XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC TỔNG QUÁT I. Hiđrocacbon 1. C x H y y ≤ 2x + 2 y chẵn Thí dụ : Hiđrocacbon A có dạng (C 3 H 7 ) n . Biện luận tìm công thức phân tử của A. Giải (C 3 H 7 ) n ⇔ C 3n H 7n Ta phải có: 7n ≤ 6n + 2 ⇒ n ≤ 2 ⇒ n = 1 hoặc 2 Khi n = 1 thì A C 3 H 7 (loại) Khi n = 2 thì A C 6 H 14 . 2. Độ bất bão hòa cho biết số liên kết π hay vòng. C x H y có: 2 y2x2 −+ =∆ Thí dụ: Hiđrocacbon A có dạng (C 5 H 4 ) n . Xác định công thức phân tử của A, biết nó có độ bất bão hòa bằng 7. Giải A có dạng C 5n H 4n có 1n3 2 n42n10 += −+ =∆ Theo đề A có ∆ = 7 nên 3n + 1 = 7 ⇒ n = 2 Công thức phân tử của A là C 10 H 8 . 3. C n H 2n+2-2 ∆ Thí dụ : Hoàn thành bảng sau: Hiđrocacbon Công thức Độ bất bão hòa ankan xicloankan anken ankadien ankin ankylbenzen http://dangtuanlqd.violet.vn 1 II. Hợp chất có nhóm chức hóa trị 1. Một số nhóm chức hóa trị 1 thường gặp: halogen, ancol, anđehit, axit cacboxylic, amin bậc 1. 1. C x H y (X) z Điều kiện: y ≤ 2x + 2 - z y + z: chẵn Thí dụ: Hợp chất A có dạng (C 2 H 4 Cl) n , biện luận tìm công thức phân tử của A. Giải A : C 2n H 4n Cl n Ta phải có 4n ≤ 4n + 2 - n n ≤ 2 ⇒ n = 2 Công thức phân tử của A là C 4 H 8 Cl 2 . 2. C x H y (X) z có độ bất bão hòa: 2 )zy(2x2 +−+ =∆ Thí dụ: Cho biết độ bất bão hòa của C 6 H 6 Cl 6 Giải 1 2 )66(212 = +−+ =∆ 3. Công thức chung của hợp chất có nhóm chức hóa trị 1 C n H 2n+2-2 ∆ -z (X) z • X là nhóm chức hóa trị 1. • z số nhóm chức • ∆ là độ bất bão hòa No, hở có ∆ = 0 C=C có ∆ = 1 C≡C có ∆ = 2 Benzen có ∆ = 4 Thí dụ: A là axit không no có một nối đôi C=C đơn chức (a) Xây dựng công thức chung của A (b) Tìm công thức phân tử của A biết M A = 282 đvC. Giải http://dangtuanlqd.violet.vn 2 A có dạng C n H 2n+2-2 ∆ -z (X) z Axit: X là COOH Không no có một nối đôi: ∆ = 1 Đơn chức z = 1 Khi đó C n H 2n+2-2 ∆ -z (X) z ⇔ C n H 2n-1 COOH. Theo đề M A = 282 nên 14n + 44 = 282 ⇒ n = 17 Công thức phân tử của A là C 17 H 33 COOH. III. Hợp chất có nhóm chức hóa trị 2. 1. C x H y (X) z , X nhóm chức hóa trị 2 Điều kiện: y ≤ 2x + 2 y chẵn Thí dụ: Hợp chất A có dạng (C 5 H 12 O) n . Biện luận tìm công thức phân tử của A. Giải (C 5 H 12 O) n ⇔ C 5n H 12n O n Ta phải có 12n ≤ 10n + 2 ⇒ n ≤ 1 ⇒ n = 1 Công thức phân tử của A là C 5 H 12 O. 2. C x H y (X) z , X nhóm chức hóa trị 2 Độ bất bão hòa: 2 y2x2 −+ =∆ Tìm độ bất bão hòa của saccarozơ C 12 H 22 O 11 Giải 2 2 22224 :OHC 112212 = −+ =∆ 3. Công thức chung của hợp chất có hóa trị 2 C n H 2n+2-2 ∆ (X) z • X là nhóm chức hóa trị 2. • z số nhóm chức • ∆ là độ bất bão hòa No, hở có ∆ = 0 C=C có ∆ = 1 C≡C có ∆ = 2 Benzen có ∆ = 4 http://dangtuanlqd.violet.vn 3 Thí dụ: A là este no hở hai chức (a) Cho biết công thức chung (b) Tìm công thức phân tử, biết M A = 174 đvc. Giải A có dạng C n H 2n+2-2 ∆ (X) z Este: X là COO No hở ∆ = 0 Hai chức z = 2 Khi đó A trở thành C n H 2n+2 (COO) 2 hay C n+2 H 2n+2 O 4 hay C n+2 H 2(n+2)-2 O 4 ⇔ C x H 2x-2 O 4 Theo đề M A = 174 nên 14x + 62 = 174 ⇒ x = 8 Công thức phân tử của A là C 8 H 14 O 4 . IV. Hợp chất chức nhóm chức hóa trị 3 (N) 1. C x H y (N) z Điều kiện: y ≤ 2x + 2 + z y + z: chẵn Thí dụ: Amin A có dạng (CH 4 N) n . Biện luận tìm công thức phân tử của A. Giải (CH 4 N) n ⇔ C n H 4n N n Ta phải có: 4n ≤ 2n + 2 + n ⇒ n ≤ 2 ⇒ n = 2 Công thức phân tử của A là C 2 H 8 N 2 . 