Đốt cháy hoàn toàn 4,2 gam hợp chất hữu cơ A, thu được 13,2g CO2 và 5,4 gam H2Oa) Hợp chất hữu cơ A gồm những nguyên tố nàob) Lập công thức phân tử của A. Biết khối lượng mol của A nhỏ hơn 30g/mol.c) Hợp chất hữu cơ A

a) Để xác định hợp chất hữu cơ A gồm những nguyên tố nào, trước tiên ta cần xác định số mol của CO2 và H2O sản phẩm của phản ứng cháy.

Số mol CO2 = khối lượng CO2 / khối lượng mol CO2 = 13,2 g / 44 g/mol = 0,3 mol.
Số mol H2O = khối lượng H2O / khối lượng mol H2O = 5,4 g / 18 g/mol = 0,3 mol.

Từ đó, từ số mol CO2 và H2O, ta có thể xác định số mol của C và H trong hợp chất hữu cơ A.

- Mỗi mol CO2 sản phẩm cháy cung cấp 1 mol C. Vậy:
Số mol C = Số mol CO2 = 0,3 mol.

- Mỗi mol H2O cung cấp 2 mol H. Vậy:
Số mol H = 2 × Số mol H2O = 2 × 0,3 mol = 0,6 mol.

Vậy hợp chất hữu cơ A chứa các nguyên tố Carbon (C) và Hydro (H).

b) Ta có khối lượng của C và H trong hợp chất A.

Khối lượng C = số mol C × khối lượng mol C = 0,3 mol × 12 g/mol = 3,6 g.
Khối lượng H = số mol H × khối lượng mol H = 0,6 mol × 1 g/mol = 0,6 g.

Tổng khối lượng của hợp chất A = khối lượng C + khối lượng H = 3,6 g + 0,6 g = 4,2 g.

Vì khối lượng mol của A nhỏ hơn 30 g/mol, ta tính công thức phân tử dựa trên tỷ lệ nguyên tử.

Tỷ lệ nguyên tử C:H = 1:2.
Vì vậy công thức phân tử của A có thể là CxHy, với x = 1, y = 2, hay C1H2.

Khối lượng mol của nhóm (C1H2) = 12 g/mol + 2 g/mol = 14 g/mol. Công thức này thỏa điều kiện khối lượng mol A < 30 g/mol.

c) Hợp chất hữu cơ A có công thức C1H2 (C2H4). Hợp chất này là etilen (có tên gọi trong hóa học là etan hay etylen). Etylen có khả năng làm mất màu dung dịch Brom (Br2).

Phương trình phản ứng:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2.

Hợp chất A làm mất màu dung dịch brom do phản ứng thế giữa etylen và brom. Dung dịch brom trong suốt có màu nâu, khi phản ứng với etylen trở thành không màu do brom bị tiêu thụ.