Safrol là một chất có trong tinh dầu xá xị (hay gù hương), được dùng làm hương liệu trong thực phẩm. Phổ MS của safrol cho thấy chất này có phân tử khối là 162. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố carbon, hydrogen và oxygen có trong safrol lần lượt là: 74,07%; 6,18% và 19,75%. Xác định công thức đơn giản nhất và công thức phân tử của safrol.
Với hợp chất hữu cơ A có công thức đơn giản nhất là CxHyOz, 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.
Công thức đơn giản nhất của chất là CxHyOz thì công thức phân tử có dạng (CxHyOz)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.
Gọi công thức đơn giản nhất của safrol là \({\rm{ }}{{\rm{C}}_{\rm{x}}}{{\rm{H}}_{\rm{y}}}{{\rm{O}}_{\rm{z}}}\)
Ta có
\(\begin{array}{l}{\rm{x : y : z = }}\frac{{{\rm{\% C}}}}{{{\rm{12}}}}{\rm{ : }}\frac{{{\rm{\% H}}}}{{\rm{1}}}{\rm{ : }}\frac{{{\rm{\% O}}}}{{{\rm{16}}}}\\{\rm{ = }}\frac{{74,07}}{{12}}:\frac{{6,18}}{1}:\frac{{19,75}}{{16}} \approx 6,17:6,18:1,23 \approx 5:5:1\end{array}\)
=> Công thức đơn giản của X là\({\rm{ }}{{\rm{C}}_5}{{\rm{H}}_5}{\rm{O}}\)
ð Công thức phân tử của safrol là \({\rm{ (}}{{\rm{C}}_5}{{\rm{H}}_5}{\rm{O}}{{\rm{)}}_{\rm{n}}}\)
Vì phân tử khối của safrol là 162 amu nên:
\({\rm{(12}}{\rm{.5 + 1}}{\rm{.5 + 16)n = 162 }} \Leftrightarrow {\rm{81n = 162}} \Rightarrow {\rm{n = }}\frac{{162}}{{81}} = 2\)
Vậy công thức của phân tử của safrol là \({{\rm{(}}{{\rm{C}}_5}{{\rm{H}}_5}{\rm{O)}}_2}{\rm{ hay }}{{\rm{C}}_{{\rm{10}}}}{{\rm{H}}_{{\rm{10}}}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}.\)