SKKN Rèn luyện kĩ năng biện luận lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ cho đội tuyển học sinh Giỏi môn Hóa học 9 - Huyện Triệu Sơn

1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài.
Trong những năm gần đây, vấn đề dạy và học ở nhà trường THCS được các bậc phụ huynh học sinh, các nhà trường và Phòng giáo dục và đào tạo huyện Triệu Sơn đặc biệt quan tâm vì đó là một thước đo đánh giá công tác quản lí, công tác giáo dục của mỗi đơn vị nhà trường cũng như Phòng giáo dục. Giáo viên được phân công giảng dạy đã có nhiều nỗ lực, cố gắng trong việc nghiên cứu, tìm giải pháp để hoàn thành nhiệm vụ được giao, nhờ vậy chất lượng học sinh của các nhà trường trong những năm qua là khá cao. 
Bộ môn Hóa học ở THCS có mục đích trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bao gồm các kiến thức cơ bản về cấu tạo chất, phân loại và tính chất của các chất. Việc nắm vững các kiến thức cơ bản góp phần nâng cao chất lượng đào tạo ở bậc THCS và là nền tảng để học sinh phát triển ở THPT cũng như chuẩn bị cho học sinh tham gia các hoạt động lao động sản xuất sau này.
Là một giáo viên giảng dạy và ôn luyện đội tuyển HSG cấp huyện và cấp tỉnh bộ môn Hóa học ở THCS, qua khảo sát thực tế, tôi thấy vấn đề nổi bật đó là học sinh rất lúng túng, vướng mắc hoặc làm một cách mò mẫm khi giải các dạng bài toán biện luận lập CTPT nói chung và biện luận lập CTPT hợp chất hữu cơ nói riêng. Đó là nguyên nhân chính làm cho học sinh mất đi sự hứng thú trong học tập bộ môn dẫn đến kết quả chưa đạt như mong muốn. Vậy làm thế nào để giúp học sinh giải quyết bài toán biện luận lập CTPT hợp chất hữu cơ một cách nhanh chóng, chính xác, khoa học và phù hợp với đặc trưng bộ môn? Từ những trăn trở trên tôi đã nghiên cứu, tìm tòi, tham khảo tài liệu, tham khảo kinh nghiệm của các đồng nghiệp và áp dụng đề tài “Rèn luyện kĩ năng biện luận lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ cho đội tuyển học sinh Giỏi môn Hóa học 9 - Huyện Triệu Sơn” nhằm giúp các em rèn luyện và nâng cao kĩ năng trong việc giải các dạng bài toán biện luận lập CTPT nói chung và biện luận lập CTPT hợp chất hữu cơ nói riêng.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Thông qua việc nghiên cứu đề tài nhằm giúp các em học sinh THCS dễ dàng nhận dạng và có phương pháp giải bài toán biện luận lập CTPT hợp chất hữu cơ. Góp phần giúp các em học sinh hoàn thiện, nâng cao kĩ năng và phương pháp giải các bài toán Hóa học. Tạo sự say mê, hứng thú học tập bộ môn cho học sinh.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
Hệ thống các dạng bài tập biện luận lập CTPT hợp chất hữu cơ môn Hóa học bậc THCS.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của giảng dạy bài tập Hoá học trong nhà trường.
- Khảo sát thực trạng của học sinh, đặc biệt là đội tuyển HSG môn Hóa cấp tỉnh.
- Đọc, sưu tầm, chọn lọc, phân loại các bài toán biện luận Hóa học.
- Trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp, bạn bè, rút đúc kinh nghiệm từ quá trình dạy học của bản thân. 
2. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Bài tập Hoá học là phương tiện cơ bản để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức hoá học vào thực tế đời sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học; biến những kiến thức đã tiếp thu thành kiến thức của mình. Qua việc giải bài tập kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo sẽ ngày càng hoàn thiện hơn, vững chắc hơn. 
Bên cạnh đó bài tập Hoá học còn có những tác dụng như:
	- Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn.
