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文檔簡介

有機分析

第一節(jié)概述第二節(jié)有機物的鑒定第三節(jié)有機元素定量分析第四節(jié)有機官能團定量分析有機分析

第一節(jié)概述☆對象☆方法☆特點☆一般步驟☆基本計算有機分析

第一節(jié)概述☆對象-----有機化合物

☆方法-----化學分析方法---利用物質的化學性質,通過化學反應對物質進行分析

-----物理分析方法---利用物質的物理和物理化學性質進行分析

有機分析

第一節(jié)概述☆特點★有機物的溶解性★有機物的反應★官能團的特殊性和分子的整體性有機分析

第一節(jié)概述☆特點1★有機物的溶解性※難溶于水---有機物大多數(shù)是極性不強或非極性的共價鍵化合物只有極少數(shù)分子是較小的離子型或極性較強的有機化合物可溶于水※

易溶于有機溶劑中---由于有機物的分子結構又極復雜,相互之間相差很大,所以它們即使在同一種溶劑中溶解性也各不相同※水的影響---水對有機物的分析常有干擾,所以所用溶劑中有水須除去有機分析

第一節(jié)概述☆特點2★有機物的反應※分子之間反應※可逆性※反應速度慢※副反應多分析時要嚴格遵守操作規(guī)程有機分析

第一節(jié)概述☆特點3★官能團的特殊性和分子的整體性※官能團作用---根據(jù)特性可進行定性定量※官能團反應活性---同一官能團在不同有機化合物中有所不同※鑒定試劑的特效性---差有機分析第一節(jié)概述☆一般步驟★初步試驗---觀察試樣的物態(tài)、顏色、氣味、酸堿性★灼燒試驗---觀察火焰顏色、有無殘渣及殘渣的性質★物理常數(shù)測定---特征的物理性質,如熔點、沸點、密度、折光率、比旋光度、粘度★元素定性---一般只鑒定有機物中的氮、硫、鹵素等,若灼燒試驗有殘渣需再做金屬的鑒定,有機物中的碳、氫、氧元素一般不進行定性鑒定。★分組試驗---對有機物在幾種試劑中的溶解行為來判別試樣應屬于那一類物質★官能團的檢驗---進一步確定試樣可能是那類物質★查閱文獻---熔點、沸點等性質在手冊中可查到具有這樣性質物質,可能是那幾種,縮小范圍★衍生物的制備---通過衍生物的制備進一步確準是何種有機物★元素定量分析及分子量測定---獲得各種元素的百分含量,可得被鑒定化合物的化學式,測定分子量,可得到被鑒定化合物的分子式。

★官能團定量分析---測定某官能團在分子中的含量,可確定一個分子中含有幾個某種官能團有機分析

第一節(jié)概述☆基本計算★物質的質量(m),摩爾量(M)和物質的量(n)之間的關系:

m=nMm、M、n常用的單位,m為g,M為g/mol,n為mol?!镔|的量的濃度,又稱摩爾濃度,用Ci表示,下標i表示組成物質的基本單位,而在有機分析中常用有機物的一個分子作為一個基本單元,C的單位是mol/L。

◎滴定劑與被測物之間物質的量之間的關系例反應aA+bB=cC+dD,如:B是被測物,A是試劑,a和b是反應時A和B物質的量之比,如下式:◆被測物在試樣中質量分數(shù)的計算:如含被測物B的試樣的質量為m(g),試樣中含B為的質量mB(g),在試樣中的質量分數(shù)為:有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗☆物理常數(shù)的測定☆元素定性分析☆溶解度分組試驗☆官能團的鑒定有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗★物態(tài)的觀察★觀察顏色★氣味★酸堿性與水分★灼燒試驗有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗1◎可以初步判斷有機化合物的范圍◎要注意灼燒時有機物可能放出有毒氣味,小心中毒,也可能發(fā)生爆炸要加強防護。★物態(tài)的觀察有機化合物的物態(tài)與結構及組成有一定關系:※鏈烴,隨分子量的增加,物態(tài)由氣態(tài)到液態(tài),高級的鏈烴是固態(tài)※觀察它是晶形的,還是無定形的※是晶體,應注意試樣是由一種還是由幾種晶體組成以及這些晶體的形狀有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗2★觀察顏色※大多數(shù)有機化合物是無色※分子中有大的共軛體系的有機物都有有色※分子中有生色團,如:硝基、亞硝基及偶氮基、醌※有些有機物本身無色,顏色是因化合物中的微量雜質,或化合物放置在空氣中被氧化造成的,如苯酚有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗3★氣味

具有特征氣味的有機物

氣味化合物刺激氣味酰氯、氯化芐、-氯乙酸等苦澀仁味硝基苯類香味低級酯類、苯甲醛、芐腈等蒜臭味乙硫醚、大蒜素惡臭味硫醇、硫酚、異腈等腐腥味胺類※在嗅有機物氣味時一定要注意不能猛吸,小心中毒有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗4★酸堿性與水分※有機化合物的酸堿性一般都較弱※溶于水的,可用pH試紙檢驗其水溶液的酸堿性※不溶于水的可用酸及堿來檢驗※水分會干擾有機物的分析有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗5★灼燒試驗※將有機物加熱,觀察其在逐漸升溫的過程中的現(xiàn)象※升華---※熔化---※沒有熔化就分解---※燃燒過程的現(xiàn)象(如火焰的顏色、氣味進行鑒別)※燃燒后有無殘渣(灼燒過程中揮發(fā)出來的物質及殘渣進行鑒別)◎要注意灼燒時有機物可能放出有毒氣味,小心中毒,也可能發(fā)生爆炸要加強防護有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆初步試驗5★灼燒試驗

有機物在燃燒時火焰顏色

化合物種類顏色特征芳香族及鹵代化合物黃色火焰,有黑煙低級飽和脂肪烴略帶黃色火焰,幾乎無色含氧化合物幾乎無色或淡藍火焰多元鹵代化合物不接觸火焰時化合物不燃燒,直接接觸火焰產(chǎn)生帶煙火焰

灼燒殘渣鹽類殘渣中的金屬離子殘渣的成份羧酸鹽堿金屬及堿土金屬離子碳酸鹽及氧化物酚鹽Al,Si及其它三、四價離子氧化物磺酸鹽堿金屬、堿土金屬及其它二價離子硫酸鹽有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆物理常數(shù)的測定★物理常數(shù)是表示物質物理性質的特征常數(shù)★物理常數(shù)指物質的沸點、熔點、密度、折射線、比旋光度等★物理常數(shù)可用來判別樣品可能是什么物質,樣品的純度如何如何測定及應用已在中級工中介紹過有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆元素定性分析鑒定試樣中除碳、氫、氧以外的元素,如氮、硫、鹵素、磷等非金屬元素和金屬元素★試樣分解方法---鈉熔法★硫的鑒定★氮的鑒定★硫和氮共存時的鑒定★氯、溴、碘的離子鑒定★氟的鑒定有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆元素定性分析1★試樣分解方法---鈉熔法※在小管中加入少量已吸干煤油并去除氧化層的金屬鈉加熱后再加入少量試樣和鈉混合熔融等反應結束后,趁熱將試管放入盛有蒸餾水的小燒杯中試管破裂燒杯中的水溶解試管中的熔融物,溶液應是無色的,如有色應重做,在反應中有機物中的鹵素、氮、硫轉變成鹵化鈉、氰化鈉和硫化鈉,如在試樣中含有氮和硫且如鈉量較少時也可能生成硫氰化鈉?!磻接袡C物含(C、H、O、N、S、X等)NaCN,Na2S(NaCNS)NaX,NaOH等※某些含氮化合物在鈉溶法中不形成NaCN,轉變成N2或NH3逸出,這類化合物可用氧瓶燃燒法※有些有機物遇到熱的鈉蒸汽會發(fā)生爆炸,應注意安全

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆元素定性分析2★硫的鑒定※醋酸鉛法◎將鈉熔法所得溶液常稱鈉溶液用稀HAc酸化后再加入Pb(Ac)2得棕至黑色沉淀表明有硫存在?!蚍磻剑篘a2S+Pb(Ac)22NaAc+PbS

黑色◎也可將溶液加熱用Pb(Ac)2試紙反應生成黑色或棕色的PbS※亞硝基鐵氰化鈉法◎在鈉溶液中加入新配制的Na2[Fe(CN)5NO]如有紫色或深藍色出現(xiàn)表示有硫存在,反應很靈敏◎反應式:NaS+Na2[Fe(CN)5NO]Na4[Fe(CN)5NOS]紫色或深藍◎在酸性條件下上述反應不能發(fā)生有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆元素定性分析3★氮的鑒定※普魯士藍法◎方法:將鈉溶液調(diào)節(jié)到pH=13加入FeSO4和KF溶液加熱煮沸30s在熱溶液中用稀

H2SO4酸化生成藍色沉淀表示有氮◎反應式:6NaCN+FeSO4Na4[Fe(CN)6]+NaSO43Na4[Fe(CN)6]+2Fe2(SO4)3Fe4[Fe(CN6)]3+6Na2SO4※醋酸銅-聯(lián)苯胺法◎方法:鈉溶液用稀HAc酸化后加入新配制的醋酸銅-聯(lián)苯胺溶液,有藍色環(huán)或藍色沉淀生成表示有氮存在◎反應式:◎反應必須有CN-存在有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆元素定性分析4★硫和氮共存時的鑒定※硫氮共存時,如鈉熔法鈉量不足會生成CNS-

※方法:鈉溶液用稀HCl酸化加入FeCl3出現(xiàn)紅色表示有CNS-存在※反應式:3NaCNS+FeCl3

3NaCl+Fe(CNS)3血紅色有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆元素定性分析5★氯、溴、碘的離子鑒定※AgNO3法:Cl-、Br-、I-離子在硝酸銀溶液中可能成AgCl白色,AgBr淺黃,AgI黃色沉淀※AgF溶于水不能用此法鑒定※CN-和S2-會干擾應先除去,可將溶液以稀HNO3酸化并煮沸除去◎氯離子的鑒定:將AgCl、AgBr、AgI沉淀的混合物加入飽和(NH4)2CO3溶液,其水解出來的NH3和AgCl反應生成Ag(NH3)2+配離子溶解而AgBr、AgI不溶反應反應式:NH4++H2O←→NH3+H3O+AgCl+2NH3←→Ag(NH3)2+Cl-◎溴和碘的鑒定:取鈉溶液調(diào)節(jié)成酸性加入CCl4逐滴加入氯水,如CCl4層出現(xiàn)紫紅色表示有碘,繼續(xù)滴加氯水如紫紅色褪去CCl4層呈棕色或黃色有溴反應式:Cl2+2I-

2Cl-+I2(紫紅色)Cl2+2Br-

2Cl-+Br2(棕)5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3(無色)有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆元素定性分析6★氟的鑒定※方法:在酸性條件下F-與紅紫色為鋯-茜配位化合物反應茲紅色轉變?yōu)檐缢氐狞S色表示有F-

※反應式:

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★分組系統(tǒng)★溶解度試驗的步驟和物質的溶解性與分子結構的關系有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★分組系統(tǒng)※作用---從有機物在某些試劑中溶解性,從而獲得一些未知物的結構、組成及特性方面信息縮小鑒定范圍。從試樣的極性的情況和試樣的酸堿性從而可了解試樣中存在的主要官能團的情況※依據(jù)---溶解度分組法依據(jù)有機物在某些極性、非極性、酸性或堿性溶劑中的溶解行為※分組程序---見下表有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★分組系統(tǒng)※分組程序---有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗可以得到三個信息:1、初步明確是否有極性官能團存在,并知道該官能團極性大小,如烴類不溶于水2、通過在某些溶劑中的溶度試驗,可初步推測官能團的類別,如苯甲酸不溶于水,但被NaOH溶液轉化成鹽而溶于水;一個不溶于水而溶于稀堿的未知樣品,有力表明了酸性官能團存在3、對有機物的相對分子量以及C原子數(shù)的多少作出一定判斷,如許多單官能團的化合物中,少于五個C的同系物是水溶性的,較高C數(shù)的不溶于水有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟※方法---溶解度試驗是有機物質在溶劑中,溶解的標準是30mg溶質能否溶于1ml溶劑中※溶解判斷---溶質和溶劑發(fā)生作用則不論沉淀是否消失,溶質和溶劑是否形成均勻的溶液,一律認為是溶解※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟

1※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

◎在水中的溶解性◎在乙醚中的溶解度試驗◎在5%NaOH溶液中的溶解性◎在5%NaHCO3中的溶解性◎在5%鹽酸溶液中的溶解性◎做完5%的鹽酸試驗后以下的試驗要參考元素定性分析的結果◎在冷的濃硫酸中的溶解性有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟

2※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

◎在水中的溶解性◆方法---取30mg試樣加入到1ml水中并振蕩2min后仔細觀察如溶液是澄清的,表示試樣溶于水◆結果分析---●含有氧或氮的官能團都能使分子產(chǎn)生極性與水易形成氫鍵●一般分子中碳原子數(shù)在5個以下,并具有一個極性官能團的有機物能溶于水●分子中碳原子數(shù)相同,而支鏈增多溶解性會增大●硝基苯的極性比苯胺、苯酚的極性大,但在水中的溶解性都小于苯胺、苯酚●具有二個極性官能團的分子本身因形成了分子內(nèi)或分子間的氫鍵,影響了與水分子形成鍵的能力,如對苯二酚、鄰羧基苯甲醛的水溶性都小于苯酚有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟3

※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

◎在乙醚中的溶解度試驗◆方法---可溶于水的試樣試驗它在乙醚中的溶解度,判別其極性強弱◆結果分析:●S1組---化合物溶于水及醚可能是非離子型,具有能形成氫鍵的官能團,一般分子中碳原子數(shù)在五個以下,強極性官能團不超過一個的化合物,如低碳一元醇●S2組---化合物溶于水,不溶于乙醚可能是離子型;具有兩個或兩個以上的強極性官能團,分子中極性官能團與碳原子數(shù)之比不小于1:4的化合物,如有機鹽類、糖類有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟

4※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

◎在5%NaOH溶液中的溶解性◆方法---取不溶于水的試樣試驗在5%NaOH中溶解度,用同樣的方法,用5%NaOH代替水,觀察試樣是否溶解,如溶液渾濁,則應取出渣液后用鹽酸中和渣液至酸性如有沉淀析出表示試樣中含有部分可溶于5%NaOH的物質◆結果分析:●電離常數(shù)Ka>10-12的酸都能溶于5%NaOH溶液●試樣中含有氮,且溶于5%NaOH溶液,則試樣還應試驗其在5%HCl中的溶解度,以判別試樣是否兩性物質,如氨基酸有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟5

※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

◎在5%NaHCO3中的溶解性◆方法---只有溶于5%NaOH的試樣才要進行5%NaHCO3的試驗,劃分有機酸的強弱◆結果分析:●能溶于5%NaHCO3的試樣說明該試樣酸性比碳酸強,屬A1組。碳酸的Ka14×10-7,有機酸中磺酸具有很強的酸性,羧酸的Ka一般為10-5~10-6左右,三硝基苯酚Ka=0.71

都能溶于NaHCO3

●不能溶于5%NaHCO3則是比碳酸還要弱的有機酸,屬于A2組,如苯酚的Ka10-10難溶于NaHCO3

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟6※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒◎在5%鹽酸溶液中的溶解性◆方法---用以上同樣的方法將試樣加入到5%的鹽酸溶液中◆結果分析:●如可溶表示有機物具有堿性為B組,如脂肪胺、苯胺等●如不溶,這種物質劃入M組,極弱的堿如二芳胺等●中雜組如定性分析化合物中不含氮,則5%的鹽酸試驗可不做有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟6※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒◎在5%鹽酸溶液中的溶解性●一般胺類的堿性◆堿性:酯肪胺及C6H5-CH2-NH2等。一般低分子量的胺溶于水及5%的鹽酸,分子量大的胺不溶于水,但溶于5%的鹽酸◆弱堿性:如C6H5-NH2、C6H5NR、R-CONR2、C6H5-CH2-NH2等化合物一般不溶于水,溶于5%的鹽酸中◆中性:(C6H5)2NH、(C6H5)2NR、(C6H5)3N、RCONH2、RCONR‘、C6H5CONH2

一般不溶于水及5%的鹽酸中◆芳胺在苯環(huán)上如有吸電子基團會使芳胺的堿性減弱如出2,4-二硝基苯胺難溶于5%的鹽酸,而磺酰胺二酰胺一般具有弱酸性不溶于5%的鹽酸有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟

7※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

◎做完5%的鹽酸試驗后以下的試驗要參考元素定性分析的結果◆如化合物中含N、S、P等雜質原子,且在上述溶劑中均不溶,把這類物質劃為M組或中雜組

◆如不含N、S、P等雜質原子,在上述溶劑中均不溶則還需進行在冷的濃硫酸中的溶解性試驗

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆溶解度分組試驗★溶解度試驗的步驟

8※步驟與結果分析---試驗應按上表的順序進行,不可前后顛倒

◎在冷的濃硫酸中的溶解性◆方法---用與以上試驗同樣的方法,用冷的濃硫酸作溶劑,將試樣加入到濃硫酸中,◆結果分析:●可溶的為N組、中性組:◆有機含氧化合物中氧原子上的弧對電子能接受H+形成鹽◆不飽和烴與濃硫酸可發(fā)生加成反應生成硫酸酯,溶于過量硫酸中,◆不飽和烴與濃硫酸也可能發(fā)生聚合反應生成不溶于濃硫酸的高聚物,這類化合物也算作可溶于濃硫酸◆易磺化的芳烴,在苯環(huán)上有難電子基團的芳烴易被濃硫酸磺化而溶于濃硫酸屬于N組●不溶的為I組、惰性組:飽和烴,簡單的芳烴及它們的鹵代物不溶于濃硫酸屬于I組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定★烴類的鑒定★鹵代烴的鑒定★醇類的鑒定★酚類的鑒定★羰基化合物的鑒定★羧酸及其衍生物的鑒定★胺類的鑒定★硝基化合物的鑒定★含硫化合物的鑒定有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定1★烴類的鑒定※烷烴的鑒定※烯烴的鑒定※炔烴的鑒定※芳烴的鑒定

