Xác định nguyên tử khối của X theo phổ khối.

Từ nguyên tử khối và thành phần trăm, tính ra được số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong X.

Đặt CTPT của X là ${{C}_{x}}{{H}_{y}}{{N}_{z}}{{O}_{t}}$

Theo đề bài, ta có m/z=93 nên phân tử khối của X là 93.

Do đó, ta có :

%O = 100 – (77,42 + 7,53 + 15,05) = 0

$%C=\frac{12.x}{93}.100\text{ = 77}\text{,42}$ $\Rightarrow x\text{ = 6}$

$%H=\frac{1.y}{93}.100\text{ =7}\text{,53}$ $\Rightarrow y\text{ = 7}$

$%N=\frac{14.z}{93}.100\text{ =15}\text{,05}$ $\Rightarrow z\text{ = 1}$

Vậy công thức của X là: ${{C}_{6}}{{H}_{7}}N$

Số nguyên tử trong X là $6+7+1=14$

Phân tích đề bài

Hợp chất X có thành phần các nguyên tố: 77,42% C, 7,53% H và 15,05% N. Số mũ phân tử ion M⁺ ứng với m/z = 93 tức là khối lượng mol của hợp chất X là 93 g/mol.

Cách giải

Để tìm công thức phân tử của X, trước tiên ta cần tìm công thức nguyên tố tối giản nhất:

1. Giả sử có 100 g hợp chất X, ta có số mol của C, H, và N lần lượt là:

\[ \text{Số mol C} = \frac{77,42}{12} = 6,4517 \text{ mol} \]

\[ \text{Số mol H} = \frac{7,53}{1} = 7,53 \text{ mol} \]

\[ \text{Số mol N} = \frac{15,05}{14} = 1,075 \text{ mol} \]

2. Ta lập tỉ lệ các số mol tìm được để tìm công thức đơn giản nhất:

Bốn số trên còn cần tối giản, mà cách đơn giản là chia cho số nhỏ nhất (1,075), ta có tỉ lệ tương ứng:

\[\frac{6,4517}{1,075} : \frac{7,53}{1,075} : 1 = 6 : 7 : 1\]

Vậy công thức đơn giản nhất là C₆H₇N.

3. Kiểm tra khối lượng mol:

\[ M_{\text{C}_6\text{H}_7\text{N}} = 6 \times 12 + 7 \times 1 + 1 \times 14 = 93 \text{ g/mol} \]

Khối lượng mol đúng với khối lượng mol X (93 g/mol) mà đề bài đã cho, vậy công thức phân tử của X là C₆H₇N.

4. Cuối cùng, ta tính tổng số nguyên tử trong hợp chất X:

\[ 6 + 7 + 1 = 14 \]

Kết luận: Tổng số nguyên tử (C, H, N) trong X là 14.