高中化学非常详细关于不饱和度
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不饱和度一、不饱和度的概念不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用希腊字母Ω表示。
二、不饱和度的计算1、根据有机物的化学式计算常用的计算公式: 烃(C n H m ):Ω= 卤代烃(C n H m X Z ):Ω=含氧衍生物(C n H m O Z ):Ω= 含氮衍生物(C n H m N Z ):Ω= 公式繁多,现简化如下:将有机物的化学式转化为CxHyOa(NH)b 则Ω=x+1-y/2此公式使用范围极广,可囊括几乎所有有机物,无需分类讨论,硅与碳等效,卤素与氢等效,硫与氧等效。
例:C 10H 4Cl 2可转化为 ,则Ω= C 20H 31O 2N 3可转化为 ,则Ω=2、非立体平面有机物分子,可以根据结构计算Ω=双键数+叁键数×2+环数备注:双键包含碳碳、碳氮、氮氮、碳氧双键;叁键包含碳碳、碳氮叁键;环数等于将环状分子剪成开链分子时,剪开碳碳键的次数,环包含含N 、O 、S 等的杂环。
如苯:Ω= ,即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。
例:Ω= Ω= Ω=3、立体封闭有机物分子(多面体或笼状结构)不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1。
例:立方烷面数为 ,Ω= 降冰片烷面数为 ,Ω= 棱晶烷面数为 ,Ω=三、不饱和度(Ω)与分子结构的关系1、若Ω=0,说明分子是饱和链状结构;2、若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环;3、若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环;或两个环;余类推;4、若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。
222mn -+222z m n --+222m n -+222z m n +-+四、不饱和度的应用1、辅助推导化学式思路:结构简式——计算不饱和度——计算H原子数——确定分子式〖例1〗(2008海南20)1mo1X能与足量碳酸氢钠溶液反应放出(标准状况),则X的分子式是()A.C5H10O4B.C4H8O4 C.C3H6O4 D.C2H2O4〖例2〗(2009浙江11)一种从植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其结构如下图,有关该化合物的下列说法不正确...的是()A.分子式为C13H20O B. 该化合物可发生聚合反应C.1mol该化合物完全燃烧消耗19molO2D.与溴的CCl4溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用AgNO3溶液检验〖例3〗(09天津卷8)请仔细阅读以下转化关系:A是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分,是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物;B称作冰片,可用于医药和制香精、樟脑等;C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子;D中只含一个氧原子,与Na反应放出H2;F为烃。
不饱和度在高中化学中的妙用一、不饱和度的概念不饱和度 (英文名称:Degree of unsaturation),又称缺氢指数或者环加双键指数(index of hydrogen deficiency (IHD) or rings plus double bonds ),是有机物分子不饱和程度的量化标志,通常用希腊字母Ω表示。
二、不饱和度的计算方法(1)、从有机物的分子式计算不饱和度的方法第一种方法若有机物中只含碳、氢元素,Ω=222H C -+ (其中C 和H 分别代表碳原子和氢原子的数目)例如:CH 2=CH 2的不饱和度Ω=24222-+⨯=1第二种方法:若有机物中只含碳、氢、氧、氮和单价卤族元素,Ω=21H N C -++(其中C 代表碳原子数目,H 代表氢原子和卤素原子的总数,N 代表氮原子的数目)例如:C 3H 7O 2N 的不饱和度Ω=27113-++=1补充理解说明:①有机物分子中含有卤素等一价元素时,可视为氢原子计算不饱和度,例如:C2H3Cl的不饱和度Ω为1。
②有机物分子中含有氧、硫等二价元素时,因为“C=O”与“C=C”等效,故计算不饱和度时可忽略氧原子,例如:CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω均为1。
③有机物分子中含有氮、磷等三价元素时,每增加一个三价原子,则等效为减少一个氢原子,例如:CH3NH2(氨基甲烷)的不饱和度Ω为0。
④碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃,例如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)的不饱和度Ω为61。
⑤对于烃的含氧衍生物(C n H m O z),由于氢原子的最大值是2n+2(如饱和一元醇C n H2n+2O),所以其不饱和度为零,依此类推,饱和一元醛(C n H2n O),饱和一元羧酸(C n H2n O2),由于含有一个碳氧双键而比同碳数的饱和一元醇减少了2个氢原子,也可视为其不饱和度Ω=1。
不饱和度在高中化学中的妙用一、不饱和度的概念不饱和度 (英文名称:Degree of unsaturation),又称缺氢指数或者环加双键指数(index of hydrogen deficiency (IHD) or rings plus double bonds ),是有机物分子不饱和程度的量化标志,通常用希腊字母Ω表示。
二、不饱和度的计算方法(1)、从有机物的分子式计算不饱和度的方法第一种方法若有机物中只含碳、氢元素,Ω=222HC -+(其中C 和H 分别代表碳原子和氢原子的数目)例如:CH 2=CH 2的不饱和度Ω=24222-+⨯=1第二种方法:若有机物中只含碳、氢、氧、氮和单价卤族元素, Ω=21HN C -++(其中C 代表碳原子数目,H 代表氢原子和卤素原子的总数,N 代表氮原子的数目)例如:C 3H 7O 2N 的不饱和度Ω=27113-++=1补充理解说明:①有机物分子中含有卤素等一价元素时,可视为氢原子计算不饱和度,例如:C2H3Cl的不饱和度Ω为1。
②有机物分子中含有氧、硫等二价元素时,因为“C=O”与“C=C”等效,故计算不饱和度时可忽略氧原子,例如:CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO (乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω均为1。
③有机物分子中含有氮、磷等三价元素时,每增加一个三价原子,则等效为减少一个氢原子,例如:CH3NH2(氨基甲烷)的不饱和度Ω为0。
④碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃,例如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)的不饱和度Ω为61。
⑤对于烃的含氧衍生物(C n H m O z),由于氢原子的最大值是2n+2(如饱和一元醇C n H2n+2O),所以其不饱和度为零,依此类推,饱和一元醛(C n H2n O),饱和一元羧酸(C n H2n O2),由于含有一个碳氧双键而比同碳数的饱和一元醇减少了2个氢原子,也可视为其不饱和度Ω=1。
化学不饱和度
化学不饱和度是指有机物分子中不饱和程度的量化标志,用希腊字母Ω表示。
不饱和度在有机化学中用来帮助画化学结构,可用于推断有机化合物的结构。
根据公式,不饱和度可以帮助确定要画的化合物有多少个环、双键和叁键,但不能给出确切的数目,而是环和双键以及两倍叁键(即叁键算2个不饱和度)的数目总和。
不饱和度考虑的是分子中由碳构成的中心的饱和程度(1个碳饱和的时候是4个H,2个碳饱和的时候就是8个H,而每减少一个H就是增加1个不饱和度)。
比如C=C(双键),C#C(叁键),苯环C6H6(不饱和度为4),环烷烃CnH2n(不饱和度为0)。
不饱和度是指化学物质中存在的双键或多键的数量。
在有机化学中,可以使用以下公式计算不饱和度:
不饱和度= 2n + m - x
其中:
●n 是碳原子数目;
●m 是氢原子数目;
●x 是其他原子数目(如卤素、氧等)。
这个公式基于碳原子的四价和氢原子的单价。
每个碳原子可以与最多四个原子形成化学键,而每个氢原子只能与一个碳原子形成化学键。
例如,对于乙烯(C2H4):
●碳原子数目(n)= 2
●氢原子数目(m)= 4
●其他原子数目(x)= 0
应用公式:不饱和度= 2n + m - x
= 2(2) + 4 - 0
= 4 + 4
= 8
因此,乙烯的不饱和度为8,表示存在4个双键。
需要注意的是,这个公式适用于非环状和非芳香性化合物,如果处理环状结构或具有特殊结构的化合物,可能需要进行特殊的考虑和调整。
