Question

科學上，1950年前還只能用化學方法確定有機物的結構。隨著科學的發(fā)展，1950年以后科學家將現(xiàn)代物理方法如X光衍射、光譜法等應用到化學上，給確定有機物的結構帶來了很大方便。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年才能將其結構確定下來，就是運用一定的物理方法。但它的分子式早在1904年就確定了出來。

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

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

試確定該有機物的分子式。

Answer 1

解析：方法1(實驗方法)：該有機物中N(C)∶N(H)∶N(O)∶N(N)=

=17∶21∶4∶1。

    設該有機物的分子式為(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。該有機物的分子式為C₁₇H₂₁O₄N。

    方法2(設“1”法)：對各元素質量分數(shù)與相對原子質量的比進行觀察，取其最小者，設有機物分子中其原子個數(shù)為1，再進行計算。

    設該有機物分子中N原子的個數(shù)為1，則

    M_r(有機物)==303.0＜500(符合題意)

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

    N(C)==16.99≈17

    N(H)==20.99≈21

    N(O)==4.000

    故該有機物的分子式為C₁₇H₂₁O₄N。

答案：C₁₇H₂₁O₄N