Formaldehyde trong dung dịch (khoảng 40% theo thể tích hoặc 37% theo khối lượng) được gọi là fomon

Bài 10.9 trang 42 SBT Hóa học 11: Formaldehyde trong dung dịch (khoảng 40% theo thể tích hoặc 37% theo khối lượng) được gọi là fomon hay formalin, được sử dụng nhiều trong y khoa với tác dụng diệt khuẩn; là dung môi giúp bảo vệ các mẫu thí nghiệm hay các cơ quan trong cơ thể con người, ... Hãy lập công thức phân tử của formaldehyde, biết kết quả phân tích nguyên tố của hợp chất này có 40% C về khối lượng và $\frac{\mathrm{\%}\mathrm{H}}{\mathrm{\%}\mathrm{O}}=0,125$. Khối lượng mol phân tử của formaldehyde được xác định trên phổ khối lượng tương ứng với peak có giá trị m/z lớn nhất.

Trả lời

Gọi công thức phân tử của formaldehyde là C_xH_yO_z.

Ta có:

$$\begin{gathered} \frac{\mathrm{\%}\mathrm{H}}{\mathrm{\%}\mathrm{O}}=0,125 \\ \Rightarrow \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=0,125\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}} \\ \Rightarrow \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}-0,125\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=0 \end{gathered}$$

$\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}+\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=100\mathrm{\%}-\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}=100\mathrm{\%}-40\mathrm{\%}=60\mathrm{\%}$

Giải hệ phương trình:

$\{\begin{array}{l}\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}-0,125\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=0\\ \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}+\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=60\mathrm{\%}\end{array}\iff \{\begin{array}{l}\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=6,67\mathrm{\%}\\ \mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=53,33\mathrm{\%}\end{array}$

Từ phổ khối lượng của formaldehyde, ta có: ${\mathrm{M}}_{formaldehyde}=30$

$\begin{array}{l}\mathrm{x}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{12}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{40}{12}\times \frac{30}{100}=1\\ \mathrm{y}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{1}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{6,67}{1}\times \frac{30}{100}\approx 2\\ \mathrm{z}=\frac{\mathrm{\%}{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}}{16}\times \frac{\mathrm{M}}{100}=\frac{53,33}{16}\times \frac{30}{100}\approx 1\end{array}$

Vậy công thức phân tử của formaldehyde là CH₂O.

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: