有机物分子式和结构式的确定

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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 ?. - PowerPoint PPT Presentation

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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→H2O N→N2, S→SO2, Cl→HCl

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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 ?

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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。

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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

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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。

二、有机物分子式的确定

(1) 实验式法(也叫最简式法)

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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 229/58 n

因此,烃的分子式为 C4H10 。

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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。

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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

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( 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。

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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

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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 0.02moln=4, 则分子式 C4H6

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(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。

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(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

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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

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(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。

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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。

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例9:通过实验确定乙醇的结构式

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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 )?

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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

实验

式 Mr=22.4ρ(标准状况 ) Mr=d Mr(A)Mr=m/n

相对分子质

量 分子式 通式和相对分子质量 1mol 有机物燃烧

产物的物质的量

结构式

特殊性质

定性或定量化学实验