Xác định công thức phân tử của caffeine

B 1: Tính khối lượng các nguyên tố trong 100 g caffeine

Giả sử có 100 g caffeine, ta có:

• m(C) = 49,48 g

• m(H) = 5,15 g

• m(O) = 16,49 g

• m(N) = 28,87 g

⸻

B 2: Chuyển khối lượng sang số mol

Nguyên tử khối gần đúng:

MC = 12, MH = 1, MO = 16, MN = 14

• nC = 49,48 / 12 ≈ 4,12 mol

• nH = 5,15 / 1 = 5,15 mol

• nO = 16,49 / 16 ≈ 1,03 mol

• nN = 28,87 / 14 ≈ 2,06 mol

⸻

B 3: Xác định công thức đơn giản nhất (CTĐGN)

Chia các số mol cho số mol nhỏ nhất (1,03):

• C: 4,12 / 1,03 ≈ 4

• H: 5,15 / 1,03 ≈ 5

• O: 1,03 / 1,03 = 1

• N: 2,06 / 1,03 ≈ 2

Tỉ lệ:

C : H : O : N = 4 : 5 : 1 : 2

=> Công thức đơn giản nhất:

C4H5ON2

⸻

B 4: Xác định khối lượng phân tử

Phổ MS cho đỉnh ion phân tử M+ có m/z = 194

=> Khối lượng mol phân tử của caffeine là 194 g/mol

⸻

B 5: Xác định công thức phân tử (CTPT)

Khối lượng mol của CTĐGN:

M(C4H5ON2) = 412 + 51 + 16 + 2*14

= 48 + 5 + 16 + 28

= 97 g/mol

Hệ số:

n = 194 / 97 = 2

=> Công thức phân tử:

(C4H5ON2)2 = C8H10O2N4

⸻

Vậy

Công thức phân tử của caffeine là C8H10O2N4.