Giải SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Công thức đơn giản nhất: CH₂

Phân tử khối của propene là 42

Mà công thức phân tử có dạng (CH₂)_n ⇒ 42 = (12 + 1.2).n = 14.n ⇒ n = 3

Công thức phân tử của propene là C₃H₆.

II. Phương pháp xác định phân tử khối của hợp chất hữu cơ – phổ khối lượng (MS)

Câu hỏi 2 (trang 65) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 10: Trên phổ MS có nhiều tín hiệu (peak), thường tín hiệu nào cho biết phân tử khối của chất?

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.

Vậy trên phổ MS có nhiều tín hiệu (peak), thường tín hiệu có giá trị lớn nhất cho biết phân tử khối của chất.

Bài tập

Bài tập 1 (trang 66) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 10: Hãy xác định công thức đơn giản nhất của các hợp chất có công thức dưới đây:

a) C₄H₁₀ (butane).

b) HOCH₂CH₂OH (ethane-1,2-diol).

c) C₆H₆ (benzene).

d) CHCl₂COOH (dichloroethanoic acid).

Lời giải:

Bài tập 2 (trang 66) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 10: Công thức phân tử và công thức thực nghiệm có liên quan gì với nhau? Cần thông tin gì để xác định được công thức phân tử sau khi đã biết công thức thực nghiệm? Cho ví dụ minh hoạ.

Lời giải:

- Để xác định được công thức phân tử sau khi đã biết công thức thực nghiệm, ta cần biết thêm về phân tử khối.

- Ví dụ: Cho công thức thực nghiệm của benzene là CH và phân tử khối của benzene là 78 amu. Ta có thể xác định công thức phân tử của benzene:

Công thức đơn giản nhất của benzene là CH nên công thức phân tử của benzene có dạng (CH)n.

Vì phân tử khối của benzene là 78 nên ta có:

(12 + 1). n = 78

<=> 13n = 78

$\Rightarrow n=\frac{78}{13}=6$

Vậy công thức phân tử của propene là (CH)₆ hay C₆H₆.

Bài tập 3 (trang 66) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 10: Hai hợp chất A và B có cùng công thức thực nghiệm là CH2O. Phổ MS cho thấy A và B có các tín hiệu sau:

Xác định công thức phân tử của A và B. Biết mảnh [M⁺] có giá trị m/z là lớn nhất.

Lời giải:

- Công thức phân tử của A theo công thức thực nghiệm là: (CH₂O)_n.

Dựa vào kết quả phổ MS xác định được phân tử khối chất A là 60.

⇒ (12 + 2.1 + 16).n = 60 ⇒ n = 2.

Vậy công thức phân tử chất A là: C₂H₄O₂.

- Công thức phân tử của B theo công thức thực nghiệm là: (CH₂O)_m.

Dựa vào kết quả phổ MS xác định được phân tử khối chất B là 90.

⇒ (12 + 2.1 + 16).n = 90 ⇒ n = 3.

Vậy công thức phân tử chất B là: C₃H₆O₃.

Bài tập 4 (trang 66) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 10: 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.

Lời giải: