Cách xác định công thức phân tử cacbohidrat hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách xác định công thức phân tử cacbohidrat hay, chi tiết

Với Cách xác định công thức phân tử cacbohidrat hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập xác định công thức phân tử cacbohidrat từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

    Thông qua các phản ứng đặc trưng để xác định nhóm chức có trong phân tử. Từ đó xác định công thức phân tử, viết công thức của gluxit cần xác định.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,855 gam một chất đường thì thu được 1,32 gam CO₂ và 0,495 gam H₂O. Phân tử khối của đường trên gấp 1,9 lần phân tử khối glucozo. Tìm công thức của đường.

Hướng dẫn:

    Ta có: m_C = 3/11.m_CO2 = 0,36 (gam); m_H = 1/2.m_H2O = 0,055 (gam)

    ⇒ m_O = 0,855 - 0,055 = 0,44(gam)

    Gọi công thức tổng quát: C_xH_yO_z (M = 1,9.180 = 342)

    Lập tỉ lệ:

    ⇒ x = 12; y = 22; z = 11

    Vậy công thức phân tử là C₁₂H₂₂O₁₁

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 16,2 gam một cacbohidrat X thu được 13,44 lít khí CO₂ (đktc) và 9 gam nước. Tìm công thức đơn giản nhất của X và X thuộc loại cacbohidrat nào đã học.

Hướng dẫn:

    Ta có: m_C = 13,44/22,4.12 = 7,2 (gam); m_H = 9/18.2 = 1 (gam)

    Và m_O = 16,2 - (7,2 + 1) = 8(gam)

    Lập tỉ lệ:

Công thức nguyên của X: (C₆H₁₀O₅)_n và X thuộc loại polisaccarit.

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,0855 gam một cacbohiđrat X. Sản phẩm được dẫn vào nước vôi trong thu được 0,1 gam kết tủa và dung dịch A, đồng thời khối lượng dung dịch tăng 0,0815 gam. Đun nóng dung dịch A lại được 0,1 gam kết tủa nữa. Biết khi làm bay hơi 0,4104 gam X thu được thể tích khí đúng bằng thể tích 0,0552 gam hỗn hợp hơi ancol etylic và axit fomic đo trong cùng điều kiện. Công thức phân tử của X là :

    A. C₁₂H₂₂O₁₁.         B. C₆H₁₂O₆.         C. (C₆H₁₀O₅)_n.         D. C₁₈H₃₆O₁₈.

Hướng dẫn:

    Đặt CTTQ của X: C_n(H₂O)_m.

    CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O         (2)

    2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂         (3)

    Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O         (4)

    Theo (2): n_{CO2 (pư)} = n_CaCO3 = 0,001 mol

    Theo (3), (4): n_{CO2 (pư)} = 2.n_Ca(HCO3)2 = 2.n_CaCO3 = 0,002 mol

    Tổng số mol CO2 sinh ra từ phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ là 0,003 mol.

    Vì khối lượng dung dịch A tăng so với khối lượng dung dịch Ca(OH)₂ ban đầu là 0,0815 gam nên ta có :

    Mặt khác X có công thức là C_n(H₂O)_m nên suy ra :

    12n + 18m = 342 ⇒ n = 12; m = 11.

    Vậy, công thức phân tử của X là C₁₂(H₂O)₁₁ hay C₁₂H₂₂O₁₁.

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol một cacbohidrat X thu được 5,28 gam CO₂ và 1,98 gam H₂O.Tìm công thức phân tử của X, biết rằng tỉ lệ khối lượng H và O trong A là: M_H: m_O = 0,125:1

    A. C₆H₁₀O₅         B. C₆H₁₂O₆

    C. C₁₂H₂₂O₁₁         D. C₅H₁₀O₅

Lời giải:

Đáp án: C

    Đặt công thức phân tử của cacbohidrat X là C_xH_yO_z

    Phương trình hóa học

    Từ lập luận trên ta có: x = 12; y = 22

    Theo đề bài:

    Công thức phân tử X: C₁₂H₂₂O₁₁

Bài 2: Một hợp chất hữu cơ (X) có %C = 40,0; %H = 6,7 và %O = 53,3. Xác định công thức đơn giản nhất của X. biết rằng M_X = 180. Xác định công thức phân tử của X.

    A. C₆H₁₀O₆         B. C₁₂H₂₂O₁₁

    C. C₆H₁₂O₆         D. C₆H₁₀O₅

Lời giải:

Đáp án: C

    Giả sử công thức phân tử của (X) là C_xH_yO_z

    Vậy công thức đơn giản nhất của (X) là: CH₂OH và công thức phân tử là C_n(H₂O)_n. Đây là công thức chung của monosaccarit với số phân tử H₂O bằng số nguyên tử cacbon.

    Với M = 180, ta có: (12 + 18)n = 180 ⇒ n = 6

    Vậy công thức phân tử là: C₆H₁₂O₆

Bài 3: Khi đốt cháy một cacbohiđrat X được m_H2O: m_CO2 = 33:88 . Công thức phân tử của X là

    A. C₆H₁₂O₆.         B. C₁₂H₂₂O₁₁.

    C. (C₆H₁₀O₅)_n.         D. C_n(H₂O)_m.

Lời giải:

Đáp án: B

    Ta có: m_H2O: m_CO2 = 33:88 ⇒ H: C = = 11: 6

    ⇒ X là C₁₂H₂₂O₁₁.

Bài 4: Hợp chất A là chất bột màu trắng không tan trong nước, trương lên trong nước nóng tạo thành hồ. Sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân là chất B. Dưới tác dụng của enzim của vi khuẩn axit lactic, chất B tạo nên chất C có hai loại nhóm chức hóa học. Chất C có thể được tạo nên khi sữa bị chua. Xác định hợp chất A?

    A. Tinh bột         B. Saccarozơ

    C. Xenlulozơ         D. Mantozơ

Lời giải:

Đáp án: A

    Chất C là axit lactic (CH₃CHOHCOOH)

    Chất B là glucozo ⇒ A là tinh bột

Bài 5: Xenlulozơ điaxetat (X) được dùng để sản xuất phim ảnh hoặc tơ axetat. Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) của X là:

    A. C₃H₄O₂         B. C₁₀H₁₄O₇

    C. C₁₂H₁₄O₇         D. C₁₂H₁₄O₅

Lời giải:

Đáp án: B

    ⇒ Công thức đơn giản nhất là C₁₀H₁₄O₇

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 10,26 gam một cacbohiđrat X thu được 8,064 lít CO₂ (ở đktc) và 5,94 gam H₂O. X có M < 400 và có khả năng phản ứng tráng gương. Tên gọi của X là

    A. glucozơ.         B. saccarozơ.

    C. fructozơ.         D. mantozơ.

Lời giải:

Đáp án: D

    n_CO2 = 0,36 mol ; n_H2O = 0,33 mol

    Bảo toàn khối lượng ⇒ m _O = 10,26 - 12n_CO2 - 2n_H2O = 5,28 g ⇒ n _O= 0,33 mol

    ⇒ X có công thức đơn giản nhất là C₆H₁₁O₆ . Vì M_X < 400 ⇒ X là C₁₂H₂₂O₁₁

    X có phản ứng tráng gương ⇒ X là mantozo