确定有机物的分子式

1. 确定有机物的分子式

产物经过浓硫酸后，质量增加10.8克，说明含水10.8g，所以0.2mol有机物含H1.2mol
通过灼热的氧化铜充分反应后，质量减轻3.2克，说明反应的CO为0.2mol，
气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6克，减去上一步CO反应后生成的0.2molCO2，所以实际混合气体含有CO20.2mol
所以C：H=1:3，因为混合气体中所含的O共为1.2mol>加入的0.4molO2
所以原有机物中含氧，0.2mol有机物含氧0.4mol
所以C:H:O=1:3:1
所以该有机物的化学式为C2H6O2

2. 有机物的分子式求法

例谈有机物分子式的求解方法









    
有机物分子式求解方法较多，现归纳如下。

 

一、“单位物质的量”法

 

根据有机物的摩尔质量（或相对分子质量）和有机物中各元素的质量分数（或质量比），求算出1 
mol该有机物中各元素原子的物质的量，从而确定分子中的各原子个数来确定有机物的分子式。

 

［例］某化合物由碳、氢两种元素组成，其中含碳的质量分数为85.7%，在标准状况下11.2 
 L此化合物气体的质量为14 g。求此化合物的分子式。

 

解答：此烃的摩尔质量为：

M=14 
g÷11.2 
L/22.4 L·mol-1=28 g/mol

1 mol此烃中碳原子和氢原子的物质的量分别为：

n（C）=（1 
mol×28 
g·mol-1×85.7%）÷12 
g/mol = 2 mol

n（H）=（1 
mol×28 
g·mol-1×14.3%）÷1 
g/mo l = 4 mol

故此烃的分子式为C2H4。

 

二、最简式法（实验式法）

先求出有机物中各元素原子个数比，然后根据该有机物的摩尔质量或相对原子质量求出分子式。

上面例题另解：

N（C）∶N（H）=（85.7%/12）∶（14.3%/1）=1∶2

此烃的最简式为CH2,设分子式为（CH2）n

有14n=28 ,n=2因此烃的分子式为C2H4。

 

三、燃烧通式法

［例］1体积某烃的蒸气完全燃烧生成的CO2比水蒸气少1体积（在同温同压下测定），0.1 
mol该烃完全燃烧的产物被碱石灰吸收，碱石灰增重39 g，求该烃的分子式。

解答：设烃的分子式为CmHn，完全燃烧的反应为：CmHn+（m+n/4）O2→m 
CO2+n/2 H2O

依题意①CO2比水蒸气少1体积，②碱石灰增重39 
g为CO2和H2O的质量和。得方程组

n/2 -m=1

0.1m×44+0.1×n/2×18=39

解得：m=6，n=14。

因此该烃的分子式为C6H14

 

四、商余法（只适用于烃的分子式的求法）

根据烷烃（CnH2n+2）、烯烃和环烷烃（CnH2n）、炔烃和二烯烃（CnH2n-2）、苯和苯的同系物（CnH2n-6）分子中都有一个共同部分，这部分的相对分子质量为14n。因此用烃的相对分子质量除以14就可以得到分子所含的碳原子数n的值，再根据余数就可以求出烃的分子式。其规律为：

①M/14能除尽，可推知为烯烃或环烷烃，其商为碳原子数。

②M/14余数为2，可推知为烷烃，其商为碳原子数, 
氢原子数为2n+2。

③M/14差2能除尽，可推知为炔烃或二烯烃，其商为碳原子数。

④M/14差6能除尽，可推知为苯或苯的同系物，其商为碳原子数。

⑤对含多个苯环的烃可用M/12法。

a. M/12得整数商和余数，商为可能的最大碳原子数，余数为最小的氢原子数。

b. M/12的余数为0或碳原子数≥6时，将碳原子数依次减少一个即增加12个氢原子，直到饱和为止。

［例］写出相对分子质量为128的烃的分子式。

解答：用M/14法：128/14=9……2，则为烷烃C9H20；

用M/12法：128/12=10……8，则烃分子式为C10H8，为萘。

 

五、守恒法

利用反应前后参加反应物质的各元素原子跟反应后生成物的各元素原子守恒，求出有机物的分子式。

［例］0.94 
g某有机物在纯氧中充分燃烧，可生成CO2 2.64 
g，H2O 0.54 g，消耗O2 2.24 
g。又知此有机物的式量为氢气的47倍，求该有机物的分子式。

解答：因为有机物的摩尔质量为：

47×2 
g/mol=94 g/mol

所以0.94 g该有机物的物质的量为0.01 
mol。

又因2.64 g CO2 
即2.64 g/44 g·mol-1 = 
0.06 mol

0.54 g H2O 即0.54 g/18 g·mol-1= 0.03 mol

2.24 g O2 即2.24 g/32 g·mol- 1 = 0.07 mol

则1 mol该有机物燃烧消耗O2 7 mol，生成CO2 6 mol，H2O 3 mol。

故该有机物中含C：6 
mol    H：3 mol×2=6 mol   
O：6 mol×2＋ 3 mol×1－7 
mol×2 ＝1 mol。

因此该有机物的分子式为C6H6O。

 

六、区间法

根据有机物反应的某个量的上下限值及有关通式列出不等式进行求解确定分子式。

［例］常温下，在密闭容器中混有2 mL气态烷烃和10 mL 
O2点火爆炸，生成的只是气态产物，除去其中的CO2和H2O，又在剩余物中加入5 
mL 
O2，再进行一次爆炸，重新得到的只是气态产物，除得到CO2外，还剩余O2，试确定该烃的分子式。

解答：设烷烃的分子式为CnH2n+2，则1 
mL 
CnH2n+2完全燃烧时耗O2为(3n+1)/2 
mL

则有10< 3n+1< 10+5   
即3< n<5

因为n为正整数，故n=4，即分子式为C4H10。

 

七、讨论法

当反应物的相对用量不确定或条件不足时应根据有机物分子中的碳原子、氢原子要符合化合价组成原则或某种特定性质要求，加上C、H原子数要为正整数，然后进行讨论来确定有机物的分子式。

［例］25 
℃某气态烃与O2混合，在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25 
℃，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器几乎成为真空。该烃的分子式可能为（   
）。

A．C2H4 
          B. C2H6          
C. C3H6          D. 
C3H8       

解析：设该烃的分子式为CxHy。

则CxHy +（x+y/4）O2→ 
x CO2 + y/2 
H2O

由题意可知，烃和O2的物质的量之和应为CO2的物质的量的2倍，即1+（x+y/4）=2x，得 
x=1+y/4

讨论：当y=4时，x=2；当y=6时，x=2.5不合题意；当y=8时，x=3。

故正确答案为A、D。

3. 化学＿＿有机物分子式确定的基本方法

确定有机物分子式和结构式的基本思路是：

一、确定元素组成

一般说来，有机物完全燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2、H→H2O、Cl→HCl。某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其元素组成可能为C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氧元素的质量，然后将碳、氢质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物中不含氧；否则，原有机物的组成中含氧。

二、确定分子式

1.相对分子质量+实验式法

2.列方程组法

若已知有机物的元素组成，则可直接设1个分子中各元素的原子个数为x、y、z等[如含碳、氢、或碳、氢、氧时均可设为CxHyOz（当z=0时不含氧），根据原子守恒建立方程组解出x、y、z等即可]。

3.不定方程法

当未知数的个数多于等式个数时的方程（组）属于不定方程（组），从数学角度无确定解；但若结合未知数的化学意义，则可能只有少数解合理。

4. 确定有机物分子式及结构式的方法

气态时对氢气的相对密度为三十，可知该有机物分子量为2*30=60充分燃烧3克此有机物可得3.36l二养话炭和3.6g水3/60=0.05mol，含有氢0.4mol，含有碳0.15mol故1mol中含有氢8mol，含有碳3mol，60-1*8-12*3=16，故含有氧1mol故其分子为：c3h8o此有机物能与金属纳反应，可知该物质含有羟基故其结构简式为：ch3ch2ch2oh
或ch3ch(oh)ch3

5. 有机化学分子式的确定

6. 求该有机物的分子式。

4.6g有机物的物质的量 = 4.6/46 = 0.1mol
由已知m(H2O) = 5.4g
所以H原子物质的量 = 5.4/18 * 2 = 0.6mol
m(CO2) = 8.8g
所以C原子物质的量 = 8.8/44 = 0.2g

所以有机物中O原子物质的量 = (4.6 - 0.6 - 2.4)/16 = 0.1mol

所以物质的量C:H:O = 2:6:1
由于H原子个数 <= 2 * C原子个数 + 2

所以分子式是C2H6O

7. 化学有机物求分子式

A和苯不论以何种比例相混合，只要混合物总质量一定，则完全燃烧时生成的水的量一定，我们可以得出这样的结论：即苯分子中碳氢比为1:1，那么A中的碳氢比例也一定为1:1，这样才符合只要混合物总质量一定，则完全燃烧时生成的水的量一定。
已知相对分子质量相同的A，B有机物，A中含8个碳原子，B中含4个碳原子。从这句话我们可以得出AB的分子量是相同的，A分子式已经确定为C8H8，那么B的分子量就和A的分子量一样，为104，B有4个碳原子，那么余下的元素分子量就为104-48=56，根据一碳四建原则，不可能都是氢原子，一般有机物中常见元素为O、S、P等，那么就以最常见的O为例，3个氧原子分子量为48，剩下8个氢原子分子量，其分子式为C4O3H8.
不知道你是否满意。

8. 有机物分子式和结构式的确定

12n：1m=6:1       气体密度=28mol/l
所以是乙烯C2H4