有机物分子式确定的计算方法

有机物分子式的确定，即是确定有机物分子里所含元素的种类及各原子的数目。有机物分子式的确定是有机物学习中，最为重要的知识点之一。关于确定有机物分子式的计算题目，也是有机物计算题目当中的重要考题之一。那么，如何确定有机物的分子式呢？总体来讲，先得确定有机物的组成元素，然后再确定各原子的数目从而确定有机物的分子式。下面笔者重点介绍一下在确定有机物分子式的计算当中的一些具体计算方法。
　　
　　1、确定元素的组成
　　
　　一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应的产物为C→CO2，H→H2O。若有机物完全燃烧后的产物只有CO2和H2O，则其组成的元素可能为C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含有氧元素，首先应求出产物中CO2中的碳元素质量及H2O中的氢元素的质量，然后将这两种元素的质量相加，再和原有机物的质量进行比较，若相等，则原有机物中不含氧元素，若不相等则原有机物中必定含有氧元素。
　　
　　2、确定分子式
　　
　　在确定有机物的组成元素之后，接下来根据题目条件来最终确定这几种元素构成的物质的分子式。在确定分子式进行计算的时候，通常可以采用以下几种计算方法。
　　
　　方法一、实验式法（即最简式法）
　　
　　根据有机物的分子式为最简式的整数倍，利用其相对分子质量及求得的最简式便可
　　
　　确定其分子式。如烃的最简式求法为：
　　
　　例1：某含C、H、O三元素的有机物，其C、H、O的质量比为6：1：8，该有机物蒸汽的密度是相同条件下的H2密度的30倍，求该有机物的分子式。
　　
　　【解析】该有机物中的原子个数比为
　　
　　故其实验式为CH2O，设其分子式为(CH2O)n，根据题意得：。
　　
　　则该有机物的分子式为C2H4O2。
　　
　　方法二、单位物质的量法
　　
　　根据题目中的已知条件，确定有机物的元素组成后，直接求出1mol该有机物中各元素原子的物质的量，即可推算出分子式。若给出一定条件下该有机物气体的密度（或相对密度）及各元素的质量分数，则求解分子式的基本途径为：密度（或相对密度）→M→1mol有机物气体中各元素原子的物质的量→分子式。
　　
　　例2：6.2 g某有机物A完全燃烧后，生成8.8 g CO2和5.4 g H2O，并测得该有机物的蒸汽与H2的相对密度是31，求该有机物的分子式。
　　
　　【解析】分别根据C、H的质量守恒求得A中的C、H质量分别为
　　
　　m（C）=2.4 g， m（H）=0.6 g
　　
　　m（C）+ m（H）= 3 g＜6.2 g
　　
　　所以有机物A中含有O元素，且m（O）=6.2 g-3 g=3.2 g。
　　
　　因为M（A）=31×2 g/mol=62 g/mol，故1 mol A中各元素原子的物质的量分别为
　　
　　则该有机物的分子式为C2H6O2。
　　
　　方法三、列方程组法
　　
　　若已知有机物的元素组成，则可直接设1个分子中所含各元素原子的个数分别为x、y、z，即设出有机物的分子式。如有机物中含有C、H或C、H、O元素的时候可以假设该有机物的分子式为CxHyOz，根据题设条件列方程组解得x、y、z，即可求出该有机物的分子式（当z=0的时候该有机物不含氧，否则含有氧元素）。
　　
　　例3：0.2 mol某有机物和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO、CO2和H2O（g），产物通过浓硫酸后，浓硫酸增重10.8 g，再通过灼热的CuO，充分反应后，CuO的质量减轻3.2 g，最后剩余气体通过碱石灰被完全吸收，碱石灰的质量增加17.6 g。试求该有机物的分子式。
　　
　　【解析】根据浓硫酸增重10.8 g，得出m（H2O）=10.8 g，根据通过灼热CuO减轻3.2g，由方程式利用差量法可知m（CO）=5.6 g，根据通过碱石灰增重17.6 g可知总的CO2质量为17.6 g，即可计算出燃烧所得到的CO2质量为: