第5章 元素及官能团定量分析HPPT课件

R－OH + CH3MgI
R－OMgI + CH4
R－COOH + CH3MgI
R－COOMgI + CH4
9
5. 比色法
❖ 有些化合物能与某种试剂生成有颜色的产物，其 中有些可以用于比色测定（Ancient-visible； Nowadays-Vis.&Invis.）。
目视比色法
灵敏度差 眼睛对色差变化的分 辨率是多少？ppm
4
1. 酸碱滴定
如果酸性非常弱，样品基本上不溶于水， 怎么办？采取非水滴定，将样品溶解在
丁胺或者吡啶溶液中进行滴定。
① 当试样为羧酸或其它酸性化合物时，可选择适当的溶剂使样品溶解， 然后用标准碱滴定：
R-COOH + NaOH R-SO3H + NaOH
R-COONa + H2O R-SO3Na + H2O
2．温度的影响: T → 变色范围！如加热，须冷却后滴定.
例：甲基橙 18℃ 3.1～4.4
100℃ 2.5～3.7 灵敏度↓↓ 3．溶剂的影响: 极性→变色范围
注意！
4．滴定次序: 无色→有色，浅色→有色
6
例： 酸滴定碱 → 选甲基橙 碱滴定酸 → 酚酞
2. 氧化还原滴定
凡是化合物可以与氧化剂或还原剂定量进行反应的，均可选用适当 的还原剂和氧化剂测定该化合物。如：
❖ 用官能团反应来定量分析要求：
① 定量进行 ② 反应速度要足够快
能在几秒钟到几小时内完成
③ 能够通过测定生成物的量或
④
反应试剂消耗的量来求得试
生成物可以被仪器检测到， 或通过眼睛观察颜色变化看
样中官能团的含量。
到。或者可以得知标准试剂
的消耗量来计算官能团的量。
3
一、官能团定量分析的一般方法
1. 酸碱滴定 2. 氧化还原滴定 3. 水份测定法 4. 量气法 5. 比色法 6. 重量法
R C=O + NH2OH·HCl
R
R C=NOH + HCl + H2O R
⑤ 环氧化合物与酸定量地反应，则可用过量的酸与试样反应，然后
用碱滴定剩余的酸：
R-CH-CH－R’ + HCl
R-CH-CH-R’
O
OH Cl
1．指示剂的用量：尽量少加，否则终点不敏锐指示剂本身为弱酸
碱，多加增大滴定误差。
CH3－C O
O + H2O CH3－C
O
2CH3COOH
8
4. 量气法
① 烯烃、炔烃、硝基化合物、醛类等都能定量地发生催化加
氢反应，测定消耗的H2的体积可以计算样品的不饱和度：
R－CH=CH－R′+ H2 R－CH2CH2－R′
R－NO2 + 3H2
物能与格氏试剂反应，生成等 量的甲烷，测定甲烷的体积，可求活泼H的含量：
❖ 三种方法 ❖ (1) 沉淀法：沉淀法是重量分析法中的主要方法。该法将被测组分以
微溶化合物的形式沉淀出来，再过滤、洗涤、烘干或灼烧，最后称重， 计算其含量。
(2) 气化法：使试样中的被测组分挥 发逸出，根据试样重量的减轻计算 该组分的含量；或当该组分逸出时， 将它吸收，根据吸收剂重量的增加 计算该组分的含量。
② 当试样为胺类或其他碱性化合物时，可用标准酸直接滴定：
R-NH + HCl
RNH2·HCl
③ 测定羧酸衍生物时，则可先加入过量的碱进行皂化，反应后再用酸滴 定碱的消耗量。
RCOOR′+ NaOH
RCOONa + R’OH
5
④ 有些化合物与某个试剂反应后，析出等量的酸，这就可以用碱直
接滴定生成的酸。例如：
(3) 电解法：利用电解原理，使金属
离子在电极上析出，然后称重，求
得其含量。
12
重量分析对沉淀的要求
❖ 加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，过滤、洗涤后 将沉淀烘干或灼烧成适当的“称量形式”称重。沉淀形式 和称量形式可以相同或不同。
重量分析对称量形式的要求
❖ (1)称量形式必须有确定的化学组成，便于计算分析结果。 ❖ (2)称量形式必须十分稳定，不受空气中水份、CO2和O2等
① 不饱和化合物能与溴定量地发生加成反应：（过量的Br2可用碘量法测定）
R C=C
R
R′
+ Br2 R′
R R′ R－C－C－R′
Br Br
② α-二醇能与HIO4发生定量反应：（过量的HIO4也可用碘量法测定）
HH
R－C－C－R′+ HIO4
R-CHO + R’-CHO + HIO3 + H2O
OH OH
第二节 官能团定量分析
❖官能团定量分析是有机化合物系统分析的重要环节。 ❖目的和意义：
① 推知样品中官能团的百分含量或一个分子中所含该官能团的个数。 （结构测定）
② 通过混合样品中某已知结构化合物的某特征官能团的定量分析确 定样品中该官能团所代表化合物所占百分比。（检验产品纯度、 药品分析、化学反应研究）
的影响。 ❖ (3)称量形式的分子量要大，被测组分在称量形式中的含量
要小，提高分析的准确度。
13
复杂物质剖析中的重量法
❖ 有机化合物能与某种试剂定量地生成沉淀，生成物组成 恒定、性质稳定，则可用重量法进行测定。例如：
①醛、酮与2,4-二硝基苯肼反应生成的腙可用重量法测定：
抗感冒病毒主要成分
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况三
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
2
定量分析的注意事项
❖ 官能团分析是通过官能团之间的转化反应进行测 定的，所以要考虑到分子其余部分的结构对待测 官能团化学活性的影响。
参考：李玉莲，史永红，碘量法连续测定盐卤水中的澳、碘，
《内蒙古科技与经济》 2005 年第 9 期，p130－131。
7
3. 水份测定法
① 羰基化合物与羟胺盐酸作用，生成等量的水，用卡尔费 修试剂可测定生成的水量：
R C=O + NH2OH·HCl
R′
R
C=NOH + HCl + H2O R′
② 酸酐可与等量的水发生反应，也可以用卡尔费修试剂滴 定剩余的水量：
光电比色法 （滤光片分光）
紫外可见分光光度分析法 （光栅分光）
灵敏度高
10
4-氨基安替吡啉用于酚的含量测定
红或桔红色
1. 制备标准溶液 2. 绘制标准曲线，得到回归方程 3. 测量样品吸光度（or 透射率） 4. 根据方程计算样品浓度 5. 根据样品体积计算含量
11
6. 重量分析法
与其他组分分离后，被测组分转化为称量形式，然后采用称重测定 该组分的含量的测量方法。