Question

科學(xué)上，1950年前還只能用化學(xué)方法確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)的發(fā)展，1950年以后科學(xué)家將現(xiàn)代物理方法如X光衍射、光譜法等應(yīng)用到化學(xué)上，給確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)帶來(lái)了很大方便。1892年以前就能從植物曼陀丹中分離得到的一種生物堿——東莨菪堿（麻醉劑），直到1951年才能將其結(jié)構(gòu)確定下來(lái)，就是運(yùn)用一定的物理方法。但它的分子式早在1904年就確定了出來(lái)。

已知麻醉藥物東莨菪堿是一種純凈物，其相對(duì)分子質(zhì)量小于500，只含C、H、O、N四種元素，各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下表：

w(C)	w(H)	w(O)	w(N)
0.6733	0.0693	0.2112	0.0462

試確定該有機(jī)物的分子式。

Answer 1

解析：方法1(實(shí)驗(yàn)方法)：該有機(jī)物中N(C)∶N(H)∶N(O)∶N(N)=

=17∶21∶4∶1。

    設(shè)該有機(jī)物的分子式為(C₁₇H₂₁O₄N)_n(n=1,2,3…),則(12×17+1×21+16×4+14×1)×n＜500。由于n=1,2,3…,所以n=1。該有機(jī)物的分子式為C₁₇H₂₁O₄N。

    方法2(設(shè)“1”法)：對(duì)各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與相對(duì)原子質(zhì)量的比進(jìn)行觀(guān)察，取其最小者，設(shè)有機(jī)物分子中其原子個(gè)數(shù)為1，再進(jìn)行計(jì)算。

    設(shè)該有機(jī)物分子中N原子的個(gè)數(shù)為1，則

    M_r(有機(jī)物)==303.0＜500(符合題意)

    若該有機(jī)物分子中含有2個(gè)N原子，則M_r(有機(jī)物)=606＞500,不合題意。所以有機(jī)物分子中：

    N(C)==16.99≈17

    N(H)==20.99≈21

    N(O)==4.000

    故該有機(jī)物的分子式為C₁₇H₂₁O₄N。

答案：C₁₇H₂₁O₄N