不饱和度在高中化学中的妙用work Information Technology Company.2020YEAR不饱和度在高中化学中的妙用一、不饱和度的概念不饱和度 (英文名称:Degree of unsaturation),又称缺氢指数或者环加双键指数(index of hydrogen deficiency (IHD) or rings plus double bonds ),是有机物分子不饱和程度的量化标志,通常用希腊字母Ω表示。
二、不饱和度的计算方法(1)、从有机物的分子式计算不饱和度的方法第一种方法若有机物中只含碳、氢元素,Ω=222HC -+(其中C 和H 分别代表碳原子和氢原子的数目)例如:CH 2=CH 2的不饱和度Ω=24222-+⨯=1第二种方法:若有机物中只含碳、氢、氧、氮和单价卤族元素, Ω=21HN C -++(其中C 代表碳原子数目,H 代表氢原子和卤素原子的总数,N 代表氮原子的数目)例如:C 3H 7O 2N 的不饱和度Ω=27113-++=1补充理解说明:①有机物分子中含有卤素等一价元素时,可视为氢原子计算不饱和度,例如:C2H3Cl的不饱和度Ω为1。
②有机物分子中含有氧、硫等二价元素时,因为“C=O”与“C=C”等效,故计算不饱和度时可忽略氧原子,例如:CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω均为1。
③有机物分子中含有氮、磷等三价元素时,每增加一个三价原子,则等效为减少一个氢原子,例如:CH3NH2(氨基甲烷)的不饱和度Ω为0。
④碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃,例如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)的不饱和度Ω为61。
⑤对于烃的含氧衍生物(C n H m O z),由于氢原子的最大值是2n+2(如饱和一元醇C n H2n+2O),所以其不饱和度为零,依此类推,饱和一元醛(C n H2n O),饱和一元羧酸(C n H2n O2),由于含有一个碳氧双键而比同碳数的饱和一元醇减少了2个氢原子,也可视为其不饱和度Ω=1。
C C 不饱和度一、不饱和度的概念不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用希腊字母Ω表示。
二、不饱和度的计算1、根据有机物的化学式计算常用的计算公式: 烃(C n H m ):Ω= 卤代烃(C n H m X Z ):Ω= 含氧衍生物(C n H m O Z ):Ω= 含氮衍生物(C n H m N Z ):Ω= 公式繁多,现简化如下:将有机物的化学式转化为CxHyOa(NH)b 则Ω=x+1-y/2此公式使用范围极广,可囊括几乎所有有机物,无需分类讨论,硅与碳等效,卤素与氢等效,硫与氧等效。
例:C 10H 4Cl 2可转化为C 10H 6 ,则Ω=10+1-6/2=8C 20H 31O 2N 3可转化为C 20H 28O 2(NH)3 ,则Ω=20+1-28/2=72、非立体平面有机物分子,可以根据结构计算Ω=双键数+叁键数×2+环数备注:双键包含碳碳、碳氮、氮氮、碳氧双键;叁键包含碳碳、碳氮叁键;环数等于将环状分子剪成开链分子时,剪开碳碳键的次数,环包含含N 、O 、S 等的杂环。
如苯:Ω=6+1-6/2=3+1=4,即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。
例:Ω=4+0×2+2=6 Ω=6+1×2+2=10 Ω=8+0×2+3=133、立体封闭有机物分子(多面体或笼状结构)不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1。
例:立方烷面数为6 ,Ω=5 降冰片烷面数为3 ,Ω=2 棱晶烷面数为 5 ,Ω=4三、不饱和度(Ω)与分子结构的关系1、若Ω=0,说明分子是饱和链状结构;2、若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环;3、若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环;或两个环;余类推;4、若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。
不饱和度计算口诀
1.首先,了解化合物分子式中含有的碳原子数和氢原子数。
假设化合物分子式为CnHm。
2.利用化合物分子式中的碳原子数和氢原子数,计算化合物中的结构式单位。
碳原子数除以氢原子数,得到结构式单位。
记作r。
3.判断结构式单位的类型。
根据结构式单位中化学键的数目,将结构式单位分为饱和和不饱和两类。
4.对于饱和的结构式单位,不饱和度为0。
5.对于不饱和的结构式单位,判断其类型。
如果是单键,不饱和度为1、如果是双键,不饱和度为2、如果是三键,不饱和度为3
