và sự biến đổi về tính chất của các chất. Giúp cho học sinh hiểu
được hoá học có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống xã hội, từ đó có cái nhìn
và thái độ đúng đắn đối với môn học.
Với xu hướng phát triển của giáo dục hiện nay đối với nhiều bộ môn nói
chung và bộ môn hoá học nói riêng là tăng cường việc kiểm tra trắc nghiệm trong
việc đánh giá kết quả học sinh. Vì vậy việc định dạng bài tập để chọn ra cách giải
nhanh các bài tập để chọn ra cách giải nhanh các bài tập hoá học là hết sức cần
thiết.
Với đặc điểm của học sinh lớp 9, mới bắt đầu tiếp xúc với phân môn Hoá

học hữu cơ nên việc định dạng bài tập để tìm ra hướng giải đúng và nhanh là hết
sức khó khăn đối với học sinh. Trước thực tế đó qua kinh nghiệm của nhiều năm
giảng dạy tôi đã đúc kết và rút ra kinh nghiệm và viết nên đề tài “Các phương
pháp lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ dành cho học sinh THCS”.
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN:
Theo nghị quyết hội nghị lần thứ IV Ban chấp hành Trung ương Đảng
Cộng sản Việt Nam (khoá VII, 1993) đã chỉ rõ: Mục tiêu giáo dục - đào tạo phải
hướng vào đào tạo những con người lao động, tự chủ, sáng tạo, có năng lực giải
quyết những vấn đề thường gặp, qua đó mà góp phần tích cực thực hiện mục tiêu
lớn của đất nước là dân giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh.
Về phương pháp giáo dục, phải khuyến khích tự học, phải áp dụng những phương
pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng
lực giải quyết vấn đề.
Nghị quyết hội nghị lần thứ II Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản
Việt Nam (khoá VIII, 1997) tiếp tục khẳng định: “Phải đổi mới phương pháp
giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy
sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và
phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự
học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học”.
2
Các quan điểm trên đây đã được pháp chế hoá trong luật giáo dục (2005).
Điều 28.2 viết: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự
giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học,
môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức
vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học
sinh”.
III. CƠ SỞ THỰC TIỄN:
Bài tập Hoá học hữu cơ là một bài tập khó đặc biệt là bài tập lập công thức
phân tử hợp chất hữu cơ cho học sinh trung học cơ sở. Thế nhưng, trong nội dung
của chương trình học không có một tiết học riêng giới thiệu về cách lập công

thức phân tử hợp chất hữu cơ. Do đó việc nhận dạng, định hướng và tìm ra
phương pháp giải là một vấn đề hết sức khó khăn đối với học sinh nhất là học
sinh có sức học trung bình, yếu, kém. Xuất phát từ thực tế đó qua kinh nghiệm
giảng dạy tôi đã rút ra những kinh nghiệm và viết nên đề tài với mong muốn giải
quyết được những khó khăn đối với học sinh, kích thích học sinh có lòng yêu
thích môn học hơn nữa.
Tuỳ vào điều kiện thời gian và mức độ nhận thức của học sinh giáo viên có
thể chọn những nội dung phù hợp nhất để truyền đạt đến học sinh. Đề tài này có
thể được vận dụng trong các tiết luyện tập, tiết học tự chọn hay bồi dưỡng học
sinh giỏi.
IV. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
Thông qua kinh nghiệm của quá trình giảng dạy và nghiên cứu tài liệu tôi
có thể chia các bài tập lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ thành ba dạng
lớn.
Dạng 1: Lập công thức phân tử theo phương pháp khối lượng.
Dạng 2: Lập công thức phân tử theo phương pháp thể tích.
Dạng 3: Lập công thức phân tử theo phương pháp biện luận.
Tuỳ vào từng đối tượng học sinh giáo viên có thể lựa chọn từng trường
hợp cụ thể giảng dạy cho phù hợp.
A. Dạng 1: Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ theo phương
pháp khối lượng.
Đây là dạng toán cơ bản nhất mà yêu cầu tất cả các đối tượng học sinh phải
nắm bắt được. Giáo viên có thể cung cấp nội dung của phương pháp này trong
tiết luyện tập, nếu trường nào có điều kiện giáo viên có thể truyền đạt đến học
sinh trong tiết học tự chọn hay tiết phụ đạo thì hiệu quả sẽ cao hơn.
Nội dung của phương pháp này có thể được tóm tắt như sau:
3
1. Giả thiết bài toán:
Đốt cháy a (gam) hợp chất hữu cơ A thu được
2

CO
m
,
OH
m
2
và
2
N
m
(nếu có).
Để cho giả thiết tính M khối lượng mol của A (m
A
) yêu cầu lập công thức
phân tử của A.
2. Các bước lập công thức phân tử:
Với giả thiết trên ta lập công thức phân tử A theo các bước sau:
Bước 1: Định lượng các nguyên tố trong A.
- Tìm cacbon: Dựa vào CO
2
m
C
=
44
12
2
CO
m
=
11

3
2
CO
m
hoặc m
C
=
2
CO
n
.12
- Tìm hidro: Dựa vào H
2
O.
m
H
=
18
2
2
OH
m
=
9
2
OH
m
hoặc m
H
= 2.

OH
n
2
- Tìm nitơ: Dựa vào N
2
.
m
N
=
2
N
m
hoặc m
N
=
2
N
n
.28
- Tìm oxi: Dùng phương pháp loại suy.
M
o
= a - (m
C
+ m
H
= m
N
)
Bước 2: Tính khối lượng phân tử gần đúng của hợp chất hữu cơ.

- Dựa vào tỉ khối hơi.
d
A/B
=
B
A
M
M
-> m
A
= d
A/B.
M
B
Nếu B là không khí thì M
B
= 29.
- Dựa vào số mol và khối lượng
M
A
=
A
A
n
m
- Dựa vào khối lượng riêng của chất khí
D
o
=
4,22

A
M
-> M
A
= D
o
.22,4
Bước 3: Lập công thức phân tử của A.
Đối với bước này tôi chia thành ba cách, tuỳ thuộc vào điều kiện của bài
toán cho mà học sinh có thể chọn cho mình cách giải nhanh và dễ dàng nhất.
4
Cách 1: Dựa vào thành phần khối lượng của các nguyên tố trong phân tử
hợp chất hữu cơ.
Đối với cách này thường phổ biến đối với bài toán cơ bản cho trước M
A
.
Ta có công thức tổng quát C
x
H
y
O
z
N
t
c
m
x12
=
H
m

y
=
o
m
z16
=
N
m
t14
=
A
A
m
M
Hoặc nếu bài toán cho phần trăm khối lượng của các %C chất thì giáo viên
hướng dẫn cho học sinh sử dụng công thức:
C
x
%
12
=
H
y
%
=
O
z
%
16
=

N
t
%
14
=
100
A
M
Thay các giá trị đã biết vào công tác thức trên suy ra các giá trị x, y, z, t,
sau đó thay vào công thức tổng quát ta được công thức phân tử cần lập.
Cách 2: Lập công thức phân tử qua công thức thực nghiệm.
Đối với cách này thường dùng để giải các bài toán mà yêu cầu lập công
thức nguyên hay bài toán cho thiếu giả thiết để tính M
A
.
Trước tiên ta lập tỷ lệ số nguyên tử giữa các nguyên tố
C : H : O : N =
12
c
m
:
1
H
m
:
16
O
m
:
14

N
m
Hoặc C : H : O : N =
12
%C
:
1
%H
:
16
%O
:
14
%N
= a : b : c : d (là tỉ lệ số nguyên, tối giản)
Suy ra công thức thực nghiệm (C
a
H
b
O
c
N
d
)
n
Trong đó n ≥ 1 (là số nguyên): gọi là hệ số thực nghiệm.
Dựa vào M
A
hoặc giả thiết của đề cho suy ra n, thay vào công thức thực
nghiệm suy ra công thức phân tử cần lập.

Cách 3: Dựa vào phương trình cháy.
Giáo viên hướng dẫn cho học sinh phương trình cháy tổng quát nhất và
cách điền số vào phương trình.
C
x
H
y
O
Z
N
t
+ (x +
4
y
-
2
z
)O
2

→
to
xCO
2
+
2
y
H
2
O +

2
t
N
2
M
A
44x 9y 14t
a
2
CO
m

OH
m
2

2
N
m
5
-> x, y, t
Sau đó dựa vào M
A
= 12x + y + 16z + 14t
-> Z
* Lưu ý: Đối với cách thứ 3 này ta không cần tính bước 1 định lượng các
nguyên tố trong A.
Bài tập vận dụng.
1. Đốt chát hoàn toàn 7,4g hợp chất hữu cơ A. Sau khi phản ứng kết thúc
thu được 13,2 (g) CO

2
và 5,4 (g) H
2
O. Lập công thức phân tử của A biết tỉ khối
hơi của A so với khí hidro là 37.
Vì đây là bài tập đầu tiên giúp cho học sinh làm quen với bài tập lập công
thức phân tử của hợp chất hữu cơ cho nên người giáo viên cần chọn bài tập cơ
bản nhất và lần lượt hướng dẫn cho học sinh các bước giải thật cụ thể để bước
đầu giúp cho học sinh cảm nhận rằng việc giải một bài tập hoá hữu cơ cũng
không quá khó đối với học sinh.
Bước 1: Định lượng các nguyên tố trong A.
m
C
=
11
3
2
CO
m
=
11
2,13.3
= 3,6 (g)
m
H
=
9
2
OH
m

