آزمایش شماره ی 7 : شناسایی آمین ها و آمینواسیدها

آمین ها ترکیبات آلی هستند و جزء بازها به شمار می آیند (رنگ تورنسل را آبی کنند) که شامل یک اتم نیتروژن مرکزی و یک ، دو یا سه گروه آلکیل با فرمول های عمومی NR₃ _NHR₂_NH₂R هستند که به ترتیب آمین نوع یک، آمین نوع دو و آمین نوع سه نامگذاری می‌شوند.

                       

آمین‌ها معمولا از آمونیاک استخراج می‌شوند که جای هیدروژن‌ها گروه آلکیلی قرار می‌گیرند. خاصیت بازی آمین نوع دوم از بقیه بیشتر است.

ویژگی آمین ها

آمینها و سایر ترکیبات حاوی نیتروژن از جمله فراوانترین مولکولهای آلی هستند. همه آمینها خصلت بازی دارند (آمینهای نوع اول و دوم می‌توانند به عنوان اسید هم عمل کنند) ، پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند و در واکنشهای جانشینی به عنوان هسته دوست عمل کنند. پس در بسیاری از جنبه‌ها شیمی آمینها با شیمی الکلها و اترها شباهت دارد. ولی تفاوتهایی هم در فعالیت دارند، زیرا الکترونگاتیوتیه نیتروژن کمتر از اکسیژن است.

کاربرد آمین ها:

بسیاری از ترکیبات فعال بیولوژیکی حاوی نیتروژن هستند.بسیاری از آمینهای ساده به عنوان دارو مصرف می‌شوند. مانند مرفین و کدئین که در گروه آمین‌ها قرار می‌گیرند.از دیگر آمین‌های مهم آمینو اسیدها هستند.

علاوه بر کاربرد آمینها در داروسازی و تفکیک انانیتومرها ، موارد استفاده گوناگونی در صنعت نیز دارند.هگزا متیل دی آمین (HMDA ) یک آمین با اهمیت تجاری است. که ماده اولیه تهیه صنعتی نایلون است.

تست حلالیت

ترکیبی که در آب و سود نامحلول بوده ولی در محلول هیدروکلریک اسید 5 %حل شود ، یک آمین است. آمینهای آلیفاتیک نوع اول ، دوم ، سوم و آمینهای آروماتیک نوع اول در محلول هیدروکلریک اسید %5درصد محلول هستند.

تست های شناسایی امین ها

*تست هینزبرگ ( Hinsberg Test ) :

به کمک این آزمون می توان آمین های نوع اول ، دوم و سوم را از هم تشخیص داد. این آزمون بر این اساس استوار است که آمینهای نوع اول و دوم با آرن سولفونیل هالیدها ترکیب شده ، تولید سولفون آمیدهای N – استخلافی می کنند . محصول این واکنشها ؛ سولفون آمید یک استخلافی ( از آمین نوع اول ) و سولفون آمید دو استخلافی ( از آمین نوع دوم ) می باشد . سولفون آمید یک استخلافی در محلول بازی انحلال پذیری دارد ، اما سولفون آمید دو استخلافی در محلول بازی حل نمی شود ، زیرا هیدروژن اسیدی ندارد . بنابراین در واکنش با باز نمی تواند نمک ( محلول ) تشکیل دهد . و آمینهای نوع سوم فاقد هیدروژنهای آمینو هستند ، بنابراین در این شرایط واکنش پذیری ندارند .

 

شرح آزمایش:

0.6cc از آمین مایع یا 0.1 گرم آمین جامد و 0.2 میلی لیتر بنزن سولفونیل کلرید ( 4 الی 5 قطره ) و 5 میلی لیتر محلول سدیم هیدروکسید 10 %د را در یک لوله آزمایش کوچک ریخته ، درب لوله را بسته و آن را به مدت 3 الی 5 دقیقه تکان می دهیم .

سپس درب لوله را برداشته و در حالی که آن را تکان می دهیم ، به مدت یک دقیقه بوسیله حمام بخار حرارت داده، بعد لوله را سرد کرده و با کاغذ لیتموس آن را امتحان می کنیم . چنانچه محیط قلیایی نباشد ، محلول NaOH بیشتری می ریزیم، تا بازی شود .

اگر رسوب یا لایه روغنی ایجاد شود ، ممکن است سولفون آمید دو استخلافی تشکیل شده باشد ، و آمین مورد نظر یک آمین نوع دوم است . لایه روغنی یا رسوب را با سرریز کردن جدا کرده و حلالیت آن را در HCl غلیظ بررسی می نمائیم . ( سولفون آمید دو استخلافی در HCl غلیظ حل نمی شود . ) اگر پس از رقیق کردن رسوب یا لایه روغنی باقی نماند ، با دقت به محلول ، HCl غلیظ اضافه کرده و با کاغذ pH آن را از نظر اسیدی بودن بررسی می کنیم . اگر رسوب تشکیل شود ، دلیل بر وجود سولفون آمید تک استخلافی است . یعنی مجهول آمین نوع اول است . اگر موارد ذکر شده مشاهده نشود ، یعنی واکنشی انجام نشود ، دلیل بر وجود یک آمین نوع سوم است .

complication: سولفون آمید برخی از آمینهای نوع اول ، نمک سدیم نامحلول دارند . که این امر ممکن است ناشی از مصرف اشتباه آمین نوع دوم به جای نوع اول باشد

خاصیت شیمیایی:انجام واکنش زیر

 

خاصیت فیزیکی :

آمین نوع اول -------> ابتدا محلول بوده و با ریختن HCL رسوب میدهد .

آمین نوع دوم : رسوب داده و در HCL نیز حل نمیشود .

آمین نوع سوم : ماده ی روغنی شکل تشکیل شده و در HCL حل میشود .

* تست محلول آبی مس (ll) سولفات (Spot test ):

یکی از ساده ترین روشهایی که می توان از آن برای شناسایی آمین ها استفاده کرد ، استفاده از مس ( ll ) سولفات آبی است . مجاورت آمینها با این ماده باعث ایجاد واکنش شده و اغلب تولید کمپلکس های آبی رنگ تا سبز متمایل به آبی می کند .

تولید کمپلکس و در نتیجه ایجاد رنگ دلیل بر مثبت بودن آزمون است.

خاصیت فیزیکی: ایجاد کمپلکس آبی

 

آمینو اسید

آمینو اسیدها واحد سازنده پولیپتید و پروتئین و در واقع یکی از اجزاء ساختمانی موجودات زنده هستند. براساس یک نظریه قوی آمینو اسیدها با بارشهای شهاب سنگی گسترده وسیارک هایی که دراوایل شکل گیری زمین به سطح زمین برخورد کرده اند و مقدمه شکل گیری مولوکول‌های پیچیده ‌تر در اجزاء موجودات زنده شده اند.

اسید آمینه در شیمی به هر ملکولی که شامل گروه‌های کاربردی آمینه و کربوکسیلیک اسید است گفته می‌شود.