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定1★烴類的鑒定※烷烴的鑒定◎烷烴無較好的化學鑒定的方法◎鑒定烷烴主要依據(jù)其物理性質,物態(tài),溶試試驗等◎使用儀器鑒定有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定1★烴類的鑒定※烯烴的鑒定溶度試驗為N組,分子中不含N、P、S等雜原子◎溴-四氯化碳試驗◆烯烴一般能與Br2發(fā)生親電加成使Br2-CCl4溶液褪色◆在雙鍵的碳原子上接有吸電子基團使雙鍵上電子云密度減小或接有空間位阻大小的基團,會阻礙溴的加成反應能使加成反應速度減慢甚至不發(fā)生加成反應。如:1,2-二苯乙烯加成反應就很慢,而四苯乙烯不與溴發(fā)生加成反應?!蚋咤i酸鉀試驗◆烯烴與K2MnO4溶液作用會使K2MnO4的紫紅色褪去,并有棕色二氧化錳沉淀生成?!羯鲜霾慌cBr2-CCl4反應的烯烴可用K2MnO4鑒定,但因K2MnO4是強氧化劑,一些具有還原性的有機物必能發(fā)生反應,干擾較多。有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定1★烴類的鑒定※炔烴的鑒定---炔烴溶度試驗分組也屬于N組◎能與Br2-CCl4溶液及K2MnO4溶液反應,但炔烴和Br2-CCl4反應較慢◎炔烴的叁鍵在鏈端,AgNO3-NH3溶液反應生成白色炔化銀沉淀◎炔烴的叁鍵在鏈端,Cu2Cl2-NH3溶液反應生成紅棕色的炔化亞銅◆金屬炔化物不穩(wěn)定易爆炸,廢液要妥善處理有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定1★烴類的鑒定※芳烴的鑒定---芳烴一般有芳香味,溶度試驗烷基取代芳烴屬N組,而一些簡單芳烴屬I組◎氯仿-三氯化鋁試驗◎甲醛-濃硫酸試驗

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定1★烴類的鑒定※芳烴的鑒定---芳烴一般有芳香味,溶度試驗烷基取代芳烴屬N組,而一些簡單芳烴屬I組◎氯仿-三氯化鋁試驗◆芳香族化合物在AlCl3存在下與CHCl3作用生成有色Ar3C+離子使無水AlCl3表面顯各種顏色◆反應式:●各類芳烴的典型顏色苯及其同系物氯代芳烴萘聯(lián)苯菲蒽橘紅色橘紅-紅色藍色紫色紫色綠色有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定1★烴類的鑒定※芳烴的鑒定---芳烴一般有芳香味,溶度試驗烷基取代芳烴屬N組,而一些簡單芳烴屬I組◎甲醛-濃硫酸試驗◆芳烴與甲醛-濃硫酸試劑發(fā)生顯色反應,可用來區(qū)別不溶于冷的濃硫酸的芳烴與烷烴

各種芳烴的典型顏色

有機化合物名稱顏色

有機化合物名稱顏色

苯、甲苯、正丁苯紅色聯(lián)苯、三聯(lián)苯藍—藍綠色仲丁基苯

粉紅色鹵代芳烴粉紅—紫色

叔丁基苯,1,3,5-三甲苯

橙色烷烴、環(huán)烷烴及其鹵化物不顯色或黃色

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定2★鹵代烴的鑒定---

與烴類一樣,鹵代烴也有脂肪族和芳香族兩類,鹵化物的活性取決由鹵素原子及與鹵素原子相連的烴基,鹵代烴一般是無色液體,只有C1~C2的烴基氯及C1的甲基溴是氣體(氟化物除外),芳鹵化物大多數(shù)也是液體,有芳香味,鹵代烴燃燒時有濃煙,多鹵代物不易燃燒,鹵代烴均屬于I組※硝酸銀-醇溶液試驗※碘化鈉-丙酮試驗

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定2★鹵代烴的鑒定---※硝酸銀-醇溶液試驗◎鹵化物與硝酸銀-乙醇溶液作用生成鹵化銀沉淀,乙醇作為溶劑◎反應通式:◎反應活性:叔鹵代烷>仲鹵代烷>伯鹵代烷;烷基相同鹵原子不同時R-I>R-Br>R-Cl◆烯基鹵化物活性:鹵原子相同,但鹵原子的位置不同時活性:

CH3-CH=CH-CH2Cl>CH3-CH=CH-CH2-CH2Cl>CH3-CH2-CH=CHCl

位于烯基-C原子上氯最活潑,直接與雙鍵相連的氯最不活潑◆芳香族鹵化物活性:Ar-CH2Cl>Ar-CH2CH2Cl>Ar-Cl◆多鹵化物活性:Ar-CCl3>Ar-CHCl2>Ar-CH2Cl◆各種硝基氯苯的活性:均三硝基氯苯>1、4-二硝基氯苯>鄰-一硝基氯苯>1-氯代苯◆室溫下反應慢,需加熱后才生成鹵化銀沉淀的有RCH2Cl、R2CHCl、RCHBr、1、4-二硝基氯苯◆在加熱條件下也無鹵化銀沉淀生成的有C6H5X、R-CH=CHX、CHCl3、CCl4等有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定2★鹵代烴的鑒定---※碘化鈉-丙酮試驗

◆許多烷基氯化物及溴化物與碘化鈉溶液反應生成NaCl及NaBr,,NaCl、NaBr

不溶于丙酮◆本試驗的活性伯鹵代烷反應最快,室溫下3min內(nèi)就有沉淀生成,◆仲鹵代烷需加熱到50℃3min才能沉淀,◆叔鹵代烷在50℃時還需較長時間才能有沉淀生成◆某些多鹵代烴及磺酰氯等反應后還有碘析出有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定▲醇的物態(tài):C12以下為液體有較高的沸點,無色有特殊的氣味

