化合物

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化合物由两种或两种以上元素的原子(指不同元素的原子种类)组成的纯净物。是指从化学反应之中所产生的纯净物(区别于单质)。  

目录

举例

化合物具有一定的特性,通常还具有一定的组成。

例:水是化合物,常温下是液体,沸点100℃;,冰点0℃,由氢、氧两种元素组成。1个水分子H2O由2个氢原子和1个氧原子组成。

例:氯化钠(sodium chloride, NaCl)是一种通过盐酸(hydrochloric acid, HCl)和氢氧化钠(sodium hydroxide, NaOH)的化学作用(中和反应)而成的化合物。HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)  

化合物的分类

化合物主要分为有机化合物和无机化合物和高分子化合物和离子化合物和共价化合物等等。

有机化合物含有碳氢化合物(或叫做烃,hydrocarbon),如甲烷(methane, CH4) ,分为:糖类、核酸脂质蛋白质

无机化合物不含碳氢化合物,如硫酸铅(lead (II) sulphate, PbSO4),分为:酸、碱、盐和氧化物

离子化合物,一般含有金属元素,例如氧化钠

共价化合物,例如水。

注:某些化合物,如醋酸(CH3COOH)及醋酸盐,也属于有机物。  

化合物的数量

物质世界是多姿多彩的,从古代最原始的分类(金、木、水、火、土)到目前有确定组成的几十万种化合物,每年还有大量新的化合物被发现。

目前已知的化合物的数量究竟有多少?各方面的统计不太一致。比较公认的是美国《化学文摘》编辑部的统计:已发现天然存在的化合物和人工合成的化合物,大约有三百多万种。这些化合物有的是由两种元素组成的,有的是由三种、四种以至更多的化学元素组成的。 每年依然有新合成的化合物数量达30余万,其中90%以上是有机化合物。  

化合物与混合物的主要区别

(1)化合物组成元素不再保持单质状态时的性质;混合物没有固定的性质,各物质保持其原有性质(如没有固定的熔、沸点)。

(2)化合物组成元素必须用化学方法才可分离;

(3)化合物组成通常恒定。混合物由不同种物质混合而成,没有一定的组成,不能用一种化学式表示。  

元素、单质、化合物的主要区别

要明确单质和化合物是从元素角度引出的两个概念,即由同种元素组成的纯净物叫做单质,由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。无论是在单质还是化合物中,只要是具有相同核电荷数的一类原子,都可以称为某元素。

三者的主要区别是:元素是组成物质的成分,而单质和化合物是指元素的两种存在形式,是具体的物质。元素可以组成单质和化合物,而单质不能组成化合物。  

非等比化合物

在通常人们的印象当中,化合物都是由几种固定的按简单数学配比的元素所组成,然而更多的化合物却是非等比化合物,尤其是无机化合物。所谓非等比化合物,就是组成是非计量比或非整比的化合物,即这些化合物的组成原子间不为小整数比,且组成可在一定范围内变化,不符合定组成定律。

最近的研究表明,该类化合物大致包括以下几类:

(1)由两种或多种金属共熔形成的合金体系。由于各类合金可能存在多种相平衡点,因而形 成了多种组成可变的合金化合物。如大家所熟知的钢,由Fe与C组成的二元体系中,由于组成的不同可形成奥氏体、莱氏体、马氏体和珠光体等不同的相。

(2)在岩盐体系中,晶格中由于生成极小部分的缺陷而呈现特殊颜色的化合物,如下钠蒸气中加热氯化钠形成Na+δCl(δ<<1),是一种浅绿色化合物。

(3)许多过渡金属的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氢化物,这些具有丰富的物理和化学性质的化合物一般都是非等比化合物。

化合物种类繁多,达一千多万种,有的化合物由阴阳离子构成,如氯化钠NaCl、硫酸铵(NH4)2SO4等;有的化合物由分子构成,如氨气NH3、甲烷CH4、五氧化二磷P2O5、二硫化碳CS2等;有的化合物由原于构成,如二氧化硅SiO2、碳化硅SiC等。化合物可以分为无机化合物(不含碳的化合物)和有机化合物(含碳的化合物,除CO、CO2、H2CO3和碳酸盐等)两大类。按化学性质的不同,可以把化合物分为氧化物、酸类、碱类和盐类。  

