Câu hỏi/bài tập:
Một hợp chất hữu cơ X chứa 37,5% C, 3,2% H và 59,3% F về khối lượng. Cho bay hơi 1,00 g chất này tại 90 oC với áp suất 0,50 bar thì thể tích thu được là 0,93 L. Xác định công thức phân tử của X.
Thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ (CxHyOzNt) từ phân tử khối (M) được khái quát như sau:
\({\rm{x = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{C}}}}}{{{\rm{12}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{; y = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{H}}}}}{{\rm{1}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{; z = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{O}}}}}{{{\rm{16}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{; t = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{N}}}}}{{{\rm{14}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}\)
Với x, y, z, t lần lượt là số nguyên tử C, số nguyên tử H, số nguyên tử O, số nguyên tử N; %mC, %mH, %mO, %mN lần lượt là % khối lượng của các nguyên tố C, H, O, N trong hợp chất hữu cơ.
Advertisements (Quảng cáo)
Tại 90 oC với áp suất 0,50 bar thì số mol của 0,93 L khí X là \({{\rm{n}}_{\rm{X}}} = \frac{{{\rm{P}}{\rm{.V}}}}{{{\rm{R}}{\rm{.T}}}} = \frac{{0,5.1.0.93}}{{0.082.(90 + 273)}} \approx 0,0156{\rm{ }}({\rm{mol}})\)
\({{\rm{M}}_{\rm{X}}} = \frac{1}{{0.0156}} \approx {\rm{64 }}({\rm{g/mol}})\)
Gọi công thức phân tử của X là CxHyFz.
\(\begin{array}{l}{\rm{x = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{C}}}}}{{{\rm{12}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}} = \frac{{37,5}}{{12}} \times \frac{{64}}{{100}} = 2\\{\rm{y = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{H}}}}}{{\rm{1}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}} = \frac{{3,2}}{1} \times \frac{{64}}{{100}} \approx 2\\{\rm{z = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{F}}}}}{{{\rm{19}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}} = \frac{{59,3}}{{19}} \times \frac{{64}}{{100}} \approx 2\end{array}\)
Vậy công thức phân tử của X là C2H2F2.