C12以上是固體多元醇是高沸點的粘稠液體或固體▲溶解度試驗:C4以下的一元醇能溶于水及乙醚屬于S1組

C5開始不溶于水屬于N組有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定

※硝酸鈰試驗

※釩-8-羥基喹啉試驗

※酰氯試驗

※盧卡氏試驗

※硝鉻酸試驗

※高碘酸試驗有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定※硝酸鈰試驗

◎碳原子數(shù)在十個以下的伯、仲、叔醇都能與硝酸鈰銨試劑反應生成紅色配位化合物◎反應式:◆本試驗的試劑硝酸鈰銨的硝酸溶液呈黃色,它能與含有羧基的化合物作用,除一元醇外多元醇、羧基酸、羧醛或酮,以及糖類與本試劑都呈正性反應有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定※釩-8-羥基喹啉試驗◎釩-8-羥基喹啉化合物呈黑色,溶于苯、甲苯等有機溶劑中呈灰緣色溶液,當加入醇后,溶液變?yōu)榧t色◎反應式:◆本試驗中烴類、鹵代烴、l醚類、酮類存在不干擾。有些多羥基化合物,如糖、甘油等也不起反應。含有羥基的羧酸,如乳酸、酒石酸、檸檬酸等也無反應。硫醇及胺類產(chǎn)生綠色或黃色變化。有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定※酰氯試驗◎酰氯試驗是鑒定醇常用的方法,常用的酰化劑有乙酰氯與苯甲酰氯、酰氯與醇反應生成酯,反應放出HCl、生成的酯、在水中的溶解度小于相應的醇,低級酯常具有水果香味,常以此來鑒別酯的存在,酯也可用羥肟酸鐵試驗鑒定◎反應式:◆注意點:乙酰氯易水解,因此不適用于鑒別含水醇苯甲酰氯水解反應較慢可用于鑒定含水的醇

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定※盧卡氏試驗

◎盧卡氏試劑:無水氯化鋅的濃鹽酸溶液◎盧卡氏試劑與醇反應后生成鹵代烴,鹵代烴不溶于水溶液出現(xiàn)渾濁,說明有醇◎反應速度的快慢可區(qū)分伯、仲、叔醇:叔醇最快,伯醇最慢◆本試驗一般適用于溶于水的醇、叔醇、苯甲醇、烯丙基酸反應最快,幾乎立即生成鹵代烴,伯醇不反應有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定※硝鉻酸試驗◎大多數(shù)的伯、仲醇能被K2Cr2O7-HNO3溶液氧化,因氧化反應是K2Cr2O7氧化羥基-C原子上的H所以叔醇

-C上無氫不能被氧化,反應結果Cr2O72-被還原成Cr3+

,溶液呈藍色

◎干擾:易被氧化的醛酚等與試劑也呈正性反應對鑒定有干擾有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定3★醇類的鑒定※高碘酸試驗◎-多羥基醇,有兩個或兩個以上的羥基連接在相鄰的碳原子上的醇,容易被高碘酸氧化成醛或醛和甲酸,反應中生成碘酸可用AgNO3-HNO3溶液檢驗◎反應式:◎能被高碘酸氧化的有鄰二醇、-羥基醛、-羥基酮、-羥基酸和-氨基醇等,其氧化速度按上列次序依次遞減。有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定4★酚類的鑒定▲物態(tài):酚除間-甲酚和鹵代酚為液體外,其它一元酚均為低熔固體,純凈的酚無色,且有特殊的氣味,酚易被氧化成醌而帶有顏色

▲溶解度試驗:溶解度試驗一元酚屬于A2組,二元酚和多元酚因苯環(huán)上羥基增多而屬于

S1組,苯酚是一種臨界化合物屬于S1-A1組

※三氯化鐵試驗※溴水試驗有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定4★酚類的鑒定※三氯化鐵試驗◎許多酚與FeCl3作用會顯色,但也有些酚在FeCl3溶液中不顯色,所以FeCl3試驗負性結果不能排除酚的存在。但含有烯醇結構的化合物本試驗也呈正性結果,有干擾部分酚與FeCl3的顏色反應

化合物顏色化合物顏色苯酚藍色水楊酸紫色間苯二酚藍紫色-萘酚無色(有粉色沉淀)鄰苯二酚深綠色對-羥基苯甲酸無色(有黃色沉淀)

對苯二酚藍綠褐色3,4-二羥基苯甲酸藍紫色-萘酚

無色加甲醇后變綠色

苯三酚藍綠色有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定4★酚類的鑒定※溴水試驗◎因羥基能使苯環(huán)活性增大,所以許多酚類的水溶液能迅速和溴水發(fā)生苯環(huán)上取代反應,使溴水褪色并有沉淀生成◎反應式:以苯酚為例◎某些多元酚它的溴化物可溶于水,所以只能使溴水褪色,能使溴水褪色的有機物較多,但不能與溴生成固體沉淀?!蚍及放c本試驗也呈正性結果,有干擾有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定5★羰基化合物的鑒定

▲羰基化合物物態(tài):它包括醛和酮兩類,羰基化合物中除醛(沸點-21℃),乙醛(沸點

20℃)室溫下為氣體外其它醛和酮都為無色的液體或固體,醛和酮都有特殊的氣味,▲溶解度試驗:C4以下的醛和酮及2-戊酮,3-戊酮屬S1組其余的醛和酮不溶于水,但能與濃硫酸作用屬于N組※2,4-二硝基苯肼試驗

※杜倫試劑試驗

※斐林試劑試驗

※席夫試劑試驗有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定5★羰基化合物的鑒定

※2,4-二硝基苯肼試驗◎2,4-二硝基苯肼是檢驗羰基最具代表性的一個試驗,醛和酮與2,4-二硝基苯肼發(fā)生綜合反應生成黃色或橙色或橙紅色的2,4-二硝基苯肼沉淀有些長鏈的脂肪族酮會生成油狀物,得不到固體◎反應式:◆干擾物質:縮醛對苯試驗呈正性反應,因縮醛易水解生成醛而與苯肼反應有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定5★羰基化合物的鑒定※杜倫試劑試驗◎杜倫試劑(AgNO3-NH3溶液):能氧化醛生成黑色的銀,如銀在潔凈的試管壁上析出,試管壁會呈現(xiàn)光亮的銀白色,所以又稱銀鏡反應◎反應式:RCHO+2Ag(NH3)2OH→2Ag↓+R-CO2NH2+H2O+3NH3◎酮類不能與杜倫試劑反應,因此常用它們的區(qū)分醛和酮有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定5★羰基化合物的鑒定※斐林試劑試驗◎斐林試劑:是由硫酸酮、酒石酸鉀鈉的氫氧化鈉水溶液◎試劑中的二價銅能被脂肪醛還原成一價銅,生成Cu2O

紅色沉淀◎酮和芳香醛不能反應有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定5★羰基化合物的鑒定※席夫試劑試驗◎席夫試劑:是品紅-亞硫酸溶液◎原理:品紅在亞硫酸溶液中生成無色配位化合物和醛反應后生成紫色溶液◎干擾:某些具有還原性的物質和亞硫酸反應后,能使試劑復現(xiàn)品紅的顏色,不作為正性結果有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定6★羧酸及其衍生物的鑒定▲羧酸及其衍生物包括羧酸、酯、酸酐、酰鹵羧酸的鑒定※羧酸的鑒定

※酯的鑒定

※酸酐的鑒定

※酰鹵的鑒定有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定6★羧酸及其衍生物的鑒定※羧酸的鑒定▲羧酸的物態(tài):室溫下C8以下的一元脂肪酸為無色液體,C8以上的羧酸二元羧酸及芳香族羧酸為無色固體,C1~C3的一元羧酸有強烈的刺激性酸味,C4~C6的一元羧酸有難聞的臭味,C7以上的羧酸因揮發(fā)性減小故氣味減小▲溶解度試驗:C1~C5羧酸屬S1組,其中C1~C4能與水混溶,其余羧酸屬于A1組,但某些低級的二元或多元羧酸如草酸不溶于乙醚屬于S2組◎碘酸鉀-碘化鉀試驗◎羥肟酸鐵試驗有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定6★羧酸及其衍生物的鑒定※羧酸的鑒定◎碘酸鉀-碘化鉀試驗◆原理:因KIO3和KI發(fā)生氧化還原反應時要消耗一定量的氫離子,所以羧酸和KIO3-KI溶液混合后會析出碘,加入淀粉溶液后呈藍色◆反應式:6R-COOH+KIO3+5KI→6RCOOK+3I2↓+3H2O有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定6★羧酸及其衍生物的鑒定※羧酸的鑒定◎羥肟酸鐵試驗◆原理:羧酸先轉變?yōu)轷B龋俎D變?yōu)轷?,酯與羥胺作用后生成羥肟酸,羥肟酸與三氯化鐵在弱酸性溶液中生成可溶的羥肟酸鐵,羧肟酸鐵大多為深紅或紫紅色◆反應式:◆●干擾:酰鹵、酸酐和酯在本試驗中均呈陽性反應伯、仲硝基化合物在堿溶液中也呈陽性反應有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定6★羧酸及其衍生物的鑒定※酯的鑒定▲酯的物態(tài):除酚形成的酯一般為固體外,其余的酯大多數(shù)為無色液體,并具有芳香味▲溶解度試驗:C5以下的酯為S1組,可溶于水,C5以上的酯為N組◎原理:采用羥肟酸鐵試驗,酯和羥胺反應后再和三氯化鐵反應生成有色的羥肟酸鐵有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定6★羧酸及其衍生物的鑒定※酸酐的鑒定▲酸酐的物態(tài):一元酸酐從乙酸酐到癸酸酐為無色液體,二元酸酐和芳酸酐為固體,低級酸酐有刺激性氣味▲溶解度試驗:一些低級酸酐在水中水解屬S1組在水中不水解的酸酐屬N組◎原理:也可采用羥肟酸鐵試驗有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定6★羧酸及其衍生物的鑒定※酰鹵的鑒定▲酰鹵的物態(tài):常見的酰鹵為酰氯,酰氯一般為無色液體,某些芳酰氯為固體,酰氯具有強烈的刺激性氣味▲溶解度試驗:在水中易水解,某些低級酰氯極易吸濕水解◎原理:酰鹵易水解及與醇反應,生成相應的羧酸或酯并放出鹵化氫,所以酰鹵的化學鑒定可采用羥肟酸鐵法,或用硝酸銀-

乙醇溶液檢驗,放出的鹵化氫,生成鹵化銀沉淀。有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定7★胺類的鑒定

▲胺類的物態(tài):甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺為氣體,C10以上的胺是固體,其余的脂肪胺為液體,純的芳胺為無色液體或固體,由于氨基被氧化為硝基故常帶有淺棕色低級胺常有難聞的魚腥臭味▲溶解度試驗:C1~C4的胺溶于水,屬S2組溶液呈堿性其余的脂肪胺和芳香胺(除二苯胺和三苯胺外)大多屬B組▲化學鑒定:一般溶解性試驗水溶液呈堿性,化合物溶于5%的稀鹽酸,則該化合物應屬于胺類?!d土堡試驗※亞硝酸試驗

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定7★胺類的鑒定※興土堡試驗◎原理:苯磺酰氯或甲基苯磺酰氯為試劑,可用來區(qū)別伯、仲、叔胺苯磺酰氯與伯胺作用,生成苯磺酰伯胺,顯酸性,能溶于稀堿中苯磺酰氯與仲胺作用,生成苯磺酰仲胺,呈中性,在稀堿中生成沉淀析出叔胺在堿性條件下不與苯磺酰氯反應。叔胺是堿性物質,可溶于酸中◎反應式:有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定7★胺類的鑒定※亞硝酸試驗----可區(qū)分不同的胺◎伯胺:◆脂肪族伯胺與亞硝酸作用生成醇并放出氮氣,反應式:RNH2+HNO2→+H2O+N2↑◆芳香族伯胺與亞硝酸作用生成重氮鹽(低溫下反西溫度稍高重氮鹽會分解放出氮氣)在堿溶液中再和-萘酚反應生成紅色偶氮染料。反應式:◎仲胺:脂肪族仲胺、芳香族仲胺與亞硝酸作用生成N-亞硝酸仲胺,是難溶于水的黃色油狀物或低熔點固體。反應式:有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定7★胺類的鑒定※亞硝酸試驗----可區(qū)分不同的胺◎叔胺:◆脂肪族叔胺:是堿性有機物能和酸發(fā)生中和反應◆芳香叔胺:N、N-二烷基取代的芳叔胺、氨基對位無取代基時與亞硝酸作用,生成對亞硝基芳叔胺鹽酸鹽,呈紅棕色溶液或橙黃色固體,再用堿中和后得到綠色的對-亞硝酸基芳叔胺。反應式:有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定8★硝基化合物的鑒定

