有机物分子式和结构式的确定CHARISMA

1、Charisma1有机物分子式和结构式的确定1 有机物结构常见表达方法2用元素符号表示物质组成或组成和结构的式子。根据物质的组成以及结构特点，化学式可以是分子式、实验式、结构式和结构简式等。化学式3表示化合物分子中所含元素的原子数目 最简整数比的式子，也叫最简式。实验式4用元素符号表示物质的分子组成的式子。一般分子式是最简式的整数倍，多数无机物二者是一致的。但也有例外，如最简式为NO2的分子可能是NO2，也可能是N2O4。有些单质、原子晶体和离子晶体通常情况下不存在简单分子，它的化学式则表示这种晶体中各元素的原子或离子数目的最简整数比，如C、SiO2、CsCl、Na2CO3、2CaSO4H2O

2、等。分子式5表示某种物质；表示该物质的一个分子；表示该物质的元素组成；表示该物质的一个分子中各元素的原子个数；表示该物质的相对分子质量。分子式：分子式的意义6用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的式子. 结构式7结构简式有机物分子结构式中的C-H键省略不写所得的一种式子。8电子式原子（离子）的最外层电子用小黑点（或X）来表示的图示。9比较10112 分子式的确定已知甲烷的分子式是CH4，可以计算出哪些相应量？12CH4(1)1个CH4分子中含1个碳原子和4个氢原子 或：n（ CH4 ）：n（C）：n（H）=1：1：4(2) m（C）：m（H）=3：1(4)相对分子质量

3、：16(5)标况下的密度： =16/22.4 g/L1314确定有机物的分子式需要确定什么？原子的种类原子的个数2.1 分子式中原子种类判断一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应产物为： CCO2, HH2O, OH2O NN2, SSO2, ClHCl如何确定C、H、O、Cl、S、N等元素？5.8g某有机物完全燃烧，生成 13.2 g CO2和 5.4 g H2O 。它含有哪些元素?能否直接确定含有氧?如何确定?能否直接确定该有机物的分子式?17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

4、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，若两者不等，原有机物的组成含氧。1: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2:3D.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各组成元素的质量各组成元素的质量比各组成元素的质量分数有机物燃烧产物的量实验式 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 2.2 分子式中原子个数确定20某烃含氢元素的质量分数为17.2

5、%，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。 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。21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。 确定实验式确定相对分子质量确定分子式2.2 分子式中原子个数确定最简式法某些特殊组成的最简式,在不知化合物的相对分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式。例如：最简式为CH3的烃，其分子式可表示为(CH3)n 当n=2时,氢原子已达饱和,故其分子式为C2H6。若最简式中的氢原子

6、已达饱和,则最简式即为分子式。例如：实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3等有机物，其实验式即为分子式。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。24通式法烷 烃：CnH2n+2烯烃 或 环烷烃：CnH2n炔烃 或 二烯烃：CnH2n-2苯或苯的同系物：CnH2n-6饱和一元醇或醚：CnH2n+2O饱和一元醛或酮：CnH2nO饱和一元羧酸或酯：CnH2nO2常见有机物的通式(注意n范围)：有机物分子里的氢原子以烷烃(或饱和醇)为充分饱和结构(只含CC、CH、CO等单键)的参照体。每少2个H

7、，就可以有一个“C=C”或“C=O” 或形成一个单键碳环；每少4个H，就可以有一个“CC”或两个“C=C” ；每少8个H，就可以有一个“苯环”。烃的含氧衍生物中，氧原子数的多少并不影响以氢原子数为依据来判断有机结构特征。例如饱和多元醇(像乙二醇、丙三醇)都可以用通式CnH2n+2Ox来表示，分子中只含各种单键。规律某烃含H 17.2%，求分子式。2n+214n+2= 0.172n= 4该烃分子式为C4H103： 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。n=4,则分子式C4H6某0.16g饱和

8、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燃烧法10ml某气态烃在50ml氧气中充分燃烧 ,得到液态水和35ml混合气（所有气体体积在同温同压下测定）,该烃可能是（ ）A. CH4 B. C2H6 C. C3H6 D. C4H6 B C25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讨论法AD33资料：商余法http:/view/3233458.htm某有机物A的相对分子质量为

9、128,若A是烃,则它的分子式可能是 或 。 若A为烃的含氧衍生物(分子中含2个氧原子）,分子式可为 。 C9H20C10H8C8H16O 、C6H8O3 、C5H4O4C7H12O2如果不规定O氧原子个数呢？商余法烃的式量除以14，得到的商及余数可确定。35不饱和度(英文名称:Degree of unsaturation)，又称缺氢指数或者环加双键指数（index of hydrogen deficiency (IHD)orrings plus double bonds）是有机物分子不饱和程度的量化标志，用希腊字母表示。在有机化学中用来帮助画化学结构。但最终结构需要借助于核磁共振（NMR），