=
9
4,5
= 0,6 (g)
m
O
= m
A
– (m
C
+ m
H
) = 7,4 – (3,6 + 0,6) = 3,2 (g)
Vậy A có chứa 3 nguyên tố C, H và O.
Bước 2: Tính M
A
=
2
/ HA
d
.
2
H
m
= 37.2 = 74 (g)
Bước 3: Lập công thức phân tử của A.
Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh lập theo cả 3 cách:
Cách 1: Đặt công thức tổng quát C
x
H

y
O
z
C
m
x12
=
H
m
y
=
O
m
z16
=
A
A
m
M
=
4,7
74
= 10
-> x =
12
10
C
m
=
12

6,3.10
= 3
y = 10.m
H
= 10.0,6 = 6
z =
16
10
O
m
=
16
2,3.10
= 2
6
Vậy công thức phân tử A là C
3
H
6
O
2
Cách 2:
C : H : O =
12
c
m
:
1
H
m

:
16
O
m
=
12
6,3
:
1
6,0
:
16
2,3
= 0,3 : 0,6 : 0,2 = 3 : 6 = 2
-> Công thức thực nghiệm (C
3
H
6
O
2
)
n
M
A
= (3.12 + 6.1 + 2.16)n = 74n = 74
-> n = 1
-> Công thức phân tử của A là C
3
H
6

O
2
Cách 3:
C
x
H
y
O
z
+ (x +
4
y
-
2
Z
)O
2

→
to
xCO
2
+
2
y
H
2
O
74 44x 9y
7,4 13,2 5,4

->
4,7
74
=
2,13
44x
=
4,5
9y
-> x = 3; y = 6
M
A
= 12.3 + 6.1 + 16.z = 74
-> Z = 2
Vậy công thức phân tử C
3
H
6
O
2
.
Các bài tập tương tự.
Giáo viên có thể yêu cầu học sinh giải các bài tập số 5/112, 4/133, 4/144
sách giáo khoa Hoá 9.
Đốt chát hoàn toàn 0,72g hợp chất hữu cơ A thu được 1,12l CO
2
(đktc) và
1,08g H
2
O. Lập công thức phân tử của A biết tỉ khối của A đối với khí oxi là

2,25.
3. Các trường hợp biến dạng:
Để giải một bài tập theo phương pháp khối lượng không phải bao giờ cũng
chỉ dừng lại ở dạng cơ bản mà nó còn đi sâu vào các trường hợp biến dạng đòi
hỏi học sinh phải có tư duy để giải. Đối với những trường hợp này không yêu cầu
đối với các học sinh có mức độ trung bình, yếu, kém mà các truờng hợp này chủ
yếu giành cho học sinh khá, giỏi. Giáo viên có thể đưa vào chương trình bồi
dưỡng học sinh giỏi hoặc có thể hướng dẫn mở rộng thêm cho học sinh trong các
7
giờ luyện tập nếu có thời gian. Với phạm vi đề tài nghiên cứu này tôi xin đưa ra
các trường hợp biến dạng như sau:
1. Trường hợp 1: Đề toán không cho biết khối lượng của hợp chất hữu cơ
ban đầu mà cho biết lượng O
2
cần dùng để đốt cháy hợp chất hữu cơ.
Đối với dạng bài tập này ta sẽ giải quyết như sau:
Dựa vào phương trình: A + O
2

→
to
CO
2
+ H
2
O + N
2
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m
A

+
2
O
m
=
2
CO
m
+
OH
m
2
+
2
N
m
-> m
A
=
2
CO
m
+
OH
m
2
+
2
N
m

-
2
O
m

Hoặc có thể dựa vào định luật bảo toàn khối lượng cho nguyên tố ôxi.
m
O(A)
+ m
O
cháy =
)
(
2
CO
O
m
+
)
(
2
OH
O
m
-> m
O(A)
=
)
(
2

CO
O
m
+
)
(
2
OH
O
m
- m
O
cháy.
Muốn tính được khối lượng oxi trong CO
2
và H
2
O ta phải phân tích quá
trình cháy.
C + O
2
→ CO
2
4H + O
2
→ H
2
O
Dựa vào CO
2

và H
2
O ta tính được oxi trong CO
2
và trong H
2
O
=> m
A
= m
C
+ m
H
+ m
N
+ m
O
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải.
Bài tập vận dụng:
Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ A cần dùng 6,72 lít O
2
(đktc). Sau khi
phản ứng kết thúc thu được 13,2g CO
2
và 5,4g H
2
O. Xác định công thức phân tử
của A biết d
A
/

He
= 15.
Giáo viên hướng dẫn học sinh các bước xử lý giả thiết đề cho:
2
O
n
=
4,22
2
O
V
=
4,22
72,6
= 0,3 (mol)
2
O
m
=
2
O
n
.
2
O
M
= 0,3.32 = 9,6 (g)
Dựa vào dịnh luật bảo toàn khối lượng ta có:
M
A

=
2
CO
m
+
OH
m
2
-
2
O
m
= 13,2 + 5,4 – 9,6 = 9 (g)
8
-> Bài toán đã được đưa về dạng cơ bản, giáo viên cho học sinh tự giải
tiếp.
2. Trường hợp 2: Bài toán không cho trực tiếp lượng CO
2
và H
2
O mà cho
các giả thiết như sau:
a. Giả thiết 1: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ rồi dẫn sản phẩm cháy
lần lượt qua bình một đựng H
2
SO
4
đặc (hoặc P
2
O

5
, hoặc CaCl
2
khan), cho tiếp sản
phẩm còn lại qua bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)
2
(hoặc Ba(OH)
2
, NaOH, KOH).
Sau đó cho khối lượng bình 1 tăng, khối lượng bình 2 tăng.
Hướng giải quyết: Ta có thể suy ra
OH
m
2
= m bình 1 tăng;
2
CO
m
= m bình 2
tăng sau đó đưa bài toàn về dạng cơ bản để giải.
b. Giả thiết 2: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ rồi dẫn toàn bộ sản
phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ba(OH)
2
dư hoặc Ca(OH)
2
dư. Sau thí
nghiệm đề cho khối lượng của bình tăng và khối lượng kết tủa trong bình.
Hướng giải quyết: Khi dẫn sản phẩm cháy vào bình thì cả CO
2
và H

2
O bị
giữ lại trong bình. Do đó:
2
CO
m
+
OH
m
2
= m bình tăng (*)
Và CO
2
tạo kết tủa với Ba(OH)
2
hoặc Ca(OH)
2
Từ khối lượng kết tủa -> Số mol kết tủa => dựa vào phương trình suy ra số
mol CO
2
=> Khối lượng CO
2
.
Thay vào * suy ra
OH
m
2
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải.
* Lưu ý: Trong giả thiết này khi cho sản phẩm cháy gồm CO
2

và nước vào
dd Ca(OH)
2
hoặc Ba(OH)
2
thì dung dịch thu được có thể tăng lên hay giảm xuống
so với khối lượng ban đầu.
Nếu m
tăng
= m
(chất hấp thụ
OHCO
22
,
)
- m
kết tủa
Nếu m
giảm
= m
kết tủa
- m
chất hấp thụ.
Bài tập vận dụng:
1. Đốt cháy hoàn toàn 0,46g hợp chất hữu cơ A thu toàn bộ sản phẩm cháy
qua bình 1 đựng P
2
O
5
, bình 2 đựng KOH thấy khối lượng bình 1 tăng 0,88g và

9
bình 2 tăng 0,54g. Biết tỉ khối của khí A so với không khí bằng 1,58. Xác định
công thức phân tử của A.
Hướng giải quyết bài toán này nằm trong giả thiết 1.
OH
m
2
= m
bình
P
2
O
5
tăng = 0,54 (g)
2
CO
m
= m
bình
KOH tăng = 0,88 (g)
M
A
= 1,58 . 29 = 46 (g)
Bài toán được đưa vào dạng cơ bản.
2. Đốt cháy hoàn toàn 10,4g chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ
hết vào bình chứa dung dịch Ca(OH)
2
dư thấy khối lượng của bình tăng 16,8 (g)
đồng thời trong bình có xuất hiện 30 gam kết tủa.
Biết khối lượng của 0,05 mol A là 5,2g. Xác định công thức phân tử của A.

Đối với bài tập này nằm ở giả thiết thứ 2. Giáo viên hướng dẫn học sinh
giải quyết trường hợp biến dạng này để đưa vào dạng cơ bản.
2
CO
m
+
OH
m
2
= m

bình

Ca(OH)
2
tăng = 16,8 (g)
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O
2
CO
n
=
3

CaCO
m
=
100
30
= 0,3 (mol)
2
CO
m
= 0,3 . 44 = 13,2 (g)
->
OH
m
2
= 16,8 - 13,2 = 3,6 (g)
M
A
=
A
A
m
m
=
05,0
2,5
= 104 (g)
Bài toán được đưa về dạng cơ bản.
3. Trường hợp 3: Bài toán không cho biết khối lượng sản phẩm cháy CO
2
,

H
2
O cụ thể, riêng biệt sinh ra khi đốt cháy hợp chất hữu cơ mà cho lượng hỗn
hợp các sản phẩm này và tỉ lệ về khối lượng hay thể tích của chúng.
10
Cách giải quyết: Đặc ẩn số mol cho CO
2
và H
2
O (
2
CO
n
= a;
OH
n
2
= b) rồi lập
phương trình toán học về khối lượng CO
2
và H
2
O cụ thể. Sau đó tính lượng CO
2
và H
2
O riêng biệt rồi đưa vài toán về dạng cơ bản để giải.
Bài tập vận dụng: Đốt cháy hoàn toàn 18g hợp chất hữu cơ A cần vừa đủ
16,8 (l) O
2

đktc. Hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO
2
và H
2
O theo tỉ lệ thể tích
2
CO
V
:
OH
V
2
= 3 : 2. Xác định công thức phân tử của A biết
2
/ HA
d
= 36.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải quyết bài toán để đưa về dạng cơ bản.
2
O
n
=
4,22
8,16
= 0,75 (mol)
2
O
m
= n.M = 0,75 . 32 = 24 (g)
Ta có: A + O

2

→
to
CO
2
+ H
2
O
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
2
CO
m
+
OH
m
2
= m
A
+
2
O
m
= 18 + 24 = 42 (g)
Gọi a =
2
CO
n
, b =
OH

n
2
-> 44a + 18b = 42 (1)
OH
CO
V
V
2
2
=
OH
CO
n
n
2
2
=
b
a
=
2
3
-> 2a - 3b = 0 (2)
Giải hệ 2 phương trình (1) và (2) suy ra a = 0,75
b = 0,5
2
CO
m
= 0,75 . 44 = 33 (g)
OH

m
2
= 0,5 . 18 = 9 (g)
M
A
= 36 . 2 = 72 (g)
Bài toán được đưa về dạng cơ bản giáo viên yêu cầu học sinh tiếp tục giải.
11
Trên đây là các trường hợp để giải bài toán lập công thức phân tử theo
phương pháp khối lượng được áp dụng cho các học sinh ở trường THCS. Ngoài
ra trong các chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên còn có thể cung cấp
thêm cho học sinh các cách giải bài toán lập công thức phân tử theo phương pháp
thể tích hay phương pháp biện luận.
B. Dạng 2: Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ theo phương
thức thể tích.
Phạm vi áp dụng: Phương pháp này được dùng để lập công thức phân tử
của hợp chất hữu cơ ở thể khí hoặc hơi.
Giáo viên giới thiệu các bước lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ
gồm 3 bước.
- Bước 1: Xác định thể tích các chất trước và sau phản ứng đốt cháy.
- Bước 2: Viết phương trình phản ứng cháy dưới dạng tổng quát.
C
x
H
y
+ (x +
4
y
) O
2

→
to
xCO
2
+
2
y
H
2
O
C
x
H
y
O
z
+ (x +
4
y
-
2
Z
)O
2

→
to
xCO
2

+
2
y
H
2
O
C
x
H
y
N
t
+ (x +
4
y
-
2
Z
)O
2

→
to
xCO
2
+
2
y
H
2

O +
2
t
N
2
Đưa thể tích các khí đã xác định được ở bước 1 vào phương trình phản ứng
cháy.
Bước 3: Lập tỉ lệ mol và tỉ lệ thể tích tương ứng với các chất. Sau đó giải
hệ các phương trình đã lập được để tìm ra kết quả.
* Lưu ý: Các nghiệm số tìm được là các số nguyên dương.
Bài tập vận dụng:
1. Đốt cháy hoàn toàn 15cm
3
hiđrocacbon trong 98 cm
3
O
2
(lấy dư). Sau đó
làm lạnh hỗn hợp thì thu được 68cm
3
khí, cho qua dung dịch KOH thì còn lại
8cm
3
khí. Thể tích các khí đo trong cùng một điều kiện về nhiệt độ, áp suất. Xác
định công thức phân tử của hiđrocacbon.
12
Đối với phương pháp thể tích giáo viên nên cho học sinh lập sơ đồ để dễ
dàng tìm thể tích của các chất.
C
x

H
y
15cm
3
đốt
CO
2

làm lạnh
CO
2

dd KOH
O
2
98cm
3
H
2
O – H
2
O O
2 dư
- CO
2

O
2 còn dư
68cm
3

8cm
3
Bước 1: Từ sơ đồ trên giáo viên hướng dẫn học sinh rút ra thể tích các
chất.
V
CxHy
= 15 cm
3
V
2
O
ban đầu = 98cm
3
-> V
2
O
cháy = 98 – 8 = 90 cm
3
V
2
O
dư = 8cm
3
V
2
CO
= 68 – 8 = 60 (cm
3
)
Bước 2: Viết phương trình cháy:

C
x
H
y
+ (x +
4
y
) O
2

→
to
xCO
2
+
2
y
H
2
O
15 90 60
Bước 3: Lập tỉ lệ
Trong cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất ta có tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số
mol.
yx
HC
CO
V
V
2

