高二化学选修5课件：1-4-2元素分析与相对分子质量的测定.ppt

1、1现代物理方法在测定有机物的元素体组成、相对分子质量和分子结构中具有重要作用。 掌握2相对分子量的测定方法质谱法。 1用化学方法鉴定有机物分子的元素体组成，分子内的各元素体原子的这就是元素体的。 量化分析元素体的原理是，在将一定量的有机物分解为简单的2元素体分析中，只能确定构成分子的各原子中最简单的。 如果有实验式，必须知道未知物的分子式，确定其分子式。 眼前有很多测量相对分子质量的方法，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _是最精确、最快的方法。 3质谱法是现代发展起来的一种快速、微量、准确的检测相对分子质量的方法。 它使样品分子以高能量碰撞，使该分子将丢失的电子变成带正电荷的电

2、子。 不同的选项，不同的选项，不同的选项。 它们依靠磁场到达检测器的时间，只有_ 1质量分数定性定量燃烧无机物质量分数整数比实验式2整数比相对分子质量质量质谱法3电子流分子离子东鳞西爪络离子分子离子碎片离子相对质量，相对分子质量，化合物的分子式能否直接确定分子结构？ 提示：一般来说，单凭相对分子量很难确定化合物的分子式，更难确定其结构。 但是，利用某些有机化合物的分子组成、结构、性质等特殊性，有时也可以根据组成来推测其结构。 1元素体分析元素体的量化分析原理是燃烧一定量的有机物，将其分解为简单的无机物，进行定量测定，由无机物的质量推测该有机物的元素体原子的质量分数，计算出该有机物分子中包含的元

3、素体原子的最简单的整数比即实验式。 一般来说，有机物完全燃烧时，各元素体的对应生成物为CCO2、HH2O、ClHCl、NN2。 在某些有机物完全燃烧后，如果产物只有CO2和H2O，其构成元素体可能是c、h或c、h、o。 为了判定该有机物中是否含有氧元素体，首先求出生成物CO2中的碳元素体质量和H2O中的氢元素体质量，然后将碳和氢元素体质量之和与原来的有机物质量进行比较，如果两者相等的话，原来的有机物的组成中不含有氧元素体，那么原来的有机物的组成中就含有氧元素体。碳、氢、氮元素体和卤素的质量分数的测定：2相对分子量的确定质谱法。 用高能电子流等使试料分子碰撞，该分子失去的电子被转化成带有正电荷的

4、分子离子和东鳞西爪络离子。 不同这些个的络离子具有不同的质量，不同质量的络离子作用于磁场，【例1】在某些有机化合物爆炸后的瓦斯气体中，各成分的体积分数为CO20.4138，H2O(g)0.3448，N20.2069，O20.0345。 爆炸时，不放入空气，试图推断该化合物的实验式。 本问题是使用数据以灵活地处理片偏移结构问题。 首先列举所给出的数据，通过求出物质量比的最简单的整数比，得到n (c ) n (h ) n (n ) n (o ) 1221026 (1221012 ) 3539。 最简单的公式是C3H5N3O9。 【应答】C3H5N3O9、【例2】在高真空下，用高能源电子束与气体分子

5、碰撞时，分子中的一个电子被打击，可以生成正络离子自由基。 例如苯甲酸： C6H5COOHC6H5COOHe。 其质量和电荷比(m/z )可以测定为122 (即122/1 )。在云同步，这样的络离子被制成东鳞西爪络离子，有各自的质量和电荷比，由苯甲酸产生的东鳞西爪络离子测定的质量和电荷比(都只有单位正电荷)，是目前由c、h、o组成的无色透明液体a，不溶于水和冷酸、碱，加热时逐渐溶解的高能电子束带着电荷，确认那个化合物是什么，写出产生这些东鳞西爪的过程吧。 由问题给出的信息苯甲酸的质量比可知，最大大质量比是其分子的相对分子质量，a的相对分子质量为88，由化学性质可知，a是酯类化合物，CnH2nO2

6、时，n4，分子式是C4H8O2，与其分子式一致的酯类化合物为甲酸丙酯，进一步测定该化合物的该碳氢化合物的实验式为CH3，分子式为C2H6。 某有机物A1.44g完全燃烧生成2.16gH2O，生成的CO2正好与200mL1mol/LKOH溶液作用生成正盐，检测a试料得到的质量频谱图如下图所示。 写a的分子式，【解答】a的分子式C5H12。 【点拨】分析质谱，确定有机物a的相对分子质量，从燃烧产物掌握确定有机物的实验式的方法。 使某有机物a完全燃烧2.3g，生成0.1mol CO2和2.7g H2O。 检测a试料，得到的质谱如下图所示。 写a分子式【解析】实验表明，该有机物燃烧的产物为CO2和H2

7、O，因此该有机物必须含有c和h。 对于o，必须通过修正反应物中c、h元素体的质量之和，与该有机物的质量进行比较来判断。 由于该有机物中碳的质量和氢的质量之和(1.5g )比该有机物的质量(2.3g )小，因此由在该有机物a中还含有o、其质量为m(O)m(A)m(C)m(H)2.3g1.5g0.8g的质谱可知，a 1有机化合物的相对分子质量的决定方法(1)根据标准状况下的瓦斯气体的密度，求出该瓦斯气体的摩尔质量，即数值性地求出该瓦斯气体的相对分子质量： M22.4 (仅限于标准状况下)。 (2)根据瓦斯气体在非标准状况下的密度，求出该瓦斯气体的摩尔质量，即数值上与该瓦斯气体的相对分子质量相等。

8、2有机物分子式的确定(1)通过直接求出计算直接法瓦斯气体中各元素体原子的物质量，可以计算分子式。 如果给出一定条件下的密度(或相对密度)和各元素体的质量比，则求出分子式的路径为：密度(或相对密度)摩尔质量1mol瓦斯气体中的元素体原子分别磨损多少分子式。 (4)方程式法利用燃烧反应方程式时，a .瓦斯气体体积变化和b .气体压强的变化c .瓦斯气体密度的变化d .混合物的平均相对分子量等。 在云同步中，结合平均值法、十字交叉法、讨论法等适当方法，可以迅速求解有机物分子式。 条件不足时，可利用已知的条件序列方程，进一步求解不定方程，烃CxHy中的x，y为正整数，使用烃的三态和碳原子数的关联规律(

9、特别是烃为气体时，使用x4和烃的通式和性质、化学数学分析法，即研究法，简单确定气体烃的分子式烃为混合物时，一般采用平均分子组成，反应式和体积相加，求出平均组成，从平均值意义上确定可能的分子式。 有时也利用平均相对分子量来决定可能的组成，在这种情况下，使用十字交叉法进行修正比较简单。 请记住，如果两种烃混合，其中平均相对分子量在26以下，则该烃中含有甲烷。两气态烃混合并燃烧到一盏茶后，若生成CO2瓦斯气体的体积小于2倍原混合烃的体积，则原混合烃中必须含有CH4，若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的量，则必须含有C2H2。 瓦斯气体状混合碳氢化合物和足量的氧燃烧到一盏茶后(温度超过100C )，如

10、果总体积一定，则当原混合碳氢化合物中的氢原子数平均为4的体积扩大时，氢原子数大于平均4的体积缩小时，氢原子数将小于平均4。 【例3】如果某有机物的式量为180，则(1)其有机物_ _ _ _ _ _ _ _ (填写可能或不可能)为饱和烃。 (2)该有机物含有氧，若烃化学基饱和，则采用商侑法解决： 180141212 (1)若烃，则分子式为C12H36，为超饱和，显然是不可能的。 进行置换，得到C13H24，为不饱和烃。 (2)含有氧，根据Ar(O)Mr(CH4)，可以使用C11H32O (超饱和)、C10H28O6(葡萄糖或果糖)。 (1)(2)葡萄糖(3)果糖、常温下为气态的链烷a和烷基b的混合瓦斯气体其密度是H2的2.75倍，已知a、b分子中含有的碳数相同。 求： (1)A、b的分子式(2)A与b的体积之比。 a、b混合瓦斯气体的平均分子组成为C