化合物纯度的鉴定方法

化合物纯度的鉴定方法,从快速,便宜,简便的要求出发,主要来之于以下几点:

一 通过TLC的纯度的鉴定, 我将自己的心得分述如下

1 展开溶剂的选择,不只是至少需要3种不同极性展开系统展开,我的经验是首先要选择三种分子间作用力不同的溶剂系统,如氯仿\甲醇,环己烷\乙酸乙酯,正丁醇\醋酸\水,分别展开来确定组分是否为单一斑点.这样做的好处是很明显的,通过组份间的各种差别将组分分开,有可能几个相似组份在一种溶剂系统中是单一斑点,因为该溶剂系统与这几个组分的分子间力作用无显著的差别,不足以在TLC区分.而换了分子间作用力不同的另一溶剂系统,就有可能分开.这是用3种不同极性展开系统展开所不能达到的.

2 对于一种溶剂系统正如wxw0825所言,至少需要3种不同极性展开系统展开,一种极性的展开系统将目标组分的Rf推至0.5,另两种极性的展开系统将目标组分的Rf推至0.8,0.2。其作用是检查有没有极性比目标组分更大或更小的杂质。

3 显色方法,光展开是不够的,还要用各种显色方法。一般一定要使用通用型显色剂,如10%硫酸,碘,因为每种显色剂(不论是通用型显色剂,还是专属显色剂在工作中都遇到他们都有一化合物不显色的时候),再根据组分可能含有混杂组份的情况,选用专属显色剂。只有在多个显色剂下均为单一斑点,这时才能下结论样品为薄层纯

二 通过熔程,判断纯度。原理很简单,纯化合物,熔程很短,1,2度。混合物熔点下降,熔程变长。

三,基于HPLC的纯度鉴定,对于HPLC因为常用的系统较少,加之其分离效果好,我们一般不要求选择三种分子间作用力不同的溶剂系统,只要求选这三种不同极性的溶剂系统,使目标峰在不同的保留时间出峰。

四,基于软电离质谱的纯度鉴定。如ESI-MS,APCI-MS。大极性化合物选用ESI-MS,极性很小的化合物选用APCI-MS,这些软电离质谱的特点是只给出化合物的准分子离子峰,通过正负离子的相互沟通来确定分子量。如果样品不纯,就会检出多对准分子离子峰,不但确定了纯度,还能明确混杂物的分子量。

五,基于核磁共振的纯度鉴定,从氢谱中如果发现有很多积分不到一的小峰,就有可能是样品是样品中的杂质。利用门控去偶的技术通过对碳谱的定量也能实现纯度鉴定。

好了,不能再多写了。这里只是对常见的纯度鉴定方法做了一个小结,从快速,便宜,简便的要求出发,以第一点最合要求,往后次之,所以对第一点详加讲述。当然每种方法多有各自的局限性,如基于氢谱的纯度鉴定,如果发现有很多积分不到一的小峰,还有可能使样品中的活泼质子,基于软电离质谱的纯度鉴定,如果混杂物的分子量与目标物一样就无法检出。等等还有很多。这需要大家在工作中积累,思考。要讲的话,我看好几篇都讲不完。

最后说一下对化合物纯度的要求,世界上不存在100%纯的化合物。你希望要多高的纯度应该与你的目的有关,例如,如想测核磁共振鉴定结构,一般要求95%的纯度,如果想测EI-MS,纯度越高越好。99%以上。

还有,以上的方法都不能区分对应异构体

混合物与化合物的区别

混合物,纯净物的差别在于组成物质是一种还是几种分子,而化合物和单质都是一种分子组成,但单质是由一种元素而化合物是由几种元素组成的,9.混合物:由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物;(1)混合物没有固定的组成,一般没有固定的熔沸点;(2)典型混合物:①溶液:溶剂+溶质 如:盐酸、碘酒等②胶体:分散质+分散剂

③空气:N 2 78%、O 2 21%、稀有气体0.94%、CO 2 0.03%、其他0.03%(体积比)

10.纯净物:由一种物质组成的物质叫纯净物。它可以是单质、化合物,如果是由分子构成的物质,那纯净物就是指同种分子组成的物质。

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