Hợp chất hữu cơ X mạch hở chỉ chứa C, H, O và chỉ có một loại nhóm chức. Cho X tác dụng với Na dư thì thu được số mol H2 bằng số mol của X phản ứng. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của...

Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm công thức phân tử và công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ X. 1. **Tính khối lượng phân tử của X:** - Tỉ khối hơi của hợp chất X so với H2 là 45, điều này có nghĩa là khối lượng phân tử của X là: \[ M_X = 45 \times 2 = 90 \text{ g/mol} \] 2. **Số mol H2 thu được từ phản ứng với Na:** - Hợp chất X chỉ chứa C, H, O và chỉ có một loại nhóm chức. Khi tác dụng với Na, số mol H2 thu được bằng số mol của X phản ứng. Điều này có thể áp dụng cho các hợp chất như rượu (R-OH), phenol (C6H5OH), hoặc axit (R-COOH), trong đó mỗi nhóm chức sẽ tạo ra một mol H2 cho mỗi mol X. 3. **Dự đoán công thức phân tử:** - Ta biết rằng M_X = 90 g/mol. Ta cần tìm công thức phân tử thỏa mãn điều kiện này. Do X chỉ có một loại nhóm chức, có thể thử nghiệm một số công thức phân tử đơn giản: - Giả sử công thức là CnH2mO, từ đó: \[ M_X = 12n + 2m + 16 = 90 \] 4. **Thử các giá trị n và m:** - Thử n = 6, m = 10 (tức là C6H12O): \[ 12 \times 6 + 2 \times 10 + 16 = 72 + 20 + 16 = 108 \text{ (quá lớn)} \] - Thử n = 5, m = 8 (tức là C5H10O): \[ 12 \times 5 + 2 \times 10 + 16 = 60 + 20 + 16 = 96 \text{ (vẫn lớn)} \] - Thử n = 4, m = 8 (tức là C4H8O): \[ 12 \times 4 + 2 \times 8 + 16 = 48 + 16 + 16 = 80 \text{ (cũng nhỏ)} \] - Thử n = 3, m = 6 (tức là C3H6O): \[ 12 \times 3 + 2 \times 6 + 16 = 36 + 12 + 16 = 64 \text{ (cũng nhỏ)} \] - Thử n = 4, m = 10 (tức là C4H10O): \[ 12 \times 4 + 2 \times 10 + 16 = 48 + 20 + 16 = 84 \text{ (quá lớn)} \] - Cuối cùng thử C3H6O2: \[ 12 \times 3 + 2 \times 6 + 32 = 36 + 12 + 32 = 80 \text{ (cũng lớn)} \] 5. **Kết luận:** - Sau khi kiểm tra nhiều trường hợp, có vẻ như hợp chất cần tìm là C3H6O, có thể là propanol (n-Propyl alcohol). - Vậy công thức phân tử của X là C3H6O, và công thức cấu tạo có thể viết là CH3-CH2-CHO. Vậy hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử là **C3H6O** và công thức cấu tạo là **CH3-CH2-CHO**.