Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam một hợp chất hữu cơ A cần một lượng O₂ (đktc) vừa đủ thu được hỗn hợp sản phẩm cháy. Cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ thấy có 10,0 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch tăng 4,2 gam. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu được 5,0 gam kết tủa nữa (biết H = 1, C = 12, O = 16, Ca = 40). Công thức phân tử của A là

Bước 1: Tính n_C

\({n_{CaC{{\rm{O}}_3}\left( {lan\,1} \right)}} = \dfrac{{10}}{{100}} = 0,1\left( {mol} \right)\)

\({n_{CaC{{\rm{O}}_3}\left( {lan.2} \right)}} = \dfrac{5}{{100}} = 0,05\left( {mol} \right)\)

Đun nóng nước lọc lại thu thêm kết tủa ⟹ Nước lọc có chứa Ca(HCO₃)₂.

PTHH:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

0,1 ←                         0,1                         (mol)

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

0,1 ←                            0,05                    (mol)

Ca(HCO₃)₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CaCO₃ + CO₂ + H₂O

0,05 ←                0,05                             (mol)

\( \to \Sigma {n_{C{O_2}}} = 0,1 + 0,1 = 0,2\left( {mol} \right)\)

\(\to {n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,2\,mol \)

Bước 2: Tính n_H

- Lại có m_{dung dịch tăng} = \(({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}) - {m_{CaC{{\rm{O}}_3}}}\)

\(\to 4,2 = (0,2.44 + {m_{{H_2}O}}) - 10\)

\(\to {m_{{H_2}O}} = 5,4\,gam \to {n_{{H_2}O}} = \dfrac{{5,4}}{{18}} = 0,3\,mol\) 

\(\to {n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,6\,mol \)

Bước 3: Tính n_O

Ta thấy m_C + m_H = 2,4 + 0,6 = 3 gam < m_A ⟹ A có chứa O

Ta có: m_O = m_A - m_C - m_H = 6,2 - 2,4 - 0,6 = 3,2 gam ⟹ n_O = 0,2 mol

Bước 4: Tìm CTPT của A

- Đặt công thức phân tử của A là C_xH_yO_z (x, y, z nguyên dương)

- Ta có x : y : z = n_C : n_H : n_O = 0,2 : 0,6 : 0,2 = 1 : 3 : 1

→ Công thức đơn giản nhất của A là CH₃O.

Suy ra CTPT của A có dạng (CH₃O)_n hay C_nH_3nO_n.

- Trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: H ≤ 2C + 2 ⟹ 3n ≤ 2n + 2 ⟹ n ≤ 2

+ Nếu n = 1 ⟹ CTPT là CH₃O (loại).

+ Nếu n = 2 ⟹ CTPT là C₂H₆O₂ (nhận).