有機(jī)物，狹義上的有機(jī)化合物主要是由碳元素、氫元素組成，是一定含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物(一氧化碳、二氧化碳)、碳酸，碳酸鈣及其鹽、氰化物、硫氰化物、氰酸鹽、金屬碳化物、部分簡單含碳化合物(如SiC)等物質(zhì)。有機(jī)物結(jié)構(gòu)是有機(jī)化學(xué)的核心，關(guān)鍵在于確定有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式。更重要地是掌握確定方法。下面介紹一些有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的求解思路、方法等，供學(xué)習(xí)參考。

　　一、求解思路

　　確定途徑可用下圖表示：

　　確定有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的基本思路：

　　二、分子式的確定

　　1.直接法

　　如果給出一定條件下的密度(或相對密度)及各元素的質(zhì)量比(或百分比)，可直接求算出 1 mol氣體中各元素原子的物質(zhì)的量，推出分子式。

　　密度(或相對密度)——→摩爾質(zhì)量——→1 mol氣體中各元素原子各多少摩——→分子式.

　　例1.某鏈烴含碳87.8%，該烴蒸氣密度是相同條件下H2密度的41倍。若該烴與H2加成產(chǎn)物是2，2—二甲基丁烷，寫出該烴的結(jié)構(gòu)簡式。

　　解析：由加成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)反推原不飽和烴的結(jié)構(gòu)。

　　(1)求分子式：

　　Mr=41×2=82 n(C)∶n(H)=

　　設(shè)分子式為(C3H5)n (12×3+5)n=82 n=2，

　　∴分子式為C6H10。

　　(2)由分子式可知分子結(jié)構(gòu)中有2個雙鍵或一個叁鍵,但從加成產(chǎn)物

　　可以看出原不飽和化合物只能是

　　2.最簡式法

　　根據(jù)分子式為最簡式的整數(shù)倍，因此利用相對分子質(zhì)量及求得的最簡式可確定其分子式.如烴的最簡式的求法為：

　　C∶

　　最簡式為CaHb，則分子式為(CaHb)n，

　　n=M/(12a+b)(M為烴的相對分子質(zhì)量，12a+ b為最簡式的式量).

　　例2.某含碳、氫、氧三種元素的有機(jī)物，其C、H、O的質(zhì)量比為6︰1︰8，該有機(jī)物蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的30倍，求該有機(jī)物的分子式。

　　解析：該有機(jī)物中原子數(shù)N(C)︰N(H)︰N(O)=6/12︰1/1︰8/16=1︰2︰1，所以其實(shí)驗(yàn)式為CH2O，設(shè)該有機(jī)物的分子式為(CH2O)n。根據(jù)題意得：M=30×2=60，n=60/12+1×2+16=2。該有機(jī)物的分子式為C2H4O2。

　　3.商余法

　?、儆脽N的相對分子質(zhì)量除14，視商數(shù)和余數(shù).

　　其中商數(shù)A為烴中的碳原子數(shù).此法運(yùn)用于具有確定通式的烴(如烷、烯、炔、苯的同系物等)。

　　②若烴的類別不確定：CxHy，可用相對分子質(zhì)量M除以12，看商和余數(shù)。

　　例3.若A是相對分子質(zhì)量為128的烴，則其分子式只可能是______或______.若A是易升華的片狀晶體，則其結(jié)構(gòu)簡式為______.

　　解析：128/12=10……8，所以分子為C10H8;然后去一個C加12個H，即得C9H20(再去C加H就不可能了，因?yàn)镠的個數(shù)不能大于C的個數(shù)的2倍加2)另由題設(shè)A是易升華的片狀晶體，為萘的性質(zhì)，所以結(jié)構(gòu)簡式為

　　。

　?、塾梢环N烴的分子式，求另一可能烴的分子式可采用增減法推斷，其規(guī)律如下：

　　4.化學(xué)方程式法

　　利用燃燒反應(yīng)方程式，抓住以下關(guān)鍵：①氣體體積變化;②氣體壓強(qiáng)變化;③氣體密度變化;④混合物平均相對分子質(zhì)量等，同時可結(jié)合差量法、平均值法、十字交叉法、討論法等技巧來求得有機(jī)物的分子式。

　　根據(jù)題意給的條件依據(jù)下列燃燒通式所得的CO2和H2O的量求解x、y:

　　CxHy +(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O CxHyOz +(x+y/4-z/2)O2xCO2+y/2H2O

　　例4：室溫時20 mL某氣態(tài)烴與過量氧氣混合，完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸，再恢復(fù)到室溫，氣體體積減少了50 mL，剩余氣體再通過苛性鈉溶液，體積又減少了40 mL。求該氣態(tài)烴的分子式。

　　解析：燃燒產(chǎn)物通過濃硫酸時，水蒸氣被吸收，再通過苛性鈉時，CO2氣體被吸收，故CO2的體積為40 mL。根據(jù)體積減少可考慮用體積差量法計算。

　　設(shè)該烴的分子式為CxHy，其燃燒的化學(xué)方程式為：

　　CxHy +(x+y/4)O2xCO2+y/4H2O Δ V

　　1 x+y/4 x 1+y/4

　　20 mL 40 mL 50 mL

　　解得：x=2, y=6 。故該氣態(tài)烴的分子式為;C2H6。

　　三、結(jié)構(gòu)式的確定

　　1.通過定性或定量實(shí)驗(yàn)確定：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。由于有機(jī)物存在同分異構(gòu)體，確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，主要是利用該物質(zhì)所具有的特殊性質(zhì)來確定物質(zhì)所具有的特殊結(jié)構(gòu)，即通過定性或定量實(shí)驗(yàn)來確定其結(jié)構(gòu)式。主要確定該物質(zhì)的官能團(tuán)，以及官能團(tuán)所處的位置。

　　2.通過價鍵規(guī)律確定：某些有機(jī)物根據(jù)價鍵規(guī)律只存在一種結(jié)構(gòu)，則可直接由分子式確定其結(jié)構(gòu)式。如C2H6，根據(jù)碳元素為4價，氫元素為1價，碳碳可以直接連接，可知只有一種結(jié)構(gòu)：CH3—CH3;同理CH4O,由價鍵規(guī)律，CH4O也只有一種結(jié)構(gòu)：CH3—OH。確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的一般步驟如下：①先確定有機(jī)物的分子式，;②根據(jù)分子式，依據(jù)化合價書寫可能的結(jié)構(gòu)式;③通過實(shí)驗(yàn)檢測出的數(shù)據(jù)計算或依據(jù)其特殊的化學(xué)性質(zhì)來確定其結(jié)構(gòu)式。