	- Ôn tập, củng cố, và hệ thống hoá kiến thức một cách thuận lợi nhất, giúp học sinh hiểu sâu, nhớ lâu.
	- Rèn luyện những kĩ năng cần thiết về Hoá học, góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
	- Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho học sinh.
	- Giáo dục tư tưởng, đạo đức, tác phong cho học sinh.
	- Phát triển tư duy độc lập, sáng tạo của học sinh.	
	- Bài tập hoá học còn là phương tiện để kiểm tra, đánh giá mức độ tiếp thu kiến thức của học sinh.
Trong hệ thống các bài tập Hóa học, dạng bài toán biện luận tìm CTPT hợp chất hữu cơ rất phong phú và đa dạng. Về nguyên tắc để xác định được CTPT một hợp chất hữu cơ thì phải tìm được công thức đơn giản nhất và khối lượng mol phân tử của hợp chất. Có thể chia bài tập lập CTPT hợp chất hữu cơ thành hai dạng cơ bản:
- Dạng 1: Bài toán lập CTPT khi biết: Thành phần (hoặc tỉ lệ %) khối lượng các nguyên tố và khối lượng mol; khối lượng (hoặc thể tích) của các sản phẩmtừ đó lập được công thức đơn giản nhất (CTĐGN), công thức nguyên (CTN) => CTPT.
- Dạng 2: Bài toán biện luận lập CTPT: Thường dạng toán này chỉ cho biết thành phần (hoặc tỉ lệ %) khối lượng các nguyên tố mà không biết khối lượng mol, hoặc chỉ cho biết thành phần nguyên tố và khối lượng mol; hoặc các dữ kiện cho không đủ để giải hệ phương trình (hoặc bài toán có quá nhiều khả năng có thể xảy ra theo nhiều hướng khác nhau), cái khó của bài tập dạng này là các dữ kiện thường thiếu hoặc không cơ bản và đòi hỏi người giải phải sử dụng những thuật toán phức tạp, yêu cầu kiến thức và tư duy Hóa học cao; học sinh khó thấy hết các trường hợp xảy ra. Để giải quyết trường hợp này bắt buộc học sinh phải biện luận. Tùy đặc điểm của mỗi bài toán mà việc biện luận có thể thực hiện bằng các cách khác nhau, đòi hỏi người giải phải hiểu sâu sắc nhiều mặt của các dữ kiện hoặc vấn đề đã nêu ra. Trong trường hợp này người giải phải khéo léo sử dụng những cơ sở biện luận thích hợp để giải quyết. Chẳng hạn: Tìm giới hạn của ẩn (chặn trên và chặn dưới), hoặc phải chia bài toán ra nhiều trường hợp để biện luận, loại những trường hợp không phù hợp...
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Thực trạng chung. 
 Khi chuẩn bị thực hiện đề tài sáng kiến kinh nghiệm này, qua thực tế khảo sát 
(thông qua các bài khảo sát chọn đội tuyển HSG cấp tỉnh và các bài đánh giá năng lực của đội dự tuyển HSG cấp tỉnh) tôi thấy năng lực giải các bài toán Hóa học hữu cơ, đặc biệt là dạng toán biện luận lập CTPT của hợp chất hữu cơ là rất yếu. Đa số học sinh cho rằng các bài toán hóa hữu cơ khó, các em thường không có nhiều hứng thú khi phải làm các dạng toán này. Nhiều học sinh có các tài liệu tham khảo nhưng các tài liệu chưa phù hợp: Các tài liệu chủ yếu đưa ra các bài toán cơ bản và nâng cao, việc phân loại và phương pháp giải còn chưa rõ ràng; nội dung và phương pháp giải toán hóa học hữu cơ thường phổ biến ở chương trình THPT... Do đó học sinh rất lúng túng khi gặp các bài toán biện luận lập CTPT của hợp chất hữu cơ dạng: Có dữ kiện không cơ bản (ở dạng tổng quát), các bài toán có nhiều phản ứng, đề bài cho thiếu dữ kiện,...
Trong thực tế, nhiều tác giả đã lựa chọn đề tài “Biện luận tìm công thức Hóa học” hoặc “Các phương pháp lập CTPT hợp chất hữu cơ”, ... làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm và khóa luận, luận văn tốt nghiệp. Qua tham khảo và thử áp dụng tôi nhận thấy: Cách phân chia các dạng bài tập của các tác giả là tương đối thống nhất; tuy nhiên, các bài tập thường có độ khó cao, kiến thức rộng chưa phù hợp trình độ của học sinh THCS và xu hướng đề thi học sinh Giỏi cấp Tỉnh nên khi áp dụng đa số học sinh khó hiểu, khó tiếp thu.
Xuất phát từ thực tiễn đó nên tôi thiết nghĩ nếu không phân dạng các bài tập Hóa học nói chung và bài tập biện luận tìm CTPT hợp chất hữu cơ nói riêng cho học sinh bậc THCS, mà giáo viên chỉ hướng dẫn giải bài tập một cách dàn trải sẽ khó thu được kết quả cao. Trên cơ sở đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu và thực hiện đề tài để vừa đảm bảo kiến thức bộ môn, vừa có thể kích thích khả năng tự học, sáng tạo, tích cực, tự giác của học sinh để nâng cao chất lượng của bộ môn.
b. Chất lượng học sinh qua khảo sát.
 Kết quả khảo sát nhanh năng lực giải bài toán hữu cơ của đội dự tuyển HSG môn Hóa 9 năm học 2018 – 2019 ngày 03/1/2019 như sau:
STT
Họ và tên
Học sinh
trường THCS
Bài KS 1
03/1/2019
Ghi chú
1
Nguyễn Minh Tâm
T.T Triệu Sơn
5,5/10
2
Lương Tùng Chi
T.T Triệu Sơn
5,25/10
3
Trần Lê Nam Sơn
PT Triệu Sơn
5,0/10
4
Nguyễn Ngọc Hải
Hợp Lý
5,0/10
5
Lã Quang Vinh
T.T Triệu Sơn
4/10
6
Phạm Thị Yến Nhi
An Nông
4,75/10
7
Hà Vũ Linh Nhi
T.T Triệu Sơn
4,5/10
8
Lê Xuân Thắng
PT Triệu Sơn
4,5/10
9
Lê Quang Anh
PT Triệu Sơn
4,25/10
10
Nguyễn Văn Thiện
Hợp Lý
4,5/10
11
Hà Hoàng Nam
T.T Triệu Sơn
4/10
12
Bùi Văn Luân
Dân Lý
4,5/10
13
Trần Thị Kh. Linh
Hợp Thành
3,75/10
14
Lê Đình Việt
Thọ Vực
4,25/10
15
Lê Nguyên Q. Huy
Tân Ninh
4,5/10
16
Trịnh Thị Bảo Ngọc
PT Triệu Sơn
3,25/10
17
Trần Duy Lực
Thọ Ngọc
3/10
Qua kết quả khảo sát có thể nhận thấy rằng:
- Số lượng học sinh đạt điểm trên trung bình (từ 5,0 trở lên) thấp (23,5%)
- Cách tiếp cận và trình bày bài làm của học sinh rất lúng túng. Nhiều em chưa nắm vững các kiến thức cơ bản phần hóa hữu cơ, mặc dù các em đã đã học xong phần lí thuyết chung và một số dạng bài tập,...
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
Theo kinh nghiệm của cá nhân tôi, để học sinh giải quyết tốt dạng bài tập biện luận tìm CTPT hợp chất hữu cơ thì giáo viên cần khắc sâu cho học sinh một số điểm sau đây:
- Thứ nhất: Yêu cầu học sinh phải nắm vững các nội dung cơ bản như: Hóa trị các nguyên tố; cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ; công thức tổng quát, đặc điểm cấu tạo phân tử, tính chất hóa học và điều chế các loại hợp chất hữu cơ, 
- Thứ hai: Hướng dẫn để học sinh nhận dạng và nắm vững các bước để giải bài toán biện luận tìm CTPT hợp chất hữu cơ,
Trong phạm vi nghiên cứu của sáng kiến này, tôi mạn phép trình bày kinh nghiệm rèn luyện kĩ năng biện luận tìm CTPT hợp chất hữu cơ thông qua 4 dạng bài toán Hóa học thường gặp ở bậc THCS. Ở mỗi dạng đều có nêu ra nguyên tắc áp dụng, ví dụ minh họa và bài tập vận dụng.
 2.3.1. Một số kiến thức trọng tâm, cơ bản cần lưu ý:
* Hóa trị và liên kết trong hợp chất hữu cơ.
Nguyên tố
C
H
O
N
X (Cl, Br, I,)
Hóa trị
IV
I
II
III
I
* Công thức tổng quát của chất hữu cơ:
+ Hiđrocacbon: CnH2n+2-2k (k = liên kết π + số vòng).
- k = 0 => Công thức dạng: CnH2n + 2 (với n ≥ 1): ankan.
- k = 1 => Công thức dạng: CnH2n (với n ≥ 2): anken hoặc xicloankan.
- k = 2 => Công thức dạng: CnH2n-2 (với n ≥ 2): ankin hoặc ankađien.
- k = 4 => Công thức dạng: CnH2n-6 (với n ≥ 6): aren.
+ Hợp chất chứa nhóm chức: CnH2n+2-2k-a(A)a. 
Với A là nhóm chức hóa trị I như: -OH, -COOH, -NH2, 
* Tính độ bất bão hòa.
+ Độ bất bão hòa (tổng số liên kết đôi và số vòng) của phân tử CxHyOzNtXv được xác định theo công thức:
k = = .
Trong đó: S4: Số nguyên tử của nguyên tố có hóa trị IV.
S3: Số nguyên tử của nguyên tố có hóa trị III.
S1: Số nguyên tử của nguyên tố có hóa trị I.
Chú ý: Một liên kết ba có thể coi như hai liên kết đôi (k = 2) và một vòng no tương ứng một liên kết đôi.
Ví dụ: Hợp chất C2H4O2 có: k = = 1 =>(vòng + liên kết π).
* Quan hệ giữa hóa trị và số liên kết: hóa trị = 2.liên kết.
Ví dụ: Trong công thức C3H8: Số liên kết = = 10.
* Miền giá trị của hợp chất:
 - Hợp chất dạng CxHy hoặc CxHyOz. Điều kiện: và y chẵn
 - Hợp chất dạng CxHyOzNt. Điều kiện: và y chẵn
 - Hợp chất no: H 4 (Vì CH4 là hợp chất no bé nhất)
 - Hợp chất không no: H 2 (Vì C2H2 là hợp chất không no bé nhất)
2.3.2. Các dạng bài tập biện luận tìm CTPT hợp chất hữu cơ thường gặp.
Dạng 1: Biện luận tìm CTPT khi biết khối lượng mol (M).
Bài toán tổng quát: Hợp chất A(C,H,O,) có MA= a (g/mol). Tìm CTPT của A.
Phương pháp giải: 
Đây là một dạng toán cơ bản và là nền tảng trong việc giải các bài toán hóa hữu cơ, vì vậy việc rèn luyện và khắc sâu cho các em là rất quan trọng.
+ Với các hợp chất có dạng CxHy hoặc CxHyOz.
- Lập công thức biểu diễn khối lượng mol của hợp chất: 12x + y + 16z = a (*)
 Điều kiện: x 1; 2 y 2x + 2; y chẵn; z 1.
- Xác định giá trị lớn nhất (max) và nhỏ nhất (min) của mỗi ẩn (theo dữ kiện của đề): zmax khi xmin = 1 và ymin = 2 => x = 
- Biện luận theo z, từ zmin đến zmax (z nguyên, dương)
 => giá trị của x, y => Công thức của gốc hiđrocacbon.
Chú ý: Nếu MCxHy = q thì lấy q:12 => C = số nguyên và H = số dư = phần thập phân.12
+ Với các hợp chất có dạng: CxHyNt hoặc CxHyOzNt.
- Lập công thức biểu diễn khối lượng mol của hợp chất:
 M = 12x + y + 14t hoặc M = 12x + y + 16z + 14t.
