有机化合物分子式的确定
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有机物分子式和结构式的确定一、有机物分子式的确定1.有机物组成元素的判断一般来说,有机物完全燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O,则其组成元素可能为C、H或C、H、O。
欲判定该有机物中是否含氧元素,首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较,若两者相等,则原有机物的组成中不含氧;否则,原有机物的组成含氧。
2.实验式(最简式)和分子式的区别与联系(1)最简式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。
不能确切表明分子中的原子个数。
注意:①最简式是一种表示物质组成的化学用语;②无机物的最简式一般就是化学式;③有机物的元素组成简单,种类繁多,具有同一最简式的物质往往不止一种;④最简式相同的物质,所含各元素的质量分数是相同的,若相对分子质量不同,其分子式就不同。
例如,苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的最简式相同,均为CH,故它们所含C、H元素的质量分数是相同的。
(2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。
注意①分子式是表示物质组成的化学用语;②无机物的分子式一般就是化学式;③由于有机物中存在同分异构现象,故分子式相同的有机物,其代表的物质可能有多种;④分子式=(最简式)n。
即分子式是在实验式基础上扩大n倍,。
3.确定分子式的方法(1)实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。
(2)物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。
(3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。
(4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。
由于x、y、z相对独立,借助通式进行计算,解出x、y、z,最后求出分子式。
[例1] 3.26g样品燃烧后,得到4.74gCO2和1.92gH2O,实验测得其相对分子质量为60,求该样品的实验式和分子式。
有机物分子式和结构式的确定有机物是化学中的一个重要分支,它主要研究含碳元素的化合物。
有机物的分子式和结构式是用来描述有机物化学组成和空间构型的重要工具。
下面我将就有机物分子式和结构式的确定进行详细的介绍。
一、有机物分子式的确定:步骤一:根据元素的相对原子质量及元素在分子式中的相对数量,计算出每个元素的相对原子数目。
步骤二:将每个元素的原子数目按照化学符号的顺序写在元素符号的右下角。
步骤三:将写出的元素符号及其相对原子数目按照化学符号的习惯顺序排列,并在各元素符号之间加上符号连接符号。
举例来说,对于乙烯分子(C2H4),可以按照以上步骤确定其分子式。
乙烯分子中含有碳和氢两个元素,根据它们的相对原子质量,可以得到碳的相对原子质量为12,氢的相对原子质量为1、根据乙烯分子中碳和氢的相对原子数目,可以得到碳的相对原子数目为2,氢的相对原子数目为4、将这些数据按照步骤二和步骤三的要求排列,可以得到乙烯分子的分子式为C2H4二、有机物结构式的确定:有机物结构式是用来表示有机物分子中原子间连接关系的化学式。
步骤一:确定有机物分子中各原子的相对位置及连接关系。
步骤二:根据有机物分子的分子式和阴离子的电子离对数,确定有机物分子中各原子间的化学键的种类(如单键、双键、三键等)。
步骤三:根据有机物分子中原子间的连接关系,使用化学键的表示方法(如普通线条、斜线、双线等)来表示有机物分子的结构式。
举例来说,对于乙烯分子(C2H4),可以按照以上步骤确定其结构式。
根据乙烯分子的分子式C2H4,可以确定乙烯分子中含有两个碳原子和四个氢原子。
根据碳原子间的相对位置及连接关系,可以知道乙烯分子中两个碳原子之间存在一个双键,碳原子与氢原子之间存在单键。
根据这些信息,可以使用普通线条来表示乙烯分子的结构式,即H-C=C-H。
总结起来,有机物分子式和结构式的确定是通过确定有机物分子中各原子的种类、个数和原子间连接关系,从而准确描述有机物的化学组成和空间构型。
