1. Nội dung câu hỏi
Phân tích thành phần nguyên tố của hợp chất hữu cơ (X) thu được kết quả %C và %H (theo khối lượng) lần lượt là 84,21% và 15,79%. Phân tử khối của hợp chất (X) này được xác định thông qua kết quả phổ khối lượng) như hình bên dưới với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất.
a) Xác định công thức phân tử của (X).
b) Nếu không có kết quả phân tích phổ khối lượng của (X), trình bày cách xác định công thức phân tử của (X) dựa trên những dữ kiện em đã biết.
2. Phương pháp giải
a) Có thể dự đoán phân tử khối của hợp chất hữu cơ đơn giản bằng tín hiệu của mảnh ion phân tử (kí hiệu là $\left[\mathrm{M}^{+}\right]$). Mảnh ion phân tử này thường ứng với tín hiệu có giá trị $\mathrm{m} / \mathrm{z}$ lớn nhất.
Thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ $\left(\mathrm{C}_{\mathrm{x}} \mathrm{H}_{\mathrm{y}} \mathrm{O}_{\mathrm{z}} \mathrm{N}_{\mathrm{t}}\right)$ từ dữ liệu phân tích nguyên tố và phân tử khối ( $\mathrm{M})$ được khái quát như sau:
$\begin{aligned} \mathrm{x}=\frac{\% \mathrm{~m}_{\mathrm{C}}}{12} \times \frac{\mathrm{M}}{100} ; \mathrm{y} & =\frac{\% \mathrm{~m}_{\mathrm{H}}}{1} \times \frac{\mathrm{M}}{100} ; \mathrm{z}=\frac{\% \mathrm{~m}_{\mathrm{O}}}{16} \\ \times \frac{\mathrm{M}}{100} ; \mathrm{t} & =\frac{\% \mathrm{~m}_{\mathrm{N}}}{14} \times \frac{\mathrm{M}}{100}\end{aligned}$
Với $x, y, z, t$ lần lượt là số nguyên tử $C$, số nguyên tử $\mathrm{H}$, số nguyên tử $\mathrm{O}$, số nguyên tử $\mathrm{N} ; \% \mathrm{~m}_{\mathrm{C}}, \% \mathrm{~m}_{\mathrm{H}}, \% \mathrm{~m}_{\mathrm{O}}, \% \mathrm{~m}_{\mathrm{N}}$ lần lượt là \% khối lượng của các nguyên tố C, H, O, N trong hợp chất hữu cơ.
b) Tìm công thức đơn giản nhất của $(X)$ và kết hợp với điều kiện sau:
Trong hợp chất $\mathrm{C}_{\mathrm{x}} \mathrm{H}_{\mathrm{y}} \mathrm{O}_{\mathrm{z}}$ bất kì, ta có:
Lưu ý: Số $\mathrm{H}$ trong hợp chất hydrocarbon (hoặc hợp chất chứa $\mathrm{C}, \mathrm{H}, \mathrm{O}$ ) luôn luôn là số chẵn
3. Lời giải chi tiết
a) Vì
nên phân tử $(X)$ chỉ chứa nguyên tố hydrogen và carbon.
Gọi công thức phân tử của $(X)$ là $\mathrm{C}_{\mathrm{x}} \mathrm{H}_{\mathrm{y}}$.
Khối lượng mol phân tử của $(X)$ được xác định trên phổ khối lượng tương ứng với peak có giá trị $\mathrm{m} / \mathrm{z}$ lớn nhất. Do đó, từ phổ khối lượng của $(\mathrm{X})$, ta có:
$\begin{gathered}\mathrm{M}_{(X)}=114 \\ \mathrm{x}=\frac{\% \mathrm{~m}_{\mathrm{C}}}{12} \times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{84,21}{12} \times \frac{114}{100} \approx 8 \\ \mathrm{y}=\frac{\% \mathrm{~m}_{\mathrm{H}}}{1} \times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{15,79}{1} \times \frac{114}{100} \approx 18\end{gathered}$
Vậy công thức phân tử của $(X)$ là $\mathrm{C}_8 \mathrm{H}_{18}$.
b) Vì
nên phân tử $(X)$ chỉ chứa nguyên tố hydrogen và carbon.
Gọi công thức đơn giản nhất của $(\mathrm{X})$ là $\mathrm{C}_{\mathrm{x}} \mathrm{H}_{\mathrm{y}}$.
$\begin{gathered}\mathrm{x}: \mathrm{y}=\frac{\% \mathrm{C}}{12}: \frac{\% \mathrm{H}}{1}=\frac{84,21}{12}: \frac{15,79}{1} \\ =7,0175: 15,79 \approx 4: 9 \\ \Rightarrow\end{gathered}$
Công thức đơn giản nhất của $(\mathrm{X})$ là $\left(\mathrm{C}_4 \mathrm{H}_9\right)_n$ hay $\mathrm{C}_{4 n} \mathrm{H}_{9 n}$.
Vì trong hợp chất $\mathrm{C}_{\mathrm{x}} \mathrm{H}_{\mathrm{y}} \mathrm{O}_{\mathrm{z}}$ bất kì, ta có:
+) Với , công thức phân tử của $(X)$ là $\mathrm{C}_4 \mathrm{H}_9$
Loại trường hợp này vì số H trong hợp chất hydrocarbon luôn luôn là số chẵn.
+) Với, công thức phân tử của (X) là $\mathrm{C}_8 \mathrm{H}_{18}$ (nhận).
Vậy công thức phân tử của $(\mathrm{X})$ là $\mathrm{C}_8 \mathrm{H}_{18}$.
Bài 9: Tiết 2: Các ngành kinh tế và các vùng kinh tế Nhật Bản - Tập bản đồ Địa lí 11
Chủ đề 4. Chiến tranh bảo vệ Tổ quốc và chiến tranh giải phóng dân tộc trong lịch sử Việt Nam (trước cách mạng tháng Tám năm 1945)
Tải 10 đề kiểm tra 1 tiết - Chương 2
CHƯƠNG VIII: DẪN XUẤT HALOGEN. ANCOL - PHENOL
CHUYÊN ĐỀ 2: CHIẾN TRANH VÀ HÒA BÌNH TRONG THẾ KỈ XX
SGK Hóa học Nâng cao Lớp 11
SGK Hóa học 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SGK Hóa học 11 - Cánh Diều
SGK Hóa học 11 - Chân trời sáng tạo
Chuyên đề học tập Hóa học 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
Chuyên đề học tập Hóa học 11 - Cánh Diều
Chuyên đề học tập Hóa học 11 - Chân trời sáng tạo
SBT Hóa học 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống
SBT Hóa học 11 - Cánh Diều
Tổng hợp Lí thuyết Hóa học 11
Bài giảng ôn luyện kiến thức môn Hóa học lớp 11
SGK Hóa Lớp 11
SBT Hóa Lớp 11
Quên mật khẩu ?
Hoặc đăng nhập với
Điểm cần để chuộc tội: 0
Bé Cà đang rất bực vì quỹ điểm của bạn đã đạt ngưỡng báo động. Bé Cà đã tắt quyền đặt câu hỏi của bạn. Mau kiếm bù điểm chuộc lỗi với bé Cà
FQA tặng bạn
HSD: -
Xem lại voucher tại Trang cá nhân -> Lịch sử quà tặng
FQA tặng bạn
HSD: -
Xem lại voucher tại Trang cá nhân -> Lịch sử quà tặng
Để nhận quà tặng voucher bạn cần hoàn thành một nhiệm vụ sau