内容正文:
讲师:李伟伟
研究有机化合物的一般方法(2)
选择性必修3《有机化学基础》
情境导入
你知道吗
分离、提纯
确定实验式
确定分子式
确定分子结构
蒸馏、萃取、重结晶等
元素定量分析
质谱法
波谱分析:
质谱、红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射谱
知识海洋
确定实验式——元素分析
01
含义
元素的定性、定量分析是用化学方法测定有机化合物的元素组成,以及各元素的质量分数。
02
原理
元素定量分析:
将一定量的有机物燃烧
定量测定
转化为简单的无机物
推算有机物各元素质量分数
计算有机物各元素原子最简整数比
确定实验式(最简式)
知识海洋
确定实验式——元素分析
李比希
李比希元素分析仪
现代元素分析仪
有机化合物的元素定量分析最早由德国化学家李比希(J·von Liebig,1803—1873)提出。其方法是:
仅含C、H、O元素的有机化合物
KOH浓溶液吸收
无水CaCl2吸收
CuO作氧化剂
氧化
生成的CO2
生成的H2O
△m1
△m2
计算有机物中C、H质量分数,剩余的就是O的质量分数
计算有机物实验式
李比希还建立了含氮、硫、卤素等有机化合物的元素定量分析方法,这些方法为现代元素定量分析奠定了基础。现在,元素定量分析使用现代化的元素分析仪分析的精确度和分析速度都达到了很高的水平。
应用探究
【例】某种含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%,试求该未知物A的实验式。
【解】(1)计算该有机化合物中氧元素的质量分数:
ω(O)=100%-52.16%-13.14%=34.70%
(2)计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比:
N(C):N(H):N(O)=
52.16%
12.01
13.14%
1.008
34.70%
16.00
:
:
=2:6:1
【答】该未知物A的实验式为C2H6O。
元素定量分析只能确定有机化合物分子中各组成原子的最简整数比,得到实验式。要确定它的分子式,还必须知道其相对分子质量。目前有许多测定相对分子质量的方法,质谱法是其中最精确、快捷的方法。
你知道吗
知识海洋
确定分子式——质谱法
质谱仪
测定方法:
少量样品
质谱仪用高能电子流等轰击
有机分子失去电子形成带正电荷的分子离子和碎片离子等
离子因质量、电荷不同,在电场和磁场中