有机物分子式的确定方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1有机物分子式的确定方法掌握确定有机物分子式的能力,是高考说明和大纲的基本要求,是高中学生必须具备的能力之一。
现通过实例来说明几种确定有机物分子式的思维方法。
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。
【例1】某化合物由碳、氢两种元素组成,其中含碳的质量分数为%,在标准状况下此化合物的质量为14g ,求此化合物的分子式.解析:此烃的摩尔质量为Mr=14g ÷mol/L 4.22L 2.11=28g/mol 1 mol 此烃中碳原子和氢原子的物质的量分别为:n(C)=28g ×%÷12g/mol=2mol n(H)=28g ×%÷1g/mol=4mol所以1mol 此烃中含2 molC 和4molH 即此烃的分子式为C 2H 4二,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。
【例1】另解:由题意可知:C 和H 的个数比为 12%7.85:1%3.14=1:2所以此烃的最简式为CH 2,设该有机物的分子式为(CH 2)n由前面求得此烃的分子量为28可知14 n=28 n=2 即此烃的分子式为C 2H 4。
练习1. 某烃含碳氢两元素的质量比为3∶1,该烃对H 2的相对密度为8,试确定该烃的分子式.练习2.实验测得某碳氢化合物A 中,含碳80%、含氢20%,求该化合物的实验式。
又测得该化合物的相对分子质量是30,求该化合物的分子式。
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。
有机物分子式和结构式的确定有机物是由碳、氢和其他元素组成的化合物。
它们可以通过确定其分子式和结构式来进行鉴定和描述。
分子式是描述化合物中原子种类和数量的表示方式,而结构式则显示了原子之间的连接方式和化学键的类型。
确定有机物的分子式和结构式是有机化学中的重要任务之一,它们可以提供有关化合物性质和反应性的重要信息。
确定有机物的分子式和结构式通常通过实验技术和理论计算方法来完成。
下面将介绍一些常用方法和技术,以帮助确定有机物的分子式和结构式。
1.元素分析:元素分析是确定化合物中碳、氢、氧、氮等元素的相对含量的一种实验方法。
通过测定有机物中各元素的质量百分比,可以计算出简单的分子式,例如乙醇(C2H6O)和甲酸(HCOOH)。
2.红外光谱(IR):红外光谱是一种常用的实验方法,通过测量有机物与红外辐射的相互作用,可以确定有机物中的功能团和官能团。
例如,苯酚(C6H6O)和苯胺(C6H7N)可以通过其特征性的红外吸收峰进行鉴定。
3.质谱(MS):质谱是一种用于测定有机物中各个原子的相对质量的实验方法。
质谱图可以提供化合物的分子量和分子结构信息。
通过测量化合物中分子离子的质荷比,并进行分析和比较,可以确定有机物的分子式和结构式。
4.核磁共振(NMR):核磁共振是一种通过测量原子核的磁性行为来确定有机物分子结构的方法。
通过观察有机化合物中氢、碳、氧等原子核的化学位移和耦合常数,可以确定有机物的分子式和结构式。
5.X射线结构分析:X射线结构分析是一种用于确定有机物分子结构的高分辨率实验方法。
通过测定化合物晶体中X射线的衍射图样,可以确定有机物的原子排列方式和化学键长度。
除了上述实验方法外,理论计算方法如量子力学和分子力学也可以用于预测和确认有机物的分子式和结构式。
例如,计算化学方法可以用来优化化合物的几何构型,预测各个原子之间的键长和化学键角度。
综上所述,确定有机物的分子式和结构式是有机化学中的重要任务。
通过实验技术和理论计算方法,可以鉴定和描述有机物的化学结构,从而揭示其性质和反应性。
有机化合物分子式的确定有机化合物是由碳原子与氢原子以及其他元素原子通过共价键结合而成的化合物。
在有机化学中,分子式是一种表达化学式的方法,能够准确地表示出化合物分子中各个元素的原子数目和元素种类。
确定有机化合物的分子式是有机化学研究和实验中非常重要的一步,本文将介绍一些常见的确定有机化合物分子式的方法。
一、化学式法化学式法是最基本的确定有机化合物分子式的方法之一。
在已知有机化合物的结构和组成的情况下,根据组分元素的种类和相对原子数确定分子式。
比如,乙酸的化学式为C2H4O2,可根据实验数据和结构确定该化合物的分子式。
二、质谱法质谱法是一种通过测定有机化合物分子中各元素的相对原子质量以及分子中各种元素的相对丰度,来确认有机化合物分子式的方法。
该方法利用质谱仪将化合物分子中的分子离子进行分析,得到质谱图。
通过质谱图中的质荷比,可以推测化合物的分子式。
三、元素分析法元素分析法是利用元素分析仪测量有机化合物中各种元素的含量,从而推算出该化合物的分子式。
该方法需要纯净的有机化合物样品,并通过元素分析结果来推算化合物的分子式。
四、红外光谱法红外光谱法是通过测量有机化合物在不同波段下的吸收峰,来推断化合物中的官能团和结构。
通过研究红外光谱图,可以初步确定有机化合物的分子式。
五、核磁共振法核磁共振法是一种通过测定有机化合物中的核磁共振信号,来确定分子的结构和组成的方法。
该方法利用核磁共振仪测量化合物样品在外加磁场作用下,核自旋状态的变化情况,从而得到有机化合物的分子式。
六、质谱联用技术质谱联用技术是将质谱仪与其他分析仪器结合使用,如气相色谱、液相色谱等。
通过质谱联用技术,可以更准确地确定有机化合物的分子式,提高分析结果的精确度。
综上所述,有机化合物分子式的确定是有机化学中的重要一步。
化学式法、质谱法、元素分析法、红外光谱法、核磁共振法以及质谱联用技术等方法,都可用于确定有机化合物的分子式。
在实际应用中,根据不同的条件和需求选择适合的方法进行分析和确认,以获得准确可靠的分子式结果。
有机物分子式的确定
有机物是指以碳元素为基本组成元素的化合物,基本上都在微生物、植物和动物体内发挥重要作用,其中以烃、醛、酮、酰胺和其他衍生物等成分构成。
有机物分子式确定是一项复杂的任务,它涉及到各种反应机理及化学原理的应用,并需要通过合理的化学结构来反映分子结构,以便得到完整的信息。
确定有机物分子式的最常用的方法是利用质谱和红外光谱技术。
其中质谱技术可以得出有机物的分子量大小,从而根据比例关系计算出分子中各元素的原子个数,辅以红外光谱及核磁共振等技术,可以反映分子内原子之间的配位关系,最终计算出有机物的分子式。
当然,确定有机物分子式还需要考虑反应机理,比如氧化反应、还原反应等来引导有机物发展特性,使得有机物的确切结构得以明确解析。
此外,另一种确定有机物分子式的简易方法是基于碳烃序数的概念,其基本思想是碳原子按照其在分子中的序数排列,通过键的数量和类型来代表分子的结构,于是得出的有机物分子式大体接近实际结构,但是比质谱和红外等技术反映的数据要少得多。
在高等化学领域仍了解到并应用这种方法,对于有机物分子式确定是一种简便的方式。
总而言之,有机物分子式确定是一个复杂的过程,需要综合运用化学原理和分析技术,结合具体的反应机制,才能得出准确无误的结果。
尽管大多数人在应用碳烃序数的概念时可以得出基本的有机物分子式,但其仍不能取代质谱、红外光谱及核磁共振等主流分析技术,这些方法可全面而准确地反映出有机物的分子结构。
化学有机物分子式和结构式的确定有机物,狭义上的有机化合物主要是由碳元素、氢元素组成,是一定含碳的化合物,但是不包括碳的氧化物一氧化碳、二氧化碳、碳酸,碳酸钙及其盐、亂化物、硫亂化物、孰酸盐、金属碳化物、部分简单含碳化合物如SiC等物质。
有机物结构是有机化学的核心, 关键在于确定有机物分子式和结构式。
更重要地是掌握确定方法。
下面介绍一些有机物分子式和结构式的求解思路、方法等,供学习参考。
一、求解思路确定途径可用下图表示:确定有机物分子式和结构式的基本思路:二、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白分比,可直接求算出1 mol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------- 1 mol气体中各元素原子各多少摩 -------- 分子式.例1.某链烧含碳87.8%,该烧蒸气密度是相同条件下H2密度的41倍。
若该烧与H2 加成产物是2, 2—二甲基丁烷,写出该烧的结构简式。
解析:由加成产物的结构反推原不饱和炷的结构°1求分子式:Mr=41X2=82 nC : nH=设分子式为C3H5n 12X3+5n=82 n=2,分子式为C6H10o2由分子式可知分子结构中有2个双键或一个垒键,但从加成产物可以看出原不饱和化合物只能是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及求得的最简式可确定其分子式.如炷的最简式的求法为:最简式为CaHb,则分子式为CaHbn,n=M/12a+bM为炷的相对分子质量,12a+ b为最简式的式量.例2.某含碳、氢、氧三种元素的有机物,其C、H、0的质量比为6: 1:8,该有机物蒸气的密度是相同条件下氢气密度的30倍,求该有机物的分子式。
解析:该有机物中原子数NC : NH : NX6/12 : 1/1 : 8/16=1 : 2 : 1,所以其实验式为CH20,设该有机物的分子式为CH20no根据题意得:M二30X2二60, n二60/12+1X2+16二2。
确定有机物分子式和结构式的分析思路和分析方法一、确定有机物分子式和结构式的分析思路1、有机物组成元素的定性分析通常通过充分燃烧有机物的方式来确定有机物的组成元素,即:2、有机物分子式和结构式的定量分析二、确定有机物分子式的分析方法1、通式法⑴常见有机物的分子通式分子通式⑵方法:相对分子质量n(碳原子数)分子式例题1:某烷烃的相对分子质量为44,则该烷烃的分子式为。
解析:烷烃的通式为C n H 2n+2 ,则其相对分子质量为:14n + 2 = 44 ,n = 3 ,故该烷烃的分子式为:C 3H 82、质量分数法 方法:相对分子质量C 、H 、O 等原子数分子式例题2:某有机物样品3g 充分燃烧后,得到4.4g CO 2 和1.8g H 2O ,实验测得其相对分子质量为60,求该有机物的分子式。
解析:根据题意可判断该有机物分子中一定含有C 和H 元素,可能含有氧元素。
样品 CO 2 H 2O 3g 4.4g 1.8g 则:m(C) = g g 2.144124.4=⨯m(H) = g g 2.01828.1=⨯根据质量守恒可判断该有机物分子中一定含有O 元素,则该有机物分子中C 、H 、O 元素的质量分数依次为:ω(C) =%40%10032.1=⨯ggω(H) =%67.6%10032.0=⨯ggω(O) = 1 - 40% - 6.67% = 53.33%则该有机物的一个分子中含有的C 、H 、O 原子数依次为:N(C) =212%4060=⨯N(H) = 41%67.660≈⨯N(O) =216%33.5360≈⨯ 故该有机物的分子式为C 2H 4O 2 。
3、最简式法方法:质量分数、质量比原子数之比 → 最简式分子式(最简式)n = 分子式有时可根据最简式和有机物的组成特点(H 原子饱和情况)直接确定分子式,如:例题:如例题2 ,该有机物分子中各元素原子的数目之比为: N(C) ∶N(H) ∶N(O) =12%40∶1%67.6∶16%33.53≈ 1∶2∶1故该有机物的最简式为:CH 2O ,则:(12 + 1×2 + 16)× n = 60 ,n = 2 则该有机物的分子式为:C 2H 4O 2 。
有机物分子式求解的几种方法有机化合物是由碳、氢和少量其他元素构成的化合物。
确定有机化合物的分子式是进行有机化学研究和化学合成的基础。
在有机化学中,有几种常用的方法可以用来求解有机物的分子式。
一、元素分析法元素分析法是一种常用的确定有机物分子式的方法。
该方法通过测量样品中元素含量的百分比,然后根据化学计量比例计算出有机物的分子式。
元素分析法的基本原理是根据化学计量的法则,不同的有机化合物中元素的含量必须符合一定的比例。
二、质谱法质谱法是一种通过测量化合物中各个原子的质量谱图来确定分子式的方法。
该方法基于质量-电荷比对化合物中不同原子的质量进行鉴定。
通过质谱仪的分析,可以得到有机物分子的碎片质谱图,并通过分析质谱图来确定有机物的分子式。
三、红外光谱法红外光谱法是一种通过测量有机物在红外光谱范围内的吸收谱来确定分子式的方法。
有机化合物中不同官能团会在特定的波数范围内吸收红外辐射,通过分析红外光谱图谱可以确定有机物中存在的官能团,从而判断有机物的结构和分子式。
四、核磁共振法核磁共振法是一种通过测量有机物中核自旋的共振频率来确定分子式的方法。
该方法基于有机物中不同核自旋的磁场环境不同而产生的共振信号。
通过核磁共振谱图,可以确定有机物中各个原子的化学位移,进而得到有机物的分子式和结构。
以上是几种常用的有机物分子式求解方法,每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中,可以根据化合物的性质和研究目的选择合适的方法进行求解,以获得准确的分子式和结构信息。
有机物的分子式求解是有机化学研究的重要一步,对于化学合成和性质研究具有重要意义。
有机物分子式结构式的确定有机物是由碳元素与氢元素以及其他各种元素通过共价键结合而成的化合物。
由于碳元素具有四个价电子,能够与其他许多元素形成多种多样的化学键,因此在有机化学中,存在着大量种类繁多的有机化合物。
有机化合物的分子式和结构式是用来描述有机物分子化学组成和结构的标记。
有机物的分子式是由化学元素符号和表示原子数目的下标组成的标记,用来表示有机物分子中的原子元素组成和原子比例关系。
例如,甲烷的分子式为CH4,表示该化合物中含有1个碳原子和4个氢原子。
苯的分子式为C6H6,表示该分子中含有6个碳原子和6个氢原子。
有机物分子式的确定可以根据实验数据和化合物的基本性质进行推导。
例如,可以通过燃烧分析测定有机物中碳、氢和氧元素的质量百分比,从而推算出有机物的分子式。
此外,还可以通过光谱分析等方法确定有机物的分子式。
有机物的结构式是用来描述有机物分子中原子之间的连接方式和空间排列的标记。
它可以分为分子结构式和简化结构式两种形式。
分子结构式使用直线和点代表连接的键,用来表示原子之间的键合关系和空间位置。
简化结构式则更加简洁,只使用线段代表键,省略了一部分碳原子和氢原子的符号,仅保留了有机物分子中的功能团和主链。
对于比较简单的有机物,可以通过它们的分子式推导出结构式。
例如,对于乙醇(C2H5OH)来说,根据分子式可以知道它由两个碳原子和一个氧原子组成,其中一个碳原子上连接着一个甲基基团(CH3),另一个碳原子上连接着一个羟基团(OH)。
因此,乙醇的结构式可以表示为CH3CH2OH。
而对于较为复杂的有机物,如苯(C6H6),由于分子中存在环状结构,因此分子式无法直接推导出结构式。
在这种情况下,需要通过实验数据和化学性质等来确定有机物的结构式。
在苯的结构中,每个碳原子上连接着一个氢原子,而所有碳原子之间是通过共享电子形成π键的,因此苯的结构可以表示为一个六边形的环状结构。
总之,有机物分子式和结构式是用来描述有机化合物化学组成和结构的标记。
有机物分子式求解方法浙江省玉环县玉城中学刘瑞东发表于《中学化学教学参考》2000年第5期求有机物分子式的途径有很多,笔者根据多年的教学就有机物分子式的求解总结出八种通用的方法。
一、“单位物质的量”法根据有机物的摩尔质量(或分子量)和有机物中各元素的质量分数(或质量之比),推算出1mol该有机物中各元素原子的物质的量,从而确定分子中的各原子个数来确定有机物的分子式。
例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此化合物气体的质量为14g,求此化合物的分子式。
(高中化学必修本第二册P65。
)解:此烃的摩尔质量为:Mr=14g÷(11.2L÷22.4L/mol)=28gmol1mol此烃中碳原子和氢原子的物质的量分别为:C:(1mol×28g/mol×85.7%)÷12g/mol=2molH:(1mol×28g/mol×14.3%)÷1g/mol=4mol∴1mol烃中含2molC和4molH。
即此烃的分子式为C2H4。
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)求有机物分子式。
例1另解:由前面求得此烃的分子量为28,C和H的个数之比为:(85.7%÷1)∶(14.3%÷1)=1∶2∴此烃的最简式为CH2,分子式为(CH2)n。
则有:12n+2n=28,解得:n=2即此烃的分子式为C2H4。
三、燃烧通式法根据有机物完全燃烧反应的通式以及依据反应物和生成物的质量、物质的量或体积关系求分子式。
如烃的分子式可设为C x H y,由于x和y是相对独立的,计算中数据运算简便。
根据烃的燃烧反应方程式。
借助通式C x H y进行计算,解出x,y最后得出烃的分子式。
例2.0.1mol某烃完全燃烧后,生成13.2gCO2和7.2gH2O,求该烃的分子式。
有机物分子式结构式的确定一、有机物分子式的确定:(一)商余法:已知相对分子质量确定分子式,商数为碳数,余数定种类。
+2 烷烃0 烯烃或环烷烃—2 炔烃或二烯烃或环烯烃—6 苯及其同系物注意:当商数≥9时,可去H 补C 求另类,如:C9H20; C10H8 练习:1.某烃的相对分子质量为114,其可能的分子式是 。
(二)最简式法或摩尔质量法 1、最简式法由各元素的质量分数---------------→各元素的原子个数比---------------→最简式 相对分子质量==n ×最简式的式量注意:有的最简式,没有相对分子质量也可以确定分子式 如:CH 3 、CH 3O 、C 2H 5 、C 2H 5O 等 总结:最简式相同的物质 (1)、C n H 2n 型: (2)、C n H n 型:n=2、4、6、8 (3)、(CH 2O)n 型:n=1、2、3、6 (4)、(C 2H 4O)n 型:n=1、2 (5)、C 3H 4和C 9H 122、摩尔质量法由相对分子质量和各元素的质量分数,确定1mol 物质中各元素原子的物质的量,得出分子式。
)()()()(x x A M w M x n ⨯=注意:相对分子质量的确定方法:(1)定义法:)()()(A A n m A M ==(2)对于气体:4.22)()(⨯=标ρA M (3)相对密度法:)()()()(B A B A M M D ρρ===4)质量分数的变形式:)()()()(A x x M N M x w ⨯= 变形式:)()()()(x x x A w N M M ⨯=14M练习:1、经元素分析后,发现某烃的含碳量为82.76%,氢的质量分数则为17.24%,且相对分子质量为58,试推断该烃的分子式。
(8分)2.(8分)吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。
吗啡分子中C 、H 、N 、O 的质量分数分别为71.58%、6.67%、4.91%和16.84%,已知其相对分子质量不超过300。
1.2.2 有机化合物分子式和分子结构的确定【学习目标】1、学会测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能据此确定有机化合物的分子式2、能够根据化学分析和波谱分析确定有机化合物的结构【主干知识梳理】一、有机化合物实验式和分子式的确定1、确定实验式——元素分析(1)相关概念①实验式:有机化合物分子内各元素原子的最简整数比,又称为最简式如:乙酸的分子式为C 2H 4O 2,实验式为CH 2O②元素分析(2)(3)实验式(最简式)与分子式的关系:分子式=(最简式)n【例题】某种含C 、H 、O 三种元素的未知物A ,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.1%。
则:①计算该有机化合物中氧元素的质量分数:ω(O)=100%—52.2%—13.1%=34.70%②计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比:N (C)∶N (H)∶N (O)=00.16%7.34008.1%1.1301.12%2.52::=2∶6∶1 ③该未知物A 的实验式为C 2H 6O2、确定分子式——质谱法(1)原理:质谱仪用高能电子流等轰击样品,使有机分子失去电子,形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。
这些离子因质量不同、电荷不同,在电场和磁场中的运动行为不同。
计算机对其分析后,得到它们的相对质量与电荷数的比值,即质荷比。
以质荷比为横坐标,以各类离子的相对丰度为纵坐标,根据记录结果所建立的坐标图。
如下图为某有机物的质谱图:(2)相对分子质量确定:质谱图中最右侧的分子离子峰或质荷比最大值表示样品中分子的相对分子质量(3)示例说明:下图是某未知物A(实验式为C 2H 6O)的质谱图,由此可确定该未知物的相对分子质量为463、有机物相对分子质量的求算方法(1)标态密度法:根据标准状况下气体的密度,求算该气体的相对分子质量:M r =22.4×ρ(2)相对密度法:根据气体A 相对于气体B 的相对密度D ,求算该气体的相对分子质量:M A =D ×M B(3)混合物的平均相对分子质量:总总n m M = (4)读图法:质谱图中,质荷比最大值即为该有机物的相对分子质量4、有机物分子式的确定方法(1)实验式法:由各元素的质量分数―→各元素的原子个数之比(实验式)−−−−→−相对对分子质分子式(2)直接法:根据有机物各元素的质量分数和有机物的摩尔质量(相对分子质量)直接求出1 mol 有机物中各元素原子的物质的量(3)方程式法:根据有机物的燃烧通式及消耗O 2的量(或生成产物的量),通过计算确定出有机物的分子式利用燃烧反应方程式时,要抓住以下关键: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。
高中化学有机化合物分子式的确定编稿老师佘平平一校林卉二校黄楠审核王慧姝【考点精讲】1. 元素分析①碳、氢元素质量分数的测定一般来说,有机物完全燃烧后,各元素的对应产物为:C―→CO2,H―→H2O,将样品置于氧气流中燃烧,燃烧后生成的水和二氧化碳分别用吸水剂和碱液吸收,称重后即可分别计算出样品中碳、氢元素的质量分数。
②氧元素质量分数的确定。
③依据碳氢氧的质量分数可求出该物的实验式。
2. 相对分子质量的测定(1)质谱法①原理样品分子分子离子和碎片离子到达检测器的时间因质量不同而先后有别质谱图②质荷比:分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值。
最大的数据即为有机物的相对分子质量。
由质谱图判断该有机物的相对分子质量为92。
(2)其他确定相对分子质量的方法:①M=m/n②根据有机蒸气的相对密度D,M1=DM2③标况下有机蒸气的密度为ρg/L,M=22.4L/mol·ρg/L3. 确定有机物分子式的一般方法(1)实验式法:①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比(最简式)。
②求出有机物的摩尔质量(相对分子质量)。
(2)直接法:①求出有机物的摩尔质量(相对分子质量)。
②根据有机物各元素的质量分数直接求出1mol有机物中各元素原子的物质的量。
【典例精析】例题1已知某有机物A的实验式为C2H4O,其质谱图如图所示:(1)该有机物的相对分子质量是。
(2)该有机物的分子式为。
思路导航:(1)质谱图最右方的E峰是分子离子产生的,所以其相对分子质量为88。
(2)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CC,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。
实验式是C2H4O,可推出其分子式为C4H8O2。
答案:(1)88 (2)C4H8O2例题2 某有机物A 3.0 g,完全燃烧后生成3.6 g水和3.36 L CO2(标准状况),已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,求该有机物的分子式。
思路导航:(1)求有机物A中各元素的质量:m (C )=错误!×12 g·mol -1=1.8 g 。
m (H )=错误!×2×1 g·mol -1=0.4 g 。
因m (C )+m (H )=2.2 g <3.0 g ,则有机物A 中含有O 元素,其质量为m (O )=3.0 g -2.2 g =0.8 g 。
(2)求有机物A 的实验式:n (C )∶n (H )∶n (O )=错误!∶错误!∶错误!=3∶8∶1。
则有机物A 的实验式为C 3H 8O 。
(3)求有机物A 的相对分子质量:M r (A )=30×2=60。
(4)求有机物A 的分子式: 由(C 3H 8O )n =60,可得n =1。
故有机物A 的分子式为C 3H 8O 。
答案:C 3H 8O例题3 某有机化合物A 的相对分子质量(分子量)大于110,小于150。
经分析得知,其中碳和氢的质量分数之和为%,其余为氧。
请回答:(1)该化合物分子中含有几个氧原子,为什么________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)该化合物的相对分子质量(分子量)是________________________________________________________________________; (3)该化合物的化学式(分子式)是______________; (4)该化合物分子中最多含______个羰基。
思路导航:本题属计算型有机推断题,该题的切入点是A 的相对分子质量大于110小于150,由C 、H 的质量分数之和推出O 的质量分数从而求出分子式。
本题主要考查学生的计算推断能力,同时考查了学生对有机物组成及官能团的推断能力。
A 中O 的质量分数为1-%=%。
若A 的相对分子质量为150,其中O 原子个数为150×%16=5;若A 的相对分子质量为110,其中O 原子个数为110×%16= 5。
实际O 原子个数介于 5和 5之间,即O 原子个数为4。
A 的相对分子质量为16×4%=134。
其中C 、H 的相对原子质量之和为134-16×4=70,可确定分子式为C 5H 10O 4。
C 5H 10O 4与5个C 原子的饱和衍生物(可表示为C 5H 12O n )比较可知,分子中最多含有1个羰基。
答案:(1)4个;因为110<A 的相对分子质量<150,氧在分子中的质量分数为1-%=% 110×%= 150×%=所以<分子中氧原子的相对质量之和<,又因为只有四个氧原子的相对质量之和为64,符合上述不等式,所以化合物A中含有4个氧原子。
(2)134 (3)C5H10O4(4)1【总结提升】确定有机物分子式的方法:最简式对应物质CH乙炔和苯CH2烯烃和环烷烃CH2O甲醛乙酸甲酸甲酯葡萄糖果糖(2)常见相对分子质量相同的有机物①同分异构体的相对分子质量相同;②含有n个碳原子的醇与含(n-1)个碳原子的同类型羧酸和酯的相对分子质量相同;③含有n个碳原子的烷烃与含(n-1)个碳原子的饱和一元醛(或酮)的相对分子质量相同。
(3)“商余法”推断有机物的分子式(设有机物的相对分子质量为M)将碳原子数依次一个个减少,每减少一个碳原子即增加12个氢原子;每减少一个碳原子,四个氢原子即增加一个氧原子,如此可推断有机物可能的分子式。
(4)根据题给特殊条件确定有机物的分子式①含氢量最高的烃为甲烷;②通常情况下,烃的含氧衍生物为气态的是甲醛;③对于烃类混合物,平均每个分子中所含碳原子数小于2,则该烃类混合物中一定含有甲烷;④同温同压(温度高于100℃)的烃燃烧前后,气体体积不变,则烃分子中氢原子数为4;⑤若实验式的碳氢原子数之比符合烷烃的通式,该实验式就是分子式。
(答题时间:20分钟)1. 二甲醚和乙醇是同分异构体,其鉴别可采用化学方法及物理方法,下列方法中不.能对二者进行鉴别的是()A. 利用金属钠或金属钾B. 利用质谱法C. 利用红外光谱法D. 利用核磁共振氢谱2. 某有机物在氧气中充分燃烧,生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是()A. 该有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3B. 分子中C、H原子个数比为1∶2C. 有机物中必定含有氧D. 有机物中一定不含氧3. 两种烃A、B取等质量完全燃烧,生成CO2与消耗O2的量相同,这两种烃之间的关系正确的是()A. 一定互为同分异构体B. 一定是同系物,有相同的通式C. 实验式相同D. 只能是同种物质4. 若1 mol某气态烃C x H y完全燃烧,需用3 mol O2,则()A. x=2,y=2B. x=2,y=4C. x=3,y=6D. x=3,y=85. 已知某种有机物X有如下性质:①X不和碳酸氢钠反应;②X的蒸气对H2的相对密度为;③取 gX与过量的金属钠完全作用后,生成672 mL(标准状况)气体;④一定质量的X 完全燃烧后,产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,使两者的质量分别增加36.0 g和66.0 g,则X的结构简式为__________________。
1. B 【解析】乙醇遇钠或钾产生氢气,而二甲醚无明显现象,A 可鉴别;利用红外光谱法可确定化学键或官能团,C 可鉴别;利用核磁共振氢谱可以推知分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目,D 可鉴别;利用质谱法只能确定有机物的相对分子质量,而二甲醚和乙醇的相对分子质量相同,B 不能鉴别。
2. B 【解析】因生成的CO 2和H 2O 的物质的量之比为1∶1,则n (C )∶n (H )=1∶(1×2)=1∶2。
但无法判断有机物分子中是否含有氧元素,所以只有选项B 是正确的,答案选B 。
3. C 【解析】等质量的烃A 、B 完全燃烧消耗O 2的量与生成CO 2的量相同,说明二者的实验式相同,二者可能是同系物,也可能是同分异构体,但不能是同种物质,因此答案选C 。
4. B 【解析】根据反应方程式C x H y +(x +4y)O 2x CO 2+2yH 2O ,1 mol 烃C x H y 完全燃烧,消耗O 2的量为x +4y=3,经讨论,当x =2,y =4时,符合题意,所以答案选B 。
5. 【解析】由②得M (X )=2×=92 由①③知其为醇类,mol 02.0mol/9284.1=g gX 和Na 产生0.03mol L/mol4.22L106723=⨯-气体 则1mol X 产生 mol H 2 所以1个X 中有3个—OH 由④知n (CO 2)∶n (H 2O )=3∶4 即X 中n (C )∶n (H )=3∶8 由价键规律知其分子式为C 3H 8O x 相对分子质量为92 则x =3即分子式为C 3H 8O 3,结构简式为:。