有机物分子式的相关计算
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有机化学常用计算公式(1)确定有机物的式量的方法①根据标准状况下气体的密度p,求算该气体的式量:M=22.4p(标准状况)②根据气体A对气体B的相对密度D,求算气体A的式量:M=DM③求混合物的平均式量:M=m(混总)/n(混总)④根据化学反应方程式计算经的式量。
⑤应用原子个数较少的元素的质量分数,在假设它们的个数为1,2、3时,求出式量。
(2)确定化学式的方法①根据式量和最简式确定有机物的分子式。
②根据式量,计算一个分子中各元素的原子个数,确定有机物的分子式。
③当能够确定有机物的类别时。
可以根据有机物的通式,求算n值,确定分子式。
①据混合物的平均式量,推算混合物中有机物的分子式。
(3)确定有机物化学式的一般途径M=22.4 p M,=DM。
M,=DM。
M,=DM。
M= m(混悉)/n(混总) 根据化学方程式计算量各元素各元素的质量分数原子的物质的燃烧后生成的水蒸气量之比和二氧化碳的量(4)有关烃的混合物计算的几条规律①若平均式量小于26, 则一-定有CH②平均分子组成中,1< n(C)<2 ,则一定有CH。
③平均分子组成中,2< n(H)<4 ,则一定有CH。
2、有机物燃烧规律及其运用muCnHm +(n +)O2点燃ynCO2H20nCnHmOx +(n +, - X)O2_ !点燃+nCO2 H2O422(1)物质的量- -定的有机物燃烧规律一:等物质的量的烃CnHm 和Cn - mH5m,完全燃烧耗氧量相同。
规律二:等物质的量的不同有机物CnHm、CnHm(CO2)x、CnHm(H2O)x、Cm(CO2)(H2O)V (其中变量X、y为正整数),完全燃烧耗氧量相同。
或者说,一定物质的量的由不同有机物CnHm、CnHm(CO2)x 、CnHm(H2O)x、CnHm(CO 2)x(H2O)v(其中变量X、y为正整数)组成的混合物,无论以何种比例混合,完全燃烧耗氧量相同,且等于同物质的量的任一-组分的耗氧量。
有机物实验式和分子式的确定
1)实验式的确定:通过燃烧法测定水和二氧化碳的质量比,从而测出碳、氢、氧三种元素在该有机物的最简比。
2)分子式的确定
(1)直接法
如果给出一定条件下的密度(或相对密度)及各元素的质量比(或百分比),可直接求算出1mol气体中各元素原子的物质的量,推出分子式。
密度(或相对密度)﹣﹣→摩尔质量﹣﹣→1mol气体中各元素原子各多少摩﹣﹣→分子式。
(2)最简式法
根据分子式为最简式的整数倍,因此利用相对分子质量(可用质谱法测定)及求得的最简式可确定其分子式。
如烃的最简式的求法为:
C:H:a:b,最简式为C a H b,则分子式为(C a H b)n,n=M/(12a+b)(M为烃的相对分子质量,12a+b为最简式的式量)。
(3)商余法
①用烃的相对分子质量除14,视商数和余数。
A…
其中商数A为烃中的碳原子数。
此法运用于具有确定通式的烃(如烷、烯、炔、苯的同系物等)。
②若烃的类别不确定:C x H y,可用相对分子质量M除以12,看商和余数。
(4)化学方程式法
利用燃烧反应方程式,抓住以下关键:①气体体积变化;②气体压强变化;③气体密度变化;④混合物平均相对分子质量等,同时可结合差量法、平均值法、十字交叉法、讨论法等技巧来求得有机物的分子式。
根据题意给的条件依据下列燃烧通式所得的CO2和H2O的量求解x、y:
C x H y+(x)O2xCO2H2O
C x H y O z+(x)O2xCO2H2O。
专题讲座(三) 有机物分子式及结构式的确定方法一、有机物分子式的确定1.最简式的确定。
(1)燃烧法。
则n (C)=m (CO 2)44 g·mol -1,n (H)=m (H 2O )18 g·mol -1×2,n (O)=m 有机物-n (C )×12 g·mol -1-n (H )×1 g·mol -116 g ·mol -1由它们的物质的量之比等于原子个数比可确定最简式。
(2)计算法。
根据有机物中C 和H 的质量分数来计算。
n (C)∶n (H)∶n (O)=w (C )12∶w (H )1∶1-w (C )-w (H )16。
2.相对分子质量的确定。
利用公式:a.M =m n ,b.ρ1ρ2=M 1M 2,c.M =ρ(标况)×22.4 L ·mol -1。
3.分子式的确定。
(1)由最简式和相对分子质量确定。
(2)根据计算确定1 mol 有机物中含有的各原子的数目。
(3)根据相对分子质量计算。
二、有机物结构式的确定1.根据价键规律确定:某些有机物根据价键规律只存在一种结构,则直接根据分子式确定其结构式。
例如C2H6,只能为CH3CH3。
2.通过定性实验确定。
实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。
如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有,不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。
3.通过定量实验确定。
(1)通过定量实验确定有机物的官能团,如乙醇结构式的确定;(2)通过定量实验确定官能团的数目,如1 mol某醇与足量钠反应可得到1 mol气体,则可说明该醇分子中含2个—OH。
4.根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物。
实验测得的往往不是完整的有机物,这就需要我们根据有机物的结构规律,如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。
确定有机物分子式的方法小结一、最简式法根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比(最简式),分子式为最简式的整数倍。
有机物最简式的求法为:c b a O H C O N H N C N ::16)(:1)(:12)()(:)(:)(==ωωω(最简整数比),最简式为C a H b O c ,则分子为(C a H b O c )n ,得c b a M n 1612++=(M 为有机物的相对分子质量)。
【例1】某有机物组成中含碳54.5%, 含氢9.1%,其余为氧,又知其蒸汽在标准状况下的密度为3.94 g·L -1,试求其分子式。
【解析】此有机物的摩尔质量为:M=ρ×V m =3.94 g/L×22.4 L/mol = 88 g/mol 。
C 、H 、O 的个数比为:1:4:216%1.9%5.541:1%1.9:12%5.54)(:)(:)(=--=O N H N C N 此有机物的最简式为C 2H 4O ,设其分子式为(C 2H 4O)n 。
则有:M=(12×2+1×4+16)×n=88,解得:n=2。
所以该有机物的分子式为C 4H 8O 2。
二、直接法直接计算出1mol 气体中各元素原子的物质的量,即可推出分子式。
同例1【解析】此有机物的摩尔质量为:M=ρ×V m =3.94 g/L×22.4 L/mol = 88 g/mol,,所以该有机物的分子式为C 4H 8O 2。
三、燃烧法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量、物质的量或体积求出 1 mol 有机物所含C 、H 、O 原子的物质的量,从而求出分子式。
如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为C x H y O z (z =0为烃),根据燃烧通式:C x H y O z +(x +4y -2z )O 2 −−→−点燃 x CO 2+2y H 2O进行计算,解出x 、y 、z 最后求得分子式。
有机物分子式的确定方法一,“单位物质的量”法根据有机物的摩尔质量(分子量)和有机物中各元素的质量分数,推算出1 mol 有机物中各元素原子的物质的量,从而确定分子中各原子个数,最后确定有机物分子式。
1.某化合物由碳、氢两种元素组成,其中含碳的质量分数为85.7%,在标准状况下11.2L 此化合物的质量为14g ,求此化合物的分子式.二,最简式法根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比(最简式),然后结合该有机物的摩尔质量(或分子量)求有机物的分子式。
三,燃烧通式法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系利用原子个数守恒来求出1 mol 有机物所含C 、H 、O 原子的物质的量从而求出分子式。
如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为C xHy O z (Z=0为烃),燃烧通式为CxHyO z +(x+y/4-z/2)O 2 → xCO 2+y/2H 2O【例2】某有机物0.6g 完全燃烧后生成448mL (标准状况)CO2和0.36g 水。
已知该物质的蒸气对氢气的相对密度为30,求有机物的分子式。
四,平均值法根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。
平均值的特征为: C 小≤C ___≤C 大 H 小≤H __≤H 大【例3】某混合气体由两种气态烃组成,取0.1 mol 该混合气态烃完全燃烧后得4.48LCO 2(标准状况)和3.6gH2O 则这两种气体可能是( )A .CH4和C 3H 8B .CH4和C 3H 4 C .C2H4和C 3H 4D .C2H2和C 2H 6五,商余通式法(适用于烃类分子式的求法)根据烷烃(CnH2n +2),烯烃和环烷烃(CnH2n ),炔烃和二烯烃(CnH2n -2),苯和苯的同系物(CnH2n -6)的通式可以看出这些烃类物质的分子中都有一个共同的部分为CnH 2n ,这部分的式量为14n ,因此用烃的分子量除以14就可以得到分子所含碳原子数即n 值,再根据余数就可以求得烃的分子式。
确定有机物分子式的常用方法作者:武丽红来源:《新课程·中学》2011年第08期研究物质的组成是化学研究的重要任务之一,而通过计算求出有机物的化学式则是高中学生必须掌握的基本技能。
现总结出了下列几种确定有机物分子的常用方法,便于高中学生学习和掌握。
1.直接法直接求出1 mol有机物分子中各元素原子的物质的量,即可推出分子式。
如给出一定条件下气体的密度(或相对密度)及各元素的质量比,求算分子式途径:密度(或相对密度)→摩尔质量→1 mol气体分子中各元素原子的物质的量→分子式。
2.实验式法已知有机物分子中各元素的质量比或质量分数及有机物的摩尔质量,确定化学式。
根据各元素的质量比或质量分数确定其实验式,分子式为实验式的整数倍,再根据摩尔质量可确定化学式。
如,最简式为CaHb,则分子式为(CaHb)n,其中,n=摩尔质量/(12a+b)。
3.商余法用烃的相对分子质量除以12,商为碳原子数,余数为氢原子数。
对于衍生物可先用相对分子质量减去C、H以外元素原子的总的相对原子质量,剩余的仍按上述方法进行。
若遇到余数为0或过小,即氢原子数不合理,可以减少1个碳原子增加12个氢原子的方法来变通。
如相对分子质量为124的烃,124/12=10,余4。
C10H4不合理,应该为C9H16。
4.平均值法当烃为混合物时,一般是先假设平均分子式,根据条件求出平均组成,利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式,有时也利用平均相对分子质量来确定可能的组成,此时,采用十字交叉法计算较为简捷。
(1)两混合烃,若其平均相对分子质量小于或等于26,则该烃中必含有甲烷。
(2)两混合气态烃,充分燃烧后,生成CO2气体的体积小于2倍原混合烃的体积,则原混合烃中必含有CH4,若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的量,则必含有C2H2。
(3)若混合烃气体与足量的氧气充分燃烧后,温度在100 ℃以上,总体积保持不变,则原混合烃中的氢原子平均数为4;若体积扩大,氢原子平均数大于4;若体积缩小,氢原子平均数小于4,即必含有C2H2。
高中化学有机物分子式的确定方法高中有机化学内容,知识脉络比较清晰,有机物的相互转化关系比较容易理清。
但有一部分题目,方法性较强,比如有机物分子式的确定。
有机物分子式的确定是有机化学常考的内容之一,对于刚接触有机化学的高一学生,可以在讲完烃的内容之后,通过对烃分子式的确定来归纳总结,以提高学生解化学题的水平,并且培养他们的化学思维。
高中化学有机物分子式的确定方法一、直接求算法直接计算出1mol气体中各元素原子的物质的量,推出分子式。
步骤为:密度(或相对密度)→摩尔质量→1mol气体中各元素的原子个数→分子式。
例1.0.1L某气态烃完全燃烧,在相同条件下测得生成0.1LCO2和0.2L 水蒸气且标准状况下其密度为0.717g / L,该烃的分子式是:( )A. CH4B. C2H4C. C2H2D. C3H6解析:由M=0.717g /L*22.4 L/mol=16 g/mol,可求N(C)= 0.1 L/0.1 L=1, N(H)= 0.2 L*2/0.1 L=4,即1mol该烃中含1mol C, 1mol H,则其分子式为CH4,高中化学有机物分子式的确定方法二、最简式法通过有机物中各元素的质量分数或物质的量,确定有机物的最简式(即各原子最简整数比),再由烃的相对分子质量来确定分子式。
烃的最简式的求法为:N(C):N(H)=(碳的质量分数/12):(氢的质量分数/1)=a:b(最简整数比)。
例1.某气态烃含碳85.7%,氢14.3%。
标准状况下,它的密度是1.875 g /L,则此烃的化学式是_______。
解析:由M=1.875g /L*22.4 L/mol=42g/mol,N(C):N(H)=( 85.7%/12):(14.3%/1)=1:2, 最简式为CH2,该烃的化学式可设为(CH2)n,最简式式量为14,相对分子质量为42,n=3,此烃为C3H6。
练习:某烃完全燃烧后生成8.8gCO2和4.5g水。
有机物分子式的相关计算
班级:姓名:号数:评价:
方法一:最简式法
1.某有机物组成中含碳54.5%%, 含氢9.1%,其余为氧又知其蒸汽在标况下的密度为3.94g/L,试求其分子式。
方法二:直接求法
1.某有机物组成中含碳54.5%%, 含氢9.1%,其余为氧又知其蒸汽在标况下的密度为3.94g/L,试求其分子式。
小结:确定有机化合物的分子式的方法:
[方法一]由物质中各原子(元素)的质量分数→各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式→有机物分子式
[方法二]1 mol物质中各原子(元素)的质量除以原子的摩尔质量→ 1 mol物质中的各种原子的物质的量→知道一个分子中各种原子的个数→有机物分子式
2.燃烧某有机物A 1.50g,生成1.12L(标况)CO2和0.05mol H2O。
该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。
方法三:燃烧通式法
3.某有机物蒸汽对H2的相对密度为30,1.2g该有机物完全燃烧生成CO2(标况
下)1.344L,H2O1.44g,求该有机物的分子式。
4.某气态烃10 mL与50 mL氧气在一定条件下作用,刚好消耗尽反应物,生成水蒸气40mL,一氧化碳和二氧化碳各20 mL(各气体体积均在同温、同压下测定) ,该烃的分子式为()
A.C3H8
B.C4H6
C.C3H6
D.C4H8
5. 将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O,将12 g该有机物完全燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸增重
14.4 g,再通过碱石灰,又增重26.4 g。
则该有机物的分子式为()
A.C4H10
B.C2H6O
C.C3H8O
D.C2H4O2
方法四:讨论分析法
6.两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g水,下列说法正确的是()
A.混合气体中一定有甲烷
B.混合气体中一定有甲烷和乙烯
C.混合气体中一定有乙烷
D.混合气体中一定有乙炔
7.两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L 该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合条件的是
A.CH4、C2H4
B.CH4、C3H6
C.C2H4、C3H4
D.C2H2、C3H6
方法五:巧用隐含条件(有机物质量分数上的隐含条件)
8、甲醛(HCHO)和单烯烃的混合物含碳的质量分数为a,则其含氧的质量分数为( )
方法六:耗氧量法(综合法)
9、0.2 mol有机物A和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。
燃烧后的这些产物经过浓硫酸后,质量增加10.8g;再通过灼热的CuO充分反应后,固体质量减轻3.2g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,质量增加17.6g。
(1)推断该有机物A的分子式________。
(写出完整的计算过程)
(2)若0.2 mol该有机物A与过量金属钠反应后放出4.48 L H2(标准状况下),试确定该有机物的结构简式______________________。
作业(星期二第10节下课前完成并上缴)
1、室温时,20 mL某气态烃与过量氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓H2SO4,再恢复到室温,气体体积减少了50 mL,剩余气体再通过苛性钠溶液,体积又减少了40 mL。
求该气态烃的分子式。
(方法提示:燃烧通式法)
2、实验测定某有机物的元素质量组成为:C:69% H:4.6 % N:8.0 % ,其余是氧,分子量在300-400之间,试确定该有机物的: (1)实验式;(2)分子量 (3)分子式
(方法提示:讨论法)。