Mở đầu
Phần trăm C, H, O cho biết tỉ lệ khối lượng, còn chỉ số trong công thức là tỉ lệ số nguyên tử. Ta phải qua bước chia nguyên tử khối để nối hai loại dữ kiện.
Quy trình bốn bước
Giả sử 100 g chất để số gam mỗi nguyên tố bằng phần trăm khối lượng:
1. Tính số mol tương đối $n_X=m_X/A_X$.
2. Chia mọi giá trị cho số nhỏ nhất.
3. Nhân cùng một số nếu cần để thu tỉ lệ nguyên nhỏ; đó là công thức đơn giản nhất.
4. Tính $k=M/M_{\text{đơn giản}}$. Nếu dữ kiện phù hợp, $k$ là số nguyên và công thức phân tử bằng công thức đơn giản nhất nhân $k$.
Nếu chỉ có C, H, O và đề cho phần trăm C, H thì phần trăm O có thể tính bằng hiệu với 100%. Không dùng phép hiệu khi còn nguyên tố chưa được tính.
Kiểm tra nhanh
Chất có công thức đơn giản nhất CH₂O và phân tử khối 180. Hệ số k bằng bao nhiêu?
$180/30$ không bằng 3.
$180/30$ không bằng 5.
$M_{CH_2O}=30$, nên $k=180/30=6$.
Đã dùng sai khối lượng công thức đơn giản.
Lời giải
**Cách làm**
$M_{CH_2O}=12+2+16=30$; do đó $k=180/30=6$ và công thức phân tử là C₆H₁₂O₆.
Ví dụ mẫu: Từ phần trăm khối lượng
Một chất chứa 40,00% C, 6,67% H và 53,33% O. Với 100 g chất:
$$n_C:n_H:n_O=\frac{40}{12}:\frac{6{,}67}{1}:\frac{53{,}33}{16}
\approx3{,}33:6{,}67:3{,}33\approx1:2:1.$$
Công thức đơn giản nhất là CH₂O. Nếu $M=180$, công thức phân tử là $(\mathrm{CH_2O})_6=\mathrm{C_6H_{12}O_6}$.
Cách tính trực tiếp khi đã biết phân tử khối
Với hợp chất $\mathrm{C}_{x}\mathrm{H}_{y}\mathrm{O}_{z}$ có phân tử khối M và thành phần phần trăm đã biết:
$$x=\frac{M\times(\%C)}{12\times100},$$
$$y=\frac{M\times(\%H)}{1\times100},$$
$$z=\frac{M\times(\%O)}{16\times100}.$$
Các kết quả phải là số nguyên phù hợp với công thức phân tử. Có thể dùng cách này để kiểm tra kết quả tìm từ công thức đơn giản nhất.
Luyện tập
Hợp chất chỉ chứa C, H, O, có M = 46 và 52,17% C. Số nguyên tử C trong một phân tử là bao nhiêu?
$46\times52{,}17\%/12$ không bằng 1.
$x=46\times0{,}5217/12\approx2$.
Đã làm tròn sai tỉ lệ.
Không phù hợp với khối lượng carbon trong phân tử.
Lời giải
**Cách làm**
$x=\dfrac{46\times52{,}17}{12\times100}\approx2$, nên phân tử có 2 nguyên tử carbon.
Ghi nhớ
- Đổi khối lượng từng nguyên tố sang mol, rút tỉ lệ nguyên để tìm công thức đơn giản nhất, rồi dùng phân tử khối để tìm hệ số nguyên k.
Đang học