化合物元素及單質(zhì)的區(qū)別
化合物由兩種或兩種以上的元素組成的純凈物。
舉例
化合物的分類
化合物的數(shù)量
化合物與混合物的主要區(qū)別
元素、單質(zhì)、化合物的主要區(qū)別
非等比化合物
化合物純度的鑒定方法
舉例
化合物具有一定的特性,通常還具有一定的組成。
例:水是化合物,常溫下是液體,沸點(diǎn)100℃;,凝固點(diǎn)0℃,由氫、氧兩種元素組成。1個(gè)水分子H2O由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成。(水分子由氫原子和氧原子組成)
例:氯化鈉(sodium chloride, NaCl)是一種通過鹽酸(hydrochloric acid, HCl)和氫氧化鈉(sodium hydroxide, NaOH)的化學(xué)作用(中和反應(yīng))而成的化合物。HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
化合物的分類
化合物主要分為有機(jī)化合物和無機(jī)化合物和高分子化合物[1]和離子化合物和共價(jià)化合物等等。
有機(jī)化合物含有碳?xì)浠衔?或叫做烴,hydrocarbon),如甲烷(methane, CH4) ,分為:糖類、核酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。
無機(jī)化合物不含碳?xì)浠衔?,如硫酸鉛(lead (II) sulphate, PbSO4),分為:酸、堿、鹽和氧化物
離
化合物
子化合物,一般含有金屬元素,例如氧化鈉
共價(jià)化合物,例如水。
注:某些化合物,如醋酸(CH3COOH)及醋酸鹽,也屬于有機(jī)物。
化合物的數(shù)量
物質(zhì)
化合物
世界是多姿多彩的,從古代最原始的分類(金、木、水、火、土)到目前有確定組成的幾十萬種化合物,每年還有大量新的化合物被發(fā)現(xiàn)。
目前已知的化合物的數(shù)量究竟有多少?各方面的統(tǒng)計(jì)不太一致。比較*的是美國《化學(xué)文摘》編輯部的統(tǒng)計(jì):已發(fā)現(xiàn)天然存在的化合物和人工合成的化合物,大約有三百多萬種。這些化合物有的是由兩種元素組成的,有的是由三種、四種以至更多的化學(xué)元素組成的。 每年依然有新合成的化合物數(shù)量達(dá)30余萬,其中90%以上是有機(jī)化合物。
化合物與混合物的主要區(qū)別
(1)化合物:化合物組成元素不再保持單質(zhì)狀態(tài)時(shí)的性質(zhì);混合物沒有固定的性質(zhì),各物質(zhì)保持其原有性質(zhì)(如沒有固定的熔、沸點(diǎn))。
(2)化合物組成元素必須用化學(xué)方法才可分離;
(3)化合物組成通常恒定。混合物由不同種物質(zhì)混合而成,沒有一定的組成,不能用一種化學(xué)式表示。
元素、單質(zhì)、化合物的主要區(qū)別
要明確單質(zhì)和化合物是從元素角度引出的兩個(gè)概念,即由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì),由不同種元素組成的純凈物叫做化合物。無論是在單質(zhì)還是化合物中,只要是具有相同核電荷數(shù)的一類原子,都可以稱為某元素。
三者的主要區(qū)別是:元素是組成物質(zhì)的成分,而單質(zhì)和化合物是指元素的兩種存在形式,是具體的物質(zhì)。元素可以組成單質(zhì)和化合物,而單質(zhì)不能組成化合物。
非等比化合物
在通常人們的印象當(dāng)中,化合物都是由幾種固定的按簡單數(shù)學(xué)配比的元素所組成,然而更多的化合物卻是非等比化合物,尤其是無機(jī)化合物。所謂非等比化合物,就是組成是非計(jì)量比或非整比的化合物,即這些化合物的組成原子間不為小整數(shù)比,且組成可在一定范圍內(nèi)變化,不符合定組成定律。
最近的研究表明,該類化合物大致包括以下幾類:
(1)由兩種或多種金屬共熔形成的合金體系。由于各類合金可能存在多種相平衡點(diǎn),因而形 成了多種組成可變的合金化合物。如大家所熟知的鋼,由Fe與C組成的二元體系中,由于組成的不同可形成奧氏體、萊氏體、馬氏體和珠光體等不同的相。
(2)在巖鹽體系中,晶格中由于生成極小部分的缺陷而呈現(xiàn)特殊顏色的化合物,如下鈉蒸氣中加熱氯化鈉形成Na+δCl(δ<<1),是一種淺綠色化合物。
(3)許多過渡金屬的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氫化物,這些具有豐富的物理和化學(xué)性質(zhì)的化合物一般都是非等比化合物。
化合物種類繁多,達(dá)一千多萬種,有的化合物由陰陽離子構(gòu)成,如氯化鈉NaCl、硫酸銨(NH4)2SO4等;有的化合物由分子構(gòu)成,如氨氣NH3、甲烷CH4、五氧化二磷P2O5、二硫化碳CS2等;有的化合物由原于構(gòu)成,如二氧化硅SiO2、碳化硅SiC等。化合物可以分為無機(jī)化合物(不含碳的化合物)和有機(jī)化合物(含碳的化合物,除CO、CO2、H2CO3和碳酸鹽等)兩大類。按化學(xué)性質(zhì)的不同,可以把化合物分為氧化物、酸類、堿類和鹽類。
化合物純度的鑒定方法
化合物純度的鑒定方法,從快速,便宜,簡便的要求出發(fā),主要來之于以下幾點(diǎn):
一 通過TLC的純度的鑒定, 我將自己的心得分述如下
1 展開溶劑的選擇,不只是至少需要3種不同極性展開系統(tǒng)展開,我的經(jīng)驗(yàn)是首先要選擇三種分子間作用力不同的溶劑系統(tǒng),如氯仿\甲醇,環(huán)己烷\乙酸乙酯,正丁醇\醋酸\水,分別展開來確定組分是否為單一斑點(diǎn).這樣做的好處是很明顯的,通過組份間的各種差別將組分分開,有可能幾個(gè)相似組份在一種溶劑系統(tǒng)中是單一斑點(diǎn),因?yàn)樵撊軇┫到y(tǒng)與這幾個(gè)組分的分子間力作用無顯著的差別,不足以在TLC區(qū)分.而換了分子間作用力不同的另一溶劑系統(tǒng),就有可能分開.這是用3種不同極性展開系統(tǒng)展開所不能達(dá)到的.