شناسایی آمینو اسیدها

تست نین هیدریدین:

physical propertis of nin hydrin

Physical State: Crystalline powder
Appearance: slightly yellow
Odor: characteristic odor
pH: Not available.
Vapor Pressure: Negligible.
Vapor Density: 6.16 (air=1)
Evaporation Rate:Not applicable.
Viscosity: Not available.
Boiling Point: Not available.
Freezing/Melting Point:466 deg F (dec)
Autoignition Temperature: Not applicable.
Flash Point: Not applicable.
Decomposition Temperature:466 deg F
NFPA Rating: (estimated) Health: 2; Flammability: 1; Reactivity: 0
Explosion Limits, Lower:Not available.
Upper: Not available.
Solubility: Soluble in water.
Specific Gravity/Density:0.86
Molecular Formula:C9H6O4
Molecular Weight:178.14

 

در این آزمایش ترکیبی به نام نین هیدرین با آمینواسید وارد واکنش می شود. در صورت برخورد و مجاورت این دو با یکدیگر ،گروه آمینی و کربوکسیل آمینواسید آزاد می شود . و خود آمینواسید به شکل به شکل یک ترکیب آلدهید (CHO_R) در می آید. و خود نین هیدرین به ماده ای به نام هیدرین دانتین تبدیل می شود.

نین هیدرین با 19 نوع اسید آمینه موجود در ساختمان پروتئینها واکنش نشان میدهد و ترکیب آبی رنگی پدید می آورد که در اثر حرارت تقریبا ارغوانی میشود.به عبارت دیگر می توان گفت

نین هیدرین+ همه امینواسید ها= کمپلکس ارغوانی

 

اسیدآمینه های مختلف در زمان های مختلف با نین هیدرین تشکیل رنگ می دهند که ارتباط مستقیمی با ساختار اسیدآمینه دارد.

در این فرایند امینواسیدها دو مولکول نین هیدرین را از طریق اتم نیتروژن به هم کوپل می کنند و خود آمینواسید به صورت یک آلدهید جدا می شود. برای این که آمینواسید بتواند به نین هیدرین اضافه شود، این کار را از طریق جفت الکترون آزاد نیتروژن آمین خود انجام می دهد.

در مرحله بعد حذف یک مولکول CO₂ اتفاق می افتد و گروه R از طریق نیتروژن به نین هیدرین متصل می شود. به نظر می رسد که در این مرحله و نیز مرحله جداشدن آلدهید است که تفاوت اسیدهای آمینه در زمان رنگ دهی مشخص می شود. تمایل متفاوت گروه های هیدروکربنی موجود در اسیدآمینه های مختلف، سرعت حذف مولکول دی اکسید کربن را تحت تأثیر قرار می دهد.

گلیسین که آمینواسید کوچکی است، به دلیل ساختار پایدار و نیز نداشتن R به بهترین وجه دی اکسید کربن را از دست می دهد. نبود ممانعت های فضایی محدود کننده گلیسین را به آمینواسیدی تبدیل کرده که تست نین هیدرین را به خوبی انجام می دهد.

 

حضور حلقه بنزنی در ساختار تریپتوفان و فنیل آلانین و تأثیرات رزونانسی این حلقه در پایداری گروه ترک شونده به صورت آلدهید نیز باعث می شود که این دو نیز تست نین هیدرین را به خوبی انجام دهند.

 

پرولین به دلیل نداشتن آمین آزاد، عملاً امکان کوپل شدن آزادانه با نین هیدرین را دارا نمی باشد. با نگاهی به ساختار پرولین متوجه می شویم که این آمین نوع دوم محصور شده در حلقه پنج تایی آزادی لازم برای افزوده شدن نیتروژن به نین هیدرین را محدودتر می بیند. رنگ حاصله از پرولین در تست نین هیدرین زرد است.

آمین های نوع سوم نسبت به تست نین هیدرین جواب منفی می دهند!!

پرولین + نین هیدرین← زرد

 

روش کار:

1-2 سی سی محلول اسید آمینه + چند قطره محلول نین هیدرین ← 5 ذقیقه در بن ماری جوش

همه آمینواسیدها جواب مثبت می دهند ← ارغوانی

پرولین ← زرد

 

آزمایش شماره ی 7 : شناسایی کربوکسیلیک اسید ها

کربوکسیلیک اسید

                       

اسیدهای کربوکسیلیک ، ترکیباتی هستند که دارای عامل __-–COOH__ می‌باشند. ممکن است به ((هیدروژن)) ، آلکیل ، آریل ، گروههای اشباع شده ، اشباع نشده استخلاف‌دار یا بدون استخلاف وصل شده باشد.

اسیدهای کربوکسیلی زنجیری از دیرباز شناخته شده‌اند لذا نام عمومی آنها از ماده یا منبعی که بدست آمده‌اند گرفته شده است.

خواص فیزیکی

اسیدهای کربوکسیلیک ، مولکولهای قطبی می‌باشند و می‌توانند مثل الکل‌ها و آمین‌ها ، پیوند هیدروژنی ایجاد نمایند. نقطه جوش اسیدهای کربوکسیلیک حتی از الکلهای هم‌کربن نیز بالاتر است. بالا بودن نقطه جوش اسید به پیوند هیدروژنی قوی و تشکیل دی‌مر اسید نسبت داده می‌شود.

اسیدهای یک تا چهار کربنه در آب بخوبی محلوند. اسید پنج کربنه نیز تا حدودی در آب حل می‌شود، ولی اسیدهای سنگینتر کم‌محلولند. بدون شک ، محلول بودن اسیدهای کربوکسیلیک کوچک در آب ، بعلت تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروه کربوکسیلی و مولکوهای آب می باشد.

با وجود این ، اسیدهای کربوکسیلیک در حلالهای غیرقطبی مثل اتر ، بنزن و در حلالهای با قطبیت کمتر مانند الکل نیز حل می‌شوند.

خاصیت اسیدی

اگرچه اسیدهای کربوکسیلیک در مقایسه با اسیدهای معدنی مثل اسید سولفوریک و اسید کلریدریک و اسید نیتریک بسیار ضعیف می‌باشند، ولی در هر صورت ، در مقایسه با الکل‌ها ، آب ، آمونیاک و استیلن‌ها از اسیدیته قوی‌تری برخوردارند.

اسیدیته اسیدهای آلی به ساختمان اسید و طبیعت عوامل و گروههای موجود در روی آلکیل یا آریل بستگی دارد. مثلا تری‌کلرو استیک اسید حدود 103*15 بار قوی‌تر از استیک اسید می‌باشد. این اسیدیته زیاد و قابل ملاحظه به خاصیت الکترون‌گیری هالوژن ، مربوط می‌باشد. بطور کلی ، گروههای گیرنده الکترون ، قدرت اسیدی را افزایش می‌دهند و برعکس گروههای دهنده ، موجب تضعیف اسیدیته می‌گردند.

خواص شیمیایی

خواص شیمیایی کربوکسیلیک اسیدها شامل واکنش های گروه^- COO و تاثیر این گروه بر روی مابقی مولکول است .

شناسایی کربوکسیلیک اسیدها

جهت شناسایی کربوکسیلیک اسیدها یکسری روش های شیمیایی و یک سری اسپکتروسکوپی وجود دارد.

طیف سنجی:

بهترین روش برای شناسایی اسیدها استفاده از روش های طیف سنجی می باشد. . در طیف سنجی مادون قرمز گروه کربونیل اسیدهای کربوکسیلیک در 1700-1725 cm^-1 جذب می‌دهند و جذب مربوط به پیوند هیدروژنی در 2500-3500 cm^-1 ظاهر می‌گردد

تست حلالیت و تعییین PH :

معمولا کربوکسیلیک اسیدها در گروه حلالیت A₁یافت می شوند( در آب حل نمی شوند در محلول رقیق سدیم بی کربنات به صورت سدیم کربوکسیلات حل می شوند).اسیدهای محلول در آب را می توان با استفاده از کاغذ تورنسل شناسایی کرد.البته خاصیت اسیدی ثابت نمی کند که نمونه حتما یک اسید کربوکسیلیک است چرا که سولفونیک اسیدها، بعضی فنل ها که دارای گروه استخلافی نیترو هستند ، همچنین بعضی از ترکیبات آلی در آب خاصیت اسیدی دارند.

