内容正文:
组织建设
第一节 研究有机化合物的一般步骤和方法
(第2课时 元素分析和分子结构的鉴定 )
第一章 认识有机化合物
如:完全燃烧后,C生成 、H生成 、S生成 、
N生成 。(不能确定O元素是否存在)
1、元素分析
二、元素分析与相对分子质量的测定
(1)定性分析——化学方法确定有机物的元素组成
CO2
H2O
SO2
N2
(2)定量分析——确定有机物的实验式
李比希元素分析仪示意图
李比希
H2O
CO2
测定步骤(李比希法)
可以直接测出有机物中各元素原子的质量分数
——元素定量分析
现代元素分析仪
【小试牛刀】某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%,试求该未知物A的实验式。
(1) 先确定该有机物中各组成元素原子的质量分数
(2) 再求各元素原子的个数比
【思路点拨】
实验式:C2H6O
C:52.16%
O:34.70%
H:13.14%
思考:若要确定它的分子式,还需要什么条件?
2、相对分子质量的测定
质谱仪
(1)质谱法
用高能电子流轰击样品分子,使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量,它们在磁场的作用下到达检测器的时间因质量不同而先后有别,其结果被记录为质谱图。
①原理
②质荷比
分子离子或碎片离子的相对质量与其电荷的比值。
质荷比最大值就是该样品分子的相对分子质量。
未知物A的质谱图
依据质谱图:
未知物A的相对分子质量为46,根据M=n×[M (C2H6O)] 算出n=1,所以未知物A的分子式也是C2H6O 。
①M═m / n
②根据有机蒸气的相对密度D
D═M1 / M2
M═22.4L/mol ×ρg/L
(2)其他方法
③标况下有机蒸气的密度为ρg/L
【学与问】实验表明,许多咖啡和可乐饮料中含有兴奋性物质咖啡因。经实验测定,咖啡因分子中各元素的质量分数是: 碳49.5%,氢5.20%,氧16.5%,氮28.9%,其摩尔质量为194.1g/mol,你能确定它的分子式吗 ?
=4.125 : 5.2 : 1