6.如果化合物中存在多个不饱和结构式单位,将每个结构式单位的不饱和度相加,得到化合物的总不饱和度。
7.不饱和度计算公式如下:
不饱和度=(n-(m/2)+1)*r
其中,n是碳原子数,m是氢原子数,r是结构式单位的类型。
8.总结不饱和度计算口诀如下:
确定分子式,计算结构式单位,判断饱和不饱和。
单1,双2,三3结果相加得总量,公式计算终截。
这是一个较为简单的不饱和度计算口诀,可以帮助你快速计算化合物的不饱和度。
如果你对有机化学有更深入的了解,可以使用更精确的计算方法。
不饱和度的计算公式含n和卤素不饱和度是有机化合物的一个重要参数,它表示分子中存在的双
键或环结构的数量。
在化学反应中,它可以影响化合物的反应性和稳
定性。
因此,了解不饱和度是有机化学中必不可少的一项知识。
不饱和度的计算公式中含有n和卤素,其中n指的是分子内可共
轭双键和环结构的数量,而卤素一般指的是氯、溴、碘或氟。
具体地说,不饱和度的计算公式如下:不饱和度 = [2n + 2 - (X/2)],其中
X表示卤素的数量。
这个公式的意义是:对于一个分子而言,如果它内部有n个可共
轭双键和环结构,并且含有X个卤素原子,那么其不饱和度就可以用
上述公式计算出来。
这个公式可以帮助我们更加准确地描述分子的结
构特征和化学反应性。
不饱和度的值范围一般是0到10之间,其中0表示完全饱和的化
合物,而10则表示非常不饱和的化合物。
通常情况下,一个化合物的
不饱和度越高,它的反应性就越强,因为它的分子结构更加不稳定。
同时,不饱和度也可以影响分子的物理性质,如熔点、沸点、溶解度等。
在实际应用中,不饱和度的计算可以用于判断有机化合物的结构
特征和反应性质,也可以用于分析天然产物或合成产物的结构。
此外,对于有机化学的学习者来说,掌握不饱和度的计算方法,有助于更深
入地理解有机化学的基础概念和原理。
综上所述,不饱和度的计算公式含有n和卤素,通过这个公式我们可以更加准确地描述分子结构特征和反应性质。
对于有机化学的学习和应用而言,不饱和度的计算是一项非常重要的技能,也是掌握有机化学基础的必要知识。
高中有机化学“不饱和度”的概念及其应用一、什么是不饱和度不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用希腊字母Ω表示。
二、不饱和度的计算1. 根据有机物的化学式计算不饱和度的计算公式是:CxHyOm(NH)n,则Ω=x+1-(y/2)(注:氧:不考虑,卤素:当作H,氮:划去NH)。
例:C5H8O2,则Ω=5+1-8/2=2C5H4Cl2可转化为C5H6,则Ω=5+1-6/2=3C8H13O2N3可转化为C8H10O2(NH)3,则Ω=8+1-10/2=42.根据有机物的结构式计算Ω=双键数+叁键数×2+环数在计算不饱和度时,可以看做是有3个双键和1个环,所以Ω=3+1=4例:请计算出两种物质的不饱和度三、不饱和度的应用1.根据有机物的分子式推断其结构式①若Ω=0,说明分子是饱和链状结构②若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环③若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环;或两个环;其余类推④若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。
2.根据结构简式推导化学式:结构简式——计算不饱和度——计算H原子数——确定分子式例1:1mol X能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8L CO2(标准状况),则X的分子式是:( )A、C5H10O4B.C4H8O4C.C3H6O4D.C2H2O4解题方法:能与碳酸氢钠反应的有机物一般为羧基,1mol X放出CO2为2mol,说明含2个羧基,其不饱和度至少为2,A、B、C的不饱和度均为1,D为2,可快速求解选项为D。
例2:一种从植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其结构如下图,有关该化合物的下列说法不正确的是( )A.分子式为B. 该化合物可发生聚合反应C.1mol 该化合物完全燃烧消耗19molD.与溴的溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用溶液检验解题方法:A项,可快速判断出该分子为C13HyO,该分子含3个双键一个环,Ω=3+1=4,也即Ω=13+1-y/2=4,y=20,正确;B项,由于分子可存在碳碳双键,故可以发生加聚反应,正确;C项,根据A项可转化为C13H18(H2O),13个碳应消耗13个O2,18个H消耗4.5个O2,共为17.5,故错;D项,碳碳双键可以与Br2发生加成发生,然后水解酸化,即可得Br-,再用AgNO3可以检验,正确。
