Đốt cháy hoàn toàn 2,46 gam hợp chất hữu cơ A thu được 5,28 gam CO₂; 0,9 gam H₂O và 224 ml N₂ (đktc). Tìm công thức phân tử của A, biết $d_{A/H_2}=\mathrm{61,5}$

Phương pháp giải:

- Tính số mol CO₂, suy ra số mol và khối lượng của C

- Tính số mol H₂O, suy ra số mol và khối lượng của H

- Tính số mol N₂, suy ra số mol và khối lượng N

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

- Gọi công thức phân tử của A là C_xH_yO_zN_t

$x:y:z:t=n_C:n_H:n_O:n_N$

Kết luận công thức đơn giản nhất của A

- Từ tỷ khối của A với H₂, tìm phân tử khối của A

- Kết luận công thức phân tử của A.

Giải chi tiết:

$n_{C{O}_2}=\frac{\mathrm{5,28}}{44}=\mathrm{0,12}mol\to n_C=n_{C{O}_2}=\mathrm{0,12}mol\to m_C=\mathrm{0,12.12}=\mathrm{1,44}gam$

$n_{H_{2}O}=\frac{\mathrm{0,9}}{18}=\mathrm{0,05}mol\to n_H=2n_{H_{2}O}=\mathrm{2.0,05}=\mathrm{0,1}mol\to m_H=\mathrm{1.0,1}=\mathrm{0,1}gam$

$n_{N_2}=\frac{\mathrm{0,224}}{\mathrm{22,4}}=\mathrm{0,01}mol\to n_N=2n_{N_2}=\mathrm{2.0,01}=\mathrm{0,02}mol\to m_N=\mathrm{0,02.14}=\mathrm{0,28}gam$

Ta có: m_C + m_H + m_N = 1,44 + 0,1 + 0,28 = 1,82 gam < m_A

→ trong A có O

$m_O=\mathrm{2,46}-(\mathrm{1,44}+\mathrm{0,1}+\mathrm{0,28})=\mathrm{0,64}gam\to n_O=\frac{\mathrm{0,64}}{16}=\mathrm{0,04}mol$

Gọi công thức phân tử của A là C_xH_yO_zN_t

$x:y:z:t=n_C:n_H:n_O:n_N=\mathrm{0,12}:\mathrm{0,1}:\mathrm{0,04}:\mathrm{0,02}=6:5:2:1$

→ Công thức đơn giản nhất của A là C₆H₅O₂N

Vì $d_{A/H_2}=\mathrm{61,5}\to M_A=\mathrm{61,5.2}=123\to (6.12+5.1+2.16+1.14)n=123$

→ n = 1

Vậy công thức phân tử của A là C₆H₅O₂N.