Công thức hóa học của hợp chất hữu cơ là

Mỗi công thức phân tử của hợp chất hữu cơ có đặc điểm gì và cách thành lập như thế nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé

Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Lập công thức đơn giản nhất cho chất hữu cơ CxHyOz là tìm tỉ lệ nguyên tối giản x : y : z.

x : y : z = %mC/12 : %mH/1 : %mO/16

x : y : z = nC : nH : nO

Trong đó:

nC = nCO2
nH = 2.nH2O
nO = [mchất hữu cơ - mC - mH]/16

Phân tử khối của chất hữu cơ thường được tính theo một số cách sau:- Dựa vào khối lượng và số mol: M = m/n

- Dựa vào tỉ khối: dA/B = MA/MB; dA/kk = MA/29

12x : %mC = y : %mH = 16z : %mO = M/100

- Nếu biết phân tử khối [M] của chất hữu cơ:

CTPT = [CTĐGN]n → n = M/MCTĐGN

- Nếu không biết phân tử khối của chất thì phải biện luận dựa theo điều kiện tồn tại chất hữu cơ:+ Tổng số nguyên tử có hoá trị lẻ [H, Cl, N] là số chẵn.

+ Số nguyên tử [H + halogen] ≤ 2C + 2 + N

Viết phương trình phản ứng cháy và tính theo phương trình. Theo cách này số nguyên tử O trong hợp chất hữu cơ thường được tính sau cùng theo công thức:

z = [M - 12C - H]/16
 

Xem thêm: 

• Mở đầu về hóa học hữu cơ
• Silic và hợp chất của Silic

Nguồn tin: Trang Hochoaonline

Công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ

CH3CH2OH và CH3OCH3 đều có chúng công thức phân tử là C2H6O.

Mời các bạn học sinh tham khảo thêm:

Axetilen

Tuy nhiên, thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử ra sao? Tại sao lại có sự khác biệt đó? Bài viết dưới đây sẽ trả lời thắc mắc trên một cách tường tận nhất.

A. LÝ THUYẾT CẦN NHỚ

1. Nội dung của thuyết cấu tạo hóa học

Ngay từ năm 18611861, Bút-lê-rốp đã đưa ra khái niệm cấu tạo hóa học và thuyết cấu tạo hóa học gồm những luận điểm chính sau:

– Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác.

VD: Công thức phân tử C2H6O có hai công thức cấu tạo [thứ tự liên kết khác nhau] ứng với 2 hợp chất sau:

1. H3C−O−CH3 : đimetyl ete, chất khí, không tác dụng với Na.

2. H3C−CH2−O−H: ancol etylic, chất lỏng, tác dụng với Na giải phóng hiđro.

– Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon

– Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử [bản chất, số lượng các nguyên tử] và cấu tạo hóa học [thứ tự liên kết các nguyên tử].

VD:

– Phụ thuộc thành phần phân tử: CH4 là chất khí dễ cháy, CCl4 là chất lỏng không cháy;  CH3Cl là chất khí không có tác dụng gây mê, còn CHCl3 là chất lỏng có tác dụng gây mê.

– Phụ thuộc cấu tạo hóa học: CH3CH2OH và CH3OCH3khác nhau cả về tính chất hóa học.

2. Đồng đẳng, đồng phân

a] Đồng đẳng

Các hiđrocacbon trong  dãy: CH4,C2H6,C3H8,C4H10,C5H12,…,CnH2n+2 chất sau hơn chất trước một nhóm CH2 nhưng đều có tính chất hóa học tương tự nhau.

Các ancol trongdãy: CH3OH,C2H5OH,C3H7OH,C4H9OH,…,CnH2n+1OH cũng có thành phần hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau.

* Khái niệm: Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng.
* Giải thích: Mặc dù các chất trong cùng dãy đồng đẳng có công thức phân tử khác nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng do chúng có cấu tạo hóa học tương tự nhau nên có tính chất hóa học tương tự nhau.

b] Đồng phân

Etanol và đimetyl ete là hai chất khác nhau [có tính chất khác nhau ] nhưng có cùng công thức phân tử là C2H6O.
Metyl axetat [CH3COOCH3], etyl fomiat [HCOOC2H5] và axit propionic [CH3CH2COOH là ba chất khác nhau nhưng có công thức phân tử là C3H6O2.

* Khái niệm: Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử là những chất đồng phân.

* Giải thích: Những chất đồng phân tuy có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau, chẳng hạn etanol có cấu tạo H3C−CH2−O−H, còn đimetyl ete có cấu tạo H3C−O−CH3, vì vậy chúng là những chất khác nhau, có tính chất khác nhau.

3. Các loại công thức cấu tạo

Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử. Có cách viết

khai triển, thu gọn và thu gọn nhất.