سديم بي کربنات :

مقدار کمي از ترکيب را در محلول آبي سديم بي کربنات 10 % حل کنيد. محلول را به دقت بررسي کنيد. اگر ترکيب اسيد باشد، تشکيل حبابهاي کربن دي اکسيد مشاهده مي شود.

نقره نيترات اتانولي :

يک قطره از مجهول يا چنانچه جامد است 5 قطره از محلول اتانولي غليظ آن را به 2 ميلي ليتر از محلول نقره نيترات اتانولي 2 % اضافه کنيد. اگر تا 5دقيقه واکنشي انجام نشد. محلول را بوسيله حمام بخار حرارت دهيد چنانچه رسوبي تشکيل شود، در اثر افزايش 2 قطره نيتريک اسيد 5%، رسوب کربوکسيلات نقره حل مي شود .

معادل خنثي شدن(N.E) :

کربوکسيليک اسيدها را به دليل خاصيت اسيدي مي توان با يک قلياي استاندارد مورد سنجش قرار داد و معادل خنثي شدن آنرا محاسبه کرد.

معادل خنثي شدن يا وزن معادل اسيد در واقع وزن ملکولي اسيد تقسيم بر تعداد عوامل اسيد موجود در ملکول ، n، است.به عبارت ديگر چنانچه معادل خنثي شدن را در تعداد گروههاي کربوکسيليک اسيد ضرب کنيد وزن ملکولي اسيد بدست مي آيد.

 

 

ممکن است براي حل کامل اسيد لازم باشد مخلوط را گرم کرد. اسيد را با استفاده از شناساگر فنول فتالئين بوسيله محلول سديم هيدروکسيد با نرماليته معلوم (N 1/0) تيتر نماييم.

اگر اسيد فقط يک گروه کربوکسيلي داشته باشد در اينصورت معادل خنثي شدن با وزن ملکولي اسيد برابر است.

چنانچه از اتانول 95% به عنوان حلال استفاده شود، شناساگر فنول فتالئين نقطه پايان را دقيقا نشان نمي دهد و بايد از شناساگر برموتيمول آبي استفاده شود. هم چنين بعضي اسيدها را مي توان در مخلوطي از دو حلال نظير اتانول و بنزن يا اتانول و تولوئن مورد سنجش حجمي قرار داد

معادل خنثي شدن براي کارهاي معمولي با تقريب 1±% محاسبه مي شود. اما چنانچه نمونه به دقت تخليص و خشک شده باشد با استفاده از يک روش خوب خطا را مي توان به 3/0±% کاهش داد. اگر مقدار معادل خنثي شدن بدست آمده با مقادير تئوري مطابقت نداشته باشد، پس از خشک کردن کامل دوباره مورد سنجش حجمي قرار داد.

 

آزمایش شماره ی 6 : شناسایی کربوهیدرات ها

کربوهیدراتها (هیدرات‌های کربن یا مواد قندی) یکی از انواع مولکول‌های زیستی هستند که از نظر شیمیایی آنهارا پلی‌هیدروکسی‌آلدئید یا پلی‌هیدروکسی‌کتون می‌دانند. هیدرات‌های کربن از اتم‌های کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده‌اند.کربوهیدراتهادر بدن بیشتر به عنوان مولکول‌های ذخیره‌کننده انرژی عمل می‌کنند، اما کاربردهای ساختاری و نقش در انتقال پیام و... نیز دارند.

کربوهیدرات‌های خالص شامل اتم‌های کربن، هیدروژن، و اکسیژن هستند با نسبت ملکولی ۱:۲:۱ که فرمول عمومی Cn(H2O)nرا تشکیل می‌دهند. با این وجود، خیلی از کربوهیدرات‌های مهم از این قانون مستثنی هستند (مثل دیوکسی‌ریبوز و گلیسرول که بدین ترتیب آنها را مستقیما نمی‌توان کربوهیدرات خواند.با افزایش طول زنجیر، تعداد کربن‌های با مراکز فضایی افزایش می‌یابند و بدین ترتیب تعداد زیادی دیاسترومر امکانپذیر می‌شوند. قندها ترکیبات پلی هیدروکسی کربونیل اند، از این رو می‌توانند هِمی استال‌های حلقوی پایداری ایجاد کنند، بدین ترتیب ساختارهای اضافی و تنوع شیمیایی برای این ترکیبات پدید می‌آید. قندهای آلدئیدی بصورت آلدوزها طبقه بندی می‌شوند. آنهایی که عامل کتونی دارند، کتوز خوانده می‌شوند. بر اساس طول زنجیر، قندها، تریوز (۳ کربنی)، تتروز (۴ کربنی)، پنتوز (۵ کربنی)، هگزوز (۶ کربنی) و غیره نامیده می‌شوند. از اینرو، ۲ و ۳ - دی هیدروکسی پروپانول (گلیسرآلدئید) یک آلدوتریوز است. در حالی که ۱ و ۳ - دی هیدروکسی پروپانون یک کتوتریوز می‌باشد.

شناسایی کربوهیدرات ها :

1)تست مولیش:

کلیه قندها اعم از اکسید کننده ها یا احیا کننده ها به این تست پاسخ مثبت ی دهند که در مجاورت یک اسید انجام می شود در لوله آزمایش یک سیستم دو فازی تشکیل می شود که بین دو فاز یک حلقه بنفش رنگ داریم.لازم به ذکر است معرف مورد استفاده در این واکنش آلفا نفتول در اتانول می باشد.

                       

خواص فیزیکی:ایجاد حلقه بنفش رنگ

 

۲).تست بارفود :

این تست برای تشخیص منو ساکارید ها از دی ساکا رید ها به کار می رود که یک رسوب قرمز رنگ حاصل می شود که بعلت تولید اکسید مس است .

این تست برای تشخیص مونو ساکاریدها از دی ساکارید ها ی احیا کننده به کار می رود.چنانچه آزمایش احیا قندها در محیط اسید ضعیف صورت گیرد مدت زمان حرارت دادن کنترل شود به علت قدرت احیا کنندگی قوی فقط مونو ساکاریدها به این آزمایش جواب مثبت می دهند.

 

خواص فیزیکی:ایجاد رسوب قرمز رنگ

 

۳/تست بندیکت :

این تست برای شناسایی نوع قند به کار می رود قندهای احیا کننده به هین تست پاسخ مثبت می دهند که باعث تغییر رنگ از آبی به سبز می شود

خواص فیزیکی: تغییررنگ از آبی به سبز

عامل خطا: در انجام این تست ها باید از Reagentها به اندازه استفاده شود استفاده زیاد آن منجر به خطا در انجام آزمایش می شود.

