Buta-1,3-diene là một hydrocarbon được dùng nhiều nhất trong sản xuất cao su

Giải SBT Hóa học 11 Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài 10.2 trang 40 SBT Hóa học 11: Buta-1,3-diene là một hydrocarbon được dùng nhiều nhất trong sản xuất cao su. Hãy lập công thức phân tử của buta-1,3-diene, biết kết quả phân tích nguyên tố của buta-1,3-diene có $\frac{\mathrm{\%}\mathrm{C}}{\mathrm{\%}\mathrm{H}}=8$. Phân tử khối của của buta-1,3-diene gấp 1,6875 phân tử khối của oxygen.

Lời giải:

Gọi công thức phân tử của buta-1,3-diene là C_xH_y.

Ta có: $\frac{\mathrm{\%}\mathrm{C}}{\mathrm{\%}\mathrm{H}}=8\Rightarrow \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}=8\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}\Rightarrow \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}-8\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=0$ và $\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}+\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=100\mathrm{\%}$

Giải hệ phương trình:

$\{\begin{array}{l}\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}-8\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=0\\ \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}+\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=100\mathrm{\%}\end{array}\iff \{\begin{array}{l}\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}=88,89\mathrm{\%}\\ \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=11,11\mathrm{\%}\end{array}$

Vì phân tử khối của buta-1,3-diene gấp 1,6875 phân tử khối của oxygen nên ${\mathrm{M}}_{\mathrm{buta}-1,3-\mathrm{diene}}=1,6875{\mathrm{M}}_{{\mathrm{O}}_2}=1,6875\times 32=54$

$\begin{array}{l}\mathrm{x}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{12}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{88,89}{12}\times \frac{54}{100}\approx 4\\ \mathrm{y}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{1}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{11,11}{1}\times \frac{54}{100}\approx 6\end{array}$

Vậy công thức phân tử của buta-1,3-diene là C₄H₆.