Hóa 11 Bài 21 Công thức phân tử hợp chất hữu cơ.

[ong noi loc]

BÀI 21 CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ.


​

I - CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT

1. Công thức phân tử và công thức đơn giản nhất

​

Công thức phân tử cho biết tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử.
Công thức đơn giản nhất cho biết tỉ lệ số nguyên tử các nguyên tố có trong phân tử (biểu diễn bằng tỉ lệ các số nguyên tối giản).
Công thức phân tử (chẳng hạn CxHyOzNt) có thể trùng hoặc là bội số của công thức đơn giản nhất (CpHqOrNs):
CxHyOzNt=(CpHqOrNs)n, n có thể là 1 hoặc 2,3,...
x:y:z:t = p:q:r:s

2. Thiết lập công thức đơn giản nhất

a) Thí dụ
Từ tinh dầu hoa nhài người ta tách được hợp chất A có chứa cacbon, hiđro và oxi.
Phân tích định lượng cho kết quả: 73,14%C; 7,24%H. Hãy thiết lập công thức đơn giản thức của A.
Đặt công thức phân tử của A là CxHyOz.
Thiết lập công thức đơn giản nhất của A là lập tỉ lệ x:y:z ở dạng các số nguyên tối giản.

b) Tổng quát
Từ kết quả phân tích nguyên tố hợp chất CxHyOzNt, ta lập tỉ lệ số nguyên tử trong phân tử rồi chuyển tỉ lệ đó thành tỉ số tối giản các số nguyên p,q,r,s thì được công thức đơn giản nhất:
x : y : z : t = %C/12 : %H/1 : %O/16 : %N/14 =...= p : q : r : s

II - THIẾT LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ

1. Xác định khối lượng mol phân tử

Đối với chất khí và chất lỏng dễ hóa hơi, người ta xác định khối lượng mol phân tử dựa vào tỉ khối của chúng (ở thể khí) so với một chất khí đã biết theo công thức:
M[SUB]A[/SUB]=M[SUB]B[/SUB].dA/B ; M[SUB]A[/SUB]=29.d[SUB]A[/SUB]/kk

Đối với chất rắn và chất lỏng khó hóa hơi, người ta đo độ giảm nhiệt độ đông đặc hoặc đo độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch so với dung môi (xem phần tư liệu) và tính được khối lượng mol phân tử của chất tan không bay hơi, không điện li. Ngày nay, người ta thường dùng phương pháp phổ khối lượng để xác định khối lượng mol phân tử.

2. Thiết lập công thức phân tử

a) Thí dụ
Từ tinh dầu hoa nhài, người ta tách được hợp chất A có chứa cacbon, hiđro và oxi. Phân tích định lượng cho kết quả : 73,14%C ; 7,24%H . Biết phân tử khối lượng của A là 164. Hãy xác định công thức phân tử của A.
* Thiết lập công thức phân tử của A qua công thức đơn giản nhất.
Thiết lập công thức đơn giản nhất của A là lập tỉ lệ x:y:z ở dạng các số nguyên tối giản.
x : y : z = 73,14/12 : 7,241 : 19,62/16 = 6,095 : 7,240 : 1,226
= 6,095/1,226 : 7,240/1,226: 1,226/1,226 = 4,971 : 5,905 : 1,000 = 5 : 6 : 1
Công thức đơn giản nhất của A là: C5H6O
Công thức phân tử của A có dạng: C5nH6nOn hoặc (C5H6O)n với n có thể bằng 1,2,3,...
Từ số liệu phân tích nguyên tố, ở mục I.2, chúng ta đã thiết lập được công thức đơn giản nhất của A là C[SUB]5[/SUB]H[SUB]6[/SUB]O.
Đặt công thức phân tử của A là CxHyOz ta có : CxHyOz = (C[SUB]5[/SUB]H[SUB]6[/SUB]O)n
⇒M(C[SUB]5[/SUB]H[SUB]6[/SUB]O)n = 164 ⇒ (5.12+6+16).n = 164 ⇒ n = 2
Vậy: CxHyOz = C[SUB]10[/SUB]H[SUB]12[/SUB]O[SUB]2[/SUB]
* Thiết lập công thức phân tử của A không qua công thức đơn giản nhất
Ta có: M(CxHyOz)= 164 ; C = 73.14% ; H = 7,24% ; O = 19,62%.
Vậy:
x.12/164 = 73,14/100 ⇒ x = 164 . 73,14/(12.100) = 9,996 ≈ 10
y/164 = 7,24/100 ⇒ y = 164 . 7,24/100 = 11,874 ≈ 12
z.16/164 = 19,62/100 ⇒ z = 164.19,62 /(16.100) = 2,01 ≈ 2
CxHyOz=C[SUB]10[/SUB]H[SUB]12[/SUB]O[SUB]2[/SUB]
b) Tổng quát
Thiết lập công thức phân tử qua công thức đơn giản nhất là cách thức tổng quát hơn cả.