燃燒分析計算器(實驗式)
簡而言之:燃燒分析計算器:由樣品質量及其生成的 CO₂ 與 H₂O 質量,求出 C、H、O 的質量、莫耳比、實驗式與分子式。完全免費,在網頁瀏覽器中執行,不需下載。
輸入樣品質量以及生成的 CO₂ 與 H₂O 質量。若有 N₂ 或其他元素的質量百分比也可一併輸入,並選擇剩餘部分為氧或氮。計算器會顯示各元素的質量、莫耳比、針對 1.33 或 1.5 等比例的自動倍數,若提供莫耳質量還會求出分子式。您也可以直接輸入百分組成。
其他分析得到的元素(樣品的質量 %)
其他元素
燃燒分析的原理
樣品在過量氧氣中燃燒,所有碳都變成 CO₂、所有氫都變成 H₂O,分別被捕集並秤重。由於有額外加入 O₂,化合物中的氧無法以此方式測得,因此以差值求出。
- C 的質量 = CO₂ 質量 × 12.011/44.009(每 g CO₂ 含 0.2729 g C)。
- H 的質量 = H₂O 質量 × 2.016/18.015(每 g H₂O 含 0.1119 g H)。
- 加上 N(由收集的 N₂ 或其他分析得到)及其他元素。
- O 的質量 = 樣品質量 −(C + H + 其他元素)。
- 將每個質量換算成莫耳數,並除以最小的莫耳數。
- 若比例的小數部分約為 .5、.33、.25、.2 或 .17,將所有比例乘以 2、3、4、5 或 6,再四捨五入。
- 分子式 =(實驗式)× n,其中 n = 莫耳質量 ÷ 實驗式量。
| 比例的小數部分約為 | .5 | .33 或 .67 | .25 或 .75 | .2, .4, .6, .8 | .17 或 .83 |
|---|---|---|---|---|---|
| 乘以 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
使用的原子量:C 12.011、H 1.008、N 14.007、O 15.999、S 32.06、Cl 35.45、Br 79.904、P 30.974、F 18.998。
範例解析
葡萄糖
0.2000 g 燃燒生成 0.2931 g CO₂ 與 0.1200 g H₂O。
C = 0.0800 g,H = 0.0134 g,O = 0.2000 − 0.0934 = 0.1066 g。莫耳數:C 0.00666、H 0.0133、O 0.00666,比例 1 : 2 : 1。
CH₂O;若 M = 180.16,則為 C₆H₁₂O₆
維生素 C(乘以 3)
1.000 g 生成 1.500 g CO₂ 與 0.409 g H₂O。
C 0.4094 g、H 0.0458 g、O 0.5449 g。莫耳數 0.0341 : 0.0454 : 0.0341 = 1 : 1.33 : 1,乘以 3。
C₃H₄O₃;若 M = 176.1,則為 C₆H₈O₆
尿素(含氮)
0.3000 g 生成 0.2198 g CO₂、0.1800 g H₂O 與 0.1399 g N₂。
C 0.0600 g、H 0.0201 g、N 0.1399 g,以差值求得 O 0.0800 g。比例 1 : 4 : 2 : 1。
CH₄N₂O
碳氫化合物(JEE 題型)
0.4300 g 碳氫化合物生成 1.3175 g CO₂ 與 0.6292 g H₂O。M = 86.18 g/mol。
C 0.3596 g、H 0.0704 g(總和 0.4300 g,因此不含 O)。比例 C : H = 1 : 2.33,乘以 3。
C₃H₇,分子式 C₆H₁₄(己烷)
由百分組成
某化合物含 54.5% C 與 9.1% H,其餘為 O。M = 88 g/mol。
O = 36.4%。100 g 中的莫耳數:C 4.54、H 9.03、O 2.28。比例 2 : 4 : 1。
C₂H₄O;分子式 C₄H₈O₂
檢查是否含氧
若 C + H 的總和等於樣品質量,就不含氧。若不足,差額即為氧(或您未測定的其他元素)。
選擇「無」可查看有多少質量未被計入。
質量平衡可判斷是否含 O
常見錯誤
- 忘了 H₂O 中的 2。每個 H₂O 含兩個 H 原子:H 的莫耳數 = 2 × H₂O 的莫耳數。
- 過早四捨五入。在求出最終比例前,至少保留四位有效數字。把 1.33 捨入成 1 會得到錯誤的化學式。
- 把 1.5 捨入成 2。比例接近 x.5 表示要全部乘以 2,而不是四捨五入。
- 直接由產物測定 O。CO₂ 與 H₂O 中的 O 有一部分來自供應的 O₂。O 一律以差值求得。
- 混淆實驗式與分子式。實驗式是最簡比例,需要莫耳質量才能求出分子式。
- 百分比總和不是 100。差距很大通常表示漏了某個元素(常是 O)或打錯字。
找到化學式了嗎?在免費的線上化學結構編輯器 MolDraw 中畫出可能的結構,並檢查其莫耳質量。
開啟 MolDraw 編輯器常見問題
如何由燃燒分析求實驗式?
將 CO₂ 的質量換算成 C 的克數(× 12.011/44.009),H₂O 的質量換算成 H 的克數(× 2.016/18.015),O 以差值求得。將各元素換算成莫耳數,除以最小者,必要時乘上倍數成為整數。
為什麼氧要以差值求得?
樣品是在額外通入的氧氣中燃燒,因此 CO₂ 與 H₂O 中的 O 原子有一部分來自 O₂。從樣品質量扣除 C、H 與其他元素的質量,才是化合物原本所含的氧。
莫耳比是 1.5 或 1.33 時怎麼辦?
將所有比例乘以同一個小整數:.5 乘 2,.33 或 .67 乘 3,.25 或 .75 乘 4,.2 乘 5,.17 乘 6。1 : 1.33 就變成 3 : 4。
如何求分子式?
將莫耳質量除以實驗式量,得到整數 n,再把每個下標乘以 n。CH₂O(30.03 g/mol)且 M = 180.16 g/mol 時,n = 6,得 C₆H₁₂O₆。
氮是如何測定的?
杜馬法將氮收集為 N₂ 氣體,由其質量(或體積)得到 N 的質量。凱氏定氮法則將 N 轉換為 NH₃ 後滴定,得到百分比。兩者擇一輸入即可;計算器之後會以差值處理 O。
可以改輸入百分組成嗎?
可以。切換到百分組成,輸入百分比並將 O 留空,即會以差值填入。計算器會把百分比視為 100 g 樣品中的克數。
相關化學工具
最後更新: