Качественный и количественный элементный анализ. — КиберПедия 

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Качественный и количественный элементный анализ.

2018-01-03 749
Качественный и количественный элементный анализ. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Качественный анализ определяет состав элементов, входящих в органическое вещество, так как, в его составе могут содержаться кроме углерода и водорода кислород, азот, галогены, сера, фосфор и многие другие элементы. Качественный анализ заключается в переводе химических элементов в неорганические соединения, которые затем определяются аналитическими методами.

Открытие углерода и водорода. Сущность заключается в прокаливании органического вещества с оксидом меди (II), который окисляет углерод до СО2, а водород до Н2О. Например:

 

 

Пропускается выделившийся углекислый газ через Са(ОН)2.

 

 

Выделение белого осадка свидетельствует о наличии углерода в органическом веществе. Выделившаяся вода (а следовательно водород) обнаруживается по посинению безводного СuSО4, помещенного в верхней части пробирки.

 

 

Открытие азота. Сплавляют органическое вещество с натрием, при этом образуется цианид натрия

 


который растворяют в воде и добавляют растворы солей двух- и трехвалентного железа.

 

По выпадению синего осадка судят о наличии азота в органическом веществе.

Открытие хлора. Хлор в органическом веществе можно обнаружить по методу Бейльштейна. Сущность этого метода заключается в прокаливании медной проволоки, покрытой органическим веществом, в пламени спиртовки, которое окрашивается в зеленый цвет. Например:

 

 


Открытие серы. Прокаливают органическое вещество с металлическим натрием. Образующуюся соль 2S растворяют в воде и открывают ион S2- обычными аналитическими методами, добавляя реактивы Pb(NO3)2 или AgNO3 и т.д.

 

По выпавшим осадкам судят о наличии в органическом веществе серы.

Количественный анализ органических веществ позволяет определить, в каком количественном соотношении (моль атомов) входят элементы в органическое соединение. Для этого берется определенная навеска органического вещества, сжигается, продукты сгорания улавливаются и взвешиваются. Затем рассчитывают массовую долю элементов или количество молей атомов элементов, входящих в данное органическое вещество, устанавливается формула вещества.

Например: навеску органического вещества массой 4,6г сожгли, при этом получено 8,8 г СО2 и 5,4 Н2О. Известно, что плотность паров этого вещества по водороду (ДН2) равна 23. Необходимо установить формулу органического вещества.

Решение: определяем количество молей по формуле:

 

В навеске массой 4,6г содержится m(C)+m(H)=2,4+0,6=3г, следовательно, 4,6–3,0=1,6г содержится кислорода, который всегда определяется по разности. Находим его количество:

Для установления простейшей формулы находим соотношение количества элементов, входящих в органическое вещество: n(C):n(H):n(O)=0,2:0,6:0,1=2:6:1. Следовательно, простейшая формула С2Н6О, ее молярная масса равна М(С2Н6О) = 46 г/моль. По плотности по водороду определяем истинную молярную массу М=2ДН2=2∙23=46 г/моль. Так как молярные массы одинаковы, следовательно формула С2Н6О является истинной.

 

1.13 Вопросы для самоконтроля.

1. В чем заключается сущность качественного анализа органических веществ?

2. Как можно доказать наличие в органических веществах: а) углерода и водорода; б) азота; в) хлора; г) серы.

3. В чем заключается сущность количественного анализа органических веществ?

 

1.14 Обучающее задание №1.

Установите молекулярные формулы вещества, содержащего 85,7% углерода и 14,28% водорода, если плотность его паров по воздуху равна 2,897.

Решение: возьмем навеску массой 100 г. Она будет содержать 85,7 г углерода и 14, 28 г водорода. Определяем количество углерода и водорода:

 

n(С): n(H) = 7,14: 14,28 = 1: 2. СН2 – простейшая формула.

Ее молярная масса М(СН2)=14 г/моль. Определяем истинную молярную массу по формуле М=29Дв. М(СхНу)=29∙2,897=84 г/моль. 84>14 в 6 раз, следовательно, истинная формула будет С6Н14.

Ответ: С6Н14.

 

Обучающее задание №2.

При сжигании органического вещества массой 4,95 г выделилось 2,24 л СО2 (н.у.) и 1,8 10 г Н2О и было получено 14,35 г хлорида серебра. Определите формулу вещества, если масса
1 литра этого вещества в газообразном состоянии составляет 4,42 г (н.у.).

Решение: определяем количество углерода, водорода, хлора в органическом веществе.

 

 
 

 


Следовательно, в исходном органическом веществе кислород не содержится, так как эта сумма равна исходной навеске. Устанавливаем простейшую формулу вещества:

1 л – 4, 42 г 22,4 л – Х г
n(C):n(H):n(Cl)=0,1:0,2:0,1=1:2:1, СН2Сl – простейшая формула, М(СН2Сl)=49,5 г/моль. Находим истинную молярную массу органического вещества

 

Х = 4,42∙22,4 = 99 г/моль.

 

Данное число в 2 раза больше простейшей молярной массы, следовательно, необходимо увеличить число атомов всех элементов, входящих в формулу, в 2 раза. С2Н4Сl2 – истинная формула вещества.

Ответ: С2Н4Сl2.

1.15 Контрольные задания.

1. Определите массовую долю элементов в веществах:
а) С2Н5О; б) С2Н4О2; в) С6Н12О6; г) С2Н7N.

2. Определите молекулярную формулу газообразного вещества, если плотность паров по воздуху равна 2, а массовая доля углерода равна 82,76%, а водорода 17,24%.

3. При сжигании газообразного углеводорода было получено 3,3 г СО2 2,02 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 15.Установите формулу вещества.

4. При сжигании 4,4 г углеводорода выделилось 6, 72 л СО2 (н.у.) и 7,2 г Н2О. Относительная плотность его паров по воздуху равна 1,518. Установите молекулярную формулу вещества.

5. Органическое вещество имеет плотность по водороду 46. Навеску этого вещества массой 6,9 г сожгли, при этом выделилось 12,76 л СО2 (н.у.) и 5,4 г Н2О. Установите молекулярную формулу вещества.

6*. При сгорании 5,41 г вещества образовалось 3,225 г СО2 и 0,33 г Н2О, а из 4,055 г этого вещества при обработке азотной кислотой и нитратом серебра получено 11,84 г хлорида серебра. Определите молекулярную формулу вещества, если молярная масса равна 147,5 г/моль.

7*. В результате анализа из 5,625 мг органического вещества было получено 13,495 мг СО2 и 3,385 мг Н2О. Рассчитайте состав вещества в массовых долях (в %).

8*. Определите молекулярную формулу вещества, если плотность паров его по гелию равна 52 и оно содержит 57,7 % углерода и 3,84% водорода. При определении содержания серы из 0,2664 г этого вещества было получено 0,2985 г сульфата бария.

 


ЧАСТЬ II. УГЛЕВОДОРОДЫ


Поделиться с друзьями:

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.02 с.