Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố có trong hợp chất X như sau: carbon là 52,17%; hydrogen là 13,04%; còn lại là oxygen. Biết phân tử khối của X là 46. a) Xác định công thức phân tử của hợp

a) Để xác định công thức phân tử của hợp chất X, trước tiên chúng ta cần tính phần trăm khối lượng của nguyên tố oxygen.

Tổng phần trăm khối lượng của các nguyên tố carbon, hydrogen và oxygen là 100%. Chúng ta có:

- Carbon (C): 52.17%
- Hydrogen (H): 13.04%
- Oxygen (O): 100% - (52.17% + 13.04%) = 100% - 65.21% = 34.79%

Bây giờ, chúng ta sẽ chuyển đổi phần trăm khối lượng của các nguyên tố sang moles (mol).

- Đối với carbon, khối lượng mol là 12 g/mol:
Moles của C = 52.17 g / 12 g/mol = 4.3475 mol
- Đối với hydrogen, khối lượng mol là 1 g/mol:
Moles của H = 13.04 g / 1 g/mol = 13.04 mol
- Đối với oxygen, khối lượng mol là 16 g/mol:
Moles của O = 34.79 g / 16 g/mol = 2.17375 mol

Tiếp theo, chúng ta chia số moles của từng nguyên tố cho số mol nhỏ nhất để tìm tỉ lệ:

- Tỉ lệ của C: 4.3475 mol / 2.17375 mol ≈ 2
- Tỉ lệ của H: 13.04 mol / 2.17375 mol ≈ 6
- Tỉ lệ của O: 2.17375 mol / 2.17375 mol = 1

Do đó, tỉ lệ nguyên tố trong hợp chất X là khoảng 2:6:1.

Công thức đơn giản là C2H6O. Tuy nhiên, chúng ta cần xác định công thức phân tử.

Phân tử khối của công thức đơn giản C2H6O là:
(2 × 12) + (6 × 1) + (1 × 16) = 24 + 6 + 16 = 46 g/mol.

Vì phân tử khối của X cũng là 46, nên công thức phân tử của hợp chất X là C2H6O.

b) Các công thức cấu tạo có thể có của X (C2H6O) bao gồm:

1. Cấu trúc etanol (ethanol): CH3-CH2-OH
2. Cấu trúc dimethyl ether: CH3-O-CH3

Hai cấu trúc này khác nhau về cách mà nguyên tử oxy liên kết với các nguyên tử carbon và hydro trong hợp chất. Ethanol là một rượu, trong khi dimethyl ether là một ether.

Chúng đều thỏa mãn công thức phân tử C2H6O, nhưng cấu trúc và tính chất hóa học thì khác nhau.