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《元素分析與相對分子質(zhì)量測定.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第四節(jié)研究有機化合物的一般步驟和方法有機物（不純）有機物（純凈）分離提純研究有機化合物的一般步驟確定實驗式元素定量分析確定分子式測定相對分子質(zhì)量確定結(jié)構(gòu)式化學(xué)性質(zhì)波譜分析蒸餾重結(jié)晶萃取二、元素分析與相對分子質(zhì)量的測定1.元素分析：定性分析——有機物的組成元素分析；定量分析——分子內(nèi)各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)原理：將一定量的有機物燃燒，分解為簡單的無機物，并作定量測定，通過無機物的質(zhì)量推算出組成該有機物元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后計算出該有機物分子所含元素原子最簡單的整數(shù)比，即確定其實驗式（又稱為最簡式）“李比希氧化產(chǎn)物吸收法”的原理：取
2、定量含C、H（O）的有機物加氧化銅氧化H2OCO2用無水CaCl2吸收用KOH濃溶液吸收得前后質(zhì)量差得前后質(zhì)量差計算C、H含量計算O含量得出實驗式[例1]5.8g某有機物完全燃燒，生成CO213.2g,H2O5.4g該有機物含有哪些元素?含碳3.6g(0.3mol)含氫0.6g(0.6mol)含氧1.6g(0.1mol)能否確定含有氧?如何確定?能否確定該有機物的分子式?實驗式和分子式有何區(qū)別?C3H6O某有機物的燃燒產(chǎn)物只有CO2和H2O，如何判斷該有機物中是否含有氧元素？【思考·提示】首先求出產(chǎn)物CO2中碳元素的質(zhì)量及H2
3、O中氫元素的質(zhì)量，然后將C、H的質(zhì)量之和與原來有機物的質(zhì)量進(jìn)行比較，若兩者相等，則原有機物只由碳和氫兩種元素組成，否則原有機物的組成里含有氧元素。思考[例2]某含C、H、O三種元素的未知物A，經(jīng)燃燒分析實驗測定該未知物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.16%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.14%。（P20）（1）試求該未知物A的實驗式（分子中各原子的最簡單的整數(shù)比）。（2）若要確定它的分子式，還需要什么條件？1、歸納確定有機物分子式的步驟是什么？[方法一]有機物的分子式←有機物的實驗式和相對分子質(zhì)量原子個數(shù)的最簡整數(shù)比C2H6O2、相對分子質(zhì)量的測
4、定——質(zhì)譜法原理：用高能電子流轟擊樣品，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子，在磁場的作用下，由于它們的相對質(zhì)量不同而使其到達(dá)檢測器的時間也先后不同，其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。乙醇的質(zhì)譜圖相對豐度(RA)——以圖中最強的離子峰(基峰)高為100％，其它峰的峰高則用相對于基峰的百分?jǐn)?shù)表示。29CH3CH2+CH2=OH+CH3CH=OH+CH3CH2OH+100%060%20%503020質(zhì)荷比最大的數(shù)據(jù)表示未知物A的相對分子質(zhì)量。[例2]．2002年諾貝爾化學(xué)獎獲得者的貢獻(xiàn)之一是發(fā)明了對有機物分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜法。其
5、方法是讓極少量的（10－9g）化合物通過質(zhì)譜儀的離子化室使樣品分子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子。如C2H6離子化后可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……，然后測定其質(zhì)荷比。某有機物樣品的質(zhì)荷比如右圖所示（假設(shè)離子均帶一個單位正電荷，信號強度與該離子的多少有關(guān)），則該有機物可能是A甲醇B甲烷C丙烷D乙烯?（二）分子結(jié)構(gòu)的測定結(jié)構(gòu)式（確定有機物的官能團）分子式推測可能的官能團寫出可能的同分異構(gòu)體利用官能團的特征性質(zhì)，通過化學(xué)實驗確定。當(dāng)化合物結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時，若用化學(xué)方法，時間長、浪費試劑，因此科學(xué)上常常需要采取一些物
6、理方法。與鑒定有機物結(jié)構(gòu)有關(guān)的物理方法有質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振譜等。四、分子結(jié)構(gòu)的鑒定1．紅外光譜法(1)作用：初步判斷某有機物中含有何種化學(xué)鍵或官能團。(2)原理：不同的官能團或化學(xué)鍵不同，在紅外光譜圖中處于不同的位置。吸收頻率2．核磁共振氫譜(1)作用：測定有機物分子中氫原子的和。(2)原理：處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子在譜圖上出現(xiàn)的，而且吸收峰的面積與成正比。(3)分析：吸收峰數(shù)目＝，吸收峰面積比＝。類型數(shù)目位置不同氫原子數(shù)氫原子種類氫原子數(shù)目比[練習(xí)1]有一有機物的相對分子質(zhì)量為74，確定分子結(jié)構(gòu)，請寫出該分子的結(jié)構(gòu)簡
7、式C—O—C對稱CH3對稱CH2CH3CH2OCH2CH32．在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，其氫原子數(shù)之比為3∶2的化合物是()答案：D為測定某有機化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實驗：(一)分子式的確定：(1)將有機物A置于氧氣流中充分燃燒，實驗測得：生成5.4gH2O和8.8gCO2，消耗氧氣6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)比是________。(2)用質(zhì)譜儀測定該有機化合物的相對分子質(zhì)量，得到如圖①所示質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量為________，該物質(zhì)的分子式是________。(3)根據(jù)價鍵理論，預(yù)測A的可能
8、結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式_____________________________。例2(二)結(jié)構(gòu)式的確定：(4)核磁共振氫譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值(信號)，根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如：甲基氯甲醚(Cl—CH2—O—CH3)有兩種