▲硝基化合物的物態(tài):脂肪族硝基化合物是無色具有芳香味的液體,芳香族硝基化合和是高沸點的液體或低熔點的固體,硝基化合物常帶有淺黃色,芳環(huán)上硝基越多顏色越深,也有芳香味▲溶解度試驗:-C上有氫的脂肪族硝基伯烷或硝基仲烷具有弱酸性,屬于A2組-C上有氫的硝基烷及芳香族硝基化合物為M組※硝基化合物中硝基具有氧化性,易被還原劑還原※Fe(OH)2試驗※氫氧化鈉-丙酮試驗

有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定8★硝基化合物的鑒定

※Fe(OH)2試驗:◎原理:硝基化合物中硝基具有氧化性,易被還原劑還原◎方法:氫氧化亞鐵能被硝基化合物中的硝基氧化為紅色棕色的氫氧化鐵,而硝基被還原成氨基,一般在30s內(nèi)即呈紅棕色◎反應式:R-NO2+6Fe(OH)2+4H2O→R-NH2+6Fe(OH)3↓(紅棕色沉淀)※氫氧化鈉-丙酮試驗:◎脂肪族硝基化合物試驗中不顯色◎苯及其同系物的多元硝基化合物與丙酮氫氧化鈉溶液混合時會產(chǎn)生顯色反應單硝基化合物大多數(shù)顯色不明顯或無色有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定8★硝基化合物的鑒定

※氫氧化鈉-丙酮試驗:◎脂肪族硝基化合物試驗中不顯色◎苯及其同系物的多元硝基化合物與丙酮氫氧化鈉溶液混合時會產(chǎn)生顯色反應單硝基化合物大多數(shù)顯色不明顯或無色幾種多硝基化合物在本試驗中的顏色見下一頁有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定8★硝基化合物的鑒定

幾種多硝基化合物在本試驗中的顏色化合物顏色化合物顏色1,3,5-三硝基苯深紅色1,2-二硝基苯無色2,4,6-三硝基甲苯深紅色1,4-二硝基苯綠黃色2,4,6-三硝基苯酚橙色24-二硝基苯乙醚紫色2,4,6-三硝基間甲酚無色24-二硝基甲苯深藍色2,3,5,6-四硝基苯甲醚紅色24-二硝基苯胺紅色有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定9★含硫化合物的鑒定:常見的含硫化合物有硫醇、硫酚、硫醚、磺酸等▲含硫化合物的物態(tài):硫醇、硫酚大多數(shù)為液體,有極難聞的氣味,磺酸是有機強酸,在空氣中易潮解▲溶解度試驗:硫醇、硫酚難溶于水,易溶于5%的NaOH溶液中,不溶于5%NaHCO3溶液,屬于A2組,磺酸易溶于水,一般屬于S2組,它們的堿土金屬鹽能溶于水※硫醇、硫酚的鑒定※硫醚的鑒定※磺酸類的鑒定有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定9★含硫化合物的鑒定※硫醇、硫酚的鑒定◎方法1---硫化鉛試驗:硫醇、硫酚與鉛酸鈉作用生成黃色鉛鹽再加硫粉出現(xiàn)橙色最后轉變?yōu)楹谏?。反應式:◎方?---亞硝酸試驗:含有巰基的化合物都能與亞硝酸發(fā)生顯色反應。如伯硫醇或仲硫醇,試液立即顯紅色,叔硫醇或硫酚溶液開始出現(xiàn)綠色,不久轉變?yōu)榧t色反應式:RSH+HONOR-SNO+H2O有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定★含硫化合物的鑒定9※硫醚的鑒定:硫醚與亞硝基鐵氰化鈉作用試液呈紅色并逐漸變?yōu)辄S色※磺酸類的鑒定:◎羥肟酸鐵試驗:

反應后溶液呈紫紅色,并有紅棕色沉淀產(chǎn)生

◎氫氧化鈉-氫氧化鎳試驗:苯磺酸和氫氧化鈉共熔后生成酚鈉和亞硫酸氫鈉,用鹽酸酸化會有二氧化硫放出,二氧化硫氣體遇氫氧鎳試紙反應生成黑色的NiO(OH),而NiO(OH)遇乙酸聯(lián)苯胺變藍色有機分析第二節(jié)有機物的鑒定☆官能團的鑒定9★含硫化合物的鑒定※磺酸類的鑒定反應式:

NaHSO3+HCl→NaCl+H2O+SO2↑SO2+2Ni(OH)2+O2→NiO(OH)2(黑色)+NiSO4+H2O◆干擾:磺酰胺也可用來試驗鑒定,但其它硫化物和NaOH反應生成硫化鈉在本試驗中和NiO(OH)2反應生成黑色NiS不與乙酸聯(lián)苯胺反應

有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆概述☆碳和氫的測定☆氮的測定☆硫和鹵素的測定有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆概述★元素定量分析主要測定有機化合物中的常見元素,例如碳、氫、氮、鹵素、硫等★氧在有機物中含量一般不直接測定,而是測得除氧外所有元素含量后從100%中減去這些元素的含量得到的,所以其它元素測定如有較大誤差則氧含量也必然會有較大誤差★測定有機化合物中元素時通常包括三個步驟:試樣分解、干擾元素的排除和有機元素的定量測定★有機試樣的分解方法:※干法分解----有機物在適當?shù)臈l件下燃燒分解※濕法分解----將有機物進行酸煮分解★定量分析方法:化學分析法或儀器分析法有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆碳和氫的測定★原理★試樣的燃燒分解★一些干擾元素的消除★燃燒產(chǎn)物的測定有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆碳和氫的測定★原理:---重量法碳和氫的測定方法是燃燒分解法,將被測物試樣放入裝有催化劑的燃燒管中,在氧氣流中燃燒分解,有機物中的碳和氫分別轉化成二氧化碳和水,然后用已知質量的吸收劑吸收,吸收劑在吸收前后增加的質量就是二氧化碳和水的質量,據(jù)此計算出試樣中碳和氫的含量,整個測定過程可分為三個步驟:①試樣的燃燒分解②干擾元素的消除③燃燒產(chǎn)物的測定有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆碳和氫的測定★試樣的燃燒分解※燃燒分解的催化劑:◎氧化銅法◎高錳酸銀熱解產(chǎn)物法(溫度小于500oC)※燃燒方法:◎緩慢氣流氧化◎逆向封閉氧化※碳氫測定儀:

1—計數(shù)器2—干燥塔3—脫水管4—脫CO2管5—電爐6—燃燒7—水吸收管8—氮氧化物吸收管9—CO2吸收管10—防護管11—馬氏瓶12—量筒有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆碳和氫的測定★一些干擾元素的消除※燃燒后產(chǎn)物:※干擾元素:氮、硫、鹵素,試樣分解后它們都轉變?yōu)樗嵝詺怏w,能被堿石棉吸收干擾碳的測定※消除方法:◎燃燒產(chǎn)物中三氧化硫、鹵化氫及鹵素能被高錳酸銀解產(chǎn)物中銀吸收生成硫酸銀和鹵化銀◎有機物中的氮燃燒后生成的二氧化氮可用活性二氧化錳吸收除去◎有機物中的氮燃燒后生成的一氧化氮在氧氣流中很快就氧化成二氧化氮燃燒后二氧化氮被活性二氧化錳吸收◆活性二氧化錳吸收二氧化氮后生成硝酸錳,并放出水,所以在氫氧化合物吸收管后部應裝填高氯酸鎂,吸收反應放出的水有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆碳和氫的測定★燃燒產(chǎn)物的測定–重量法※原理:利用吸收劑吸收前后的質量變化來測定CO2和H2O的量,再換算成C和H量※吸收劑:◆吸水劑:氯化鈣、硅膠、五氧化二磷、無水高氯酸鎂等,●其中無水高氯酸鎂最好,它吸水速度快,容量大,吸收的水可達本身重量的60%●高氯酸鎂吸水后體積縮小,不會堵塞吸收管◆吸CO2劑:堿石棉。堿石棉是浸有濃的氫氧化鈉溶液的石棉,干燥后粉碎成20~30目的顆粒,氫氧化鈉和二氧化碳反應后生成碳酸鈉和水

2NaOH+CO2

Na2CO3+H2O●在二氧化碳吸收管的后部在堿石棉的后面必須裝填一段無水高氯酸鎂,吸收上述反應放出的水,不致造成碳的測定誤差,使測定值偏小●使水吸收管流出的氣體和二氧化碳吸收管流出的氣體都是經(jīng)無水高氯酸鎂干燥的氣體,使氣流具有相同的干燥度,有利于消除誤差有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆碳和氫的測定※吸收順序:水吸收管二氧化氮吸收管二氧化碳吸收管◎無水高氯酸鎂只能吸收燃燒產(chǎn)物中的水◎堿石棉除吸收二氧化碳氣體外還能吸收水和二氧化氮◎裝有高氯酸鎂的水吸收管后面應裝置二氧化氮吸收管※稱量和計算

Mc—C的摩爾質量,單位:g;

Mco2—CO2的摩爾質量,單位:g;

MH—H的摩爾質量,單位:g;

MH2O—H2O的摩爾質量,單位:g;

mCO2—CO2的質量,單位:g;

mH2O—H2O的質量,單位:g;

m—試樣的質量,單位:g。有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆氮的測定★方法:凱氏法(消化法)杜馬法★氮的測定常用凱氏法,只有用凱氏法測定有困難,測定結果可凝的情況下使用杜馬法

有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆氮的測定★方法:凱氏法(消化法)※方法原理:將有機物中氮轉化為氨然后測定氨的量從而計算出試樣中氮的含量※優(yōu)點:儀器設備比較簡單,又能同時測定多個試樣※缺點:不能直接用于硝基,亞硝基化合物,偶氮化合物以及肼、腙等化合物中氮的測定※測定步驟:◎消化---含氮化合物在催化劑存在下,用濃硫酸煮沸分解,有機物中的氮轉變?yōu)榘迸c溶液中濃硫酸作用生成硫酸氫銨,在氫氧化鈉存在下,蒸餾出氨,用一定的過量酸吸收,再用標準堿溶液滴定過量酸,求出氨含量,再換算成氮含量

有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆氮的測定★方法:杜馬法

※方法原理:試樣置于有氧化銅和還原銅的燃燒管中,在二氧化碳氣流下于600℃~800℃燃燒分解,有機物中的氮先轉化成氮氣和氮氧化合物,氮氧化合物通過還原銅時也被還原成氮氣,燃燒后的氣體通入盛有50%氫氧化鉀溶液的氮量管中(二氧化碳被氫氧化鉀吸收)再據(jù)測量時氣體的壓力及溫度計算有機物中的氮含量※裝置:

杜馬法定氮儀

1—CO2發(fā)生器

2、3、4、8—旋塞

5—電爐6—燃燒管

7—氮氣量管9—水準瓶

※結果計算:Vo=(PV/T)×(To/Po)有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆氮的測定★方法:杜馬法

※結果計算:式中:m(N)-----試樣中含氮元素的質量,(mg);

m(N2)----試樣中氮轉化成氮氣的質量,(mg);

m---------試樣質量,(mg);

ρo-------氮氣密度,(mg/mL);

Po--------標準狀況下的壓強,(Pa);

P---------測量時校正后的壓強,(Pa);

To-------標準狀況下的溫度,(K);

T--------測量時的溫度,(K);

Vo-------標準狀況時氮氣的體積,(mL);

V--------測量時校正后的氮氣的體積,(mL)。有機分析

第三節(jié)有機元素定量分析☆硫和鹵素

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