Slide bài giảng Hoá học 11 cánh diều Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Tóm lược nội dung

BÀI 10: CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ

KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời: Chất X được tạo nên từ các nguyên tố C, H và O với tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố này tương ứng là 2 : 6 : 1. Nghiên cứu cũng xác định được phân tử khối của hợp chất này là 46. Dựa và đâu để có được các dữ kiện trên và công thức phân tử của X là gì?

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• THÀNH PHẦN NGUYÊN TỐ VÀ CÔNG THỨC PHÂN TỬ  
• PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHÂN TỬ KHỐI CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ – KHỐI LƯỢNG (MS)

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. THÀNH PHẦN NGUYÊN TỐ VÀ CÔNG THỨC PHÂN TỬ 

• Từ công thức phân tử của hợp chất hữu cơ, ta biết được điều gì? Lấy ví dụ
• Công thức đơn giản nhất là gì? Lấy ví dụ
• Em hãy rút ra các nhận xét về tỉ lệ x : y : z đối với hợp chất hữu cơ A có công thức đơn giản nhất là CxHyOz? 
• Nêu khái niệm công thức phân tử? Hãy rút ra công thức phân tử từ công thức đơn giản nhất C_xH_yO_z ?

Nội dung ghi nhớ:

- Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố có trong phân tử chất hữu cơ.

Ví dụ: Công thức phân tử của butane là C₄H₁₀. Trong mỗi phân tử butane có tỉ lệ số nguyên tử C : H là 2 : 5

- Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) cho biết tỉ lệ tối giản về số lượng nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử một hợp chất hữu cơ.  

Ví dụ: Propene có công thức đơn giản nhất là CH₂

- Với hợp chất hữu cơ A có công thức đơn giản nhất là C_xH_yO_z, ta có:

+ Tỉ lệ x : y : z dưới dạng tỉ lệ các số nguyên dương tối giản

+ x : y : z = %C12,0:%H1,0:%O16,0

Với %C, %H, %O tương ứng là phần trăm khối lượng của các nguyên tố C, H, O có trong hợp chất hữu cơ A, được xác định từ phân tích nguyên tố. 

- Công thức phân tử cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử. 

Công thức đơn giản nhất là C_xH_yO_z thì công thức phân tử có dạng (C_xH_yO_z)_n, với n nguyên, dương 

II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHÂN TỬ KHỐI CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ – KHỐI LƯỢNG (MS)

• Hãy nêu công dụng của phổ khối lượng (MS)?
• Sử dụng được kết quả phổ khối lượng (MS) để xác định phân tử khối của acetone.

Hình 10.1. Phổ MS của acetone

Nội dung ghi nhớ:

- Phổ khối lượng (MS) thường dùng để xác định phân tử khối của một hợp chất.

- Đối với các hợp chất đơn giản, mảnh ion phân tử ([M⁺]) thường ứng với mảnh có giá trị m/z lớn nhất.  

Ví dụ: 

Hình 10.1. Phổ MS của acetone

Từ phổ MS của acetone, xác định được ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z bằng 58, chứng tỏ acetone có phân tử khối bằng 58.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Tỉ khối hơi cuả chất X so với hiđro bằng 44. Phân tử khối của X là

A. 44   

B. 46   

C. 88. 

D. 22

Câu 2: Phân tích chất hữu cơ X chứa C, H, O ta có:

m_C : m_H : m_O = 2,24 : 0,357 : 2. Công thức đơn giản nhất của X là:

A. C₃H₆O       

B. CH₃O

C. C₃H₆O₂          

D. C₆H₁₂O₄  

Câu 3: Phần trăm theo khối lượng nguyên tử cacbon (C) trong phân tử C₂H₆O là

A. 34,78%           

B. 13,04%           

C. Không xác định được

D. 52,17%            

Câu 4: Một hiđrocabon X ở thể khí có tỉ khối hơi so với hiđro là 15. Công thức phân tử của X là:

A. CH₄         

B. C₂H₆ 

C. C₂H₄          

D. C₂H₂

Câu 5: Đốt cháy 3,7g chất hữu cơ X (C, H, O) dùng vừa đủ 6,72 lít oxi (đktc) và thu được 0,25 mol H₂O. Công thức phân tử của X là: (biết 70 < MX < 83)

A. C₄H₁₀O           

B. C₄H₈O

C. C₃H₆O          

D. C₂H₅O

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1:  Hợp chất Z có công thức đơn giản nhất là CH₂Cl và có tỉ khối hơi so với heli bằng 24,75. Công thức phân tử của Z là gì?

Câu 2: Hợp chất hữu cơ X ( C, H, O N) có công thức trùng với công thức đơn giản nhất, đốt cháy hoàn toàn 7,5 gam X, thu được 4,48 lít CO₂; 1,12 lít N2 (các khí đều đo (đktc)) và 4,5 gam H₂O. Số nguyên tử hiđro trong một phân tử X là bao nhiêu?