materialy_jakosciowka1.doc

(126 KB) Pobierz
CHEMIA ORGANICZNA SEMESTR 4 LETNI



                                  CHEMIA ORGANICZNA SEMESTR  LETNI



 

JAKOŚCIOWA ANALIZA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

 

                                                                           „Koło 1”

 





 

Schemat postępowania analitycznego w jakościowej analizie związków organicznych

 

-              badania wstępne

-          jakościowa analiza pierwiastkowa

-          badanie i zaliczenie substancji do odpowiedniej grupy rozpuszczalności

-          określenie grup funkcyjnych i zaliczenie ich do odpowiednich grup połączeń (aldehydy, ketony, alkohole lub inne)

-          próba identyfikacji substancji na podstawie właściwości fizycznych zanotowanych w powyższych punktach w oparciu o tabele z właściwościami fizycznymi, w przypadku niepowodzenia przystępuje się do kolejnego punktu

-          otrzymanie krystalicznych pochodnych związku i porównanie ich temperatur topnienia z danymi tabelarycznymi

-          opracowanie protokołu

 

Badania wstępne:

 

q       próba spalania (odróżnienie związków organicznych od nieorganicznych, organiczne się zwęglają, można tez stwierdzić obecność metalu w powstałym popiele) Można także zwrócić uwagę na zapach

 

q       oznaczenie właściwości fizycznych i ocena czystości związku( temperatura topnienia ciała stałego i temperatura wrzenia cieczy, skręcalność właściwa, współczynnik załamania światła i gęstość cieczy) Gdy temperatura topnienia waha się na pograniczu 1-2°C to związek jest czysty, w przypadku większych wahań występują zanieczyszczenia.

Związki org. są przeważnie bezbarwne, lecz może wystąpić zabarwienie spowodowana grupami związków: nitrowe, nitrozowe, azowe, chinony, barwniki lub produkty utlenienia fenolu i amin aromatycznych

Zapach posiadają niżej cząsteczkowe estry, a niektóre związki nitrowe aromatyczne zapach gorzkich migdałów.

 

q       oczyszczanie substancji – głównie destylacja i krystalizacja

 

q       rozdzielenie mieszanin na jednorodne związki ( stosuje się w przypadku marnych rezultatów procesu destylacji i krystalizacji)

 

Przed przystąpieniem do rozdzielania należy dokonać prób wstępnych:

- badanie organoleptyczne (stan skupienie składników mieszaniny i  liczba faz mieszaniny

- próbę odparowania frakcji lotnej

- badania odczynu

 

Rozdział składników mieszaniny tworzącej zawiesinę substancji stałej w cieczy:

-          rozdział poprzez odsączenie

-          uzyskany przesącz oczyszcza się poprzez destylacje

-          gdy niepełny rozdział przy sączeniu poddaje się krystalizacji

 

Ciecze nie mieszające się rozdziela się w rozdzielaczu a każdą z warstw poddaje destylacji

 

Rozdział związków tworzących roztwór substancji stałej w lotnej cieczy

-          rozdział na drodze destylacji

-          tę metodę stosuje się gdy uzyskano pozytywną próbę odparowania frakcji lotnej

 

Rozdział mieszanin dwuskładnikowych na drodze ekstrakcji za pomocą rozpuszczalników polarnych - rozdział mieszanin dwuskładnikowych złożonych:

 

-          substancji o charakterze kwaśnym i obojętnym

-          substancji o charakterze zasadowym i obojętnym

-          substancji o charakterze kwaśnym i zasadowym

 

dobre wyniki otrzymuje się gdy te substancje są nierozpuszczalne w wodzie a rozpuszczalne w eterze bądź w chloroformie

 

Mieszanina kwaśna i obojętna

-          rozpuszczenie w eterze lub chloroformie

-          ekstrakcja roztworu eterowego wodnym roztworem NaOH

-          substancja o charakterze kwaśnym tworzy sole sodowe nie rozpuszczalne w eterze

-          składnik kwaśny rozpuszcza się w warstwie wodnej

-          składnik obojętny pozostaje w warstwie eterowej

-          aby wyodrębnić składnik obojętny należy przemyć w. eterową wodą i suszyć bezwodnym siarczanem sodowym, dalej oddestylować rozpuszczalnik.

-          wyodrębniając składnik kwaśny chłodzi się lodem i zakwasza 20% kwasem siarkowym – składnik kwaśny wydzieli się w postaci oleju lub osadu

 

Mieszanina zasadowa i obojętna

-          składnik zasadowy oddziela się na drodze ekstrakcji eterowego roztworu mieszaniny wodnym roztworem HCl-u

-          aminy tworzą z kwasem sole amoniowe nie rozpuszczalne w eterze a rozpuszczalne w wodzie

-          z warstwy eterowej wyodrębnia się składnik obojętny zaś z kwaśnych warstw wodnych składnik zasadowy

 

Mieszanina kwaśna i zasadowa

-          wyodrębnienie składnika zasadowego z warstwy eterowej

-          składnik kwaśny z alkalicznych warstw wodnych

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        JAKOŚCIOWA ANALIZA PIERWIASTKOWA



Jakościowa analiza pierwiastków obejmuje wykrycie następujących pierwiastków obecnych w związkach organicznych, dodam, że należy te pierwiastki przeprowadzić w proste związki nieorganiczne (wyjątek tlen) gdyż same nie dają charakterystycznych reakcji:

 

a)      węgiel – występuje jako dwutlenek węgla

b)     wodór – jako woda

c)      azot – jako cyjanki lub amoniak

d)     siarka – jako siarczki nieorganiczne

e)      fluorowce – halogenki nieorganiczne

f)       tlen

 

 

1.Wykrywanie WĘGLA I WODORU

 

Pozytywna próba spalania jest dostatecznym dowodem na obecność węgla, a w przypadku związków łatwo sublimujących lub termo rozkładalnych obecność węgla stwierdza się za pomocą prażenia  substancji z tlenkiem miedziawym.

