[理学]第五章溶解度测定和元素分析.ppt

有机分析化学 第五章 溶解度试验与元素定性分析 一 有机物溶解性的测定 B组 不溶于水，不溶于氢氧化钠，但是溶 于盐酸，含N元素，是有机碱类 M组 不溶于水、酸、碱，是含N、S、P的中性化合物 N组 不含N、S、P（可能含X元素）中性化合物溶于浓硫酸 I组 不含杂原子，不溶于浓硫酸的中性化合物 3 溶解性实验注意事项 1、用溶剂分类遵守图示顺序，不可变更。 2、试样在水和乙醚中能否溶解是以每100mL溶剂溶解3g溶质作标准来确定的。 达到或超过3g溶质为溶解，低于3g为不溶。 但实际试验中，使用3ML溶剂，能否溶解0.1g溶质作为判断标准。 3、对不溶于水的化合物分组时在5％的盐酸、氢氧化钠和碳酸氢钠溶液中的溶度不应考虑以上的每100mL溶剂溶解3g溶质的标准，而要注意试样在这些溶剂中的溶度是否显著地比它在水中的大。 4 各组中化合物的类型 能溶于水的化合物，根据它在乙醚溶剂中能否溶解及其水溶液pH值的差别，可分为四组。 S1组：能溶于水和乙醚，水溶液呈中性的化合物。 这组化合物，通常是含五个或少于五个碳原子的单功能团的醇、醛、酮、酯、腈、肟、缩醛和酰胺等弱极性化合物。 直链4碳，支链5碳的醇、醛、酮、羧酸、胺类化合物； 多元极性官能团化合物，平均每官能团搭配3—4个C原子的物质可溶于水（低分子）。 一个苯基相当于一个丁基的溶解效应 5.1.3 相对分子质量的大小对溶解度的影响 在同系列中，随着亚甲基数目的增多，化合物的相对分子质量增大，导致它在水中溶解度的减小，而在乙醚中的溶解度却增大。 在有机化合物的分子中引入卤原子后，卤代物的水溶性随卤素相对原子质量的增大而减小。往往成为难溶于水或不溶于水的化合物。 聚合物和其它相对分子质量高的化合物，在水及乙醚中的溶解度很低。例如，甲醛易溶于水，但多聚甲醛则不溶于水。 单糖和双糖易溶于水，但它们的聚合物淀粉、糊精、纤维素等、就不溶于水和乙醚。 相对分子质量小的氨基酸能溶于水，但它的聚合物蛋白质就不溶于水。即使形成胶态分散体，也认为是不溶解。 丙烯酸甲酯能溶于水，但其高聚物却不溶于水。 5.1.5 支链和功能团的位置对溶解度的影响 含有支链的化合物，分子间的引力减小，溶解度增大。并且支链愈多，溶解度就愈大。通常支链异构体的溶解度比正构体化合物的溶解度大。 见表5．3。（P75） 功能团在碳链中的位置，也影响溶解度。通常功能团的位置向分子中心移动，溶解度增大。 二 有机物元素定性分析 元素分析是有机分析的基本组成部分，无论在化学分析法或仪器分析中都有必要进行元素分析。 元素分析分为定性分析和定量分析两大类，定性分析在系统鉴定法中作为溶度分组和官能团检验的依据以及提供定量分析的测定对象；在生产实践中可作为原料或产品的检验指标之一，例如石油产品中含硫化合物的检验等。 钠熔法分解的化学过程 将熔融物溶于蒸馏水中，即可用无机定性试验检验各种离子。 如果钠熔分解过程中金属钠不够，硫、氮元素共存时会生成NaSCN，金属钠过量则生成NaCN、Na2S。 分别分析各种离子而获得有关特定元素的信息。 取50mg去掉氧化物的金属钠（黄豆大小颗粒），用滤纸吸干煤油，投入干净小试管，用小火焰热熔。熔化后继续加热，当蒸汽升起1cm高时立刻加入5mg固体式样，或1—2滴液样，反应猛烈进行（火花、白烟）。 稍缓后继续加热至管底红热，冷至室温。加入1—2ml乙醇破坏未反应的金属钠，直到没有氢气放出。再次加热试管底部到暗红色，趁热将试管底部浸入10ml蒸馏水的小烧杯中。 试管破裂，用玻棒将其弄碎，煮沸。过滤 ，滤渣每次用5ml水洗，洗两次，合并水溶液为分析用试液。若滤液呈深色则要重做。 钠熔注意事项 1、切忌加钠过多，防止爆炸！ 2、硝基烷、迭氮、重氮酯、多卤代物与金属钠反应易爆炸。应该先取少量试之，如爆炸，则按下法处理。 0. 1g样品加0.1g锌粉，加1ml冰乙酸，搅动。当锌粉溶解完毕，小心蒸干，再进行钠熔。 3、脂肪偶氮、芳香重氮盐加热放出氮气，氢化偶氮加热放出氨气，NaCN亦放出氨气，加入葡萄糖可以减少损失。 4、低沸点样品要多加样品，或改为氧瓶法。 2.1.2 硫元素的分析 硫元素的分析就是检定试液中是否存在S2-离子。 S2-离子的检定； 用时等体积混合，取0.5ml加1滴20%醋酸，加式样15滴，有蓝色出现则为正反应： 原理：下列反应可逆，氰根离子可以络合亚铜离子，使平衡右移而显蓝色。 普鲁士蓝检出操作 普鲁士蓝试验： CN-在碱性溶液中可以和硫酸亚铁形成普鲁士蓝沉淀：Fe 4[Fe(CN) 6] 3 操作：用2滴3mol/L的氢氧化钠溶液加入1ml试液中，加2滴30%氟化钠，摇匀、煮沸半分钟，加入2滴饱和硫酸亚