Nicotin là 1 loại chất độc gây nghiện, có nhiều trong cây thuốc lá( trong khói thuốc lá có rất nhiều chất độc hại có thế gây ung thư không những cho ng hút mà cả cho người xung quanh cũng bị ảnh hưởng). CTHH của nicotin có dạng \(C_xH_yN_z\) .Thành phần % khối lượng của các nguyên tố trong nicotin như sau: 74,07%C;17,28%N;8,64% H. Xác định CTHH của nicotin, biết ở trạng thái hơi, nicotin có phân tử khối là 162 amu
Trong nicotin có: \(\left\{{}\begin{matrix}m_C=\dfrac{162.74,07\%}{100\%}=120\left(g\right)\\m_H=\dfrac{162.8,64\%}{100\%}=14\left(g\right)\\m_N=\dfrac{162.17,28\%}{100\%}=28\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_C=\dfrac{120}{12}=10\left(mol\right)\\n_H=\dfrac{14}{1}=14\left(mol\right)\\n_N=\dfrac{28}{14}=2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy CTHH của nicotin là \(C_{10}H_{14}N_2\)
Ta có: CTHH của nicotin có dạng CxHyOz
mc= \(\dfrac{74.07}{100}\cdot162=120\left(g\right)\Rightarrow n_{C_{ }}=10\left(mol\right)\)
mH= \(\dfrac{8.64}{100}\cdot162=14\left(g\right)\Rightarrow n_{H_{ }}=14\left(mol\right)\)
mN= \(\dfrac{17.28}{100}\cdot162=28\left(g\right)\Rightarrow n_N=2\left(mol\right)\)
Trong 1 mol Nicotin có 10 mol C, 14 mol H, 2 mol N
\(\Rightarrow\) CTHH của CxHyOz là C10H14N2
Theo thông tin đã cho, thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong nicotin là: 74,07% C, 17,28% N và 8,64% H.
Ta có thể giả sử tổng khối lượng là 100g để dễ tính toán. Khi đó, ta có:
Khối lượng C = 74,07g
Khối lượng N = 17,28g
Khối lượng H = 8,64g
Tiếp theo, ta chuyển đổi khối lượng thành số mol bằng cách chia cho khối lượng mol tương ứng của từng nguyên tố.
Khối lượng mol C = 74,07g / 12g/mol = 6,1725 mol
Khối lượng mol N = 17,28g / 14g/mol = 1,2343 mol
Khối lượng mol H = 8,64g / 1g/mol = 8,64 mol
Sau đó, ta chia số mol của từng nguyên tố cho số mol nhỏ nhất trong các số mol trên để tìm tỷ số nguyên tố nhỏ nhất.
Tỷ số nguyên tố nhỏ nhất ≈ 1,2343 / 1,2343 ≈ 1
Vậy, ta có thể xác định công thức hóa học của nicotin là C₁H₁N₁.
Tuy nhiên, theo thông tin đã cho, phân tử khối của nicotin là 162 amu. Vì vậy, ta cần tìm một bộ số nguyên x, y và z sao cho tổng khối lượng mol của các nguyên tố trong công thức hóa học bằng 162 amu.
Ta có:
Khối lượng mol C = 12g/mol
Khối lượng mol H = 1g/mol
Khối lượng mol N = 14g/mol
Giả sử x, y và z là các số nguyên dương, ta có phương trình:
x * 12 + y * 1 + z * 14 = 162
Dựa vào phương trình trên, ta có thể thử các giá trị của x, y và z để tìm ra bộ số nguyên thích hợp. Một trong những bộ số nguyên thỏa mãn phương trình trên là x = 10, y = 10 và z = 2.
Vậy, công thức hóa học của nicotin là C₁₀H₁₀N₂.