Bây giờ thầy sẽ đi vào một số bài tập xác định tìm công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ.

Bài 1: Chất hữu cơ A mạch hở có tỉ khối hơi so với H₂ là 35. Đốt cháy hoàn toàn m(g) A cần vừa đủ 8,4 lit O₂ (đkc), chỉ thu được 11(g) CO₂ và 4,5(g) H₂O. Số CTCT của A?

Giải:

M_A = 35 x 2 = 70

⇒ n_O(A) = 0,25 x 2 + 0,25 – 0,375 x 2 = 0

⇒ C : H = 0,25 : 0,5 = 1 : 2

⇒ CTĐG: (CH₂)_n

70 = 14n ⇒ n = 2

⇒ C₅H₁₀

\(\Delta =\frac{2\times 5 + 2 - 10}{2}=1\)

. H₂C = CH-CH₂-CH₂-CH₃

. C – C = C – C – C

. C = C – C – C
         ∣
        C

. C – C = C – C
         ∣
        C

. C – C – C = C
         ∣
        C

⇒ 5 

Bài 2: Hóa hơi 1,16 (g) chất hữu cơ A mạch hở thu được thể tích bằng thể tích 0,64(g) O₂ (cùng đk). Đốt cháy hoàn toàn 5,8(g) A chỉ thu được 6,72 lit CO₂ (đkc) và 5,4(g) H₂O. Số CTCT A?

Giải: 

+ Hóa hơi tìm số mol

\(\\ n_{A} = n \times 0,64 g \ (O_{2}) = \frac{0,64}{32}=0,02 \ mol \\ \\ M_{A}=\frac{1,16}{0,02} = 58 \\ \\ n_{A}=\frac{5,8}{58}=0,1 \ mol \\ \\ n_{CO_{2}}= \frac{6,72}{58}=0,1 \ mol \\ \\ n_{H_{2}O}=\frac{5,4}{18}=0,3 \ mol \\ \\ \Rightarrow C=\frac{0,3}{0,1}=3 \\ \\ \Rightarrow H=\frac{0,3}{0,1} \times 2 = 6 \\ \\ 58 = 3 \times 12 + 6 \times 1 + 16 \times z \\ \\ \Rightarrow z = 1 \Rightarrow CTPT: C_{3}H_{6}O \\ \\ \Delta =\frac{2 \times 3 + 2 - 6}{2}=1\)

H₂C = CH – CH₂ – O –H

+ Chú ý:

Nhóm –OH không được liên kết trên nguyên tử C có liên kết pi

H₃C – H₂C – 1C = O

         \(\begin{pmatrix} -C-H\\ ^\parallel \ \ \ \ \\ O \ \ \ \ \end{pmatrix}\)

\(\begin{matrix}H_{3}C - C - CH_{3}\\ ^\parallel \\ O \\ \\ \end{matrix}\)

H₂C = CH – O – CH₃

 ⇒ 4 CTCT

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn m(g) chất hữu cơ A mạch hở (thể khí điều kiện thường) cần vừa đủ 12,32(l) O₂ (đkc) thu được 8,96(l) CO₂ (đkc) và 5,4(g) H₂O. Số CTCT A?

Giải:

Thể khí C ≤ 4

\(\\ n_{O_{2}}=\frac{12,32}{22,4}=0,55 \ mol \\ \\ n_{CO_{2}}= \frac{8,96}{22,4}=0,4 \ mol \\ \\ n_{H_{2}O}= \frac{5,4}{18}=0,3 \ mol \\ \\ \Rightarrow n_{C}=n_{CO_{2}}=0,4 \\ \\ \Rightarrow n_{H}= 0,3 \times 2 = 0,6 \\ \\ \Rightarrow n_{O}= 0,4 \times 2 + 0,3 - 0,55 \times 2 = 0 \\ \\ \Rightarrow C:H=4:6 =2:3\)

CTĐG: C₂H₃

(C₂H₃)_n

+ Lưu ý: H luôn chẵn

    H ≤ 2C + 2

⇒ n = 2 ⇒ CTPT: C₄H₆

Bài 4: Đốt cháy m(g) chất hữu cơ mạch hở đơn chất chứa 3 nguyên tố C, H, O thu được 4,48(l) CO₂ (đkc) 3,6(g) H₂O và cần 5,6(l) O₂ (đkc). Số CTCT?

Giải:

\(\\ n_{CO_{2}}=\frac{4,48}{22,4}=0,2 \ mol \ ; \ n_{H_{2}O}=\frac{3,6}{18}=0,2 \ mol \\ \\ n_{O_{2}}=\frac{5,6}{22,4}=0,25 \ mol \\ \\ n_{C}=0,2; \ n_{H}=0,4 \\ \\ n_{O \ (A)}=0,2 \times 2 + 0,2 - 0,25 \times 2= 0,1\)

C : H : O = 0,2 : 0,4 : 0,1

                = 2 : 4 : 1

CTĐG: C₂H₄O

⇒ (C₂H₄O)_n

+ Đơn chức:

1) n = 1 ⇒ CTPT C₂H₄O

2) n = 2 ⇒ CTPT: C₄H₈O₂

Δ = 1

Axit: CH₅-CH₂-CH₂COOH

\(\begin{matrix} C-C-COOH\\^| \ \ \ \ \ \ \ \\ C \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\)

Este: H – COO – C – C- C 

\(\begin{matrix} H-COO-C-C \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ^| \\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ C \end{matrix}\)

    C – COO – C – C

    C – C – COO – C

⇒ 7 CTCT

Bài 5: X chất hữu cơ đơn chức mạch hở chứa 3 nguyên tố C, H, O có M_X = 74. Số CTCT X?

Giải:

X: C_xH_yO_z

+ Chọn z = 1 ⇒ 12x + y =74 – 16 = 58

H ≤ 2C + 2

10 = 2.4 + 2

⇒ C₄H₁₀O 

 . Ancol (-OH)

C – C – C – C – OH

⇒ Ancol (-OH): 4 CTCT

. Ete:

C – C – C – O –C 

\(\begin{matrix} C-C-O-C \ \ \ \ \ \\^| \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ C-C-O-C-C \end{matrix}\)

⇒ Ete: 3 CTCT

+ Chọn z = 2

12x + y = 74 – 16.2 = 42

. Axit: CH₃ – CH₂ – COOH

⇒ Axit: 1 CTCT

. Este: H – COO – CH₂ – CH₃

 H₃C – COO – CH₃

⇒ Este: 2 CTCT

⇒ Vậy ta có tổng cộng 10 CTCT