Bài 21: CÔNG THỨC PHÂN TỬ
HỢP CHẤT HỮU CƠ
(Tiết PPCT: 29)
I-CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT
1. Định nghĩa : Thế nào là công thức đơn giản nhất ?
Hợp chất
Axetilen
CT phân tử
C2H2
Tỉ lệ số
nguyên tử
1:1
CTĐGN
CH
Eten
Glucozo
C2H4
C6H12O6
1:2
1:2:1
CH2
CH2O
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.
CTPT C2H4
=> CTĐGN CH2
I- CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT
2. Cách thiết lập công thức đơn giản nhất
- Gọi CT : CxHyOzNt (x, y, z, t : nguyên, dương)
- Từ kết quả phân tích định lượng lập tỉ lệ :
x : y : z : t = nC : nH : nO : nN
mC mH mO mN
x : y : z :t =
:
:
:
12 1 16 14
%C % H %O % N
x : y : z :t =
:
:
:
12
1
16 14
Biến đổi hệ thức trên về tỉ lệ giữa các số nguyên, tối
giản nhất. Thế x, y, z, t vào CT CxHyOzNt suy ra công
thức đơn giản nhất
Kết quả phân tích
nguyên tố hợp chất X cho biết
Giải
%C = 40 %; %H = 6,67%; còn lại là oxi. Lập công thức đơn
giản nhất của X
%O = 100% - (%C + %H) = 100- 46,67 = 53,33%
- Gọi CTTQ : CxHyOz (x, y, z : nguyên, dương)
- Từ kết quả phân tích định lượng lập tỉ lệ :
%C %H %O
x:y:z =
:
:
12
1
16
40 6, 67 53, 33
x: y:z =
:
:
12
1
16
x : y : z = 3, 33 : 6, 67 : 3,33
= 1 : 2 :1
Công thức đơn giản nhất của X là CH2O
II. CÔNG THỨC PHÂN TỬ:
1. Định nghĩa :
Thế nào là
công thức
phân
?
Công thức phân tử là công thức biểu thị
sốtửlượng
nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử
Hợp chất
Metan
Eten
Axit axetic
CT phân tử
CH4
C2H4
C2H4O2
CTĐGN
CH4
CH2
CH2O
2. Quan hệ công thức phân tử và công thức đơn giản nhất
* Nhận xét :
- 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.
C2H4
CTPT
(CH2)2
CTĐGN
số nguyên lần
CTPT = (CTĐGN)n
- Trong nhiều trường hợp, công thức phân tử cũng
chính là công thức đơn giản nhất (n = 1).
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 : Axit axetic C2H4O2 và glucozơ C6H12O6
có CTĐGN là CH2O
C2H4O2
B
CH2O
A
C
C3H6O3
Công thức ĐGN là:
CH2O
TQ:
CnH2nOn
E
D
C4H8O4
3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ :
a.
Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố
- Gọi CTTQ CxHyOzNt (x, y, z, t : nguyên, dương)
Cx H yOz N t
M (g)
100%
Từ tỉ lệ :
M.%C
x=
12.100
→ xC
12.x
%C
+ yH + zO
1.y
%H
+ tN
16.z
%O
14.t (g)
%N
M 12.x 1.y 16.z 14.t
=
=
=
=
100 %C %H %O %N
M.%H
y=
1.100
M.%O
z=
16.100
- Thế x, y, z, t vào CTTQ suy ra CTPT
M.%N
t=
14.100
PHIẾU HỌC TẬP
Bài 1: Phenolphtalein có 75,47%C; 4,35%H; 20,18%O. Khối
lượng mol phân tử của phenolphtalein bằng 318 g/mol. Hãy
lập công thức phân tử của phenolphtalein.
Bài 2 : Hợp chất hữu cơ có công thức đơn giản nhất CH2O
và có khối lượng mol phân tử bằng 60 g/mol. Xác định
công thức phân tử của X
Bài 3 :Hợp chất Y chứa 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 CTPT của Y.
Phenolphtalein có 75,47%C; 4,35%H; 20,18%O. Khối lượng
mol phân tử của phenolphtalein bằng 318 g/mol. Hãy lập
công thức phân tử của phenolphtalein.
