BÀI 12: CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ

I. CÔNG THỨC PHÂN TỬ

1. Khái niệm

- Công thức phân tử cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử

Ví dụ: Khí butane và propane là khí hóa lỏng được nén trong bình gas, được các gia đình sử dụng để đun, nấu có công thức phân tử là C₄H₁₀ và C₃H₈

Công thức phân tử của các chất như sau:

+ Methane: CH₄

+ Ethane: C₂H₆

+ Ethylene: C₂H₄

+ Ethyl chloride: C₂H₅Cl

+ Ethanol: C₂H₆O

2. Cách biểu diễn công thức phân tử hợp chất hữu cơ

a) Công thức tổng quát: cho biết các nguyên tố có trong phân tử hợp chất hữu cơ

Ví dụ: C_xH_yO_z (x, y, z là các số nguyên dương)

b) Công thức đơn giản nhất: cho biết tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử hợp chất hữu cơ

Ví dụ: Hợp chất có công thức phân tử là C₂H₄O₂ thì công thức đơn giản nhất là CH₂O

II. LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ

1. Xác định phân tử khối bằng phương pháp phổ khối lượng

- Phương pháp phổ khối lượng được sử dụng để xác định khối lượng phân tử các hợp chất hữu cơ

Ví dụ: Phổ khối lượng của ethanol có peak (pic) ion phân tử [C₂H₆O⁺] có giá trị m/z = 46, đúng bằng phân tử khối của chất (Hình 12.1)

2. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Xét một hợp chất hữu cơ có CTPT là C_xH_yO_z

+) x : y : z = %mC12,0:%mH1,0:%mO16,0 = p : q : r

+) CTĐG nhất: C_pH_qO_r

+) C_xH_yO_z = (C_pH_qO_r)n

Trong đó: p, q, r là các số nguyên tối giản

x, y, z, n là số nguyên dương

Ví dụ 1: Hai hợp chất hữu cơ X, Y đều có công thức đơn giản nhất là CH và có phân tử khối M_X = 52 và M_Y = 104. Xác định công thức phân tử của X, Y

Trả lời:

Gọi CTPT của X và Y lần là (CH)_n và (CH)_m

Ta có: 13n = 52 ⟹ n = 4

13m = 104 ⟹ m = 8

Vậy CTPT của X và Y lần lượt là: C₄H₄ và C₈H₈

Ví dụ 2: Hợp chất hữu cơ Z có %C = 52,17%, %H = 13,04%, %O = 34,78%. Xác định công thức phân tử của Z, biết M_Z = 46

Trả lời:

Gọi CTPT của Z là C_xH_yO_z

Ta có:

x = 46.0,521712 = 2

y = 46. 0,13041 = 6

z = 46.0,347816 = 1

Vậy CTPT của Z là C₂H₆O.