Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy trong hợp chất Y, carbon chiếm 85, 7% còn hydrogen chiếm 14, 3% về khối lượng...

Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy trong hợp chất Y, carbon chiếm 85,7% còn hydrogen chiếm 14,3% về khối lượng.

a) Y là hydrocarbon hay dẫn xuất của hydrocarbon?

b) Xác định công thức đơn giản nhất của Y.

c) Biết Y có phân tử khối là 56, xác định công thức phân tử của Y.

Hướng dẫn giải :

a) Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chỉ chứa carbon và hydrogen.

Khi thay thế nguyên tử hydrogen trong phân tử hydrocarbon bằng nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác thì thu được dẫn xuất hydrocarbon.

b) Với hợp chất hữu cơ A có công thức đơn giản nhất là C_xH_yO_z, ta có:

Tỉ lệ x : y : z dưới dạng tỉ lệ các số nguyên dương tối giản

x : y : z = \(\frac{{\% C}}{{12}}:\frac{{\% H}}{1}:\frac{{\% O}}{{16}}\)

Với %C, %H, %O tương ứng là phần trăm khối lượng của các nguyên tố C, H, O có trong hợp chất hữu cơ A được xác định từ phân tích nguyên tố.

c) Công thức đơn giản nhất của chất là C_xH_yO_z thì công thức phân tử có dạng (C_xH_yO_z)_n với n nguyên dương. Công thức phân tử có thể được xác định từ công thức đơn giản nhất của chất và phân tử khối của chất đó.

Lời giải chi tiết :

a) Ta có: 85,7% + 14,3% = 100%

=> Hợp chất Y được tạo thành bởi hai nguyên tố là C và H.

=> Y là hydrocarbon.

b)

Gọi công thức đơn giản nhất của Y là\({{\rm{C}}_{\rm{x}}}{{\rm{H}}_{\rm{y}}}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}{\rm{x : y = }}\frac{{{\rm{\% C}}}}{{{\rm{12}}}}{\rm{ : }}\frac{{{\rm{\% H}}}}{{\rm{1}}}{\rm{ }}\\{\rm{ = }}\frac{{85,7}}{{12}}:\frac{{14,3}}{1} \approx 7:14 = 1:2\end{array}\)

Vậy công thức đơn giản của Y là \({\rm{C}}{{\rm{H}}_2}\)

c) Hợp chất Y có công thức thực nghiệm là CH₂, công thức phân tử của Y là (CH₂)_n.

Ta có phân tử khối của Y là 56.

=> (12 + 1.2). n = 56

<=> 14n = 56

\( = > n = \frac{{56}}{{14}} = 4\)

Vậy công thức phân tử của Y là (CH₂)₄ hay C₄H₈.