Lập CTPT hợp chất hữu cơ theo PP biện luận

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Truy cập vào: để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1

DẠNG BÀI LẬP CTPT CHẤT HỮU CƠ THEO PHƯƠNG

PHÁP BIỆN LUẬN

<i>Đây là phương pháp giải bài tốn mà đề bài cho khơng đủ giả thiết để giải quyết bài toán bằng </i>
<i>hai phương pháp trên (khối lượng hay thể tích). Do đó để giải quyết được bài tốn này địi hỏi học sinh </i>
<i>phải nắm vững kiến thức một cách có hệ thống và vận dụng tư duy logic để giải. Đối với phương pháp </i>
<i>này chia thành 2 trường hợp sau: </i>

I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Trường hợp 1: Biết khối lượng phân tử nhưng không lập được công thức thực nghiệm.

Cách giải quyết: Lập một phương trình vơ 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.

Lời giải

Đặt công thức tổng quát của A là CxHyOz

MA = 12x + y + 16Z = 60 <i>(1) </i>

Ta có: 16Z < 60 -> Z < 3,7
-> Z có thể bằng 1, 2 hoặc 3.

- Nếu Z = 1 -> MA = 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 C3H8O.

- Nếu Z = 2 -> MA = 12x + y + 16 . 2 = 60

12x + y = 28
y = 28 – 12x
Tương tự điều kiện ở trường hợp trên.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Truy cập vào: để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2

Y 16 4 -8

Công thức phân tử A là C2H4O2

- Nếu Z = 3 -> MA = 12x + y + 16.3 = 60

12x + y = 12 (vơ lí)

Vậy cơng thức phân tử cần lập trong bài này là C3H8O và C2H4O2.

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 CO2 và hơi nước. Lập công thức phân tử của A biết tỉ khối hơi

của A so với H2 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 cơng 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

y  2x + 2 + t
- t lẻ -> y lẻ
- t chẵn -> y chẵn
Bài tập mẫu

1. Đốt cháy hoàn toàn 4,5g hợp chất hữu cơ A thu được 4,48l CO2 (đktc) và 4,5g H2O. Xác định công

thức phân tử của A.

Giáo viên hướng dẫn học sinh lập công thức thực nghiệm như ở dạng 1.

2

<i>CO</i>

<i>n</i> =

4
,
22

48
,
4

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3

mC = 0,2 . 12 = 2,4 (g)

mH =

9
5
,
4

= 0,5 (g)

mO = 4,5 – (2,4 + 0,5) = 1,6 (g)

-> A có oxi

Cơng thức tổng qt CxHyOz
C : H : O =

12

<i>C</i>

<i>m</i>

:
1

<i>H</i>

<i>m</i>

:
16

<i>O</i>

<i>m</i>

=
12
24

:
1

5
,
0

:
16

6
,
1
= 0,2 : 0,5 : 0,1 = 2 : 5 : 1

-> Công thức thực nghiệm (C2H5O)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 C2H5O (loại vì số ngun tử hiđrơ lẻ).

- Nếu n = 2 -> Công thức phân tử C4H10O2 (phù hợp).

Bài tập vận dụng

2. Đốt cháy hoàn toàn 1,5g hidrocacbon A thu được 2,24l CO2 (đktc). Tìm cơng thức phân tử của A.

3. Đốt cháy hồn tồn một chất hữu cơ A (có chứa 3 nguyên tố C, H, N) thu được 2,24l CO2, 1,12l N2

</div>

<!--links-->