Question

科学上，1950年前还只能用化学方法确定有机物的结构。随着科学的发展，1950年以后科学家将现代物理方法如X光衍射、光谱法等应用到化学上，给确定有机物的结构带来了很大方便。1892年以前就能从植物曼陀丹中分离得到的一种生物碱——东莨菪碱（麻醉剂），直到1951年才能将其结构确定下来，就是运用一定的物理方法。但它的分子式早在1904年就确定了出来。

已知麻醉药物东莨菪碱是一种纯净物，其相对分子质量小于500，只含C、H、O、N四种元素，各元素的质量分数如下表：

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

试确定该有机物的分子式。

Answer 1

解析：方法1(实验方法)：该有机物中N(C)∶N(H)∶N(O)∶N(N)=

=17∶21∶4∶1。

    设该有机物的分子式为(C₁₇H₂₁O₄N)_n(n=1,2,3…),则(12×17+1×21+16×4+14×1)×n＜500。由于n=1,2,3…,所以n=1。该有机物的分子式为C₁₇H₂₁O₄N。

    方法2(设“1”法)：对各元素质量分数与相对原子质量的比进行观察，取其最小者，设有机物分子中其原子个数为1，再进行计算。

    设该有机物分子中N原子的个数为1，则

    M_r(有机物)==303.0＜500(符合题意)

    若该有机物分子中含有2个N原子，则M_r(有机物)=606＞500,不合题意。所以有机物分子中：

    N(C)==16.99≈17

    N(H)==20.99≈21

    N(O)==4.000

    故该有机物的分子式为C₁₇H₂₁O₄N。

答案：C₁₇H₂₁O₄N