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有机物分子式和结构式的确定. 一、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→CO 2 , H→H 2 O, O → H 2 O N → N 2 , S → SO 2 , Cl→HCl. 例题1 :5.8g 某有机物完全燃烧,生成 CO 2 13.2g,H 2 O 5.4g 。. 1 、它含有哪些元素 ?. 2 、能否直接确定含有氧 ? 如何确定 ?. 3 、能否直接确定该有机物的分子式 ?.
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一、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, O→H2ON→N2, S→SO2, Cl→HCl
例题1:5.8g某有机物完全燃烧,生成CO213.2g,H2O 5.4g。 1、它含有哪些元素? 2、能否直接确定含有氧?如何确定? 3、能否直接确定该有机物的分子式?
某有机物完全燃烧后,若产物只有CO2和H2O。欲判定该有机物中是否含氧元素,首先求出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来有机物质量比较,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。某有机物完全燃烧后,若产物只有CO2和H2O。欲判定该有机物中是否含氧元素,首先求出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来有机物质量比较,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。
例题2:某有机物完全燃烧时只生成CO2和H2O,两者物质的量之比为2:3,因而可以说( ) A.该有机物中含C、H、O三种原子 B.该化合物是乙烷 C.该化合物分子中C、H原子个数比为2:3 D.该化合物中C、H原子个数比1:3,但不 能确定是否含有O原子 D
二、有机物分子式的确定 (1)实验式法(也叫最简式法) 例题3:某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。
解答:由于该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。则该烃中各元素原子数(N)之比为:解答:由于该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。则该烃中各元素原子数(N)之比为: C2H5是该烃的实验式,不是该烃的分子式 设该烃有n个C2H5,则 因此,烃的分子式为 C4H10。
例题4:燃烧某有机物A 1.50g,生成1.12LCO2(标准状况)和0.05molH2O 。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。
总结:用实验式法确定有机物的 分子式的途径: 确定实验式 确定相对分子质量 确定分子式
(2)通式法:明确有机物的 类型,利用其特征的化学反应方程式或关系式求出分子式。
例题5:某0.16g饱和一元醇与足量的金属钠充分反应,产生56mL氢气(标准)状况。则该饱和一元醇的分子式为________。例题5:某0.16g饱和一元醇与足量的金属钠充分反应,产生56mL氢气(标准)状况。则该饱和一元醇的分子式为________。 CH3OH
例题6:某气态不饱和烃对氢气的 相对密度为27。取0.54g该烃与浓度为0.2mol/L的Br2水100ml完全反应,使Br2水完全褪色,求该烃的分子式。 CnH2n-2→2Br2 14n-2 2mol 0.54g 0.02mol n=4,则分子式C4H6
(3)规律法根据有机物燃烧时所具有的规律确定其分子式。(3)规律法根据有机物燃烧时所具有的规律确定其分子式。 例题7:在101325Pa和102℃时,某气态烃和过量氧气在一密闭容器内完全燃烧,在相同条件下反应前后容器内的 压强相等,则该烃可能的 分子式。
(4)讨论法: 例题8:25℃某气态烃与 氧气混合,在 密闭容器中点燃爆炸后又恢复到25℃,此时容器内压强为原来的 一半,再经过NaOH溶液处理,容器几乎成真空,则该烃的 分子式可能是( )A.C2H4 B.C2H6 C.C3H6 D.C3H8
分析:设该烃分子式为 CxHy,则 CxHy+(x+y/4)O2→XCO2+Y/2H2O 由题意知,烃和氧气的 物质的量之和是CO2的物质的量的2倍,则: 1+(x+y/4)=2x 则 X=1+y/4 讨论:当y=4,x=2 当y=6 , x=2.5不合题意 当y=8, x=3 则为AD
(5)平均值法 适合缺少数据而不能直接求解的 混合物判断题。平均值法:平均相对分子质量法,平均碳原子法,平均氢原子法,平均分子式法等。
三、通过实验确定有机物的结构式 (1)通过价键规律确定:某些有机物根据价键只存在一种结构,则 可直接由分子式确定其结构式。 (2)通过定性或定量实验确定确定: 当 一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质时,可利用该 物质的特殊性质,通过定性或定量实验来确定其结构式。
根据实验测得:0.05mol乙醇与足量的金属钠反应,收集到560mL的氢气。根据上述实验所得数据,怎样推断乙醇的结构究竟是(1)还是(2)?根据实验测得:0.05mol乙醇与足量的金属钠反应,收集到560mL的氢气。根据上述实验所得数据,怎样推断乙醇的结构究竟是(1)还是(2)?
小 结 ①各组成元素的质量 ②各组成元素的质量比 ③各组成元素的质 量分数 ④有机物燃烧产物 的量 相对分子质量 Mr=22.4ρ(标准状况) Mr=dMr(A) Mr=m/n 实验式 1mol有机物燃烧 产物的物质的量 分子式 通式和相对分子质量 特殊 性质 定性或定量 化学实验 结构式