元素分析与相对分子质量的测定 李灵芝.ppt

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1、第二章分子结构与性质第4节研究有机化合物的一般步骤和方法第一章认识有机化合物1、元素分析：定性分析——用化学方法鉴定有机物的元素；如燃烧后C生成，H生成，Cl生成.定量分析——一定量有机物燃烧，分解为简单无机物，通过无机物的质量推算有机物元素原子个数的最简比(最简式)李比希氧化产物吸收法现代元素分析法分析方法CO2H2OHCl二、元素分析与相对分子质量的确定元素分析仪现代元素分析法：“李比希元素分析法”取定量含C、H（O）的有机物加氧化铜氧化H2OCO2用无水CaCl2吸收用KOH浓溶液吸收得前后质量差得前后

2、质量差计算C、H含量计算O含量得出实验式【例题】某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定A中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%，求A的实验式。C2H6O例25.8g某有机物完全燃烧，生成CO213.2g,H2O5.4g.含有哪些元素?实验式?C3H6O若要确定它的分子式，还需要什么条件？1、确定相对分子质量的常见方法：三、测定相对分子质量（1）M=m/n（2）根据有机物蒸气的相对密度D，M1/M2=D（3）标况下有机蒸气的密度为ρg/L，M=22.4L/mol▪ρg/L（4）混合

3、气体的平均相对分子质量M=M1w1％+M2w2％原理：用高能电子流轰击分子，使其失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子，带正电荷的分子离子和碎片离子具有不同相对质量，它们在磁场下到达检测器的时间不同，结果被记录为质谱图。2、质谱法（MS）（精确、微量、快捷测定相对分子质量）质荷比：分子离子或碎片离子的相对质量与其电荷的比值分子离子的质荷比最大，质荷比最大值就是未知物的相对分子质量相对丰度(RA)——图中最强的离子峰(基峰)高为100％，其它峰高则用相对于基峰的百分数表示。1、2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献

4、之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。某有机物样品的质荷比如下图所示则该有机物可能是A甲醇B甲烷C丙烷D乙烯√四、确定有机化合物的分子式（1）实验式法：由相对分子质量和实验式→有机物分子式例题2：实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%、含氢20%，求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。答案：实验式是CH3，分子式是C2H6例3、某有机物的结构确定：①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%,

5、其实验式是（）。C4H10O例3、某有机物的结构确定：①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%,则其实验式是（）。②确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为（），分子式为（）。C4H10O74C4H10O（2）直接法：根据1mol物质各原子的质量→1mol物质中的各原子的物质的量→有机物分子式[练习1]P21的“学与问”吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.91%、其余为O。已知

6、其分子量不超过300。试求：⑴吗啡的分子量；⑵吗啡的分子式。练习：课本23练习：蓝本14（4）商余法未知物A的分子式为C2H6O，其结构式？1、红外光谱（IR）①原理：有机物中组成化学键和官能团的原子处于不断振动状态，振动频率与红外光的振动频谱相当。当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、官能团可发生振动吸收，不同的化学键、官能团吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同位置。五、波谱分析——确定结构式②用途：红外光谱可推知有机物含有的化学键和官能团C2H6O的红外光谱结论：A中含有O-H、C-O、C-H下图是分

7、子式为C3H6O2的有机物的红外光谱谱图,该有机物的结构简式为：①原理：用电磁波照射氢原子核，不同的等效氢共振时吸收电磁波的频率不同，核磁共振仪记录的谱图中吸收峰位置不同，吸收峰面积也不同。2、核磁共振氢谱（HNMR）吸收峰个数＝氢原子种类吸收峰面积比（强度之比）＝不同氢原子个数比②用途：推知氢原子种类和不同种氢原子的数目比。A的结构为：可以推知未知物A分子C2H6O有3种不同类型的氢原子及它们的数目比为3：2：1【练习】有一有机物的相对分子质量为74，确定分子结构，请写出该分子的结构简式C—O—C对称CH3对

8、称CH2CH3CH2OCH2CH3【练习】一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C＝O的存在，核磁共振氢谱列如下图：该有机物的可能的结构简式：CH3CH=CHCHO四种峰的面积比是：1：1：1：3