高二化学有机物分子式、结构式的确定2
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【新教材】有机物分子式与分子结构的确定一、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。
计算机对其进行分析后,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记录测试结果,就得到有机化合物的质谱图。
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C2H6O)的质谱图,由此可确定该未知物的相对分子质量为46。
分子式为C2H6O的结构有哪几种?写出各自的键线式。
[提示]2种。
二、确定分子结构——波谱分析1.红外光谱(1)作用:初步判断某有机物分子中所含有的化学键或官能团。
(2)原理:不同的化学键或官能团的吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置。
例如:分子式为C2H6O的红外光谱上发现有O—H、C—H和C—O的吸收峰,可推知该分子的结构简式为C2H5—OH。
2.核磁共振氢谱(1)作用:测定有机物分子中氢原子的类型和它们的相对数目。
(2)原理:处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,相应的信号在谱图上出现的位置也不同,具有不同的化学位移,而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。
(3)分析:吸收峰数目=氢原子类型种类,吸收峰面积比=氢原子数之比。
(4)示例分析:某未知物A的分子式为C2H6O,核磁共振氢谱如下图,则有3种处于不同化学环境的氢原子,个数比为3∶2∶1,说明该未知物A的结构简式为CH3CH2OH。
3.X射线衍射(1)原理:X射线是一种波长很短(约10-10m)的电磁波,它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。
经过计算可以从中获得分子结构的有关数据,包括键长、键角等分子结构信息。
(2)应用:将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定,可以获得更为直接而详尽的结构信息。
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。