10、质谱和红外光谱（IR）以及其他的信息来确认。 双键数叁键数2环数 单键对不饱和度不产生影响，因此烷烃的不饱和度是0（所有原子均已饱和）。一个双键（烯烃、亚胺、羰基化合物等）贡献1个不饱和度。一个叁键（炔烃、腈等）贡献2个不饱和度。一个环（如环烷烃）贡献1个不饱和度。环烯烃贡献2个不饱和度。一个苯环贡献4个不饱和度。一个碳氧双键贡献1个不饱和度。一个-NO2贡献1个不饱和度。例子：丙烯的不饱和度为1，乙炔的不饱和度为2，环己酮的不饱和度也为2。 假设法某一元羧酸A，含碳的质量分数为50%，氢气、溴、溴化氢都可与A发生加成反应，试确定A的分子式。12n14n-2x+32= 0.5 ，5n=16-x

11、讨论：只有n=3时，x=1符合所以分子式为C3H4O2 。解析：分子中含一个-COOH，且含不饱和键。设烃基中不饱和度为x，则分子式为CnH2n-2xO2 （n3）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。平均值法含当烃为混合物时，因缺少数据而不能直接求解时，可先求出平均分子式，然后利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。常适用于混合物判断题。两种气态烃组成的混合气体0.1moL,完全燃烧得0.16mol二氧化碳和3.6g水，下列说法正确的是 A：混合气体中一定有甲烷 B：混合气体一定是甲烷和乙烯 C：混合气体中一定没有乙烷 D：混合气体中一定有乙炔A辨析：物质的量之

12、比为： n(混合烃）：n(碳原子) ： n(氢原子）= 0.1：0.16：0.4 = 1：1.6：4。混合气平均分子式为C1.6H4，其可能的组成有两组 即 CH4 和C2H4、 CH4 和C3H4 ，故答案选A混合烃计算小结两混合气态烃，充分燃烧后，生成CO2气体的体积小于2倍原混合烃的体积，则原混合烃中必含CH4若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量，则必含C2H2。 平均分子式为CxHy,若x2,必有甲烷 若y4,必有C2H2两混合烃，若其平均相对分子质量小于或等于26，则该烃中必含甲烷。M26,有甲烷。394：常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体，A或B分子最多只含4个碳

13、原子，且B分子的碳原子数比A分子的多。（1）将1L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO2气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填入下表：组合编号A的分子式B的分子式A和B的体积比（2）120时取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120和燃烧前的压强时，体积增大6.25%。试通过计算确定A和B的分子式据题中“1L混合气体充分燃烧产生2.5LCO2”推广1mol混合气含2.5molC,由此用平均组成方法讨论而突破。 解：(1)故烷烃A分子的C数应为12（小于2.5）烯烃B分子的C数应为34 （大于2.5），再用十字交叉法即得A、B的物质的量比即

14、体积比。组合编号A的分子式B的分子式A和B的体积比1234CH4 CH4 C2H6C2H6C3H6C4H8C3H6C4H81:31:11:13:1 该混合烃的平均分子式C2.5Hy思路分析：(2)C2.5Hy+（2.5+y/4)O2 =2.5CO2 +y/2H2O(气) V 1L 2.5+y/4 2.5L y/2 y/4-1 根据题意 y/4-1=(1+9)6.25% y=6.5 平均分子式C2.5H6.5 A的分子式为C2H6 ， B的分子式为C4H8 思路分析：433 结构式的确定各组成元素的质量各组成元素的质量比各组成元素的质量分数有机物燃烧产物的量实验式 相对分子质量 分子式 通式和相

15、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 2.2 结构式的确定通过实验确定乙醇的结构（简）式分子式C2H6O的乙醇可能的结构简式为：CH3CH2-OH 或 CH3-O-CH3 利用乙醇和金属钠的反应的定量实验确定乙醇的结构式 怎样判断是哪种结构？45 0.1mol乙醇与足量的金属钠反应，收集到1.12L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哪种？46474 练 习120时，1体积某烃和4体积O2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变。该烃分子式中所含的碳原子数不可能是（） A. 1B. 2C. 3D. 4练 习某饱和一元醇跟足量

16、的金属钠反应，生成1g氢气，等量的该醇在燃烧时生成36g水蒸气，求它的分子式和名称。某烃含碳氢两元素的质量比为31,该烃对H2的相对密度为8，试确定该烃的分子式DCH3OH燃烧某液态烃10.25g，产生16.8LCO2（标况）和11.25gH2O，此烃蒸气对氢气的相对密度为41，求此烃的分子式，说明它可能是哪几类。如果1mol该烃在催化剂存在时最多可以和1molH2起加成反应，反应后得到一种产物，该产物的一卤代物只有一种。推断此烃的名称和结构简式。练 习常温下为气态的烷烃A和炔烃B的混合气体，其密度是H2的27.5倍，已知A、B分子中含碳原子数目相同。求：（1）A、B的分子式。（2）A与B的体积之比