Bài tập vận dụng cao: Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ A cần dùng 19,2 gam oxi, thu được 26,4 gam CO2 và 10,8 gam H2O a) Xác định công thức đơn giản nhất của A b) Xác định công thức phân tử của A biết 170 gam/mol < MA < 190 gam/mol

Đáp án:

a. Công thức đơn giản nhất của `A: CH_2O`.

b. Công thức phân tử của `A: C_6H_{12}O_6`.

Giải thích các bước giải:

a.

Phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ `A: A + O_2 \overset{t^o}\to CO_2 + H_2O`

Công thức tổng quát của `A: C_xH_yO_z`

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

`m_A + m_{O_2} = m_{CO_2}  + m_{H_2O}`

`<=>` `m_{A} + 19,2 = 26,4 + 10,8`

`<=>` `m_{A} = 26,4 + 10,8 - 19,2 = 18` `(g)`

`->` $\begin{cases} m_C = \dfrac{26,4}{(12 + 16.2).12} = 7,2(g)\\m_{H} = \dfrac{10,8}{(16 + 1.2).2} = 1,2(g) \\m_O = 18 - 7,2 - 1,2 = 9,6(g) \end{cases}$

`->` Tỉ lệ khối lượng `x: y: z =  12x: y: 16z = 7,2: 1,2: 9,6`

`->` `x: y: z = \frac{7,2}{12}: \frac{1,2}{1}: \frac{9,6}{16} = 0,6: 1,2: 0,6 = 1: 2: 1`

`->` Công thức đơn giản của `A: CH_2O`.

b.

Gọi công thức tổng quát sau khi tìm được công thức đơn giản của `A: (CH_2O)_n`

Ta có: `170 < M_A < 180`

Biện luận: `n = 1 -> M_A = 12 + 1.2 + 16 = 30` (Loại).

`n = 2 -> M_A = 12.2 + 1.4 + 16.2 = 60` (Loại).

`n = 3 -> M_A = 12.3 + 1.6 + 16.3 = 90` (Loại).

`n = 4 -> M_A = 12.4 + 1.8 + 16.4 = 120` (Loại).

`n = 5 -> M_A = 12.5 + 1.10 + 16.5 = 150` (Loại).

`n = 6 -> M_A = 12.6 + 1.12 + 16.6 = 180` (Nhận).

`->` Công thức phân tử của `A: (CH_2O)_6 = C_{6}H_{6.2}O_6 = C_6H_{12}O_6`.