一、有機物組成元素的推斷
一般來說,有機物完全燃燒后,各元素的對應產物為:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。
某有機物完全燃燒后若產物只有CO2和H2O,其有機物組成元素可能為C、H或C、H、O。
二、有機物分子式的確定
⒈通式法:
根據題干要求或物質性質—→類別及組成通式—→n值―→分子式。如求相對分子質量為60的飽和一元醇分子式:首先設飽和一元醇的分子式為CnH2n+2O,列方程12n+2n+2+16=60,得n=3,該有機物分子式為C3H8O。
⒉燃燒通式法
根據有機物完全燃燒反應的通式及反應物和生成物的質量或物質的量或體積關系,利用原子個數守恒來求出1mol有機物所含C、H、O原子的物質的量,從而求出分子式。如烴和烴的含氧衍生物的通式可設為CxHyOz(z=0為烴)
燃燒通式為:
CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2—→xCO2+y/2H2O
⒊平均值法
根據有機混合物中的平均碳原子數或氫原子數確定混合物的組成。平均值的特征為:
C小≤C≤C大;H小≤H≤H大。
⒋實驗式(最簡式)法:根據分子式為最簡式的整數倍,利用相對分子質量和最簡式可確定其分子式。如已知有機物最簡式為CH2O,相對分子質量為90,可求出該有機物分子式為C3H6O3。
首先根據題意求出烴的實驗式,設為CaHb,a/b=x
① 若x<1/2,該烴必定是烷烴。可直接求分子式,據烷烴的通式CnH2n+2,n/2n+2=x,求出n值即可。
② 若x=1/2,該烴可能是烯烴。不能直接根據通式求分子式,需再知道相對分子質量才能確定分子式。
③ 若1/2<x<1,該烴可能是CnH2n-2或CnH2n-6。可直接求分子式,用CnH2n-2或CnH2n-6分別代入驗證,看是否符合。
④ 若x=1,是C2H2或C6H6或C8H8等,不能直接求分子式。
常見最簡式相同的有機物:
最簡式:CH
對應物質:乙炔、苯、苯乙烯等
最簡式:CH2
對應物質:烯烴和環烷烴等
最簡式:CH2O
對應物質:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等
⒌余數法
設烴的相對分子質量為M,則:M/12=商……余數
商:最大碳原子數
余數:最小氫原子數
M/12的余數為0或碳原子數大于或等于氫原子數時,將碳原子數依次減少一個,每減少一個碳原子即增加12個氫原子,直到飽和為止。
對無機物來說,可以根據該物質所含元素的原子個數比來確定其分子式,對于有機物,這種方法僅能得到該物質的有機物表現的性質及相關結論→官能團→確定結構式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的實驗式。當求得的有機物實驗式中H已達到飽和,該有機物實驗式就是分子式。
三、確定有機物結構式的技巧
⒈根據價鍵規律確定:
某些有機物根據價鍵規律只存在一種結構,則直接根據分子式確定其結構式。例如C2H6,只能是CH3CH3;CH4O只能是CH3OH。
⒉通過定性實驗確定:
實驗→有機物表現的性質及相關結論→官能團→確定結構式。如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有機物分子中可能含有>C=C<,不能使溴的四氯化碳溶液褪色卻能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的可能是苯的同系物等。
⑴ 碳碳雙鍵或碳碳三鍵、鹵素原子
①試劑:溴的CCl4溶液
判斷依據:橙紅色褪去
②試劑:KMnO4酸性溶液
判斷依據:紫色褪去
③試劑:NaOH溶液,AgNO3和稀硝酸的混合液
判斷依據:有沉淀產生
⑵ 醇羥基
試劑:鈉
判斷依據:鈉有氫氣放出
⑶ 酚羥基、醛基、羧基
①試劑:FeCl3溶液
判斷依據:顯紫色
②試劑:濃溴水
判斷依據:有白色沉淀產生
③試劑:銀氨溶液
判斷依據:有銀鏡生成
④試劑:新制Cu(OH)2懸濁液
判斷依據:有紅色沉淀產生
⑤試劑:NaHCO3溶液
判斷依據:有CO2氣體放出
(3) 通過定量實驗確定:
① 通過定量實驗確定有機物的官能團,如課本中乙醇結構式的確定;
② 通過定量實驗確定官能團的數目,如測得某醇1mol與足量鈉反應可得到1mol氣體,則可說明醇分子含2個-OH。
(4) 根據實驗測定的有機物的結構段“組裝”有機物:
實驗測得的往往不是完整的有機物,這就需要我們根據有機物的結構規律如價鍵規律、性質和量的規律等來對其進行“組裝”和“拼湊”。
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