计算方法
1)从有机物分子结构计算不饱和度的方法
根据有机物分子结构计算,Ω=双键数+三键数×2+环数
如苯:Ω=3+0×2+1=4 即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。
补充理解说明:
单键对不饱和度不产生影响,因此烷烃的不饱和度是0(所有原子均已饱和)。
一个双键(烯烃、亚胺、羰基化合物等)贡献1个不饱和度。
一个三键(炔烃、腈等)贡献2个不饱和度。
一个环(如环烷烃)贡献1个不饱和度。
环烯烃贡献2个不饱和度。
一个苯环贡献4个不饱和度。
一个碳氧双键贡献1个不饱和度。
一个-NO2贡献1个不饱和度。
例子:丙烯的不饱和度为1,乙炔的不饱和度为2,环己酮的不饱和度也为2。
2)从分子式计算不饱和度的方法
第一种方法为通用公式:
Ω=1+1/2∑Ni(Vi-2)
其中,Vi 代表某元素的化合价,Ni代表该种元素原子的数目,∑代表总和。
这种方法适用于复杂的化合物。
第二种方法为只含碳、氢、氧、氮以及单价卤素的计算公式:
Ω=C+1-(H-N)/2
其中,C代表碳原子的数目,H代表氢和卤素原子的总数,N代表氮原子的数目,氧和其他二价原子对不饱和度计算没有贡献,故不需要考虑氧原子数。
这种方法只适用于含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物。
第三种方法简化为只含有碳C和氢H或者氧的化合物的计算公式:
Ω =(2C+2-H)/2
其中C和H 分别是碳原子和氢原子的数目。
这种方法适用于只含碳和氢或者氧的化合物。
补充理解说明:
(1)若有机物为含氧化合物,因为氧为二价,C=O与CH2“等效”,
如CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω为1。
(2)有机物分子中的卤素原子取代基,可视作氢原子计算不饱和度Ω。
如:C2H3Cl的Ω为1,其他基团如-NH2、-SO3H等都视为氢原子。
(3)碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃。
如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)
(4)烷烃和烷基的不饱和度Ω=0
如CH4(甲烷)
(5)有机物分子中含有N、P等三价原子时,每增加1个三价原子,则等效为减少1个氢原子。
如,CH3NH2(氨基甲烷)的不饱和度Ω=0。
(6)C=C 碳碳双键的不饱和度Ω=1;碳碳叁键的不饱和度Ω=2。
(7)立体封闭有机物分子(多面体或笼状结构)不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1。
如立方烷面数为6,其不饱和度Ω=6-1=5
(8)对于烃的含氧衍生物(C n H m O z),由于氢原子的最大值也是2n+2(如饱和一元醇C n H2n+2O),所以其不饱和度也为零,依此类推,饱和一元醛(C n H2n O),饱和一元羧酸(C n H2n O2),由于含有一个碳氧双键而比同碳数的饱和一元醇减少了2个氢原子,也可视为其不饱和度Ω=1。
这样,对于一个有机物分子——烃或烃的含氧衍生物,只要知道了其不饱和度,就能推断出其可能的结构。
即有下列关系:
若Ω=0,说明有机分子呈饱和链状,分子中的碳氢原子以C n H2n+2(此为饱和烃分子式通式)关系存在。
若Ω=1,说明有机分子中含有一个双键或一个环。
若Ω=2,说明有机分子中含有两个双键或一个三键或一个双键一个环或两个环。
若Ω≥4,说明有机分子中可能含有苯环(C6H6)。
用途
不饱和度在有机化学中主要有以下用途:
1、书写有机物的分子式。
2、判断有机物的同分异构体。
3、推断有机物的结构与性质。
4、求算有机物分子中的结构单元。
5、检查对应结构的分子式是否正确
(1)有机题中经常有一些复杂结构的物质,要求写分子式或判断给出的分子式是否正确,这时就可以利用不饱和度来检查:
先写出分子式,然后根据分子式计算不饱和度,然后根据结构数不饱和度,若相等,则说明
分子式正确。
例如:甲苯的分子式为C7H8,计算出不饱和度为4,而双键(其实不是双键,但在计算不饱和度时可以看作双键)和环的不饱和度都是1,所以总的为4。
(2)根据不饱和度推测分子式可能具有的结构
例如,某烃分子结构中含有一个苯环,两个碳碳双键和一个碳碳三键,它的分子式可能是()A、C9H12 B、C17H20 C、C20H30 D、C12H20
解析:该烃的不饱和度为1+3+2×1+2=8
A选项:(9×2+2-12)/2=4 ;B选项:(17×2+2-20)/2=8 ;C选项:(20×2+2-30)/2=6;D 选项:(12×2+2-20)/2=3 由此看到B选项为正确答案。