=
1
x
=
15
60
-> x = 4
yx
HC
O
V
V
2
=
1
4
y
x +
=
15
90
= 6
-> y = 4(6 – 4) = 8
-> Công thức phân tử cần lập là C
4
H
8
.
13
O

2 còn dư
Giáo viên cho học sinh đề một số bài tập tương tự để học sinh vận dụng
các bước để giải.
2. Đốt cháy hoàn toàn 10cm
3
hợp chất hữu cơ chứa 3 nguyên tố C, H và
O, trong 40 cm
3
khí O
2
(lấy dư), sau khi phản ứng kết thúc thu được 60cm
3
hỗn
hợp khí. Làm lạnh hỗn hợp sản phẩm thu được 30cm
3
hỗn hợp khí, dẫn tiếp qua
bình đựng dung dịch NaOH thấy có 10cm
3
thoát ra khỏi bình. Xác định công thức
phân tử của hợp chất hữu cơ biết thể tích các khí đo trong cùng điều kiện về nhiệt
độ và áp suất.
Trong phương pháp này giáo viên có thể giới thiệu cho học sinh 2 trường
hợp biến dạng có thể gặp.
1. Trường hợp 1: Đốt cháy hỗn hợp trong đó có 1 chất cần xác định công
thức phân tử và một chất khác cháy được.
Trong trường hợp này giáo viên cần lưu ý với học sinh thể tích O
2
dùng để
đốt cháy là đốt hai chất vừa để đốt cháy chất hữu cơ cần xác định công thức phân
tử, vừa để đốt cháy chất có trong hỗn hợp.

Bài tập vận dụng: Cho lượng oxi dư vào 300cm
3
hỗn hợp gồm hidrocacbon
và NH
3
rồi đốt cháy. Sau khi đốt cháy hoàn toàn thể tích hỗn hợp khí thu được là
1250cm
3
. Cho hơi nước ngưng tụ, thể tích còn lại là 550cm
3
. Sau khi cho qua
dung dịch KOH thể tích còn lại 250cm
3
, trong đó có 100cm
3
thể tích N
2
. Thể tích
các khí đo trong cùng một điều kiện như nhau. Xác định công thức phân tử của
hidrocacbon.
Cũng tương tự những bài tập trên, giáo viên hướng dẫn học sinh lập sơ đồ
cho bài toán.
C
x
H
y
300cm
3

đốt

N
2 làm lạnh
N
2

dd KOH
N
2
có 100cm
3
NH
3
CO
2
-H
2
O CO
2
-CO
2
O
2
dư
O
2
dư H
2
O O
2

dư
O
2
dư
1250cm
3

550cm
3

250cm
3
Giáo viên hướng dẫn học sinh cách giải bài toán biến dạng để đưa về dạng
cơ bản.
14
2NH
3
+
2
3
O
2

→
to
N
2
+ 3H
2
O

(cm
3
) 200 100 300
V
3
NH
= 200cm
3
-> V
CxHy
= 300 – 200 = 100cm
3
V
OH
2
(NH
3
) = 300cm
3
.
V
OH
2
thu được = 1250 – 550 = 700cm
3
.
-> V
OH
2
(CxHy)

= 700 – 300 = 400cm
3
V
2
CO
= 550 – 250 = 300cm
3
Lập phương trình cháy:
C
x
H
y
+ (x +
4
y
) O
2

→
to
xCO
2
+
2
y
H
2
O
(cm
3

) 100 300 400
Lập tỉ lệ:
yx
HC
CO
V
V
2
=
1
x
=
100
300
-> x = 3
yx
HC
OH
V
V
2
=
1
2
y
=
100
400
= 4 -> y = 4 . 2 = 8
-> Công thức phân tử cần lập C

3
H
8
2. Trường hợp 2: Đốt cháy một hỗn hợp trong đó có một chất cần xác
định công thức phân tử và một chất khác không cháy được.
Bài tập: Cho 0,5l hỗn hợp CxHy và khí CO
2
và 2,5l O
2
lấy dư rồi đốt cháy.
Kết thúc phản ứng được một hỗn hợp mới có thể tích bằng 3,4l. Sau khi cho nước
ngưng tụ còn 1,8l và sau khi cho qua dung dịch KOH chỉ còn 0,5l. Thể tích các
khí đo trong cùng một điều kiện. Xác định công thức phân tử của CxHy.
15
C
x
H
y
0,5l
đốt

CO
2 làm lạnh
CO
2

dd KOH
CO
2
H

2
O -H
2
O O
2
dư -CO
2
O
2
dư 2,5l O
2
dư
3,4l 1,8l 0,5l
- Xác định thể tích của các chất.
V
2
O
cháy = 2,5 – 0,5 = 2 (l)
V
2
CO
= 1,3 (l)
V
OH
2
= 3,4 – 1,8 = 1,6 (l)
Trong bài tập này giáo viên cần lưu ý cho học sinh lượng CO
2
thu được
vừa do CxHy cháy sinh ra vừa là lượng CO

