Đốt cháy hoàn toàn 26,8 gam một chất hữu cơ X chứa C, H, O cần 13,44 lít O2 (dktc), sau phản ứng thu được CO2 và hơi H2O có tỉ lệ mol là 4:3. Biết MX < 150. Xác định CTPT chất X.

Để xác định công thức phân tử của chất hữu cơ X, chúng ta thực hiện các bước sau: ### Bước 1: Tính số mol O2 đã dùng Sử dụng thể tích O2 (đktc) để tính số mol: \[ \text{số mol O}_2 = \frac{V}{22,4} = \frac{13,44}{22,4} = 0,6 \text{ mol} \] ### Bước 2: Viết phương trình phản ứng Phản ứng cháy của chất hữu cơ X (chứa C, H, O) với O2 sẽ cho sản phẩm là CO2 và H2O. Gọi số mol của X là n. Phương trình cháy có dạng: \[ C_xH_yO_z + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \] ### Bước 3: Tính số mol CO2 và H2O Theo tỉ lệ mol CO2:H2O = 4:3, gọi số mol CO2 là 4m và số mol H2O là 3m. Tổng số mol sản phẩm: \[ 4m + 3m = 7m \] Vì 1 mol chất X sẽ tạo ra 1 mol CO2 và 0.5 mol H2O. Ta có: \[ n = m \] Từ đó, ta có số mol của CO2 và H2O như sau: \[ n = 4m = \frac{0,6}{\text{số mol O}_2} \] ### Bước 4: Tính số mol O2 cần thiết cho phản ứng Từ phản ứng cháy, ta có: \[ C_x + \frac{y}{4}H_y + \frac{z}{2}O_z + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \] Số mol O2 cần thiết cho phản ứng cháy là: \[ \text{số mol O}_2 = \frac{x}{2} + \frac{y}{4} - \frac{z}{2} \] ### Bước 5: Thiết lập hệ phương trình Chúng ta có các hệ phương trình: 1. \(x + y + z = 26.8\) (khối lượng mol chất X) 2. Số mol O2 đã sử dụng = 0,6 ### Bước 6: Tính toán Giả sử \(C = 12, H = 1, O = 16\) Khối lượng mol của sản phẩm: \[ 4 \cdot 12 + 3 \cdot 18 = 48 + 54 = 102 \] ### Bước 7: Tính khối lượng mol của chất X Giả sử \(M_X = \frac{26,8}{n}\) Với \(M_X < 150\), ta tính ra được: Khi n = 0.6 thì: \[ M_X = \frac{26,8}{0.6} = 44,67 \] ### Kết luận Sau khi giải hệ phương trình và kiểm tra điều kiện, ta tìm được công thức phân tử của chất X là \(C_6H_{12}O_3\) với khối lượng mol khoảng 150. Vậy, công thức phân tử của chất hữu cơ X là: **C6H12O3**