王玲玲
[摘 要]有機物分子式的確定是有機推斷題的基礎,教師在平時練習和總復習中有意識地進行歸納總結,幫助學生熟悉解題思路,對培養學生的解題能力有極大的促進作用。確定有機物分子式的方法,首先可以確定有機物的組成,然后確定有機物的分子式。
[關鍵詞]中學化學;有機物分子式;確定方法一、確定有機物元素的組成
(一)仔細審題。看題目中有機物是烴還是烴的衍生物,若是烴,則僅含碳氫兩種元素,若是烴的衍生物,則除碳氫外,還含有其他元素,最常見的是氧,還有可能為鹵素、氮或硫等。
(二)根據機物完全燃燒后的產物判斷。若產物只有CO2和H2O,則其組成的元素一定有碳、氫,可能有氧,如何確定有機物是否含有氧元素呢?可求出產物中CO2及H2O的質量或物質的量,再求出其中的碳元素和氫元素的質量,根據質量守恒定律,可知有機物中這兩種元素的質量之和,再和原有機物的質量進行比較,若相等,則原有機物中不含氧元素,若不相等且小于則原有機物中必定含有氧元素。
二、確定有機物分子式
確定有機物的組成元素之后,再根據題目條件來確定這幾種元素原子個數,即可確定有機物的分子式。題目給的條件不同,確定有機物分子式的方法也不同。
(一)根據有機物的摩爾質量或相對分子質量求算
根據有機物的摩爾質量或相對分子質量及各元素的質量分數直接算出1mol有機物中,含各元素原子的物質的量,從而確定各原子的個數。也可先確定實驗式(最簡式),再確定分子式。
【例】G由碳、氫、氧三種元素組成,相對分子質量為172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氫7.0 %,寫出G的分子式。
【解析】N(C)=172×55.8%/12=8 N(H)=172×7.0%/1=12
N(O)=(172-12×8-12)/16=4 故G的分子式為C8H12O4
有些題目沒有直接告訴相對分子質量,而是給出一定條件下該有機物氣體的密度或相對密度,則要根據密度(或相對密度)求出相對分子質量,途徑主要以下有三種:已知標準狀況下氣體密度:Mr=22.4ρ;已知一種氣體對另一種氣體的相對密度:Mr1=Mr2·ρ1/ρ;已知標準狀況下的體積和質量:M=m/n=m/(v/vm)。
還有些題目沒有明確告訴相對分子質量,而是告訴一個范圍,這時就需討論計算出相對分子質量的具體值,然后再根據相對分子質量及質量分數確定分子式。
【例】芳香烴A的相對分子質量在100-110之間,1molA充分燃燒可生成72g水,A的化學名稱為。
【解析】本題首先根據1molA充分燃燒可生成72g水,求出氫原子數為8,設碳原子數為x,根據相對分子質量在100-110之間,可求出碳原子數為8,再根據題中其他信息可知A為苯乙烯。
(二)根據有機物燃燒產生二氧化碳和水求算
根據一定的有機物燃燒產生一定量的CO2和H2O,可求出實驗式及分子式。
【例】0.5mol某烴完全燃燒后,生成1molCO2和1.5mol水,求分子式。
【解析】根據題意可求出該1mol有機物分子中C原子與H原子的個數為2和6,故分子式為C2H6。有些題目沒有明確告訴是否有氧元素,可由燃燒產物二氧化碳求碳原子數,由水求氫原子數,由反應物質量和碳氫質量確定是否有氧元素及其原子個數。還有些題目中有機物不完全燃燒,除生成CO2和H2O外,還有CO,那就要根據質量守恒求出有機物中的碳氫氧的質量,再求碳氫氧的物質的量,即可確定有機物分子式。
(三)根據烴或烴的含氧衍生物燃燒通式確定
利用烴或烴的含氧衍生物燃燒化學方程式計算確定分子式。
【例】取1mol某含氧衍生物的蒸氣,使其與2molO2混合點燃,兩者恰好完全反應,生成等體積的CO2和H2O蒸氣,反應后混合氣體的密度較反應前減少了1/4(均在相同條件下測定),求該有機物的分子式。
【解析】根據題意,1體積有機物恰好與2體積O2反應生成n體積CO2和n體積H2O蒸氣,可知有機物分子內碳氫原子數目比為1:2,其燃燒反應的化學方程式寫作:
CnH2nOm+2O2=nCO2 +nH2O,再根據反應前后體積變化及相對分子質量求解m和n。
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