Công thức cấu tạo khai triển: Viết tất cả các nguyên tử và các liên kết giữa chúng.

Công thức cấu tạo thu gọn: Viết gộp nguyên tử cacbon và các nguyên tử khác liên kết với nó thành từng nhóm.

Công thức cấu tạo thu gọn nhất: Chỉ viết các liên kết và nhóm chức, đầu mút của các liên kết chính là nhóm CHx với x đảm bảo hóa trị 4 ở C.

a] Thí dụ

b] Kết luận

Butan−1−ol và đietylete có cùng công thức phân tử C4H10O nhưng do khác nhau về cấu tạo hóa học nên khác nhau về tính chất vật lí và tính chất hóa học.

Vậy những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau gọi là những đồng phân cấu tạo.

b] Kết luận 

Những đồng phân khác nhau về bản chất nhóm chức gọi là đồng phân nhóm chức. Những đồng phân khác nhau về sự phân nhánh mạch cacbon gọi là đồng phân mạch cacbon. Những đồng phân khác nhau về vị trí nhóm chức gọi là đồng phân vị trí nhóm chức.

B. BÀI TẬP CỦNG CỐ

Bài 1. Hãy viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử sau :

CH3Br, CH4O, CH4, C2H6, C2H5Br.

Biết rằng brom có hoá trị I.

Bài 2. Hãy viết công thức cấu tạo dạng mạch vòng ứng với các công thức phân tử sau : C3H6, C4H3, C5H10.

Bài 3. Phân tử hợp chất hữu cơ A có hai nguyên tố. Khi đốt cháy 3 gam chất A thu được 5,4 gam H2O. Hãy xác định công thức phân tử của A, biết khối lượng mol của A là 30 gam.

ĐÁP ÁN

Bài 1. 

Bài 2.

Bài 3.

• Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!

Bài giảng: Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ - Cô Nguyễn Thị Nhàn [Giáo viên VietJack]

Quảng cáo

Xét chất hữu cơ CxHyOz

a. Dựa vào % khối lượng của cac nguyên tố

Bước 1: Đặt CTTQ

Bước 2: Tính số nguyên tử của mỗi nguyên tố CxHyOzNt

        - Áp dụng công thức :

suy ra từng giá trị : x, y, z, t.

        - Tính tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố

        - Khi đề cho % các nguyên tố áp dụng :

suy ra : x, y, z, t

Bước 3: Tính n, suy ra CTPT

*Gợi ý: Tỷ lệ số nguyên tử các nguyên tố phải là tỷ lệ nguyên và tối giản.

        - Chỉ số CTĐGN có thể tìm từ:

                + M

                + Dự kiện bài toán

                + Điều kiện hoá trị

b. Theo phương trình phản ứng cháy

Bước 1. Tính MA

Bước 2. Viết phương trình phản ứng cháy

Bước 3. Lập tỷ lệ x:y:z:t

Bước 4. Sau khi biết được x, y, t và M ta suy ra z

Quảng cáo

Bài 1: Phân tích nguyên tố 1 hợp chất hữu cơ A cho kết quả : 70,97 % C , 10,15 % H còn lại là O . Cho biết khối lượng mol phân tử của A là 340 g/mol. Xác định công thức phân tử của A. Hãy giải bài tập trên bằng 2 cách dưới đây

a] Qua công thức đơn giản nhất?

b] Không qua công thức đơn giản nhất ?

Hướng dẫn:

a] Qua CTĐGN:

%mO= 100 - [ 70,97 + 10,15] = 18,88 %

Đặt CTPT của hợp chất là CxHyOz

x : y : z = 5 : 9 : 1 → Vậy CTĐGN là C5H9O

ta có : [ C5H9O ]n = 340

Vậy CTPT hợp chất là C20H36O4

b] Từ %C và %H %O = 18,88%

Đặt CTPT của hợp chất là CxHyOz , MA = 340

x = 20 , y = 36 , z = 4

Vậy CTPT hợp chất là C20H36O4

Bài 2: Phân tích 0,45 gam hợp chất hữu cơ X [C, H, N], thu được 0,88 gam CO2. Mặt khác , nếu phân tích 0,45 gam X để toàn bộ N trong X chuyển thành NH3 rồi dẫn NH3 vừa tạo thành vào 100ml dung dịch H2SO4 0,4M thu được dung dịch Y. Trung hòa axit dư trong Y cần 70 ml dung dịch NaOH 1M. Biết 1 lít hơi chất X [đktc] nặng 2,009 gam. Công thức phân tử của X là

