有機物分子式的確定,即是確定有機物分子里所含元素的種類及各原子的數(shù)目。有機物分子式的確定是有機物中,最為重要的點之一。關(guān)于確定有機物分子式的計算題目,也是有機物計算題目當中的重要考題之一。那么,如何確定有機物的分子式呢?總體來講,先得確定有機物的組成元素,然后再確定各原子的數(shù)目從而確定有機物的分子式。下面筆者重點介紹一下在確定有機物分子式的計算當中的一些具體計算。
1、確定元素的組成
一般來說,有機物完全燃燒后,各元素對應的產(chǎn)物為C→CO2,H→H2O。若有機物完全燃燒后的產(chǎn)物只有CO2和H2O,則其組成的元素可能為C、H或C、H、O。欲判斷該有機物是否含有氧元素,首先應求出產(chǎn)物中CO2中的碳元素質(zhì)量及H2O中的氫元素的質(zhì)量,然后將這兩種元素的質(zhì)量相加,再和原有機物的質(zhì)量進行比較,若相等,則原有機物中不含氧元素,若不相等則原有機物中必定含有氧元素。
2、確定分子式
在確定有機物的組成元素之后,接下來根據(jù)題目條件來最終確定這幾種元素構(gòu)成的物質(zhì)的分子式。在確定分子式進行計算的時候,通?梢圆捎靡韵聨追N計算方法。
方法一 、實驗式法(即最簡式法)
根據(jù)有機物的分子式為最簡式的整數(shù)倍,利用其相對分子質(zhì)量及求得的最簡式便可
確定其分子式。如烴的最簡式求法為:
例1:某含C、H、O三元素的有機物,其C、H、O的質(zhì)量比為6:1:8,該有機物蒸汽的密度是相同條件下的H2密度的30倍,求該有機物的分子式。
【解析】該有機物中的原子個數(shù)比為
故其實驗式為CH2O,設(shè)其分子式為(CH2O)n,根據(jù)題意得: 高中英語。
則該有機物的分子式為C2H4O2。
方法二、單位物質(zhì)的量法
根據(jù)題目中的已知條件,確定有機物的元素組成后,直接求出1mol該有機物中各元素原子的物質(zhì)的量,即可推算出分子式。若給出一定條件下該有機物氣體的密度(或相對密度)及各元素的質(zhì)量分數(shù),則求解分子式的基本途徑為:密度(或相對密度)→M→1mol有機物氣體中各元素原子的物質(zhì)的量→分子式。
例2:6.2 g某有機物A完全燃燒后,生成8.8 g CO2和5.4 g H2O,并測得該有機物的蒸汽與H2的相對密度是31,求該有機物的分子式。
【解析】分別根據(jù)C、H的質(zhì)量守恒求得A中的C、H質(zhì)量分別為
m(C)=2.4 g, m(H)=0.6 g
m(C)+ m(H)= 3 g<6.2 g
所以有機物A中含有O元素,且m(O)=6.2 g-3 g=3.2 g。
因為M(A)=31×2 g/mol=62 g/mol,故1 mol A中各元素原子的物質(zhì)的量分別為
則該有機物的分子式為C2H6O2。
方法三、列方程組法
若已知有機物的元素組成,則可直接設(shè)1個分子中所含各元素原子的個數(shù)分別為x、y、z,即設(shè)出有機物的分子式。如有機物中含有C、H或C、H、O元素的時候可以假設(shè)該有機物的分子式為CxHyOz,根據(jù)題設(shè)條件列方程組解得x、y、z,即可求出該有機物的分子式(當z=0的時候該有機物不含氧,否則含有氧元素)。
例3:0.2 mol某有機物和0.4 mol O2在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為CO、CO2和H2O(g),產(chǎn)物通過濃硫酸后,濃硫酸增重10.8 g,再通過灼熱的CuO,充分反應后,CuO的質(zhì)量減輕3.2 g,最后剩余氣體通過堿石灰被完全吸收,堿石灰的質(zhì)量增加17.6 g。試求該有機物的分子式。
【解析】根據(jù)濃硫酸增重10.8 g,得出m(H2O)=10.8 g,根據(jù)通過灼熱CuO減輕3.2g,由方程式利用差量法可知m(CO)=5.6 g,根據(jù)通過堿石灰增重17.6 g可知總的CO2質(zhì)量為17.6 g,即可計算出燃燒所得到的CO2質(zhì)量為:
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