Trả lời câu hỏi hoạt động nghiên cứu - Mục II trang 73

1. Nội dung câu hỏi
Camphor (có trong cây long não) là một chất rắn kết tinh màu trắng hay trong suốt giống như sáp với mùi thơm đặc trưng, thường dùng trong y học. Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong camphor lần lượt là 78,94% carbon, 10,53% hydrogen và 10,53% oxygen. Từ phổ khối lượng của camphor xác định được giá trị m/z của peak $\left[M^{+}\right]$ bằng 152.

Hãy lập công thức phân tử của camphor theo các bước:

- Lập công thức đơn giản nhất của camphor.

- Xác định phân tử khối.

- Xác định công thức phân tử của camphor.

2. Phương pháp giải
Dựa vào kiến thức về phổ khối lượng và cách lập công tử hợp chất hữu cơ.

3. Lời giải chi tiết
Đặt công thức phân tử của camphor có dạng: $C_x{H}_y{O}_z$.

- Lập công thức đơn giản nhất của camphor:

Ta có:  $\mathrm{x}:\mathrm{y}:\mathrm{z}=\frac{\%m_C}{12}:\frac{\%m_H}{1}:\frac{\%m_O}{16}=\frac{78,94}{12}:\frac{10,53}{1}:\frac{10,53}{16}=10:16:1$
Vậy công thức đơn giản nhất của camphor là: $C_{10}{H}_{16}O$.

- Từ phổ khối lượng xác định được phân tử khối của camphor là: 152.

- Mối quan hệ giữa công thức phân tử và công thức đơn giản nhất như sau: $C_x{H}_y{O}_z = {\left(C_{10}{H}_{16}O\right)}_n$

$\Rightarrow$ (12.10 + 16.1 + 16).n = 152 $\Rightarrow$n = 1.

Vậy công thức phân tử của camphor là: $C_{10}{H}_{16}O$.