Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Luyện tập
Câu 1 trang 81
Đề bài: Viết công thức cấu tạo các đồng phân mạch hở có cùng công thức phân tử $\text{C}_3\text{H}_8\text{O}$.
Lời giải:
Hợp chất $\text{C}_3\text{H}_8\text{O}$ mạch hở có thể là alcohol (chứa $-\text{OH}$) hoặc ether (chứa $-\text{O}-$ giữa 2 nhóm carbon).
Đồng phân alcohol (2 công thức):
- $\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-OH}$ (propan-1-ol)
- $\text{CH}_3\text{-CH(OH)-CH}_3$ (propan-2-ol)
Đồng phân ether (1 công thức):
- $\text{CH}_3\text{-O-CH}_2\text{-CH}_3$ (methyl ethyl ether)
→ Có 3 công thức cấu tạo mạch hở ứng với $\text{C}_3\text{H}_8\text{O}$.
Câu 2 trang 81
Đề bài: Tại sao khi đun nóng đến nhiệt độ thích hợp, đường kính (màu trắng) chuyển thành màu nâu rồi màu đen?
Lời giải:
Đường kính là saccharose ($\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$) — một hợp chất hữu cơ kém bền với nhiệt, dễ bị nhiệt phân huỷ.
Khi đun nóng đường kính:
- Giai đoạn đầu: saccharose bị mất nước, chuyển thành caramen → đường có màu nâu.
- Tiếp tục đun nóng: saccharose bị phân huỷ tạo thành carbon (than) → đường có màu đen.
Hiện tượng này thể hiện đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ: kém bền với nhiệt, dễ bị nhiệt phân huỷ.
Câu 3 trang 81
Đề bài: Hợp chất hữu cơ A có chứa carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen. Thành phần phần trăm khối lượng của nguyên tố carbon, hydrogen, nitrogen lần lượt là 34,29%; 6,67%; 13,33%. Công thức phân tử của A cũng là công thức đơn giản nhất. Xác định công thức phân tử của A.
Lời giải:
Bước 1: Tính phần trăm khối lượng oxygen
$$\%m_O = 100\% – 34{,}29\% – 6{,}67\% – 13{,}33\% = 45{,}71\%$$
Bước 2: Lập tỉ lệ số nguyên tử
Gọi công thức phân tử của A là $\text{C}_x\text{H}_y\text{O}_z\text{N}_t$. Lập tỉ lệ:
$$x : y : z : t = \dfrac{\%m_C}{12} : \dfrac{\%m_H}{1} : \dfrac{\%m_O}{16} : \dfrac{\%m_N}{14}$$
$$= \dfrac{34{,}29}{12} : \dfrac{6{,}67}{1} : \dfrac{45{,}71}{16} : \dfrac{13{,}33}{14}$$
$$\approx 2{,}858 : 6{,}67 : 2{,}857 : 0{,}952$$
Chia cả 4 số cho số nhỏ nhất (0,952):
$$x : y : z : t \approx 3 : 7 : 3 : 1$$
→ Công thức đơn giản nhất: $\text{C}_3\text{H}_7\text{O}_3\text{N}$.
Bước 3: Xác định công thức phân tử
Vì đề cho công thức phân tử cũng là công thức đơn giản nhất:
→ Công thức phân tử của A: $\text{C}_3\text{H}_7\text{O}_3\text{N}$.
Câu 4 trang 81
Đề bài: Hợp chất A có công thức phân tử $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}$. Khi đo phổ hồng ngoại cho kết quả như hình bên (có các đỉnh đặc trưng ở khoảng 1 740 cm$^{-1}$ và 2 710 cm$^{-1}$). Hãy xác định công thức cấu tạo của A.
Lời giải:
Bước 1: Phân tích các đỉnh đặc trưng trên phổ hồng ngoại
- Đỉnh hấp thụ mạnh ở khoảng 1 740 cm$^{-1}$ → đặc trưng cho nhóm C=O.
- Đỉnh ở khoảng 2 710 cm$^{-1}$ → đặc trưng cho liên kết C–H của nhóm $-\text{CHO}$ (aldehyde).
→ Có mặt đồng thời cả 2 đỉnh đặc trưng của aldehyde → A là aldehyde.
Bước 2: Xác định công thức cấu tạo của A
Với công thức phân tử $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}$ và A là aldehyde:
→ Công thức cấu tạo của A: $\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CHO}$ (propanal).
Câu 5 trang 81
Đề bài: Retinol là một trong những thành phần chính tạo nên vitamin A có nguồn gốc động vật, có vai trò hỗ trợ thị giác của mắt; còn vitamin C giúp tăng khả năng miễn dịch của cơ thể. Để xác định công thức phân tử của các hợp chất này, người ta đã tiến hành phân tích nguyên tố và đo phổ khối lượng:
| Hợp chất | %C | %H | %O | m/z của $[\text{M}^+]$ |
|---|---|---|---|---|
| Vitamin C | 40,90 | 4,55 | 54,55 | 176 |
| Vitamin A | 83,92 | 10,49 | 5,59 | 286 |
Hãy lập công thức phân tử của vitamin A và vitamin C.
Lời giải:
Vitamin C
Bước 1: Lập công thức đơn giản nhất
Gọi công thức phân tử của vitamin C là $\text{C}_x\text{H}_y\text{O}_z$. Lập tỉ lệ:
$$x : y : z = \dfrac{40{,}90}{12} : \dfrac{4{,}55}{1} : \dfrac{54{,}55}{16}$$
$$\approx 3{,}408 : 4{,}55 : 3{,}409$$
Chia cả 3 số cho số nhỏ nhất (3,408):
$$x : y : z \approx 1 : 1{,}335 : 1{,}0003 \approx 1 : \dfrac{4}{3} : 1$$
Nhân với 3 để được số nguyên:
$$x : y : z = 3 : 4 : 3$$
→ Công thức đơn giản nhất: $\text{C}_3\text{H}_4\text{O}_3$.
Bước 2: Xác định công thức phân tử
Đặt công thức phân tử là $(\text{C}_3\text{H}_4\text{O}_3)_n$. Ta có:
$$M = (3 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 3 \cdot 16) \cdot n = 88n = 176$$
$$\Rightarrow n = 2$$
→ Công thức phân tử của vitamin C: $\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_6$.
Vitamin A
Bước 1: Lập công thức đơn giản nhất
Gọi công thức phân tử của vitamin A là $\text{C}_x\text{H}_y\text{O}_z$. Lập tỉ lệ:
$$x : y : z = \dfrac{83{,}92}{12} : \dfrac{10{,}49}{1} : \dfrac{5{,}59}{16}$$
$$\approx 6{,}993 : 10{,}49 : 0{,}349$$
Chia cả 3 số cho số nhỏ nhất (0,349):
$$x : y : z \approx 20 : 30 : 1$$
→ Công thức đơn giản nhất: $\text{C}_{20}\text{H}_{30}\text{O}$.
Bước 2: Xác định công thức phân tử
Đặt công thức phân tử là $(\text{C}_{20}\text{H}_{30}\text{O})_n$. Ta có:
$$M = (20 \cdot 12 + 30 \cdot 1 + 16) \cdot n = 286n = 286$$
$$\Rightarrow n = 1$$
→ Công thức phân tử của vitamin A: $\text{C}_{20}\text{H}_{30}\text{O}$.
ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