Đốt cháy hết 18 gam chất hữu cơ A thu được 10,8 gam nước và 13,44 lít khí CO₂ (đktc). Xác định công thức phân tử của A, biết tỷ khối hơi của A so với khí oxi bằng 1,875.

Phương pháp giải:

- Tính số mol H₂O, suy ra số mol H, tính khối lượng H

- Tính số mol CO₂, suy ra số mol C, tính khối lượng C

- Tính tổng khối lượng C và H, so sánh với khối lượng A, kết luận A có oxi hay không

- Tính khối lượng O, suy ra số mol O

- Gọi công thức của A là C_xH_yO_z, lập tỷ lệ về số mol C, H, O, rút ra công thức đơn giản nhất của A

- Từ tỷ khối của A so với oxi, tính phân tử khối của A

- Kết luận công thức phân tử của A.

Giải chi tiết:

$n_{H_{2}O}=\frac{\mathrm{10,8}}{18}=\mathrm{0,6}mol\to n_H=2n_{H_{2}O}=\mathrm{2.0,6}=\mathrm{1,2}mol\to m_H=\mathrm{1.1,2}=\mathrm{1,2}gam$

$n_{C{O}_2}=\frac{\mathrm{13,44}}{\mathrm{22,4}}=\mathrm{0,6}mol\to n_C=n_{C{O}_2}=\mathrm{0,6}mol\to m_C=\mathrm{12.0,6}=\mathrm{7,2}gam$

Ta thấy: m_C + m_H = 7,2 + 1,2 = 8,4 < m_A

→ trong A còn chứa nguyên tố O.

$m_O=m_A-m_C-m_H=18-\mathrm{7,2}-\mathrm{1,2}=\mathrm{9,6}gam\to n_O=\frac{\mathrm{9,6}}{16}=\mathrm{0,6}mol$

Gọi công thức phân tử của A là C_xH_yO_z

$x:y:z=n_C:n_H:n_O=\mathrm{0,6}:\mathrm{1,2}:\mathrm{0,6}=1:2:1$

Vậy công thức đơn giản nhất của A là CH₂O

Mà $d_{A/O_2}=\mathrm{1,875}\to \frac{M_A}{M_{O_2}}=\mathrm{1,875}\to M_A=\mathrm{1,875.32}=60$

→ (12.1 + 1.2 + 16.1).n = 60 → n = 2

Vậy công thức phân tử của A là C₂H₄O₂