Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ X biết HCHC có %C = 49,58%; %H = 6,44%. Khi hoá hơi hoàn toàn 5,45 gam X, thu được 0,56 lít hơi đktc (Tại sao lại tính %O thế ạ..)
Quảng cáo
3 câu trả lời 106
Theo đề bài, hợp chất X có các tỉ lệ phần trăm của các nguyên tố như sau:
- %C = 49,58%
- %H = 6,44%
Tuy nhiên, vì trong quá trình hoá hơi hoàn toàn, chỉ có C, H, và O tham gia vào hợp chất X. Do đó, phần còn lại của hợp chất X phải là oxy (O), tức là:
%O=100%−49,58%−6,44%=44,98%
Biết rằng khối lượng mol của C, H và O lần lượt là 12 g/mol, 1 g/mol và 16 g/mol, ta tính số mol của các nguyên tố này trong 100 g hợp chất X.
- Số mol C:
nC=49,5812=4,13 mol
- Số mol H:
nH=6,441=6,44 mol
- Số mol O:
nO=44,9816=2,81 mol
Ta tìm tỉ lệ mol của C, H và O bằng cách chia số mol của mỗi nguyên tố cho số mol của nguyên tố có số mol nhỏ nhất, tức là O:
- Tỉ lệ mol C:
4,132,81=1,47
- Tỉ lệ mol H:
6,442,81=2,29
- Tỉ lệ mol O:
2,812,81=1
Sau đó, ta làm tròn tỉ lệ các nguyên tố sao cho các tỉ lệ này trở thành các số nguyên gần nhất. Như vậy, ta có tỉ lệ gần đúng:
C3H5O2
Ta biết rằng khi 5,45 g X bay hơi, thu được 0,56 lít hơi ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc). Dưới đktc, 1 mol khí chiếm 22,4 lít, vì vậy số mol hơi X là:
n=0,5622,4=0,025 mol
Suy ra, khối lượng phân tử của hợp chất X là:
M=5,450,025=218 g/mol
Từ công thức phân tử thu gọn C₃H₅O₂, ta có khối lượng mol là:
MC₃H₅O₂=3(12)+5(1)+2(16)=88 g/mol
Khối lượng phân tử thực tế là 218 g/mol, vì vậy số nguyên tố trong công thức phân tử thực tế phải là:
n=21888≈2,48
Vậy công thức phân tử là:
C6H10O4
Công thức phân tử của hợp chất X là C₆H₁₀O₄.
Để xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ X, bạn cần phải biết phần trăm khối lượng của tất cả các nguyên tố có trong hợp chất đó. Nếu như chỉ biết phần trăm khối lượng của C và H, bạn có thể suy ra phần trăm khối lượng của O bằng cách trừ tổng phần trăm khối lượng của C và H từ 100%:
%O = 100% - %C - %H
Cụ thể trong trường hợp này:
%O = 100% - 49,58% - 6,44% = 43,98%
Bây giờ, ta có phần trăm khối lượng của các nguyên tố:
- %C = 49,58%
- %H = 6,44%
- %O = 43,98%
Tiếp theo, ta tính số mol của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất, dựa trên phân tử khối:
- Giả sử công thức phân tử của X là C_xH_yO_z.
Sử dụng các số liệu đã cho, ta có khối lượng mol của hợp chất là 5,45 gam và khối lượng này chiếm thể tích là 0,56 lít ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc). Từ đó, ta có thể tính số mol của X:
Số mol của X = 0,56 lít / 22,4 lít/mol = 0,025 mol
Khối lượng mol của X = 5,45 gam / 0,025 mol = 218 gam/mol
Bây giờ, ta chia phần trăm khối lượng của từng nguyên tố cho khối lượng mol của chúng:
- Số mol C trong 1 mol X = (49,58% * 218) / 12 ≈ 9,00 mol
- Số mol H trong 1 mol X = (6,44% * 218) / 1 ≈ 14,02 mol
- Số mol O trong 1 mol X = (43,98% * 218) / 16 ≈ 6,00 mol
Từ các số liệu này, có thể suy ra công thức phân tử của hợp chất hữu cơ X là C_9H_14O_6.
%O=100%-%C-%H=100%-49,58%-6,44%=43,98%
nX=V22,4=0,5622,4=0,025 mol
MX=mXnX=5,45g0,025mol=218gmol
x:y:z=(%C12):(%H1):(%∅16)
=(49,5812):(6,441):(43,9816)
=4,13:6,44:2,75
≈1,5:2,34:1
≈4,5:7,02:3
≈5:7:3
⇒ công thức : C5H7O3
MC5H7O3=(5⋅12)+(7⋅1)+(3⋅16)=127 g/mol
Ta có: MX=n⋅M(C5H7O3)
218=n⋅127
n≈1,72
công thức phân tử của X là:
(C 5H 7O 3)2 = C10H14O6
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
3089
-
1 807
-
Hỏi từ APP VIETJACK