 Điều kiện: x, y, z, t N*; y, t cùng lẻ hoặc cùng chẵn và 2 y 2x + 2 + t.
- Biện luận theo z hoặc t (z, t nguyên, dương) => giá trị của x, y => Công thức của gốc hiđrocacbon.
+ Với các hợp chất có dạng: CxHyOzXv (X là halogen):
Ta có: MA = 12x + y + 16z + MX.v 
 Điều kiện: x, y, z, v N*; y, v cùng lẻ hoặc cùng chẵn và 2 y 2x + 2 - v.
- Tương tự, ta biện luận theo z hoặc v (z, v nguyên, dương) => giá trị của x, y 
=> Công thức của gốc hiđrocacbon.
Các ví dụ:
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ A chỉ được CO2 và H2O. Biết dA/H= 22. Xác định CTPT của A.
(Trích nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=p9zgRvcdfOk)
Hướng dẫn:
Đặt CTTQ của A là CxHyOz. Điều kiện: x 1; z 0; 2 y 2x + 2 và y chẵn.
Theo đề bài: MA = 12x + y + 16z = 22.2 = 44 (g/mol)
Khi x = 1; y = 2 => zmax = = 1,875 => z = 
- Nếu z = 0 => 12x + y = 44 => => CTPT của A là C3H8.
- Nếu z = 1 => 12x + y = 28 => => CTPT của A là: C2H4O.
Ví dụ 2: Hợp chất X, Y, Z đều chứa 3 nguyên tố (C,H,O), chỉ chứa một loại nhóm chức và có cùng khối lượng mol. Biết:
- m (g) hơi X có số mol bằng số mol của m (g) khí metan.
- Chất X làm quỳ tím hóa đỏ.
- Chất Y tác dụng được với Na nhưng không tác dụng với NaOH.
- Chất Z tác dụng được với NaOH nhưng không tác dụng với Na.
 Xác định CTPT và viết CTCT của X, Y, Z?
(Trích nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=p9zgRvcdfOk)
Hướng dẫn:
Đặt CTTQ chung của X,Y,Z là CxHyOz (Điều kiện: x 1; z 1; 2 y 2x +2 và y chẵn)
Ta có: MX = MY = MZ = 16. = 60 (g/mol) => 12x + y + 16z = 60.
Khi x = 1; y = 2 => zmax = = 2,975 => zmax = 
- Nếu z = 1 => 12x + y = 44 => => CTPT là C3H8O.
- Nếu z = 2 => 12x + y = 28 => => CTPT là C2H4O2.
Theo đề bài: X là axit; Y là ancol và Z là este nên CTCT: X: CH3COOH; 
 Y: CH3 – CH2 – CH2 – OH hoặc CH3 – CH(OH) – CH3. Z: HCOOCH3.
Ví dụ 3: Xác định CTPT của hợp chất B, biết B chứa C, H, N và có tỉ khối hơi so với H2 là 36,5.
(Trích nguồn: Ví dụ- trang 249 – Các chuyên đề BD HSG của PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường)
Hướng dẫn:
Đặt công thức tổng quát của A là CxHyNt (x, y, t N*)
Ta có: MB = 12x + y + 14t = 36,5.2 = 73 (1 t 3)
Vì 12x và 14t luôn chẵn nên y là số lẻ => t phải là số lẻ => t = 1 hoặc t = 3.
- Với t = 1 => 12x + y = 59 (1 x 4)
=> y = 59 – 12x 2x + 3 => x 4. 
 Giá trị phù hợp là: x = 4 và y = 11 => Công thức của B là C4H11N.
- Với t = 3 => 12x + y = 31 (1 x 2)
 Giá trị phù hợp là: x = 2 và y = 7 => Công thức của B là C2H7N3.
Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn 3,24 gam hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A và B khác dãy đồng đẳng, trong đó A hơn B một nguyên tử C, người ta chỉ thu được H2O và 9,24 gam CO2. Biết tỉ khối hơi của X đối với H2 bằng 13,5. Tìm CTPT của A và B.
