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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。

快速解答:C 的質量 = CO₂ 質量 × 0.2729;H 的質量 = H₂O 質量 × 0.1119;O 以差值求得。0.2000 g 葡萄糖生成 0.2931 g CO₂ 與 0.1200 g H₂O,得到 CH₂O;若 M = 180.16 g/mol,則為 C₆H₁₂O₆。
其他分析得到的元素(樣品的質量 %)

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。

  1. C 的質量 = CO₂ 質量 × 12.011/44.009(每 g CO₂ 含 0.2729 g C)。
  2. H 的質量 = H₂O 質量 × 2.016/18.015(每 g H₂O 含 0.1119 g H)。
  3. 加上 N(由收集的 N₂ 或其他分析得到)及其他元素。
  4. O 的質量 = 樣品質量 −(C + H + 其他元素)。
  5. 將每個質量換算成莫耳數,並除以最小的莫耳數。
  6. 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。
  7. 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23456

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

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。

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