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有机物的化学式与纯净物间的对应关系

大家知道凡纯净物均有固定的组成,有相应的唯一的化学式。那么一个化学式是否就对应一种纯净物,即只代表一种物质呢?不少的试题涉及到这一知识点,尤其有机物由于存在同分异构现象,因此一个化学式就不一定能代表一种物质,它可以代表一种物质,也可代表多种物质,或多种物质间的混合物。下面对各类物质的化学式是否对应纯净物总结如下:

烷烃:分子式通式为CnH2n+2当n≥4时,化学式不能代表一种物质。即从丁烷起烷烃的化学式不能对应纯净物。因为只有CH4、C2H6、C3H8无同分异构体,即只有上述三者化学式对应纯物质。而从丁烷起均存在同分异构体。

烯烃:分子式通式为CnH2n当n≥3时,化学式不能代表一种物质。即从丙烯起烯烃的化学式不能对应纯净物。因为只有C2H4无同分异构体,即只有C2H4能对应纯物质。而丙烯已有环丙烷这一异类异构体,丁烯起则既有烯烃同类异构体还有环烷烃等异类异构体。

炔烃:分子式通式为CnH2n-2当n≥3时,化学式不能代表一种物质。即从丙炔起炔烃的化学式不能对应纯净物。因为只有C2H2无同分异构体,即只有C2H2对应纯物质。而丙炔已有环丙烯和丙二烯这两种异类异构体,丁炔起则既有炔烃同类异构体,还有环烯烃、二烯烃、双环烷等异类异构体。

苯的同系物: 分子式通式为CnH2n-6当n≥8时,化学式不能代表一种物质。只有C6H6和C7H8无同分异构体,即只有苯和甲苯对应纯净物。因为C8H10有邻、间、对三种二甲苯和乙苯共四种同类异构体,其他同系物的同分异构体则更多。

一元饱和醇:分子式通式为CnH2n+2O当n≥2时,化学式不能代表一种物质。只有CH4O无同分异构体,即只有甲醇(CH4O)对应纯净物。因为乙醇与甲醚(CH3OCH3)互为异类异构体,丙醇起既与醚互为异类异构体,还有羟基位置不同产生的同类异构体。

一元饱和醛:分子式通式为CnH2nO当n≥2时,化学式不能代表一种物质。只有CH2O无同分异构体,即只有甲醛(CH2O)对应纯净物。因为乙醛与乙烯醇(HO-CH=CH2)互为异类异构体,丙醛起既与烯醇、酮互为异类异构体,还有醛基位置不同产生的同类异构体。

一元饱和羧酸:分子式通式为CnH2nO2当n≥2时,化学式不能代表一种物质。只有CH2O2无同分异构体,即只有甲酸(CH2O2)对应纯净物。因为乙酸与羟基乙醛(HO-CH2CHO)和甲酸甲酯(HCOOCH3)互为异类异构体,丙酸起既有羟基醛和酯互为异类异构体,还有因羧基位置不同引起的同类异构体。

通式为CnH2nO2的酯:所有化学式均不对应纯物质。因必须n≥2,所以必与一元饱和羧酸和羟基醛互为异类异构。

一元饱和卤代烃:分子式通式为CnH2n+1X,只有CH3X和C2H5X两种能对应纯物质。因为只有甲烷和乙烷分子中的氢几何位置完全相同。

通式为CnH2n+1NO2硝基化合物只有硝基甲烷(CH3NO2)能对应纯物质。硝基乙烷与甘氨酸(H2N-CH2-COOH)互为异类异构,从硝基丙烷起既有硝基的位置不同的同类异构体,还有与氨基酸的异类异构。

其它的能对应的还有:CH2X2、CHX3、C2H3X 、C2HX3、C2HX等。

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