I. Phương pháp

1. Lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ A có CTTQ: ${C_x}{H_y}{O_z}{N_t}$

Ta có thể sử dụng các công thức tính như sau:

• Cách 1:

$\frac{{12}}{{{m_C}}} = \frac{y}{{{m_H}}} = \frac{{16z}}{{{m_O}}} = \frac{{14t}}{{{m_N}}} = \frac{M}{{{m_{HCHC}}}}$

• Cách 2:  

$\frac{{12x}}{{\% C}} = \frac{{12x}}{{\% C}} = \frac{y}{{\% H}} = \frac{{14t}}{{\% N}} = \frac{M}{{100\% }}.$

• Cách 3:

$x:y:z:t = \frac{{{m_C}}}{{12}} = \frac{{{m_H}}}{1} = \frac{{{m_O}}}{{16}} = \frac{{{m_N}}}{{14}}$

$ \Rightarrow CTĐG\xrightarrow{{ + M}}CTPT$

• Cách 4:

$x:y:z:t = \frac{{\% C}}{{12}} = \frac{{\% H}}{1} = \frac{{\% O}}{{16}} = \frac{{\% N}}{{14}}$

$ \Rightarrow CTĐG\xrightarrow{{ + M}}CTPT$

• Cách 5:  Kết hợp biện luận khi đề cho thiếu dữ kiện, lúc đó cần lưu ý một số điểm sau:

* Tổng hóa trị của các nguyên tố phải chẵn.

* Đối với dạng ${C_x}{H_y}{O_z}$ hay ${C_x}{H_y}$ thì y chẵn và $y \leqslant 2x + 2$

* Độ bất bão hòa $\Delta  \geqslant 0$ với $\Delta  = \frac{{2 + \sum \left( {i - 2} \right).{X_i}}}{2}$ với ${X_i}$ là số nguyên tử của nguyên tố có hóa trị $i$ tương ứng.

2. Khi đốt cháy một hđrôcacbon, theo phản ứng:

${C_x}{H_x} + \left( {x + \frac{y}{4}} \right){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O$

+ Nếu $\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{{H_2}O}}}} < 1$

$ \Rightarrow $ hiđrocacbon đó là ankan: ${C_n}{H_{2n + 2}}$

Lúc đó ${n_{ankan}} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}$

+ Nếu $\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{{H_2}O}}}} = 1$

$ \Rightarrow $ hiđrocacbon đó là anken hoặc monoxicloankan.

+ Nếu $\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{{H_2}O}}}} > 1$

$ \Rightarrow $ hiđrocacbon đó là ankin hoặc ankađien.

Nếu hiđrocacbon: ${C_n}{H_{2n - 2}}$ thì ${C_n}{H_{2n - 2}} = {n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}}$

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Chất X chứa 40% cacbon: 6,67% hiđro và 53,33% oxi. Tỉ khối hơi của X so với ${H_2}$ bằng 30. Công thức phân tử của X là:
A. ${C_3}{H_8}O$
B. ${C_2}{H_4}{O_2}$
C. ${C_2}{H_6}O$
D. ${C_2}{H_4}{O_2}$ hoặc ${C_3}{H_8}O$

Bài giải

$\% C + \% H + \% O = 100\% $
$ \Rightarrow X$ dạng ${C_x}{H_y}{O_z}$
${d_X}/{H_2} = 30 \Rightarrow {M_x} = 60.$
$\frac{{12x}}{{40}} = \frac{y}{{6,67}} = \frac{{16z}}{{53,33}} = \frac{{60}}{{100}}$
$ \Rightarrow x = 2;y = 4;z = 2.$
Vậy X là ${C_2}{H_4}{O_2}$

Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn 4,10g chất hữu cơ A người ta thu được 2,65g  $N{a_2}C{O_3}$; 1,35g ${H_2}O$ và 1,68 lít $C{O_2}$ (đktc). Công thức đơn giản nhất của A là:
A. $C{H_2}ONa$
B. ${C_2}{H_3}{O_2}Na$
C. ${C_3}{H_4}{O_2}Na$
D. ${C_2}{H_4}ONa$

Bài giải

Chất A chắc chắn có $C, H, Na$ và có thể có $O.$
${m_C} = \frac{{12.1,68}}{{22,4}} + \frac{{12.2,65}}{{106}} = 1,2\left( g \right)$
${m_H} = \frac{{2.1,35}}{{18}} = 0,15\left( g \right)$
${m_{Na}} = \frac{{46.2,65}}{{106}} = 1,15\left( g \right)$
${m_O} = 4,1 - 1,2 - 0,15 - 11,5 = 1,6$
Suy ra A có dạng ${C_x}{H_y}{O_z}{N_t}$
$x:y:z:t = \frac{{1,2}}{{12}}:0,15:\frac{{1,6}}{{16}}:\frac{{1,15}}{{23}} = 2:3:2:1$
$ \Rightarrow $ Công thức đơn giản nhất là: ${C_2}{H_3}{O_2}Na$