2. C x H y (N) z Độ bất bão hòa: 2 yz2x2 −++ =∆ Thí dụ: Tìm độ bất bão hòa của melamin C 6 H 9 N 3 Giải 4 2 93212 cóNHC 396 = −++ =∆ 3. Amin có công thức chung C n H 2n+2-2 ∆ +z (N) z • z số nhóm chức http://dangtuanlqd.violet.vn 4 • ∆ là độ bất bão hòa No, hở có ∆ = 0 C=C có ∆ = 1 C≡C có ∆ = 2 Benzen có ∆ = 4 Thí dụ: A là amin no hở hai chức (a) Cho biết công thức chung của A (b) Xác định công thức phân tử của A, biết M A = 116 đvC. Giải A có dạng C n H 2n+2-2 ∆ +z (N) z No hở có ∆ = 0 Hai chức z = 2 Khi đó A trở thành C n H 2n+4 N 2 Theo đề M A = 116 nên 14n + 4 + 28 = 116 ⇒ n = 6 Công thức phân tử của A là C 6 H 16 N 2 . V. Axit và este C x H y O z Điều kiện: y ≤ 2x + 2 - z y và z đều chẵn. Thí dụ: Este E có dạng (C 2 H 4 O) n . Biện luận tìm công thức phân tử của E. Giải: (C 2 H 4 O) n ⇔ C 2n H 4n O n Ta phải có 4n ≤ 4n + 2 - n ⇒ n ≤ 2 ⇒ n = 2 Công thức phân tử của E là C 4 H 8 O 2 . VI. Xác định công thức chung dựa vào 2 2 CO OH n n 22 COOH nn < 22 COOH nn = 22 COOH nn > C n H 2n+2-2 ∆ O z C n H 2n O z C n H 2n+2 O z Lưu ý: Nếu là este hoặc axit, khi 22 COOH nn = thì nó có dạng C n H 2n O 2 . http://dangtuanlqd.violet.vn 5 BÀI TẬP 1. Hiđrocacbon A có dạng (C 5 H 12 ) n . (a) Biện luận tìm công thức phân tử của A.(b) Viết các công thức cấu tạo của A. 2. Tính độ bất bão hòa của các Hiđrocacbon có tên sau: đivinyl, styren, naphtalen 3. A là hidrocabon có hai nối ba trong phân tử. (a) Cho biết công thức chung. (b) Xác định công thức phân tử của A, biết M A = 78 đvC. 4. Một dẫn xuất halogen có dạng (C 3 H 7 Cl) n . (a) Biện luận tìm công thức phân tử của A. (b) Viết các công thức cấu tạo của A, đọc tên. 5. Tìm độ bất bão hòa của C 3 H 6 O và C 7 H 8 O 2 . 6. A là ancol no hở đơn chức. (a) Cho biết công thức chung. (b) Xác định công thức phân tử của A, biết M A = 74 đvc. (c) Viết các công thức cấu tạo của A, đọc tên. 7. A anđehit là không no có một nối đôi C=C đơn chức. (a) Xây dựng công thức chung. (b) Xác định công thức phân tử của A, biết M A = 112 đvc. 8. Hợp chất hữu cơ A có dạng (C 3 H 8 O) n . (a) Biện luận tìm công thức phân tử của A. (b) Viết các công thức cấu tạo của A, đọc tên. 9. A là một dẫn xuất benzen có dạng (C 7 H 8 O) n . (a) Xác định công thức phân tử của A. (b) Viết các công thức cấu tạo của A. 10. E là este no hở đơn chức. (a) Cho biết công thức chung của E. (b) Xác định công thức phân tử của E, biết tỉ khối hơi của E so với CO 2 bằng 2. 