آزمایش شماره ی 6 : شناسایی هیدروکربن های آروماتیک

هیدروکربنهای آروماتیک با زنجیرهای جانبی اشباع شده، با آزمون با آزمون ناتوانی در بی رنگ کردن برم در کربن تتراکلرید (بدون آزاد شدن هیدروژن برومید) و با آزمودن ناتوانی در بی رنگ کردن محلول سرد، رقیق و خنثای پرمنگنات از آلکنها باز شناخته می شوند. (اکسایش زنجیرهای جانبی به شرایط سخت تری نیاز دارد.)

وجه تمایز آنها با آلکنها سولفون دار شدن و بنا براین حل شدن آسان آنها در اسید سولفوریک دودکنندهٔ سرد است .

با آزمودن حل نشدن فوری در سولفوریک اسید سرد غلیظ، از الکلها و سایر ترکیب‌های اکسیژن دار باز شناخته می شوند و با نا توانی در دادن پاسخ مثبت به آزمون کرومیک انیدرید از از الکلهای نوع اول و نوع دوم تشخیص داده می شوند.

آلکیل بنزن‌ها در اکنش با کلروفرم و آلومونیوم کلرید رنگ نارنجی تا قرمز می دهند. این رنگها ناشی از کاتیونهای تری آریل متیل است که احتمالا در اثر یک واکنش فریدل - کرافتس و به دنبال آن انتقال یون هیدرید به وجود می آیند.

                       

شناسایی کربوهیدراتها

تست فریدل کرافتس :

این تست جهت شناسایی ترکیبات آروماتیک از سایر ترکیبات بکار میرود ورنگهای تولید شده در واکنش ترکیبات آروماتیک با کلروفرم وکلرید آلمینیوم کاملاخالص میباشد. تغییر رنگ نشانه مثبت بودن ازمایش است.

بنزن وهمولوگهای ان:نارنجی قرمز

فتانترن:ارغوانی

انتراسن:سبز

بی فنیل :ارغوانی

نفتالن :آبی

روش کار:۱/۰ گرم نمونه جامد یا۳/۰ میلی لیتر ازمایع رادر یک لوله ازمایش خشک و تمیز ریخته وبه آن ۲ میلی لیتر کلروفرم اضافه کنید. به اندازه سر اسپاتول کلرید الومینیوم را روی دیواره لوله ازمایش بریزید. تغییر رنگ دیواره نشانه مثبت بودن ازمایش است.

 

 

استرهای آروماتیک-کتون هاـ آمین ها وترکیبات دیگر حاوی اکسیژن ونیتروژن نیز ممکن است رنگ های آبی یا سبز ایجاد کنند.

در انجام این تست هم باید در استفاده از reagent و نحوه انجام آزمایش دقت کرد. اگرALCL3 رطوبت بگیرد تبدیل به آلومینیم هیدروکسید می شود ودیگر ALCL3 برای واکنش فریدل کرافت اسفاده نمی شودو اکر آن را حرارت دهیم به اکسید آلومینیم تبدیل می شود.در انجام این تست آب نباید به هیچ وجه وارد شود اگر آب وارد سیستم شود مشکلاتی را ایجاد میکند

خطا در تست فریدل کرافتس

در انجام این تست هم باید در استفاده از reagent و نحوه انجام آزمایش دقت کرد. اگرAlCl₃ رطوبت بگیرد تبدیل به آلومینیم هیدروکسید می شود ودیگر AlCl₃ برای واکنش فریدل کرافت اسفاده نمی شودو اکر آن را حرارت دهیم به اکسید آلومینیم تبدیل می شود.در انجام این تست آب نباید به هیچ وجه وارد شود اگر آب وارد سیستم شود مشکلاتی را ایجاد میکند معمولا پودر آلومینیم را سعی می کنند به دیواره لوله آزمایش بچسبدو با مرطوب کردن لوله آزمایش و ریختن پودر بر روی دیواره سعی می کنند خطای آزمایش را به حداقل برسانندو آلومینیم کلراید نسبت به ترکیب آروماتیک همیشه نسبت آن در حداقل قرار بگیردوبتواند واکنش استخلافی تا آخرین مرحله خود پیش برود.

Positive test showing red color for 1,2,3-trimethylbenzene

.

در انجام این تست هم باید :1)در استفاده از reagent و 2)نحوه انجام آزمایش دقت کرد. اگرALCL3 رطوبت بگیرد تبدیل به آلومینیم هیدروکسید می شود ودیگر ALCL3 برای واکنش فریدل کرافت اسفاده نمی شودو اکر آن را حرارت دهیم به اکسید آلومینیم تبدیل می شود.در انجام این تست آب نباید به هیچ وجه وارد شود اگر آب وارد سیستم شود مشکلاتی را ایجاد میکند

پرسش:چرا آلومینیوم کلراید با تمام ماده آلی در تماس نیست؟

علت ایجاد رنگ در این واکنش تولید یونAr3C+ است.اگر مقدار معرف(آلومینیم کلراید)نسبت به هیدروکربن آروماتیک بسیار زیاد باشد آنوقت قادر خواهیم بود این ذره رنگی را ببینیم.

آزمایش شماره ی 6 : هالید های آلیفاتیک

در شیمی آلی به کلیه ترکیبات هیدروکربنی غیر آروماتیک، ترکیبات آلیفاتیک(به انگلیسی: Aliphatic compound) گویند به عبارتی ترکیباتی که شامل کربن و هیدروژن بوده و در آن حلقه‌ای وجود نداشته باشد در این دسته جای می‌گیرند.

شناسایی هالیدهای آلیفاتیک:

1)تست بایلشتن: این تست برای حضور هالوژن در بسیاری از ترکیبات آلی می باشد.در این آزمایش نمونه در کنار اکسید مس روی شعله گرفته می شود و هالید مس تشکیل شده به دلیل فراربودن،رنگ شعله را سبز مایل به آبی می کند.

از مزيت هاي اين روش به روش هاي ساده شناسايي ديگر مي توان به قدرت تشخيص عنصر در ترکيب در حالت هاي کمپلکس هاي پايدار و ترکيبات مختلف يک عنصر ( مانند کربنات,سولفات,نيترات و ...) اشاره نمود که حسني بزرگ براي شروع تجزيه و شناسايي و کار با يک ترکيب ناشناخته است .

يکي از کمبود هاي اين روش عدم قدرت تشخيص چند طول موج نزديک به هم از نظر چشم است . که امروزه با پيشرفت تکنولوژي و ساخت تجهيزاتي نظير طيف سنج RI يا دستگاه NMR اين کمبود ها جبران شده و از اين روش تنها براي شناسايي مواد بسيار ساده و در سطحي کم استفاده مي گردد. اين در صورتي است که ماده خالص بوده،اشتعال زا نباشد و توليد گاز در هنگام سوختن نکند.

از مزيت هاي اين روش به روش هاي ساده شناسايي ديگر مي توان به قدرت تشخيص عنصر در ترکيب در حالت هاي کمپلکس هاي پايدار و ترکيبات مختلف يک عنصر ( مانند کربنات,سولفات,نيترات و ...) اشاره نمود که حسني بزرگ براي شروع تجزيه و شناسايي و کار با يک ترکيب ناشناخته است .

2)تست نیترات نقره الکلی:

ترکیبات محلول در آب بلافاصله به این تست جواب مثبت می دهند؛RNH3Xو[ROR]X

ولی ترکیبات نامحلول درآب خودبه سه دسته تقسیم می شوند:

1)آنهایی که عبارتنداز:R3CCl,RI,RCHClOR,RCHBrCH2Br,RCH=CHCH2X

2)آنهایی که با حرارت درنقطه جوش جواب می دهند.مانند:R2CHCl,RCH2Cl,RCHBr2

3)آنهایی که تحت هیچ شرایطی واکنش نمی دهند. مانند وینیل هالیدCH2=CHXوکلروفرم وآریل هالید.

روش کار:

یك قطره از مجهول در صورتی است كه مایع است و یا 5 قطره از محلول غلیظ اتانولی مجهول اگر به حالت جامد است در لوله آزمایش بریزید و به آن 2 میلی لیتر محلول نیترات نقره اتانولی (2%) اضافه نمایید. چنانچه واكنشی مشاهده نشد، برای پنج دقیقه در دمای معمولی آزمایشگاه قرار دهید. چنانچه تغییری ایجاد نشد محلول را به وسیله حمام بخار حرارت دهید. اگر رسوب تشكیل شد، به مخلوط 2 قطره نیتریك اسید 5% اضافه نمایید و مخلوط كنید و دقت نمایید كه رسوب حل می شود یا خیر؟ اگر حل نشد نمک های نقره ی آلی و اگر حل شد نمک اسیدهای آلی داریم .

لازم به ذکراست این دسته از ترکیبات درگروه Inert یا بی اثر قرار میگیرند.

 

آزمایش شماره 6 : تشخیص آلکان ها،آلکن ها،آلکین ها

شناسایی آلکان ها:

آلكان ها يا پارافين ها (paraffins) به گروهي از هيدروكربورهاي آليفاتيك مي گويند كه تمام آنها كاملاً ازهيدروژن اشباع شده باشد. فرمول كلي آلكان ها (CnH2n+2) است. اين هيدروكربون ها ميل تركيبي چنداني ندارند و به صورتهاي مختلف از گاز تا ذرات مومي ديده ميشوند.

این ترکیبات معمولا به روش های شیمیایی شناسایی می شوند زیرا آنها درشرایط معمول واکنشها بی اثر هستند.یافتن روش کارهای مشتق سازی نیز برای هیدروکربن های اشباع مشکل است زیرا این ترکیبات خنثی هستند.جهت شناسایی آلکان ها بهتراست از جدول هایی که خواص فیزیکی مانند؛نقطه جوش،نقطه ذوب،بررسی فعالیت نوری،ضریب شکست و.... وخواص طیفی مانند:NMRوIR گزارش می کنند را استفاده کرد.قطعه قطعه شدن آلکانها در طیف جرمی پیچیده است .البته برای قطعه قطعه شدن آلکان ها می توان الگوی مشخصی یافت ازجمله اینکه مولکول آلکان هرچه شاخه دارتر باشد قطعه قطعه شدن آن آسان تر می باشد؛بدین ترتیب اطلاعاتی به منظور شناسایی ساختمان آلکان می توان بدست آورد.

خواص فیزیکی آلکانها :

خواص فیزیکی آلکانها ازالگوی خواص فیزیکی متان پیروی می‌کند و با ساختار آلکانها سازگار است. یک مولکول آلکان فقط بوسیله پیوندهای کووالانسی برپا نگه داشته شده است. این پیوندها یا دو اتم از یک نوع را بهم متصل می‌کنند و در نتیجه ، غیر قطبی‌اند، یا دو اتم را که تفاوت الکترونگاتیوی آنها بسیار کم است، به یکدیگر ربط می‌دهند و در نتیجه قطبیت آنها کم است. به علاوه ، این پیوندها به طریقی بسیار متقارن جهت گرفته‌اند، بطوری که این قطبیهای پیوندی نیز یکدیگر را خنثی می‌کنند.

در نتیجه یک مولکول آلکان یا غیر قطبی است یا قطبیت بسیار ضعیفی دارد. نیروهایی که مولکولهای غیر قطبی را گرد هم نگه می‌دارند (نیروهای واندروالسی) ضعیف هستند و گستره بسیار محدودی دارند. این نیروها فقط بین بخشهایی از مولکولهای مختلف که با یکدیگر در تماس نزدیک باشند، یعنی بین سطوح مولکولها ، عمل می‌کنند. بنابراین در یک خانوده معین ، انتظار داریم که هر اندازه مولکول بزرگتر باشد و در نتیجه سطح تماس آنها بیشتر باشد، نیروهای بین مولکولی نیز قوی‌تر باشند.

دمای جوش و ذوب با افزایش شمار اتمهای کربن ، زیاد می‌شود. فرایند جوشیدن و ذوب شدن ، مستلزم فایق آمدن بر نیروهای بین مولکولی در یک مایع و یک جامد است. دمای جوش و دمای ذوب بالا می‌رود، زیرا این نیروهای بین مولکولی با بزرگ شدن مولکولها افزایش می‌یابند.

لازم به ذکراست آلکان ها رابراساس حلالیت در گروه ترکیبات inert(بی اثر)قرارمی دهند.

شناسایی آلکن ها وآلکین ها:

معرفی آلکن ها: آلکنها ، دسته بزرگی از هیدروکربنها را شامل می شوند که به هیدروکربن های غیر اشباع (unsaturated) موسومند. تعداد هیدروژنهای این ترکیبات ، کمتر از آلکانهای هم کربن است. آلکنها ممکن است یک یا چند پیوند دوگانه مجزا و دور از هم و یا مزدوج داشته باشند.

اتیلن کوچکترین عضو خانوده آلکنها و به فرمول C₂H₄ می‌باشد که دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان هم‌کربن (اتان) دارد.

بطور کلی ، خواص فیزیکی آلکنها مشابه آلکانهاست. آلکنها در حلالهای غیرقطبی مانند اتر ، کلروفرم و دی‌کلرو متان محلول ولی در آب نامحلول می‌باشند و سبکتر از آب نیز می‌باشند. نقطه جوش آلکنها با افزایش تعداد کربنها افزایش می‌یابد. بجز آلکنهای کوچک ، نقطه جوش آلکنها به ازای افزایش یک اتم کربن بین 20 تا 30 درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد. همانند آلکانها ، شاخه‌دار شدن آلکنها موجب کاهش نقطه جوش می‌شود.

آلکنها اندکی قطبی‌تر از آلکانها هستند این قطبیت اندک در اثر خصلت الکترون دهی و الکترون گیری گروهها ایجاد می‌گردد. وقتی روی آلکنها ، گروههای القایی با قدرت بیشتر قرار می‌گیرد، ممان دو قطبی اندکی افزایش می‌یابد.

_گروه عاملی آلکنها ، پیوند دو گانه کربن _ کربن است. بنابراین ، برای شناسایی یک ترکیب آلکنی ناشناخته ، بایستی نشان داده شود که واکنشهای معمولی پیوند دو گانه کربن _ کربن را انجام می‌دهد. به علت زیاد بودن تعداد این گونه واکنشها ، ممکن است این کار آسان به نظر برسد.

در صورت امکان ، واکنشی را به عنوان آزمون شناسایی انتخاب می‌کنیم که به سرعت و به آسانی قابل انجام باشد و به تغییر قابل مشاهده‌ای منجر شود. آزمونی را برمی‌گزینیم که چند دقیقه وقت و چند لوله آزمایش نیاز داشته باشد، آزمونی که در آن ، رنگی بوجود آید یا از بین برود، یا حبابهای گار متصاعد شود، یا رسوبی تشکیل یا حل گردد.

تجربه شنان داده است که بهترین راه شناسایی یک آلکن ، خاصیت رنگ زدایی آن در محلول برم در تتراکلرید کربن و در محلول سرد ، رقیق و خنثای پرمنگنات است. انجام هر دو آزمون آسان است. در یکی ، رنگ قرمز از بین می‌رود و در دیگری رنگ بنفش جای خود را به دی‌اکسید منگنز قهوه‌ای می‌دهد.

آلکین ها:

آلکین‌ها هیدروکربن هایی هستند که دست کم یک پیوند سه گانه بین دو اتم کربن دارند. از آن‌جا که کوچک‌ترین آلکین که نام ایوپاک آن اتین (C₂H₂) است، پیشتر به نام استیلن شناخته می‌شده است؛ آلکین‌ها به نام استیلن‌ها یا گروه اسیتیلنی نیز نامیده می‌شوند.

محلول برم در تترا کلرید کربن :

واکنش افزایشی برم بر روی باند دوگانه و سه گانه صورت میگیرد

                       

روش کار :

۰.۱ گرم (۰.۲ میلی لیترمایع ) ازنمونه مورد بررسی به ۲ میلی لیترتترا کلرید کربن اضافه کنید ویک محلول ۵٪ برم در تتراکلریدکربن قطره قطره (همراه با تکان دادن ) به آن اضافه کنید تا اینکه رنگ برم تثبیت شود.

مصرف شدن بیش ازدو قطره محلول برم نشان دهنده واکنش افزایشی یا استخلافی می باشد و بی رنگ شدن با بیش ازدو قطره ازمحلول برم درصورتیکه همراه با آزادشدن گازبرمیدهیدروژن نباشدنشان دهنده واکنش افزایشی می باشد . تقریبا تمام ترکیباتی که ساختارآلکن یا آلکین دارندبه راحتی با برم ترکیب شده آن را بی رنگ می کنند ولی این نتیجه باید با تست پرمنگنات نیز تائیدشود.

نکته:تتراکلریدکربن قطبی است،برم نیز همینطور،در نتیجه این دو دریکدیگرحل می شوندوشرایط انجام واکنش فراهم می گردد.

خواص فیزیکی:بی رنگ شدن محیط انجام واکنش .

تست حلالیت:ماده مورد شناسایی درآب حل نمی شود،درسودنیرحل نمی گردد،سپس به آن اسیدکلریدریک میزنیم.بیشتراولفین ها درگروه N2 قرارمیگیرند.

خواص شیمیایی:

بطور کلی دو نوع واکنش در روی آلکنها انجام پذیر می‌باشد. دسته اول آنهایی هستند که در روی پیوند π انجام می‌گیرند و لذا پیوند π از بین می‌رود و پیوندهای جدید تشکیل می‌گردد. واکنشهای دسته دوم ، واکنشهایی هستند که در محلولهای دیگری که ارتباط خاصی با پیوند دوگانه دارند، اتفاق می‌افتند. مثل گروههای آلکیل و یا عوامل دیگری که به کربنهای sp² متصل می‌باشند.واکنش بالاازدسته اول است.

تست یون پرمنگنات ( آزمایش بایر):

 

روش کار : ۳۰ - ۲۵ میلی گرم از ترکیب را درآب یا استون بدون الکل حل کرده سپس قطره قطره از محلول آبکی ۱٪ پرمنگنات پتاسیم ریخته و خوب هم بزنید . اگر بیش ازیک قطره پرمنگنات به کار رفت ترکیب یا سیرنشده است یا به آسانی اکسیدشونده . اگرنمونه ای به تست آب برم واین تست هردو پاسخ مثبت دهد واکنش برم افزایشی انجام شده و ترکیب مورد نظر می تواند آلکن یا آلکین باشد .

نکته:استون دراین واکنش نقش حلال داردولی انتظار می رودبا برم واکنش داده انول تولیدشود،سپس برمیده گردد.پس استفاده استون درواکنش ما مشکل ایجاد می کند و بهتر است از الکل به عنوان الکل استفاده شود.

عامل خطاوپیچیدگی:

رنگ زدایی پرمنگنات ، آلکن بودن ترکیبی را به اثبات نمی‌رساند، بلکه فقط وجود نوعی گروه عاملی اکسید شونده با پرمنگنات را نشان می‌دهد. ترکیب مورد آزمایش ، ممکن است یک آلکن باشد، اما احتمال اینکه آلدئید آلکین یا هر ترکیب دیگری که به سهولت اکسید می‌شود، نیز وجود دارد.

آزمایش شماره ی 5 : تشخیص آلدهید و کتون ها

آلدئیدها ترکیباتی با فرمول عمومی RCHO و کتون ها ترکیباتی با فرمول عمومی RRCO می باشند. هر دو گروه دارای گروه عاملی کربونیل هستند که واکنش های مشابهی انجام می دهند.در واقع شیمی این ترکیبات،شیمی گروه عاملی کربونیل است.

به دلیل عوامل الکترونی وفضایی آلدئیدها نسبت به کتونها راحت تر اکسید شده و در افزایش نوکلو فیلی واکنش پذیر تر از کتونها می باشند. شناسایی این ترکیبات به وسیله واکنشهای مشخصه گروه عاملی کربونیل امکان پذیر است.

خواص شیمیایی آلدئید و کتون

مهمترین فعل و انفعالاتی که آلدئیدها و کتون ها در آن شرکت می کنند:

1- حمله الكترونخواهی اسیدهای لوئیس روی اكسیژن گروه كربونیل موجب افزایش دانسیته بار مثبت كربن گروه كربونیل می شود كه در نهایت موجب افزایش خصلت اسیدی پروتون ههای كربن های آلفای كربونیل می گردند.

2-حمله هسته خواهی بر کربن گروه کربونیل دومین دسته وسیع از واکنش های آلدئیدها و کتونها را تشکیل می دهد.به عنوان مثال از افزایش آب روی آلدئید ها و کتون ها دیول دوقلو(gemdiol) ایجاد می شود که درصد تشکیل آن به ساختمان ماده و پایداری محصول حاصله بستگی دارد.

تست های شناسایی آلدئیدها و کتون ها

آزمون های مختلفی برای شناسایی آلدئیدها و کتون ها وجود دارد که می توان از آنها به تست 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین، تست سدیم بی سولفید، تست تالنز، تست بندیکت ،تست فوشین ،تست کرومیک اسید ، تست یدوفرم ، اشاره کرد.

تست 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین:

این تست بارزترین تست برای شناسایی آلدئیدها و کتونهاست. آلدهیدها و کتونها با معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین تشکیل رسوب زرد تا نارنجی(قرمز) می دهند.

آلدئید و کتون هایی که در هم آمیختگی الکترونی(conjucate) با گروه کربونیل دارند و غیر اشباع هستند به رنگ نارنجی(قرمز) یعنی با طول موج های بالاتری دیده می شوند.

نکته: این تست علاوه بر شناسایی آلدئید یا کتون،یکی از راه های مشتق سازی از این ترکیبات هم به شمار می آید زیرا رسوب تشکیل شده قطبی تر،مسطح تر و سنگین تر از آلدئید و کتون مورد نظر است.

                       

روش تهیه معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین:

1گرم 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین را در 5 میلی لیتر سولفوریک اسید غلیظ حل کرده و آن را با احتیاط به محلول 7 میلی لیتر آب و 25 میلی لیتر اتانول 95 % اضافه می کنیم.پس از آنکه محلول را به شدت هم زدیم،آن را صاف می کنیم تا رسوبات ایجاد شده جدا شود.

عوامل خطا:

ـ برخی از مشتقات آلیل الکل ها ممکن است توسط اکسیژن هوا به کتون تبدیل شوند و در نهایت در مقابل معرف رسوب تولید کنند.مثل:سینامین الکل ها-دی فنیل کربانول

پس به طور کلی اگر الکل به راحتی توسط اکسیژن هوا اکسید شود و به آلدئید و کتون تبدیل گردد ممکن است ما را در این تست به خطا بیاندازد.

ویتامین A1 هم از جمله ترکیباتی است که با این معرف رسوب تولید میکند.

ـ بعضی از کتونها با این معرف رسوب ایجاد نمی کنند.مثل:اوکتین کتون-دی متیل کتون که بدون تولید رسوب رنگ زرد یا نارنجی ایجاد می کنند.

ویژگی فیزیکی این تست:تغییر رنگ و ایجاد رسوب

تست سدیم بی سولفیت:

بیشتر آلدئیدها در این تست رسوب شیری رنگ ایجاد می کنند .بدست آوردن این محصول شیری رنگ نیاز به دقت زیادی دارد و باید مقادیر کمّی گفته شده کاملا رعایت شود تا نتیجه مورد نظر از این آزمایش بدست آید.

در شکل زیر واکنش یک آلدئید یا کتون با معرف سدیم بی سولفیت نشان داده شده است

عوامل خطا

ـ این تست حساس است زیرا سدیم بی سولفیت(معرف) در آب حل می شود بنابراین ایجاد رنگ شیری محصول در آب ممکن است امکان پذیر نباشد یا ممکن است آلدئیدی که می خواهیم آزمایش کنیم در آب حل نشود یا محصول سدیم بی سولفیتی که به وجود می آید در آب کاملا محلول باشد.در هیچ کدام از این حالت ها به راحتی این تست جواب نمی دهد.

راه حل: برای اینکه حداقل اشتباه صورت گیرد به محلول آبی الکل می زنیم به صورتی که سدیم بی سولفیت کمی رسوب کند ولی باید دقت داشت رسوب را با دکانته کردن یا صاف کردن جدا کنیم تا به ظرف آلدئیدی انتقال پیدا نکند.یعنی با محلول اشباع الکلی سدیم بی سولفیت آزمایش را انجام می دهیم.

ـ ممکن است ترکیباتی وجود داشته باشد که بدون اینکه آلدئید یا کتون باشند نتیجه مشابه را ایجاد کنند و باعث شوند رسوب شیری رنگ را مشاهده کنیم.

خاصیت فیزیکی تست:ایجاد رسوب شیری رنگ

تست تالنز یا تولنس :

تمام آلدئید ها و کتون های سبک به این تست جواب مثبت می دهند.به عبارت دیگر از آزمون تالنز ( تولنس ) برای تشخیص آلدهیدها از کتونها استفاده می شود.

آلدهیدها در واکنش با معرف تالنز ( تولنس ) تولید آینه نقره ای در جداره لوله آزمایش می کنند.

 

روش تهیه معرف تالنز:

ذر ظرفی ۳ گرم نقره نیترات را در ۳۰ میلی لیتر آب حل میکنیم،سپس ۱ میلی لیتر از محلول حاصله را با ۱ میلی لیتر محلول سود ۱۰% مخلوط کنیم تا رسوب نقره اکسید تشکیل گردد.(نکته: اگر سود نزنیم چون نیترات نقره کاملا محلول است آمادگی واکنش با آلدئید را ندارد)

سپس قطره قطره محلول آمونیاک غلیظ به آن اضافه کنید ، تا رسوب نقره اکسید حل شود .اکنون واکنشگر برای انجام آزمایش آماده است (توجه:اگر آمونیاک زیاد اضافه کنیم کمپلکس ایجاد شده آنقدر پایدار می شود که دیگر توانایی آزاد کردن +Ag برای واکنش با آلدئید را ندارد.)

 

توجه:واکنشگر تالنز باید در هنگام مصرف تهیه شود و باقی مانده آن در ظرف شویی دفع گردد.چنانچه محلول نگهداری شود ، امکان تشکیل رسوب انفجاری Ag2C2N2O2 وجود دارد . این رسوب مخلوطی از نیترید نقره (Ag3N) و آزید نقره (AgN3) می باشد .

عوامل خطا:

۱-اگر لوله آزمایش کاملاً تمیز نباشد ، نقره به صورت آینه نقره ای در دیواره لوله آزمایش تشکیل نمی شود ، و به صورت رسوب یا سوسپانسیون سیاه ظاهر می شود .

۲-برخی
از کتونهای ساده مانند استون و متیل اتیل کتون نیز به این آزمون پاسخ مثبت می دهند.

۳-وجود ترکیباتی که راحتتر از آلدهید اکیسد میشوند.

خاصیت فیزیکی تست:ایجاد رسوب فلز نقره بر روی جداره ظرف

تست بندیکت:

این معرف به نام یک شیمیدان آمریکایی (Stanley Rossiter Benedict) می باشد.

در این تست از فلز مس برای شناسایی آلدهیدهای آلیفاتیک ( غیر آروماتیک ) فاقد گوگرد(مثل ترکیبات قندی) و آلفا هیدروکسی کتون ها استفاده می شود .

در واقع Cu+2 می تواند آلدئید یا کتون را اکسید کند وبه Cu+1 که قرمز رنگ است تبدیل شود.

 

روش تهیه معرف بندیکت :

173 گرم سدیم سیترات و 100 گرم سدیم کربنات بی آب را در 800 میلی لیتر آب حل کرده و با افزودن آب مقطر حجم آن را به 850 میلی لیتر میرسانیم . در ظرف دیگری 3/17 گرم مس سولفات آبدار را در 100 میلی لیتر آب حل کرده و محلول حاصل را ضمن هم زدن به محلول سیترات و کربنات اضافه می کنیم و حجم محلول نهایی را با افزودن آب به یک لیتر می رسانیم .

خطای شیمیایی:

هر احیا کننده ای که بتواند مس دو ظرفیتی را به مس یک ظرفیتی تبدیل کند،این رنگ را به وجود می آورد یعنی باعث پیچیدگی در این تست می شود.مثل:فنیل هیدرازین ها

خطای فیزیکی:

سولفات مس در محیط های آلی حل نمی شود زیرا یک نمک معدنی است!!

برای حل این مشکل یک آنیون آلی (سدیم سیترات) در محیط وارد می کنیم که می تواند کاتیون مس را تعویض کند و به جای سولفات بنشیند.چون خودش در محیط آلی حل می شود مس را هم می تواند وارد محیط آلی کند.

برای بهتر شدن این کار می توانیم محیط را قلیایی کتیم تا شانس حضور سولفات مس در محیط آلی افزایش یابد.

خاصیت فیزیکی تست:ایجاد رسوب قرمز،زرد،سبز که رنگ آن بستگی به میزان قند دارد

تست فوشین:

این تست به آلدئیدها و کتون های سبک جواب مثبت می دهد.

در آزمون فوشین معرف نباید حرارت داده شود ، و محلول مورد آزمایش نباید قلیایی باشد.هنگام انجام آزمون روی مجهول ، بهتر است یک آلدهید معلوم به عنوان شاهد استفاده شود.