2 對(duì)于一種溶劑系統(tǒng)正如wxw0825所言,至少需要3種不同極性展開系統(tǒng)展開,一種極性的展開系統(tǒng)將目標(biāo)組分的Rf推至0.5,另兩種極性的展開系統(tǒng)將目標(biāo)組分的Rf推至0.8,0.2。其作用是檢查有沒有極性比目標(biāo)組分更大或更小的雜質(zhì)。
3 顯色方法,光展開是不夠的,還要用各種顯色方法。一般一定要使用通用型顯色劑,如10%硫酸,碘,因?yàn)槊糠N顯色劑(不論是通用型顯色劑,還是專屬顯色劑在工作中都遇到他們都有一化合物不顯色的時(shí)候),再根據(jù)組分可能含有混雜組份的情況,選用專屬顯色劑。只有在多個(gè)顯色劑下均為單一斑點(diǎn),這時(shí)才能下結(jié)論樣品為薄層純
二 通過熔程,判斷純度。原理很簡單,純化合物,熔程很短,1,2度。混合物熔點(diǎn)下降,熔程變長。
三,基于HPLC的純度鑒定,對(duì)于HPLC因?yàn)槌S玫南到y(tǒng)較少,加之其分離效果好,我們一般不要求選擇三種分子間作用力不同的溶劑系統(tǒng),只要求選這三種不同極性的溶劑系統(tǒng),使目標(biāo)峰在不同的保留時(shí)間出峰。
四,基于軟電離質(zhì)譜的純度鑒定。如ESI-MS,APCI-MS。大極性化合物選用ESI-MS,極性很小的化合物選用APCI-MS,這些軟電離質(zhì)譜的特點(diǎn)是只給出化合物的準(zhǔn)分子離子峰,通過正負(fù)離子的相互溝通來確定分子量。如果樣品不純,就會(huì)檢出多對(duì)準(zhǔn)分子離子峰,不但確定了純度,還能明確混雜物的分子量。
五,基于核磁共振的純度鑒定,從氫譜中如果發(fā)現(xiàn)有很多積分不到一的小峰,就有可能是樣品是樣品中的雜質(zhì)。利用門控去偶的技術(shù)通過對(duì)碳譜的定量也能實(shí)現(xiàn)純度鑒定。
這里只是對(duì)常見的純度鑒定方法做了一個(gè)小結(jié),從快速,便宜,簡便的要求出發(fā),以第一點(diǎn)最合要求,往后次之,所以對(duì)第一點(diǎn)詳加講述。當(dāng)然每種方法多有各自的局限性,如基于氫譜的純度鑒定,如果發(fā)現(xiàn)有很多積分不到一的小峰,還有可能使樣品中的活潑質(zhì)子,基于軟電離質(zhì)譜的純度鑒定,如果混雜物的分子量與目標(biāo)物一樣就無法檢出
最后說一下對(duì)化合物純度的要求,世界上不存在100%純的化合物。你希望要多高的純度應(yīng)該與你的目的有關(guān),例如,如想測核磁共振鑒定結(jié)構(gòu),一般要求95%的純度,如果想測EI-MS,純度越高越好。99%以上。
還有,以上的方法都不能區(qū)分對(duì)應(yīng)異構(gòu)體。
混合物與化合物的區(qū)別
混合物,純凈物的差別在于組成物質(zhì)是一種還是幾種分子,而化合物和單質(zhì)都是一種分子組成,但單質(zhì)是由一種元素而化合物是由幾種元素組成的,9.混合物:由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物;(1)混合物沒有固定的組成,一般沒有固定的熔沸點(diǎn);(2)典型混合物:①溶液:溶劑+溶質(zhì) 如:鹽酸、碘酒等②膠體:分散質(zhì)+分散劑
③空氣:N 2 78%、O 2 21%、稀有氣體0.94%、CO 2 0.03%、其他0.03%(體積比)
10.純凈物:由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。它可以是單質(zhì)、化合物,如果是由分子構(gòu)成的物質(zhì),那純凈物就是指同種分子組成的物質(zhì)。
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