ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение эмпирических и брутто-формул органических соединений из "Органическая химия" При исследовании строения неизвестного органического соединения обычно начинают с того, что проводят элементный анализ. Для этого определенное количество (обычно несколько миллиграммов) чистого соединения сжигают в специальном приборе. Количество получившихся диоксида углерода и воды измеряют и вычисляют процентное содержание углерода и водорода в соединении. Если в соединении имеются и другие элементы, например галоген, сера или азот, то чаще всего производят проверку на ионы галогена, серы или на элементарный азот. Из этих данных вычисляют процентное содержание соответствующего элемента в соединении. Содержание кислорода обычно находят, вычитая из 100 /о процентное содержание всех остальных элементов в соединении. [c.18] Пример расчета. Относительная атомная масса С 12,01, Н 1,008, относи- гельная молекулярная масса СОг 44,01, а НгО 18,02. [c.18] Количество полученного диоксида углерода 4,26 мг. [c.19] Количество полученной воды 2,65 мг. [c.19] Количество углерода гпс в образце /Пс = 4,26 (12,01/44,01) = 1,163 мг, т. е. 51,90%. [c.19] Количество водорода гпн в образце Отн=2,65[(2,1 1,008)/18,02] =0,296 мг. т. е. 13,21%. [c.19] Поскольку при анализе в образце не обнаружено других элементов, то а соединении должно содержаться 100—(51,90+13,21) =34,89% кислорода. [c.19] Делением процентного содержания каждого элемента на его относительную атомную массу получам число молей этого элемента в 100 г соединения 15,90/12,01 = 4,32 13,21/1,008=13,11 34,89/16,00=2,18. Таким образом, соотношение числа молей элементов для исследуемого соединения 4,32 13,11 2,18 откуда делением на наименьшее число (2,18) получаем отношение 1,98 6,01 1, или, округленно, 2 6 1. В таком случае простейшая формула исследуемого соединения — СаНеО. Это эмпирическая формула, т, е. простейшая формула, соответствующая относительному содержанию элементов в молекуле. Брутто-формула соединения может совпадать с полученной формулой, т. е. быть тоже СаНбО, но может быть и ее целым кратным, например С Н Оа, СвН1а05 и т. д., поскольку во всех этих брутто-формулах процентное содержание С, Н и О одинаково. Таким образом, для определения брутто-формулы исследуемого соединения нужно знать еще его относительную молекулярную массу. Если с помощью какого-либо метода определения относительной молекулярной массы мы нашли, что для исследуемого соединения эта масса составляет 46, то искомая брутто-формула совпадает с эмпирической формулой. [c.19] Еще более упрощаются циклические формулы, в которых кольцо и юбражается многоугольником. Каждая вершина такого многоугольника отвечает атому углерода с соответствующим числом атомов водорода (так, чтобы валентность углерода была равна четырем). В случае гетероциклических соединений в многоугольнике нужно обозначить положение гетероатома. [c.20] Упрощенные формулы строения иногда называются рациональными формулами. [c.21] Каждая нз этих формул правильно отображает связи между отдельными атомами в молекуле бутана, т. е. его строение, но не претендует на изображение пространственного упорядочения атомов. Если, например, в первой формуле все атомы записаны в одну строчку, то это вовсе не означает, что все атомы в молекуле расположены на одной прямой. В целом можно сказать, что изображенные в формулах строения длины связей и углы между ними не имеют реального смысла, а лишь показывают, какие атомы в молекуле связаны между собой. [c.21] Вернуться к основной статье