Một hợp chất hữu cơ A có tỉ khối so với không khí bằng bằng 2. Đốt cháy hoàn toàn A bằng khí O2 thu được CO2 và H2O. Tìm công thức phân tử của A.

Để tìm công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A, chúng ta có thể thực hiện các bước như sau: 1. **Tính khối lượng mol của A:** - Tỉ khối của A so với không khí là 2, có nghĩa là: \[ \text{Tỉ khối} = \frac{M_A}{M_{không khí}} = 2 \] - Khối lượng mol của không khí khoảng 29 g/mol, do đó: \[ M_A = 2 \times 29 = 58 \, \text{g/mol} \] 2. **Xác định số nguyên tố có thể có trong A:** - Giả sử A là một hợp chất của carbon (C), hydro (H) và oxy (O). Gọi công thức phân tử của A là \(C_xH_yO_z\). 3. **Đốt cháy hoàn toàn:** - Khi A được đốt cháy hoàn toàn, phản ứng sẽ xảy ra như sau: \[ C_xH_yO_z + O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O \] - Từ phản ứng này, số mol oxy cần thiết để đốt cháy hoàn toàn là: \[ O_2 = \left( x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2} \right) \] 4. **Áp dụng khối lượng mol:** - Tổng khối lượng mol của A là: \[ M_A = 12x + 1y + 16z = 58 \] - Từ đó, chúng ta có một phương trình: 5. **Thử một vài giá trị của x, y, z:** - Giả sử A là một hydrocarbon đơn giản như C4H10 hoặc C3H8. - Xét C4H10: \[ M = 12 \cdot 4 + 1 \cdot 10 = 48 + 10 = 58 \] - Xét C3H8: \[ M = 12 \cdot 3 + 1 \cdot 8 = 36 + 8 = 44 \] 6. **Xác định công thức cuối cùng:** - Với \(C4H10\) là hợp chất có khối lượng mol 58 g/mol. - Đốt cháy C4H10 sẽ cho CO2 và H2O, phù hợp với yêu cầu bài toán. **Kết luận:** Hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử là \(C_4H_{10}\) (butan).