wykład 2

2016-10-24
WYKRYWANIE WIĄZAŃ WIELOKROTNYCH
Odbarwienie wody bromowej
Woda bromowa – roztwór Br2 w wodzie - Br2(aq):
brunatna, brązowa lub ciemnoczerwona ciecz.
Gdy brom przyłącza się związku nienasyconego –
barwa zanika - następuje odbarwienie wody bromowej.
CH2 = CH2 + Br2 → CH2Br – CH2Br
CH ≡ CH + 2Br2 → CHBr2 – CHBr2
WYKRYWANIE WIĄZAŃ WIELOKROTNYCH
Odbarwianie wodnego roztworu manganianu(VII) potasu
Fioletowy roztwór KMnO4 odbarwia się. Powstaje również brązowy osad
MnO2.
Obserwacją podstawową jest odbarwienie roztworu.
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2(OH) – CH2(OH) + 2MnO2 + 2KOH
1
2016-10-24
WYKRYWANIE UKŁADU AROMATYCZNEGO
Reakcja nitrowania.
Reakcja z mieszaniną nitrującą (mieszanina stężonych HNO3 i H2SO4
w stosunku wagowym 1: 2; objętościowym 3:5).
W wyniku tej reakcji powstają związki nitrowe o żółtym zabarwieniu.
WYKRYWANIE ALKOHOLI
Określenie rzędowości alkoholu - Próba Lucasa (reakcja Lucasa)
reakcja chemiczna alkoholi z kwasem solnym w obecności chlorku cynku.
(wytrząsanie z roztworem ZnCl2 w stężonym HCl, tworzenie chlorków
alkilowych)
2
2016-10-24
WYKRYWANIE ALKOHOLI
Alkohole polihydroksylowe
Reakcja alkoholu polihydroksylowego ze świeżo strąconym osadem
wodorotlenku miedzi(II) na zimno.
Grupy hydroksylowe muszą znajdować się na sąsiednich atomach węgla
– diole wicynalne (np. glikol etylenowy, gliceryna, cukry).
Niebieski osad Cu(OH)2 roztwarza się, powstaje klarowny roztwór o
barwie szafirowej.
WYKRYWANIE FENOLI
Reakcja z chlorkiem żelaza(III)
W reakcji fenoli z FeCl3 powstają barwne kompleksy żelaza(III).
Roztwór przyjmuje barwę granatową, czerwoną, purpurową, fioletową
lub zieloną w zależności od rodzaju fenolu.
Z benzenolem roztwór przyjmuje barwę ciemnofioletową (fioletowoczerwoną).
3
2016-10-24
WYKRYWANIE FENOLI
Odbarwienie wody bromowej.
Reakcja ta służy również do ilościowego oznaczania fenolu w wodzie.
WYKRYWANIE GRUP ALDEHYDOWYCH
Próba Trommera
Reakcja aldehydu ze świeżo strąconym wodorotlenkiem miedzi(II)
na gorąco.
W wyniku reakcji powstaje ceglastoczerwony osad Cu2O.
R–CHO + 2Cu(OH)2 → R – COOH + Cu2O + H2O
W probówce nie zawierającej aldehydu powstaje czarny osad tlenku
miedzi(II) – rozkład termiczny Cu(OH)2.
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Próbie Trommera ulega również kwas mrówkowy:
Cu(OH)2 + HCOOH → Cu2O + CO2 + H2O
4
2016-10-24
WYKRYWANIE GRUP ALDEHYDOWYCH
Próba Tollensa (próba lustra srebrnego)
Podczas pozytywnej próby Tollensa powstaje srebro metaliczne,
osadzające się w postaci lustrzanej powłoki na szklanej powierzchni
naczynia reakcyjnego
Odczynnik Tollensa [Ag(NH3)2]+.
roztwór
zawierający jony diaminasrebra(I)
-
R–CHO +2[Ag(NH3)2]OH → 2Ag↓ + R–COO(NH4) + H2O + 3NH3
Pozytywny wynik daje również reakcja z kwasem mrówkowym, który
podobnie jak aldehydy, zawiera ugrupowanie –CHO.
Anion mrówczanowy utlenia się w trakcie próby do anionu węglanowego:
2[Ag(NH3)2]+ + HCOO‒ + 2OH‒ → 2Ag↓ + HCO3‒ + H2O + 4NH3
WYKRYWANIE GRUP ALDEHYDOWYCH
Próba Fehlinga
Próba Fehlinga jest modyfikacją próby Trommera - wodorotlenek
miedzi(II) jest w postaci kompleksu z winianem, przez co jest lepiej
rozpuszczalny i reaktywniejszy.
Analogicznie jak w próbie Trommera w obecności aldehydów powstaje
ceglastoczerwony osad Cu2O
5
2016-10-24
WYKRYWANIE GRUP ALDEHYDOWYCH
Próba Benedicta
Próba Benedicta modyfikacją próby Trommera.
W skład odczynnika Benedicta wchodzi CuSO4, Na2CO3 i cytrynian
trisodowy.
Odczynnik dodaje się do badanego roztworu i doprowadza do wrzenia.
W wyniku z redukcji Cu2+ do Cu+ powstające pomarańczowe
zabarwienie.
Wymieszany roztwór przyjmuje barwę zieloną, co jest wynikiem
nakładania się pomarańczowej barwy zawiesiny Cu2O z niebieskim
zabarwieniem odczynnika.
Próby Tollensa, Trommera, Fehlinga i Benedicta służą do odróżniania
aldehydów od ketonów oraz wykrywania cukrów redukujących.
WYKRYWANIE GRUP KETONOWYCH
Próba jodoformowa
Charakterystyczna reakcja na wykrywanie metyloketonów (z grupą
CH3CO-R, gdzie R- może być wodorem, alkilem bądź arylem) i
metylokarbinoli (alkoholi drugorzędowych, które można utlenić do
metyloketonów).
Jest to reakcja z jodem w środowisku zasadowym - powstaje jodoform
CHI3 nierozpuszczalną substancja krystaliczna o barwie żółtej i
charakterystycznym zapachu.
CH3–CO–R + 3I2 + 4NaOH → ↓CHI3 + R–COONa + 3NaI + 3H2O
CH3–CH(OH)–R + 3I2 + 4NaOH → ↓CHI3 + R–COONa + 3NaI + 3H2O
Mechanizm reakcji:
I2 + 2 NaOH → NaOI + NaI + H2O
NaOI + CH3-CH(OH)-R → CH3-C(O)-R + NaI + H2O
CH3-C(O)-R + 3 NaOI → CHI3 ↓+ RCOONa + 2 NaOH
6
2016-10-24
WYKRYWANIE GRUP KARBOKSYLOWYCH
Próba na odczyn kwaśny
papierek uniwersalny, oranż metylowy, lakmus.
Zobojętnianie KOH lub NaOH wobec fenoloftaleiny.
Dodanie kwasu do roztworu zasady powoduje odbarwienie fenoloftaleiny
R–COOH + NaOH → R–COONa + H2O
Reakcja z wodorowęglanem sodu (lub węglanem)
wydzielają się pęcherzyki gazu
R–COOH + NaHCO3 → R–COONa + CO2 + H2O
WYKRYWANIE BIAŁEK
Reakcja ksantoproteinowa
Reakcja charakterystyczna białek zawierających aminokwasy z
pierścieniami aromatycznymi (np. tryptofan, tyrozyna, fenyloalanina)
ze stężonym kwasem azotowym(V).
W wyniku znitrowania aromatycznych ugrupowań powstaje trwałe,
żółte zabarwienie.
7
2016-10-24
WYKRYWANIE BIAŁEK
Reakcja biuretowa
Warunkiem koniecznym dla pozytywnego wyniku próby jest
występowanie,
co
najmniej
dwóch
wiązań
peptydowych
bezpośrednio obok siebie lub przedzielonych nie więcej niż jednym
atomem węgla.
Reakcja polega na dodaniu do analizowanej mieszaniny roztworu
silnej zasady (NaOH lub KOH) oraz siarczanu(VI) miedzi(II).
Powstaje
fioletowe
(fioletowo-niebieskie)
zabarwienie
spowodowane
powstawaniem
anionowych
związków
kompleksowych, w których jon Cu2+ jest kompleksowany przez
minimum dwa wiązania peptydowe.
WYKRYWANIE BIAŁEK
Reakcja biuretowa
8
2016-10-24
WYKRYWANIE WĘGLOWODANÓW
Wykrywanie cukrów redukujących
Próby: Tollensa, Trommera, Fehlinga, Benedicta
Odróżnianie aldoz od ketoz
Aldozy odbarwiają wodę bromową w obecności wodorowęglanu
sodu (następuje utlenienie grupy aldehydowej do grupy
karboksylowej, w wyniku, czego powstaje kwas uronowy), zaś ketozy
nie odbarwiają.
WYKRYWANIE WĘGLOWODANÓW
Wykrywanie skrobi
płyn Lugola (roztwór jodu w jodku potasu - I2 w KI
lub jodyna (roztwór I2 w etanolu).
Powstaje związek kompleksowy o barwie granatowoczarnej
(przy niewielkich stężeniach - niebieskofioletowej)
9