有机物组成和结构的研究

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李比希法模拟图
Baidu Nhomakorabea
——碳、氢元素 的分析法(氧化 法或李比希法)
元素分析仪
2、有机物分子式的确定
(1)最简式法:
最简式又称实验式,指有机物中所含元素原子个数的最简 整数比。与分子式在数值上相差n倍
根据有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比),求 出该有机物的最简式,再根据其相对分子质量求n的值,即可 确定分子式。
分子式
例1:充分燃烧0.10mol气态烃,生成0.40molCO2,0.30molH2O。
求此烃分子式
C4H6
归纳 确定有机化合物分子式的三种常用方法
1、由物质中各原子(元素)的质量分数→求出该物质中各原
子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式 → 有机物分
子式
——课本例1
2、直接根据相对分子质量和元素的质量分数求分子式
结构式 (有哪些官能团)
然后要知道这些元素的含量 (质量分数或物质的量)
定量测定
求出n值
有机物的性质
测出相对分子质量M
确定有机物结构简式的一般步骤
组成元素 有机物
定量
分子式
基团
连接方式
定量
结构式
二、元素分析与相对分子质量的测定
1、元素分析:
定性分析—— 有机物中组成元素种类的确定
定量分析——分子内各元素原子的质量分数
分析方法
(1)最早:李比希氧化产物吸收法(燃烧法) 现代元素分析法
数据经处理后即可确定有机物的实验式(最简式)。
在日常生活中,我们经常见到有机物燃烧。有机物燃烧的 产物能给我们提供哪些有机物组成方面的信息?
得到有机物的组成元素
⑴李比希燃烧法
一般来说,有机物完全燃烧后,各元素对应的产物为C→ _CO_2 ,H→_H2_O ,Cl →_H_Cl 。
1、归纳确定有机物分子式的步骤是什么?
[方法一]有机物的分子式 ←原子个数的最简整数比(实验式)
相对分子质量
标况密度 (或相对密度)
相对分子质量
有机物中各元素原子 的质量分数或质量比
最简式
最简式 的式量
分子式
有机物相对分子质量的确定
1.标态密度法:
根据标准状况下气体的密度,求算该气体的相对分子质量: M=22.4×ρ
练习、9.2g某有机物A在过量氧气中完全燃烧后,将生成的产 物先通过浓硫酸增重7.2g,后通过碱石灰增重13.2g,剩余气 体只有氧气。又知,测得该化合物的蒸气对乙醇的相对密度是 2,求该化合物的分子式。
C3H8O3
小结:研究有机化合物的一般步骤和方法
步骤
方法
分离、提纯
蒸馏 重结晶 萃取
元素定量分析 确定实验式
有机物与无机物具有不同的性质,有机物普遍具有的共性:
1、难溶于水,易溶于有机溶剂; 2、熔、沸点较低,容易燃烧,受热易分解; 3、反应速率较慢,副反应较多。
有机化合物的研究步骤:
有机物(纯净。设为[(AxBy)n])
首先要确定有机物中含 有哪些元素—A、B
确定分子式[(AxBy)n]
(定性分析)
确定最简 式:AxBy
如烃的最简式的求法为:
N(H) N(C)
碳的质量分数 12
氢的质量分数
a
最简整数比
b
1
所以最简式为CaHb,则分子式为(CaHb)n, n=M/ (12a+b) (M 为烃的相对分子质量,12a+b为最简式的式量)
例:某含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测定该 未知物中碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。 (P20)(1)试求该未知物A的实验式(分子中各原子的最简单 的整数比)。 (2)若要确定它的分子式,还需要什么条件? C2H6O
测定相对分子质量 确定分子式
波谱分析 确定结构式
如:某有机物完全燃烧后,若产物只有CO2和H2O ,其组成元

肯定有C、H可能有O

欲判断该有机物中是否含氧元素:设有机物燃烧后CO2中碳
元素的质量为m(C),H2O中氢元素质量为m(H)。若 m(有机物)>m(C)+m(H)→有机物中含有氧元素 m(有机物)=m(C)+m(H)→有机物中不含氧元素
例如:(1)碳的氧化物(CO,CO2), (2)碳酸及其盐(H2CO3,Na2CO3,NaHCO3) (3)氰化物(HCN、NaCN), (4)硫氰化物(KSCN), (5)简单的碳化物(SiC)等。 (6)金属碳化物 ( CaC2 )等 (7)氰酸盐( NH4CNO )等,
尽管含有碳,但它们的组成和结构更象无机物,所以将它 们看作无机物。
⑵其它常见的元素测定方法
①钠融法:可定性确定有机物中是否存在N、Cl、Br、S等元素 ②铜丝燃烧法:可定性确定有机物中是否存在卤素(火焰为绿 色)。 ③元素分析仪;可同时对C、H、O、S等多种元素进行分析。
最早测定有机化合物中碳氢元素质量分数 1831年李比希利用氧化铜在高温条件下 氧化有机物生成二氧化碳和水,然后分 别用高氯酸镁和烧碱石棉吸收水和二氧 化碳,测定出碳和氢的质量分数。
1mol物质中各原子(元素)的质量除以原子的摩尔质量→ 1mol物质中的各种原子的物质的量→知道一个分子中各种原子 的个数 → 有机物分子式
3、对只知道相对分子质量的范围的有机物,要先通过估算求相 对分子质量,再求分子式
练习、吗啡是严格查禁的毒品。吗啡的组成中,碳元素的质量 分数为71.58%,氢元素的质量分数为6.67%,氮元素的质量分数 为4.91%,其余为氧元素。已知吗啡的相对分子质量不超过300, 则吗啡的相对分子质量为______,28吗5 啡的分子式为___________。 C17H19O3N
2.相对密度法:
根据气体A相对于气体B的相对密度,求算该气体的相对分子质
量:MA=D×MB 3.混合物的平均相对分子质量:
M = m总 n总
2、有机物分子式的确定
2.直接法(物质的量法)
直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量,即可确 定分子式。
标况密度 (或相对密度)
相对分 子质量
1mol有机物中元 素原子各多少摩
第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法
二、元素分析与相对分子质量的测定
学习目标: 1、掌握有机化合物定性分析和定量分析的基本方法 2、了解鉴定有机化合物结构的一般过程与数据处理方法
学习重点: 有机化合物组成元素分析与相对分子质量的测定方法;分
子结构的鉴定
问题:什么叫有机化合物?
定义:_绝__大__多__数__含__碳__的__化_合物 称为有机物.
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