第1课时 有机物的分离、提纯和确定实验式
研究有机化合物的基本步骤
一、有机物的分离、提纯方法
1.蒸馏——分离和提纯液态有机化合物的常用方法
(1)适用范围
分离、提纯的有机物热稳定性较高,其沸点与杂质的沸点相差较大(最好30℃)。
(2)实验装置
直球
形形
冷冷
凝凝
管管
注意事项:①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。
②碎瓷片或沸石的作用:使液体平稳沸腾,防止暴沸。
③冷凝管中水流的方向是下口进入,上口流出。
④圆底烧瓶加热时要垫上石棉网,其中所盛液体体积一般应介于其容积的31~32之间,不可将溶液蒸干。
2.萃取——分为液液萃取和固液萃取。
(1)萃取的原理
①液液萃取是利用待分离组分在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固液萃取是利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯。
(2)萃取剂的条件及常用试剂
①萃取剂与原溶剂互不相溶;
②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度;
③萃取剂与原溶液中的成分不反应
常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。
(3)分液:将萃取后的两层液体分开的操作。
(4)操作步骤:
分液漏斗使用前要检查是否漏水。加入混合物和萃取剂后,用右手手心压住分液漏斗玻璃塞,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡,边振荡边放气。然后将分液漏斗放在铁圈上静置分层,待液体分层后,将分液漏斗上口的玻璃塞打开,或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流出,并及时关闭活塞,上层液体从上口倒出。(上上下下)
3.重结晶——提纯固体有机化合物常用的方法
[实验]重结晶法提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸。
已知:纯净的苯甲酸为无色结晶,熔点℃,可用作食品防腐剂,苯甲酸微溶于水,在水中不同温度的溶解度如下表:
温度/℃
25
50
75
溶解度/g
0.34
0.85
2.2
提纯苯甲酸的实验步骤如下:
①观察粗苯甲酸样品的状态。
②将1.0g粗苯甲酸放入mL烧杯,再加入50mL蒸馏水。加热,搅拌,使粗苯甲酸充分溶解。
③用漏斗趁热将溶液过滤到另一个烧杯中,将滤液静置,使其缓慢冷却结晶。
④待滤液完全冷却后滤出晶体,并用少量蒸馏水洗涤。将晶体铺在干燥的滤纸上,晾干后称其质量。
⑤计算重结晶收率。
问题讨论
(1)重结晶法提纯苯甲酸的原理是什么?有哪些主要操作步骤?
提示 苯甲酸在不同温度的蒸馏水中溶解度不同。加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤洗涤,干燥称量。
(2)溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么?趁热过滤的目的是什么?
提示 加热是为了增大苯甲酸的溶解度,使苯甲酸充分溶解。
趁热过滤是为了防止苯甲酸提前结晶析出,并除去不溶于水的泥沙。
(3)实验操作中多次用到了玻璃棒,分别起到了哪些作用?
提示 搅拌和引流。
(4)如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净?
提示 用适量蒸馏水洗涤过滤器中的苯甲酸晶体,取一烧杯收集n次洗涤后的液体,滴加几滴硝酸银溶液,观察是否有沉淀产生。若无,则氯化钠被除净。
4.色谱法
当样品随着流动相经过固定相时,因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离,这样的一类分离分析方法被称为色谱法。
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