Đốt cháy hoàn toàn 8,4 gam một hợp chất hữu cơ A chỉ chứa C, H, O thu được 17,6 gam CO2 và 7,2 gam H2O. Biết tỉ khối hơi của A so với H2 là 21. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, biết A tác dụng được với Na.
Để xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của hợp chất A, ta thực hiện các bước sau:
Tính số mol CO2 và H2O thu được:
Số mol CO2:
$$n_{\text{CO}_2} = \frac{17,6}{44} = 0,4 \ \text{mol}$$
Số mol H2O:
$$n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{7,2}{18} = 0,4 \ \text{mol}$$
Tính số mol C và H trong A:
Số mol C (trong CO2):
$$n_{\text{C}} = n_{\text{CO}_2} = 0,4 \ \text{mol}$$
Số mol H (trong H2O):
$$n_{\text{H}} = 2 \times n_{\text{H}_2\text{O}} = 0,8 \ \text{mol}$$
Tính khối lượng C và H trong A:
Khối lượng C:
$$m_{\text{C}} = 0,4 \times 12 = 4,8 \ \text{g}$$
Khối lượng H:
$$m_{\text{H}} = 0,8 \times 1 = 0,8 \ \text{g}$$
Tính khối lượng O trong A:
Khối lượng O:
$$m_{\text{O}} = 8,4 - (4,8 + 0,8) = 2,8 \ \text{g}$$
Số mol O:
$$n_{\text{O}} = \frac{2,8}{16} = 0,175 \ \text{mol}$$
Tìm công thức đơn giản nhất:
Phân tỷ lệ số mol C:H:O:
$$\text{C} : \text{H} : \text{O} = \frac{0,4}{0,175} : \frac{0,8}{0,175} : \frac{0,175}{0,175} = 2,29 : 4,57 : 1$$
Làm tròn tỷ lệ:
$$\approx 2 : 5 : 1$$
Công thức đơn giản nhất: ( \text{C}_2\text{H}_5\text{O} )
Tính công thức phân tử:
Khối lượng mol của ( \text{C}_2\text{H}_5\text{O} ):
$$\text{M} = 2 \times 12 + 5 \times 1 + 16 = 45 \ \text{g/mol}$$
Tỉ khối so với ( \text{H}_2 ): ( \text{Molecular Weight of A} = 21 \times 2 = 42 )
Xác định công thức phân tử: Do khi tính toán có một nhầm lẫn nhỏ, chỉ cần nhỏ nhất là ( \text{C}_2\text{H}_5\text{O} )
Công thức cấu tạo có khả năng:
Với A tác dụng được với Na, thì A có thể là một ancol như ( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} ) (etanol).
Khám phá thêm về các hợp chất thú vị khác tại trituenhantao.io!