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文檔簡介
甲烷一、甲烷的存在和組成
1.存在
植物殘?bào)w天然氣沼氣瓦斯坑氣隔絕空氣微生物發(fā)酵甲烷2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)〖例1〗已知甲烷中含H
25%
,含C75%
(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)),標(biāo)況時(shí)的密度為0.717g·L-1。求甲烷的分子式。解:甲烷的摩爾質(zhì)量為:22.4L·mol-1×0.717g·L-1=16g·mol-1
1mol
甲烷中C的物質(zhì)的量為:n(C)==1mol
1mol甲烷中H的物質(zhì)的量為:n(H)==4mol
∴
甲烷的分子式為:CH4
2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)〖例1〗已知甲烷中含H
25%
,含C75%
(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)),標(biāo)況時(shí)的密度為0.717g·L-1。求甲烷的分子式。解:甲烷分子中C、H原子的個(gè)數(shù)比為:
∴
甲烷的分子式為:CH4
甲烷的摩爾質(zhì)量為:22.4L·mol-1×0.717g·L-1=16g·mol-1
N(C)︰N(H)==1︰4
∴
甲烷的實(shí)驗(yàn)式為:CH4
2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)〖例2〗某烴,相同條件下與氫氣的相對密度為8。0.8g該烴完全燃燒,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O
。求該烴的分子式。解I:該烴的摩爾質(zhì)量為:2g·mol-1×8=16g·mol-1
設(shè)0.8g烴中含C的物質(zhì)的量為x,含H的物質(zhì)的量為y:CO2
~CH2O~2H22.4L1mol18g2mol1.12Lx1.8gy
解得:x=0.05moly=0.2mol
該烴的實(shí)驗(yàn)式為CH4
設(shè)該烴的分子式為CnH4n
,則有:12n+4n=16
。解得n=1
所以,該烴的分子式為:CH4
2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)〖例2〗某烴,相同條件下與氫氣的相對密度為8。0.8g該烴完全燃燒,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O
。求該烴的分子式。解II:2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)〖例2〗某烴,相同條件下與氫氣的相對密度為8。0.8g該烴完全燃燒,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的CO2和1.8gH2O
。求該烴的分子式。解III:該烴的摩爾質(zhì)量為:2g·mol-1×8=16g·mol-1
設(shè)該烴的分子式為CxHy
,則:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
y4y2點(diǎn)燃1mol22.4xL9yg0.8g/16g·mol-11.12L1.8g
解得:x=1y=4
所以,該烴的分子式為CH42、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)(2)實(shí)驗(yàn)式法(最簡式)
已知條件有機(jī)物中各元素原子的個(gè)數(shù)比實(shí)驗(yàn)式設(shè)分子式(n)
有機(jī)物的摩爾質(zhì)量求解(1)計(jì)算分子中的原子個(gè)數(shù)
已知條件有機(jī)物的摩爾質(zhì)量各元素的含量1mol有機(jī)物中含有的各種元素原子的物質(zhì)的量(即:1個(gè)有機(jī)物分子中含有的各元素原子的個(gè)數(shù))2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)(3)通式法
已知條件設(shè)分子式寫出化學(xué)方程式列出方程組求解,得出分子式〖例3〗在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,150℃的條件下,某氣態(tài)烴(符合通式CnH2n+2)與過量氧氣組成的混合氣。點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,恢復(fù)到原來的條件下,氣體體積不變。求該烴的分子式2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)〖例3〗在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,150℃的條件下,某氣態(tài)烴(符合通式CnH2n+2)與過量氧氣組成的混合氣。點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,恢復(fù)到原來的條件下,氣體體積不變。求該烴的分子式
解I:設(shè)該烴的分子式為CxHy
:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
y4y2點(diǎn)燃1mol(x+y/4)molxmoly/2mol
由題意得:1+x+y/4=x+y/2
解得:y=4
即有:2n+2=4
得:n=1
所以,該烴的分子式為CH4
2、甲烷的分子組成(兼討論有機(jī)物分子式的計(jì)算)〖例3〗在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,150℃的條件下,某氣態(tài)烴(符合通式CnH2n+2)與過量氧氣組成的混合氣。點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,恢復(fù)到原來的條件下,氣體體積不變。求該烴的分子式1mol(3n+1)/2molnmol(n+1)mol
由題意得:1+(3n+1)/2=n+(n+1)
解得:n=1
所以,該烴的分子式為CH4
(4)通式法
已知條件確定有機(jī)物類型通式求解n
得出分子式解II:
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
點(diǎn)燃二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)1.成鍵情況:1個(gè)C和4個(gè)H形成4個(gè)共用電子對(σ鍵,極弱的極性鍵,4個(gè)H化學(xué)環(huán)境相同)2.空間構(gòu)型:
正四面體(C原子處在中心,H原子處于4個(gè)頂點(diǎn))二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)*對甲烷分子空間構(gòu)型的解釋
實(shí)證:二氯甲烷的沒有同分異構(gòu)體二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)3.表示方法:
(1)
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