Hướng dẫn:

nCO2 = 0,88/44 = 0,03 mol; nH2SO4 = 0,04 mol; nNaOH = 0,07 mol

        2NH3 + H2SO4 → [NH4]2SO4

        2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

2nH2SO4 = nNaOH + nNH3 ⇒ nNH3 = 0,01 mol

MX = 2,009.22,4 = 45

Đặt CTPT của X là CxHyNz

⇒ 0,01x = 0,02 x = 2; 0,01z = 0,01 z = 1

12.2 + y + 1.14 = 45 ⇒ y = 7 ⇒ CTPT là C7H7N

Quảng cáo

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 3,61g chất hữu cơ X thu được hỗn hợp khí gồm CO2, H2O và HCl. Dẫn hỗn hợp này qua bình chứa dung dịch AgNO3/HNO3 ở nhiệt độ thấp thấy có 2,87g kết tủa và bình chứa tăng 2,17g. Cho biết chỉ có H2O và HCl bị hấp thụ. Dẫn khí thoát ra vào 100ml dung dịch Ba[OH]2 1M thu được 15,76g kết tủa Y, lọc bỏ Y, lấy dung dịch đem sôi lại có kết tủa nữa.

a. Tính khối lượng các nguyên tố trong hợp chất.

b. Lập công thức phân tử X, biết khối lượng phân tử của X < 200.

Hướng dẫn:

a. nCl = nHCl = nAgCl = 2,87/143,5 = 0,02 mol

Khối lượng Cl trong X: mCl = 0,02.35,5 = 0,71 gam

Khối lượng bình tăng là khối lượng của HCl và H2O: mHCl + mH2O = 2,17 ⇒ mH2O = 2,17 – 0,02.36,5 = 1,44 gam

Khối lượng H trong X là: mH = 1,44.2/18 = 0,16 gam

Dẫn khí thoát ra vào dung dịch Ba[OH]2 thu được kết tủa Y, lọc bỏ Y, lấy dung dịch đem sôi lại có kết tủa nữa ⇒ tạo 2 loại muối là BaCO3 và Ba[HCO3]2

nBaCO3 = 15,76/197 = 0,08 mol; nBa[OH]2 = 0,1 mol ⇒ nBa[HCO3]2 = 0,1 – 0,08 = 0,02 mol

Số mol CO2 là: nCO2 = 0,08 + 0,02.2 = 0,12 mol ⇒ mC = 0,12.12 = 1,44 gam

Khối lượng O trong X là: mO = 3,61 – 1,44 – 0,16 – 0,71 = 1,3 gam

b. Đặt CTPT của hợp chất là CxHyOzClt

CTĐGN [C6H8O4Cl]n Vì MX < 200 ⇒ CTPT của X là: C6H8O4Cl

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất hữu cơ X [ C, H, O ]. Dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình [1] đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình [2] đựng dung dịch Ca[OH]2 dư. Sau thí nghiệm, khối lượng bình [1] tăng 3,6 gam, ở bình [2] có 20 gam kết tủa. Tỉ khối của X đối với hiđro là 30. Xác định công thức của phân tử X.

Hướng dẫn:

Đặt CTPT của X là CxHyOz

MX = 30.2 = 60 ; nCO2 = nCaCO3 = 20/100 = 0,2 mol; nH2O = 3,6/18 = 0,2 mol

nX = 6/60 = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố C: 0,1.x = 0,2 ⇒ x = 2

Bảo toàn nguyên tố H: 0,1y = 2.0,2 ⇒ y = 4

12.4 + 4.1 + 16z = 60 ⇒ z = 2 ⇒ CTPT: C2H4O2

Bài 1: Hợp chất X có CTĐGN là CH3O. CTPT nào sau đây ứng với X ?

A. C3H9O3.        B. C2H6O2.        C. C2H6O.        D. CH3O.

Hiển thị đáp án

Bài 2: Hợp chất X có công thức đơn giản nhất là CH2O. tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 30. Công thức phân tử của X là

A. CH2O        B. C2H4O2        C. C3H6O2        D. C4H8O2.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

CTPT của X là [CHO]n hay CnH2nOn

MX = 30.2 = 60 [12 + 2.1 + 16]n = 60 ⇒ n = 2 ⇒ CTPT là C2H4O2

Bài 3: Hợp chất X có %C = 54,54% ; %H = 9,1%, còn lại là oxi. Khối lượng phân tử của X bằng 88. CTPT của X là:

A. C4H10O.        B. C5H12O.        C. C4H10O2.        D. C4H8O2.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

CTPT là CxHyOz; ta có x : y : z =

= 2 : 4 : 1 ⇒ CTĐGN [C2H4O]n = 88 ⇒ n = 2 Vậy CTPT của X là C4H8O2

Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam hợp chất hữu cơ X [ C, H, O ]. Thu được 6,72 lít CO2 [đktc] và 5,4 gam H2O. Khi hóa hơi 1,85 gam X, thu được thể tích bằng với thể tích của 0,7 gam N2 cùng nhiệt độ,áp suất. Xác định công thức phân tử của X.

A. C5H10O        B. C3H6O2        C. C2H2O3        D. C3H6O.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Đặt CTPT của X là CxHyOz

nX = nN2 = 0,7/28 = 0,025 mol ⇒ MX = 1,85/0,025 = 74

nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol ⇒ nH2O = 3,6/18 = 0,2 mol; nX = 7,4/74 = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố C: 0,1x = 0,3 ⇒ x = 3

Bảo toàn nguyên tố H: 0,1y = 2.0,3 ⇒ y = 6

12.3 + 6.1 + 16z = 74 z = 2 CTPT: C3H6O2

Bài 5: Đốt cháy 200 ml hơi một hợp chất hữu cơ X chứa C, H, O trong 900 ml O2, thể tích hỗn hợp khí thu được là 1,3 lít. Sau khi ngưng tụ hơi nước chỉ còn 700 ml. Tiếp theo cho qua dung dịch KOH dư chỉ còn 100 ml khí bay ra. Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. CTPT của Y là:

A. C3H6O        B. C3H8O2.        C. C3H8O.        D. C3H6O2.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

CTPT của X có dạng CxHyOz ; VH2O = 600 ml; VCO2 = 600 ml ; VO2 dư = 100 ml ⇒ VO2 pu = 800 ml

Vo[X] = 600 + 600.2 – 800.2 = 200 ml

Ta có x : y : z = 3 : 6 : 1 ⇒ CTPT của X là C3H6O.

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ X thu được 4,4 gam CO2 và 1,8 gam H2O. Biết tỉ khối của X so với He [MHe = 4] là 7,5. CTPT của X là:

A. CH2O2.        B. C2H6.        C. C2H4O.        D. CH2O.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

CTPT của X có dạng CxHyOz ; mO = 3 - [0,1.12 + 0,1.2] = 1,6 gam

x : y : z =

= 0,1 : 0,2 : 0,1 = 1 : 2 : 1 ⇒ CTĐGN: [CH2O]n ; MX = 30 ⇒ CTPT của X là CH2O

Bài 7: Hợp chất hữu cơ X [ C, H, O N] có công thức trùng với công thức đơn giản nhất, đốt cháy hoàn toàn 7,5 gam X, thu được 4,48 lít CO2; 1,12 lít N2 [các khí đều đo [đktc]] và 4,5 gam H2O. Số nguyên tử hiđro trong một phân tử X là

A. 7        B. 6        C. 5        D. 9.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Đặt CTPT của X là CxHyOzNt

nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol; nH2O = 4,5/18 = 0,25 mol; nN2 = 1,12/22,4 = 0,05 mol

nC = nCO2 = 0,2 mol; nH = 2nH2O = 0,5 mol; nN = 2nN2 = 0,1 mol

12.0,2 + 1.0,5 + 14.0,1 + 16nO = 7,5 ⇒ nO = 0,2 mol

x : y : z : t = 0,2 : 0,5 : 0,2 : 0,1 = 2 : 5 : 2 : 1

⇒ Công thức đơn giản nhất là C2H5O2N ⇒ CTPT là C2H5O2N

Bài 8: Kết quả phân tích nguyên tố hợp chất X cho biết %mC = 54,54% ; %mH = 9,09% còn lại là oxi. Tỉ khối hơi của X so với CO2 bằng 2. Công thức phân tử của X là

A. C5H12O        B. C2H4O        C. C3H4O3        D. C4H8O2.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

MX = 2.44 = 88. Đặt CTPT của X là CxHyOz

Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam hợp chất hữu cơ X [ C, H, O ]. Dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình [1] đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình [2] đựng dung dịch KOH dư. Sau thí nghiệm, khối lượng bình [1] tăng 1,8 gam, khối lượng bình [2] tăng 6,6 gam. Tỉ khối của X đối với hiđro là 44. Xác định công thức của phân tử X.

A. C2H4O        B. C5H12O        C. C4H8O2        D. C3H4O3.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Đặt CTPT của X là CxHyOz

MX = 44.2 = 88 ; nCO2 = 6,6/44 = 0,15 mol; nH2O = 1,8/18 = 0,1 mol

nX = 4,4/88 = 0,05 mol

Bảo toàn nguyên tố C: 0,05.x = 0,15 ⇒ x = 3

Bảo toàn nguyên tố H: 0,05y = 2.0,1 ⇒ y = 4

12.3 + 4.1 + 16z = 88 ⇒ z = 3 ⇒ CTPT: C3H4O3

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

• Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: fb.com/groups/hoctap2k5/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

dai-cuong-ve-hoa-hoc-huu-co.jsp