11. A là xeton no hở đơn chức. (a) Cho biết công thức chung của A. (b) Xác định công thức phân tử của A, biết M A = 128 đvc. 12. Một amin A có dạng (C 3 H 9 N) n . Biện luận tìm công thức phân tử của A. 13. Tính độ bất bão hòa của các amin sau CH 5 N và C 6 H 7 N. 14. A là amin no hở đơn chức. (a) Cho biết công thức chung. (b) Xác định công thức phân tử, biết M A = 45. http://dangtuanlqd.violet.vn 6 15. Đốt cháy hoàn toàn một ancol đơn chức A thu được số mol H 2 O gấp 1,2 lần số mol CO 2 . Xác định công thức phân tử của A. 16. Đốt cháy hoàn toàn một ancol A thu được lượng CO 2 gấp 1,833 lần khối lượng của H 2 O. Xác định công thức phân tử có thể có của A. 17. Một este E có dạng (C 5 H 10 O 2 ) n . Biện luận tìm công thức phân tử của E. 18. Đốt cháy một este A thu được số mol CO 2 bằng số mol H 2 O. Tỉ khối hơi của A so với không khí bằng 4. Xác định công thức phân tử của A. 19. Một axit đa chức A có dạng (C 5 H 8 O 4 ) n . Biện luận tìm công thức phân tử của A.(b) Xác định công thức cấu tạo của A, biết nó mạch cacbon không phân nhánh, cho biết tên của A 20. Một anđehit đa chức A có dạng (C 3 H 5 O) n . (a) Biện luận tìm công thức phân tử của A. (b) Xác định công thức cấu tạo của A, biết A có mạch cacbon không phân nhánh. 21. Đốt cháy một Hiđrocacbon X được 0,08 mol CO 2 và 0,09 mol H 2 O. X tác dụng với Cl 2 có ánh sáng được một monoclo duy nhất. Xác định CTCT của X 22. Đốt cháy hoàn toàn một este với số mol của các chất trong phương trình như sau: 2,0:2,0:25,0n:n:n OHCO O 22 2 = . Xác định CTPT của este. 23. Đốt cháy hoàn toàn một rượu (ancol) X thu được CO 2 và H 2 O có tỉ lệ số mol tương ứng là 3 . 4. Thể tích khí oxi cần dùng để đốt cháy X bằng 1,5 lần thể tích khí CO 2 thu được (ở cùng điều kiện). Tìm công thức phân tử của X. http://dangtuanlqd.violet.vn 7 24. Một hỗn hợp gồm 0,1 mol etilen glicol và a mol ancol X. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp này cần 0,95 mol O 2 và thu đươc 0,8 mol CO 2 và 1,1 mol H 2 O. Tìm a và công thức phân tử ancol X. 25. Ðốt cháy hoàn toàn 5,1 gam este X thu được 11 gam CO 2 và 4,5 gam H 2 O. Xác định công thức phân tử của X. 26. Đốt cháy hoàn toàn một ancol đơn chức X thu được CO 2 và H 2 O với tỉ lệ 5 4 n n OH CO 2 2 = . Xác định công thức phân tử của X. 27. Axit hữu cơ X có công thức nguyên là (C 3 H 4 O 3 ) n . Biện luận tìm CTCT của X. 28. Ðốt cháy 8,6 gam một anđehit A thu được 17,6 gam CO 2 và 5,4 gam H 2 O. Biện luận tìm CTPT của A. 29. Trong một bình kín chứa hơi chất hữu cơ este no hở đơn chức X và O 2 (số mol O 2 gấp đôi số mol cần cho phản ứng cháy) ở 139,9 o C, áp suất trong bình là 0,8 atm. Đốt cháy hoàn toàn X sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu, áp suất trong bình lúc này là 0,95 atm. Tìm công thức phân tử của X. 30. A là một amin no hở đơn chức. Đốt cháy A thu được 1 mol CO 2 và 1,3 mol H 2 O. Xác định công thức phân tử của A. http://dangtuanlqd.violet.vn 8 . Xây dựng công thức chung. (b) Xác định công thức phân tử của A, biết M A = 112 đvc. 8. Hợp chất hữu cơ A có dạng (C 3 H 8 O) n . (a) Biện luận tìm công thức. biết công thức chung. (b) Xác định công thức phân tử của A, biết M A = 78 đvC. 4. Một dẫn xuất halogen có dạng (C 3 H 7 Cl) n . (a) Biện luận tìm công thức