2
ban đầu.
Bài tập này giáo viên cho học sinh phân tích quá trình cháy của từng
nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.
4H + O
2

→
to
2H
2
O
0,8l 1,6l
C + O
2

→
to
CO
2
(2-0,8) (l) 1,2 (l)
-> V
2
CO
(CxHy)
= 1,2 (l) -> V
2
CO
ban đầu = 1,3 – 1,2 = 0,1 (l)
V

CxHy
= 0,5 – 0,1 = 0,4 (l)
Lập phương trình phản ứng cháy:
C
x
H
y
+ (x +
4
y
) O
2

→
to
xCO
2
+
2
y
H
2
O
0,4l 1,2l 1,6l
Lập tỉ lệ:
yx
HC
CO
V
V

2
=
1
x
=
4,0
2,1
= 3 -> x = 3
yx
HC
OH
V
V
2
=
1
2
y
=
4,0
6,1
= 4 -> y = 8
Vậy công thức phân tử hợp chất hữu cơ cần lập là C
3
H
8
.
16
O
2

dư
C. Dạng 3: Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ theo phương
pháp biện luận.
Đây là phương pháp giải bài toán mà đề bài cho không đủ giả thiết để giải
quyết bài toán bằng hai phương pháp trên (khối lượng hay thể tích). Do đó để giải
quyết được bài toán này đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức một cách có
hệ thống và vận dụng tư duy logic để giải. Đối với phương pháp này chia thành 2
trường hợp sau:
1. Trường hợp 1: Biết khối lượng phân tử nhưng không lập được công
thức thực nghiệm.
Cách giải quyết: Lập một phương trình vô định chứa các ẩn số là số
nguyên tử các nguyên tố trong phân tử theo khối lượng phân tử đã biết. Biện luận
bằng cách kẻ bảng sau đó tìm cặp nghiệm thích hợp.
Bài tập vận dụng: Đốt cháy hợp chất hữu cơ A có 3 nguyên tố C, H và O
biết khối lượng phân tử A bằng 60 (g). Xác định công thức phân tử của A.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải.
Đặt công thức tổng quát của A là C
x
H
y
O
z
M
A
= 12x + y + 16Z = 60 (1)
Ta có: 16Z < 60 -> Z < 3,7
-> Z có thể bằng 1, 2 hoặc 3.
- Nếu Z = 1 -> M
A
= 12x + y + 16 = 60

12x + y = 60 – 16 = 44
-> y = 44 – 12x
Giáo viên hướng dẫn học sinh lập bảng biện luận.
Điều kiện x, y là số nguyên dương.
y ≤ 2x + 2
x 1 2 3 4
y 32 20 8 -4
Công thức phân tử của A là C
3
H
8
O.
- Nếu Z = 2 -> M
A
= 12x + y + 16 . 2 = 60
17
12x + y = 28
y = 28 – 12x
Tương tự điều kiện ở trường hợp trên.
X 1 2 3
Y 16 4 -8
Công thức phân tử A là C
2
H
4
O
2
- Nếu Z = 3 -> M
A
= 12x + y + 16.3 = 60

12x + y = 12 (vô lí)
Vậy công thức phân tử cần lập trong bài này là C
3
H
8
O và C
2
H
4
O
2
.
Bài tập tương tự:
2. Đốt cháy một hidrocacbon, biết khối lượng phân tử bằng 28. Lập công
thức phân tử của hidrocacbon.
3. Đốt cháy hợp chất hữu cơ A thu được CO
2
và hơi nước. Lập công thức
phân tử của A biết tỉ khối hơi của A so với H
2
bằng 23.
2. Trường hợp 2: Lập được công thức thực nghiệm nhưng không biết khối
lượng phân tử.
Cách giải quyết: Sau khi lập được công thức thực nghiệm thì dựa vào quan
hệ số nguyên tử giữa các nguyên tố trong phân tử để biện luận. Khi biện luận cần
lưu ý dạng công thức phân tử và điều kiện các ẩn số như sau:
Dạng công thức phân tử Điều kiện
1) CxHy
x, y ≥ 1, nguyên
y ≤ 2x + 2, y chẵn

2) CxHyOz
x, y, z ≥ 1, nguyên
y ≤ 2x + 2, y chẵn
3) CxHyNt
x, y, t ≥ 1, nguyên
y ≤ 2x + 2 + t
- t lẻ -> y lẻ
- t chẵn -> y chẵn
4) CxHyOzNt
x, y, z, t ≥ 1, nguyên
18
y ≤ 2x + 2 + t
- t lẻ -> y lẻ
- t chẵn -> y chẵn
Bài tập ứng dụng:
1. Đốt cháy hoàn toàn 4,5g hợp chất hữu cơ A thu được 4,48l CO
2
(đktc)
và 4,5g H
2
O. Xác định công thức phân tử của A.
Giáo viên hướng dẫn học sinh lập công thức thực nghiệm như ở dạng 1.
2
CO
n
=
4,22
48,4
= 0,2 (mol)
m

C
= 0,2 . 12 = 2,4 (g)
m
H
=
9
5,4
= 0,5 (g)
m
O
= 4,5 – (2,4 + 0,5) = 1,6 (g)
-> A có oxi
Công thức tổng quát CxHyOz
C : H : O =
12
C
m
:
1
H
m
:
16
O
m
=
12
24
:
1

5,0
:
16
6,1
= 0,2 : 0,5 : 0,1 = 2 : 5 : 1
-> Công thức thực nghiệm (C
2
H
5
O)
n
Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào bảng điều kiện để biện luận:
5n ≤ 2.2n + 2
-> n ≤ 2 -> n = 1 hoặc 2
- Nếu n = 1 -> Công thức phân tử C
2
H
5
O (loại vì số nguyên tử hiđrô lẻ).
- Nếu n = 2 -> Công thức phân tử C
4
H
10
O
2
(phù hợp).
Bài tập tương tự.
2. Đốt cháy hoàn toàn 1,5g hidrocacbon A thu được 2,24l CO
2
(đktc). Tìm

công thức phân tử của A.
3. Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A (có chứa 3 nguyên tố C, H, N)
thu được 2,24l CO
2
, 1,12l N
2
và 4,5g H
2
O. Xác định công thức phân tử của A biết
thể tích các khí đo ở đktc.
V. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU:
19
Qua thực nghiệm của nhiều năm giảng dạy bộ môn hoá học 9 đặc biệt là
phân môn hoá học hữu cơ tôi nhận thấy rằng: Khi truyền đạt nội dung của các
phương pháp này đến với học sinh tôi nhận thấy rằng tỷ lệ học sinh tiếp thu bài
và giải được bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ cao hơn so với lúc
trước khi chưa truyền đạt phương pháp. Học sinh có hứng thú với các dạng bài
tập này đặc biệt đối với học sinh khá, giỏi.
Phương pháp này đặc biệt có hiệu quả trong những tiết học tự chọn trong
các chương trình bám sát dành cho học sinh trung bình, yếu và trong các giờ học
nâng cao dành cho học sinh khá, giỏi.
VI. KẾT LUẬN:
Hoá học đặc biệt là hoá học hữu cơ là một môn học khó đối với học sinh
trung học cơ sở. Nội dung bài tập nhiều dạng nhưng không có một bài học về
phương pháp cụ thể đó là một khó khăn rất lớn đối với học sinh. Với những trăn
trở đó qua thực tế nhiều năm giảng dạy và tìm hiểu tư liệu tôi đã rút ra một số
phương pháp giải bài toán lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ, định hướng,
nhận dạng tìm ra cách giải một cách nhanh nhất để giúp học sinh không còn cảm
thấy khó khăn khi học hoá hữu cơ.
Để thực hiện tốt đề tài này cần có tiết học tự chọn với các mức độ bám sát

dành cho học sinh trung bình và yếu và nâng cao dành cho học sinh khá, giỏi thì
đề tài sẽ đạt được hiệu quả cao hơn. Đề tài này cũng có thể áp dụng trong việc
bồi dưỡng học sinh giỏi. Đề tài này được viết và được áp dụng cho nhiều đối
tượng học sinh nên khi áp dụng đề tài tuỳ vào đối tượng học sinh giáo viên chọn
lọc các trường hợp để giảng dạy cho phù hợp.
Do thời gian giảng dạy chưa nhiều, tư liệu còn thiếu thốn cho nên đề tài
không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong bạn đọc góp ý để đề tài ngày một
hoàn thiện hơn.
VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO:
20
1. Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên THCS chu kỳ III (2004-
2007) môn Hoá học – Nhà xuất bản Giáo dục.
2. Phương pháp giải bài tập hoá học 11 – Tác giả: Võ Tường Huy – Nhà
xuất bản trẻ 1997.
3. Phương pháp giải nhanh bài tập hoá hữu cơ – Tác giả: Đỗ Xuân Hưng –
Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội 2008.
4. Hoá học 9 – Tác giả: Lê Xuân Trọng – Cao Thị Thặng – Ngô Văn Vụ -
Nhà xuất bản Giáo dục 2005.
21
VIII. MỤC LỤC
TT Nội dung Trang
1 Đặt vấn đề 1
2 Cơ sở lí luận 1
3 Cơ sở thực tiễn 2
4 Nội dung nghiên cứu 2
5 Kết quả nghiên cứu 19
6 Kết luận 19
7 Tài liệu tham khảo 20
8 Mục lục 21
22