Giải
- Vì %C + %H + %O = 100% nên phenolphtalein gồm C, H, O
- Gọi CTTQ : CxHyOz (x, y, z : nguyên, dương)
318.75, 47
x=
= 20
12.100
318.4, 35
y=
= 14
1.100
318.20,18
z=
=4
16.100
Công thức phân tử của phenolphtalein là C20H14O4
b. Thông qua công thức đơn giản nhất :
Hợp chất hữu cơ có công thức đơn giản nhất CH2O và
có khối lượng mol phân tử bằng 60 g/mol. Xác định
công thức phân tử của X
Giải
CTPT của X là (CH2O)n hay CnH2nOn
MX = (12 + 2. 1 + 16)n = 60
n=2
Công thức phân tử của X : C2H4O2
c. Tính trực tiếp theo khối lượng đốt cháy :
Hợp chất Y chứa 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 CTPT của Y.
Giải
MY = 29. 3,04 = 88 (g/mol)
0,88
nY =
= 0, 01(mol )
88
nCO2
1, 76
=
= 0,04(mol )
44
nH 2O =
0,72
= 0,04(mol )
18
Gọi CTTQ của Y là CxHyOz (x, y, z : nguyên, dương)
MY = 29,0. 3,04 = 88 (g/mol)
0,88
nY =
= 0, 01(mol )
88
nCO2
1,76
=
= 0,04(mol )
44
0,72
nH 2O =
= 0,04(mol )
18
Gọi CTTQ của Y là CxHyOz (x, y, z : nguyên, dương)
y z
t0
C x H y O z + (x + − )O 2
→ xCO 2
4 2
1 mol
0,01 mol
1
x
y
=
=
0,01 0,04 2.0,04
x
0,04
1
x
=
=>x = 4
0, 01 0, 04
MY = 12*4+1*8 +16z = 88
z=2
Công thức phân tử của Y là C4H8O2
+
y
H 2O
2
y/2 mol
0,04 mol
1
y
=
⇒ y =8
0, 01 2.0, 04
KIẾN THỨC CẦN NẮM
Phân biệt công thức phân tử và công thức đơn giản nhất
Thiết lập công thức đơn giản nhất từ tỉ lệ
x : y : z : t = nC : nH : nO : nN
mC mH mO mN
x : y : z :t =
:
:
:
12 1 16 14
%C % H %O % N
x : y : z :t =
:
:
:
12
1
16 14
Biến đổi hệ thức trên về tỉ lệ giữa các số nguyên tối
giản. Thế x, y, z, t vào CT CxHyOzNt suy ra công thức
đơn giản nhất
KIẾN THỨC CẦN NẮM
Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ dựa vào
thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố
Cx H yOz N t
M (g)
100%
Từ tỉ lệ :
M.%C
x=
12.100
→ xC
12.x
%C
+ yH + zO
1.y
%H
+ tN
16.z
%O
14.t (g)
%N
M 12.x 1.y 16.z 14.t
=
=
=
=
100 %C %H %O %N
M.%H
y=
1.100
M.%O
z=
16.100
- Thế x, y, z, t vào CTTQ suy ra CTPT
M.%N
t=
14.100
CỦNG CỐ
Câu 1: Phát biểu nào sau được dùng để định nghĩa công
thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ ?
A. Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị số
nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.
B. 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.
C. Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ
phần trăm số mol của mỗi nguyên tố
trong phân tử.
D. Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ số
nguyên tử C và H có trong phân tử.
CỦNG CỐ
Câu 2: Cho chất axetilen (C2H2) và benzen (C6H6), hãy
chọn nhận xét đúng trong các nhận xét sau :
A. Hai chất đó giống nhau về công thức phân tử và khác
nhau về công thức đơn giản nhất.
B. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và giống
nhau về công thức đơn giản nhất.
C. Hai chất đó khác nhau về công thức phân tử và khác
nhau về công thức đơn giản nhất.
D. Hai chất đó có cùng công thức phân tử và cùng công
thức đơn giản nhất.
Dặn dò:
- Làm các bài tập SGK
- Xem trước phần Cấu trúc phân tử hợp
chất hữu cơ