X là hợp chất hữu cơ mạch hở, có công thức phân tử trùng công thức đơn giản nhất. Đốt cháy hoàn toàn 16,2 gam X thu được sản phẩm cháy chỉ gồm CO₂ và 9,0 gam H₂O. Thể tích khí oxygen cần dùng để đốt ch...

Để xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ X, ta sẽ làm theo các bước sau: 1. **Tính số mol của sản phẩm cháy:** - Khối lượng CO₂ thu được: Ta biết rằng 1 mol CO₂ có khối lượng mol là 44 g. - Gọi số mol CO₂ là n. Khi đốt cháy, ta có: \[ n_{CO_2} = \frac{m_{CO_2}}{M_{CO_2}} = \frac{m_{CO_2}}{44} \] - H2O: 1 mol H2O có khối lượng mol là 18 g. - Gọi số mol H2O là m. Khi đốt cháy, ta có: \[ n_{H_2O} = \frac{9.0 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol} \] 2. **Tính số mol C và H trong hợp chất X:** - Từ phản ứng cháy, ta có tỉ lệ: \[ n_{CO_2} = n_C \quad (1) \] \[ n_{H_2O} = \frac{n_H}{2} \quad (2) \] Từ (2), ta có: \[ n_H = 2 \cdot n_{H_2O} = 2 \cdot 0.5 = 1 \text{ mol} \] 3. **Tính số mol CO₂:** - Giả sử ta có \( n \) mol CO₂. Số mol CO₂ sẽ bằng số mol C: \[ n_{CO_2} = n_C = n \] - Khối lượng CO₂ từ số mol CO₂: \[ m_{CO_2} = n \cdot 44 \] 4. **Tính khối lượng C và H:** - Số mol C là n. - Số mol H là 1 mol. 5. **Tính khối lượng C và H:** - Khối lượng C: \[ m_C = n \cdot 12 \text{ g/mol} \] - Khối lượng H: \[ m_H = 1 \cdot 1 \text{ g/mol} = 1 \text{ g} \] 6. **Tính tổng khối lượng:** - Khối lượng X sẽ là: \[ m_X = m_C + m_H = n \cdot 12 + 1 \] Ta có: \[ m_X = 16.2 \text{ g} \] Thay vào: \[ n \cdot 12 + 1 = 16.2 \] Giải phương trình: \[ n \cdot 12 = 16.2 - 1 = 15.2 \implies n = \frac{15.2}{12} \approx 1.27 \] 7. **Tính công thức phân tử:** - Số mol C và H: \[ C_nH_{2n} = C_{1.27}H_{2 \cdot 1.27} = C_{1.27}H_{2.54} \] Để tìm công thức đơn giản nhất, ta nhân với 4: \[ C_{5}H_{10} \] Do đó, công thức phân tử của hợp chất X là \( C_5H_{10} \). **Kết luận:** Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ X là \( C_5H_{10} \).