 (Trích nguồn: Bài 4- trang33- Phân dạng &Ph.pháp giải Hóa 11 (phần hữu cơ)-Đỗ Xuân Hưng) 
Hướng dẫn:
Ta có: n= = 0,21 mol.
Khối lượng mol phân tử của X: 
dX/H= 13,5 => MX = 13,5.2 = 27 (g/mol) => nX = = 0,12 mol
Số nguyên tử C trung bình: = = = 1,75 => n1 = 1< = 1,75 < n2 = 2
Gọi a, b lần lượt là số mol của A và B. Ta có:
 nX = a + b = 0,12 (*) và = = 1,7 (**)
Từ (*) và (**) ta được: a = 0,09 (mol) và b = 0,03 (mol)
Mặt khác: mX = mA + mB = 0,09.MA + 0,03.MB = 3,24 
 => 3MA + MB = 108 => MB = 108 – 3MA > 0 => MA < 36
 => A không có O và A có 2 nguyên tử C (vì A hơn B một nguyên tử C)
- Nếu A là C2H2 (MA= 26) => MB = 30 (B là CH2O)
- Nếu A là C2H4 (MA= 28) => MB = 24 (loại, vì không có công thức phù hợp)
- Nếu A là C2H6 (MA= 30) => MB = 18 (loại, vì không có công thức phù hợp)
Vậy CTPT của A là C2H2 và B là CH2O.
Bài tập tương tự:
Bài 1. Lập công CTPT của hidrocacbon A, biết tỉ khối hơi của A đối với Heli là 14.
(Trích nguồn: Ví dụ 2- trang 116- Bài tập về chuỗi phản ứng & lập công thức - Huỳnh Văn Út) 
Bài 2. m (g) hidrocacbon A có cùng thể tích với m (g) CO2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). 
a. Xác định CTPT của A.
b. Xác định CTPT của hidrocacbon B biết rằng hỗn hợp X chứa A và B có tỉ khối hơi đối với etan là 1, biết VA = VB.
(Trích nguồn: Ví dụ 5- trang 118- Bài tập về chuỗi phản ứng & lập công thức - Huỳnh Văn Út) 
Bài 3. Xác định CTPT của hợp chất X, biết X chứa C, H, N và có tỉ khối hơi so với H2 là 29,5.
(Trích nguồn: Bài tập 5- trang 257- Các chuyên đề BD HSG của PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường) 
Dạng 2: Biện luận tìm CTPT khi biết tổng số liên kết trong phân tử.
Bài toán tổng quát: Phân tử A (chứa C, H, O,) có tổng số liên kết bằng a. Tìm CTPT của A. (Có thể biết thêm một số dữ kiện: đồng đẳng, thể, kiểu liên kết, kiểu mạch, )
Phương pháp giải:
Đây là một dạng bài toán không phải là khó, tuy nhiên do ít gặp dạng này nên học sinh dễ lúng túng nếu lần đầu tiên gặp, do đó giáo viên cần lưu ý cho các em.
- Đặt công thức tổng quát: CxHyOz => Điều kiện x 1; 2 y 2x + 2; z 1.
- Áp dụng qui tắc: Tổng hóa trị = 2. Số liên kết => 4.x + y + 2.z = 2.a (*)
- Xác định giá trị nhỏ nhất (min), lớn nhất (max) của mỗi ẩn (theo dữ kiện đề bài).
Từ (*) suy ra: zmax khi xmin = 1 và ymin= 2 => zmax = = a – 3.
- Biện luận theo z, từ zmin đến zmax (z nguyên, dương).
Lưu ý: Nếu biết hợp chất thuộc đồng đẳng nào thì viết CTTQ theo đồng đẳng.
Các ví dụ:
Ví dụ 1: Ankan X có tổng số liên kết là 16. Hợp chất Y gồm 3 nguyên tố C, H, O có tổng số liên kết là 5. Xác định CTPT của X, Y?
(Trích nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=p9zgRvcdfOk)
Hướng dẫn:
- Đặt công thức của X là: CnH2n+2 (n 1)
Ta có: Tổng hóa trị của X = 4.n + 2.n + 2 = 2.16 = 32 => n = 5 
=> CTPT của X là: C5H12.
- Đặt công thức của Y là: CxHyOz. Điều kiện: x 1; z 1; 2 y 2x + 2 và y chẵn.
Ta có: Tổng hóa trị của Y = 4.x + y + 2.z = 5.2 = 10 
Khi ymin = 2; zmin = 1 => xmax = = 1,5 => x = 1 (thỏa mãn) => y + 2z = 6 .
- Nếu z = 1 => y = 4 => CTPT của Y là: CH4O.
- Nếu z = 2 => y = 2 => CTPT của Y là: CH2O2.
Ví dụ 2: X, Y, Z là các hợp chất hữu cơ, trong phân tử chỉ chứa các liên kết đơn. X chứa các nguyên tố C và H. Y chứa các nguyên tố C,H,O. Z chứa các nguyên tố C,H,N. Tổng số liên kết trong X,Y,Z lần lượt là: 9 ; 8 ; 9. Xác định CTPT và viết CTCT của X,Y,Z.
(Trích nguồn: Đề thi HSG môn Hóa 9 tỉnh Thanh Hóa năm 2016 - 2017)
Hướng dẫn:
- Tổng số liên kết trong X , Y, Z lần lượt là 9:8:9 Tổng hóa trị trong X,Y,Z lần lượt là 18:16:18. (Vì tổng hóa trị = 2. Số liên kết).
- Gọi CTHH của X là CxHy ta có: 4x + y = 18.
 Nghiệm phù hợp là : x = 3, y = 6 CTPT của X là C3H6
CH2
CH2
CH2
 CTCT 
- Gọi CTHH của Y là CaHbOc. Ta có : 4a + b + 2c = 16
Nghiệm phù hợp là: a = 2, b = 6, c = 1 => CTPT của Y là C2H6O
CTCT : CH3 – CH2 – OH hoặc CH3 – O – CH3
- Gọi CTHH của Z là CmHnNt. Ta có : 4m + n + 3t = 18
Nghiệm phù hợp là: m = 2, n= 7, t = 1 CTPT của Z là : C2H7N
CTCT là : CH3 – CH2 – NH2 hoặc CH3 – NH – CH3
Dạng 3: Biện luận tìm CTPT khi biết công thức nguyên hoặc công thức đơn giản nhất.
Bài toán tổng quát: Hợp chất A có CTĐG: CxHyOz. Biết: loại chất, loại nhóm chức, hoặc tính chất hóa học,Tìm CTPT của A.
Phương pháp giải:
 Đây là một dạng toán cơ bản và thường là phần cuối của một bài toán sau khi HS đã xác định được thành phần nguyên tố và tỉ lệ nguyên tử của các nguyên tố, vì vậy việc rèn luyện và khắc sâu dạng toán này cho các em là rất quan trọng.
Giả sử hợp chất chỉ có C, H, O:
- Cách 1: Phương pháp đồng nhất thức (thường áp dụng cho các hợp chất có nhóm chức).
+ Từ CTĐG: CxHyOz => Công thức nguyên: (CxHyOz)n hoặc CnxHnyOnz (nZ+) (1)
(hoặc biến đổi thành dạng chung theo loại hợp chất đề cho).
+ Đưa thêm công thức phụ sao cho phù hợp với loại hợp chất đề cho: 
CmH2m+2-2k-a(A)a. (2)
Trong đó: k = độ bất bão hòa của gốc hiđrocacbon; A là nhóm chức hóa trị I).
- Đồng nhất số nguyên tử C,H,O giữa công thức (1) và (2).
=> Lập phương trình toán để giải (hoặc biện luận theo k và n).
- Cách 2: Tính theo độ bất bão hòa (k).
- Xác định độ bất bão hòa của hợp chất từ công thức nguyên:
Công thức nguyên: (CxHyOzNt)n => k = .
- Biện luận theo độ bất bão hòa để tìm giá trị n thích hợp.
+ Nếu biết giá trị thật của k thì cho k =