-          następuje utlenienie węgla do dwutlenku węgla

-          CO2 wykrywa się w postaci nie rozpuszczalnego w wodzie węglanu baru lub wapnia

-          woda pojawia się w postaci kropelek na górnych ściankach probówki

 

Odczynniki:

a)                        sproszkowany tlenek miuedziowy wyprażony

b)                       roztwór Ba(OH)2 lub Ca(OH)2 nasycony

 

Obserwacje:

              Wysuszona substancja wymieszana w probówce z tlenkiem miedziowym podczas prażenie dale utleniające gazy które wprowadza się do roztworu wodorotlenku wapnia lub baru, wydzielenie nierozpuszczalnego węglanu świadczy o obecności WĘGLA

 

 

2.Mineralizacja Substancji Organicznej

 

Polega na stapianiu substancji organicznej z metalicznym sodem. Azot, siarka i chlorowce przekształcają się w proste związki nieorganiczne o strukturze jonowej: SIARCZEK SODU, HALOGENEK SODU i CYJANEK SODU

-          sód metaliczny wielkości ziarna grochu w probówce

-          dodaje badaną substancję i ogrzewa

-          po stopieniu drugą taką samą porcje analizowanej substancji

-          ogrzewa próbówkę do czerwonego żaru

-          zanurza w wodzie lub dalej rozbija

-          przesącz powinien być bezbarwny – posłuży do prób na SIARKE, AZOT i FLUOROWCE

 

 

 

 

 

 

2.1 WYKRYWANIE AZOTU

 

Próba  Lassaigne’a

Próba z Benzydyną

 

Azot luźno związany wykrywa się bezpośrednio poddając alkalicznej hydrolizie (azot wydziela się w postaci amoniaku)

 

2.1.1 Próba  Lassaigne’a:

Przeprowadzenie uzyskanego w procesie mineralizacji cyjanku sodu w błękit pruski

Próba jest niepewna dla związków lotnych, nitrowych, azowych, dwuazowych i pochodnych pirolu. Pojawienie się błękitnego osadu lub zabarwienia świadczy o obecności azotu.

 

Odczynniki:

-          siarczan żelazawy FeSO4

-          kwas siarkowy H2SO4

Reakcja:

 

2 NaCN + FeSO4 > Fe( CN )2 + Na2SO4

 

Fe( CN )2 + 4NaCN >  Na4{Fe( CN )6 }             



3 Na4{Fe( CN )6 } + 2 Fe2(SO4)3  > Fe4 {Fe( CN )6 }3  + 6 Na2SO4

                                                                                                    błękit Pruski

                                                                                                  barwa niebieska

 



2.1.2 Próba z Benzydyną

W próbie benzydynowej następuje utlenienie benzydyny do błękitu benzydynowego. W przypadku obecności jodu może pojawić się zielone zabarwienie lub osad.

Jeśli w badanej próbce znajduje się azot pojawi się niebieskie zabarwienie lub osad

 

Odczynniki:

-          kwas octowy

-          roztwór benzydyny w kwasie octowym

-          roztwór siarczanu miedziowego

-          roztwór octanu kadmowego

 

NaCN + Ch3 COOH > HCN + CH3 COONa

 

2 HCN + CuSO4 > Cu( CN )2 + H2SO4

 

2 Cu( CN )2  + 2 ( NH2-C6H4-C6H4-NH2 ) > NH2-C6H4-C6H4-NH2 + NH=C6H4=C6H4=NH + 2 Cu CN + 2 HCN

 

 

 

2.1.3 Próba na azot luźno związany

Alkaliczna hydroliza do soli kwasu karboksylowego i amoniaku, mocznik wydziela amoniak podczas procesu stapiania bez dodatku wodorotlenku sodowego. W wyniku reakcji obecność azotu stwierdza się po charakterystycznej woni amoniaku

 

R-COONH4  + NaOH > R-COONa + NH3 + H2O

.

R-CONH2 + NaOH > R-COONa + NH3↑

 

R-CN + NaOH > R-COONa + NH3↑

             

 

 

2.2 WYKRYWANIE SIARKI

 

Próba z nitroprusydkiem sodu

Próba z octanem ołowiawym

 

Siarkę organicznie związaną mineralizuje się do siarczku sodu dopiero dalej wykonuje się poniższe próby

 

2.2.1 Próba z nitroprusydkiem sodu

Przebieg reakcji siarczku sodu z nitroprusydkiem sodu daje nietrwałe ciemnopurpurowe zabarwienie

 

Odczynniki – wodny roztwór nitroprusydku sodowego świeżo przygotowany

 

Na2S + Na2 Fe(CN)5 NO > Na4 Fe(CN)5 NOS

                                                                  ciemno purpurowe zabarwienie

 



2.2.2 Próba z octanem ołowiawym

Polega na przekształceniu siarczku sodu w czarny siarczek ołowiu (osad)

 

Odczynniki:

-          kwas octowy

-          octan ołowiu

 

Na2S + (CH3 COO)2 Pb > PbS + 2 CH3 COONa

                                                        ...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin