Chất X được tạo nên từ các nguyên tố C, H, O, tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố này tương ứng là 2...

Chất X được tạo nên từ các nguyên tố C, H, O, tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố này tương ứng là 2 : 6 : 1. Nghiên cứu cũng xác định được phân tử khối của hợp chất này là 46. Dựa vào đâu để có được các dữ kiện trên và X có công thức phân tử thế nào?

Hướng dẫn giải :

Việc xác định thành phần các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ (thường là carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen và sulfur) thường được thực hiện bằng các máy phân tích tự động và có thể cho kết quả sau 4 – 5 phút. Các máy phân tích này hoạt động trên cơ sở chuyển hoá chất hữu cơ thành những hợp chất đơn giản hơn rồi tiến hành phân tích định tính (xác định hợp chất là gì), định lượng (xác định lượng chất là bao nhiêu) những hợp chất đơn giản đó.

Người ta thường xác định phân tử khối của một hợp chất dựa trên phổ khối lượng (phổ MS) của chúng. Đối với các hợp chất đơn giản, mảnh ion phân tử (kí hiệu là (M⁺)) thường ứng với mảnh có giá trị m/z lớn nhất.

Lời giải chi tiết :

- X được tạo nên từ các nguyên tố C, H, O, tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố này tương ứng là 2 : 6 : 1 – dữ kiện trên có được từ phân tích nguyên tố (phân tích định tính và phân tích định lượng). Phân tử khối của hợp chất này là 46 – dữ kiện trên có được dựa vào kết quả từ mảnh ion phân tử (M⁺) ứng với mảnh có giá trị m/z lớn nhất của phổ khối lượng (MS).

- Vì X được tạo thành từ các nguyên tố C, H, O có tỉ lệ tương ứng là 2 : 6 : 1 nên công thức đơn giản nhất của X là (C₂H₆O)_n.

Vì phân tử khối của X là 46 nên ta có: (12.2 + 1.6 + 16). n = 46

<=> 46n = 46

=> \(n = \frac{{46}}{{46}} = 1\)

Vậy công thức phân tử của X là C₂H₆O.