روش تهیه معرف فوشین:

 

0/5 گرم فوشین خالص ( روزانیلین هیدروکلرید ) (rosaniline hydrochloride)را در 500 میلی لیتر آب مقطر حل کرده و محلول را صاف می کنیم ،500 میلی لیتر آب مقطر را با سولفور دی اکسید ، اشباع کرده ، با محلول فوشین به طور کامل مخلوط می کنیم و به مدت یک شب به حال خودمی گذاریم . این روش ، معرفی بیرنگ و حساس را تولید می کند.

عوامل خطا

ـ به علت حساسیت بالای معرف فوشین مقدار بالای اسیدسولفوریک حساسیت معرف را میکاهد.

ـ استفاده ناصحیح از مقدار کمی معرف

 

آزمایش شماره ی 4 : شناسایی استر ها

استرها به عنوان مشتقهاي كربوكسيليك اسيدها مورد بررسي قرار مي گيرند و سنتز آنها با استفاده از كربوكسيليك اسيد و الكل مناسب انجام مي شود. که واکنش در محیط اسیدی انجام می شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی استرها:

1. دمای جوش استرها خیلی پایین تر از دمای جوش اسیدهای مربوطه است

علت: با استخلاف گروه RO – با HO – امکان ایجاد پیوند هیدروژنی از بین می رود . از این رو مولکول های استر مولکول های ساده ای هستند .
2.استرها در مقابل گرما پایدارتر از اسیدها هستند .

3. به علت عدم وجود پیوندهای هیدروژنی استرها در آب کمتر ولی در حلال های آلی بهتر از اسیدها حل می شوند .

4.استرها از بهترین حلال های آلی محسوب می شوند.
5.استرها ترکیبات خوشبویی هستند و در اسانس اغلب میوه ها یافت می شوند

تست فریک هیدروکسامات:

وقتی استرها با هیدروکسیل آمین حرارت داده شوند به هیدروکسامیک اسید مربوطه تبدیل می شوند هیدروکسامیک اسید ها با یون فریک کمپلکسهایی پایدار و رنگی تشکیل می دهند.

روش کار:

تست مقدماتی :
4 قطره از مایع مجهول را در 3 میلی لیتر آب یا اتانول حل کنید و به آن 3-2 قطره محلول 5% فریک کلراید در آب اضافه کنید .
اگر رنگ اولیه معرف تشدید نشود جواب منفی است و می توانیم تست هیدروکسامید انجام دهیم .
ولی اگر رنگ نارنجی ، قرمز ، ، آبی ، بنفش ، ارغوانی ، سبز یا قرمز آلبالویی ایجاد شودجواب تست مقدماتی مثبت است و انجام تست هیدروکسامید بی فایده است

تست هیدروکسامیک اسید:

دو تا سه قطره از استر مايع يا حدود 40 ميلي گرم استر جامد را در مخلوطي از يك ميلي ليتر هيدروكسيل آمين هيدروكلريد 0.5 نرمال (در اتانول 95% حل شده است) و 0.2 ميلي ليتر هيدروكسيد N6 حل كنيد. مخلوط را براي چند دقيقه بجوشانيد. محلول را سرد كنيد و سپس 2 ميلي ليتر هيدروكلريك اسيد يك نرمال به آن اضافه كنيد. اگر محلول كدر شد، 2 ميلي ليتر اتانول 95% براي زلال شدن به آن بيافزاييد.سپس يك قطره محلول فريك كلريد 5% به آن اضافه نماييد و به رنگي كه ايجاد شده است توجه نماييد. اگر رنگ از بين رفت افزايش فريك كلريد را ادامه دهيد تا رنگ پايدار باقي بماند. رنگ قرمز (فوشين) دليل بر مثبت بودن آزمايش است.

توجه :
آسیل هالیدها و استرها واکنش را باتبدیل هیدروکسیل آمین به اسید هیدروکسامیک به سر میبرند.
خواص فیزیکی :
رنگ محلول زرد میشود در حضور اسید.

خطا در آزمایش :
1.تعدادی از اسیدها به تست جواب مثبت میدهند.
2.ترکیبات نیترو اولیه وثانویه , ایمیدها تعدادی از آمیدها و بیشتر نیتریل ها و آلدهیدها بدون هیدروژن آلفا به تست جواب مثبت میدهند.
3.تست مثبت برای آمید رنگ قرمز محلول است , تست منفی رنگ زرد است ورنگ قهوه ای شامل رسوب است

 

آزمایش شماره ی 3 : شناسایی فنول ها

فنول :

فنول به صورت بلورهای جامد و بی‌رنگ با بوی تند و مخصوص است. فنول ، ماده‌ای سمی وخطرناک است و نباید دست و صورت با آن تماس پیدا کند، زیرا تولید زخم های خطرناک می‌نماید. از این جهت در آزمایشگاه باید از دستکش و عینک هنگام کار با این ماده استفاده کرد.

فنولها ترکيبات اسيدي هستند که قدرت اسيدي آنها از کربوکسيليک اسيدها کمتر است اين امر در مورد فنولهايي که داراي استخلافهاي نيترو هستند صدق نمي کند.

تست فریک کلراید-پیریدین:

این تست به منظور شناسایی فنول ها به کار میرود.فنول ها معمولا در سود حل میشوند ودر اسید حل نمیشوند بنابراین در گروه A2قرار میگیرند.

به مقداری آلفا نفتول 2ml کلروفرم خالص-در محیط خشک-اضافه میکنیم.بعداز کسب اطمینان از حل شدن آلفا نفتول حدود 5-6 قطره معرف فریک کلراید می زنیم.سپس حدود3قطره پیریدین-که بسیار سمی است- به محلول اضافه می کنیم.

آزمون موقعی مثبت است که مخلوط به رنگ آبی،بنفش،ارغوانی،سبزیاقرمز قهوه ای درآید ورنگ ها ی زرد کم رنگ یا خرمایی جهت این آزمون منفی تلقی می شوند.

در این ازمایش از پیریدین به عنوان باز الی استفاده می شود چون با مواد الی تک فاز و همگن می شود.

C_۶H_۵OH + FeCl₃ ------------ C₆H₅OFeCl₂ + HCl

نکته: پیریدین سمی وخطر ناک است.

عوامل خطا:

لوله ازمایش باید کاملا خشک باشد.

مشتق سازی الکل ها

همانطور که می دانیم درهنگام تشخیص گروه های عاملی تعیین گروه عاملی اولین مرحله است.

در آزمایش شناسایی الکل ها پس از تست حلالیت وتعیین گروه عاملی با انجام تست های شناسایی وتعیین نقطه جوش که قبلا بررسی شده نوع الکل سبکی وسنگینی آن مشخص میشود.خواص فیزیکی شناسایی شده در این آزمایش عبارتنداز:حلالیت نقطه، ذوب وجوش دانسیته و......است.ولی این اطلاعات کافی نیست.

نقطه جوش بدست آمده به دلیل استاندارد نبودن فشارآزمایشگاه قابل اعتماد نبوده به همین جهت میبایست بااستفاده از کتاب های مرجع همچون کتاب شراینر که نقاط جوش صدها ترکیب جدول بندی شده است الکل های محتمل که با 5الی 6 درجه بالاتراز این نقطه جوش همخوانی دارند را لیست کرده ودر مرحله بعد با استفاده از مشتق سازی از نوع الکل اطمینان حاصل کنیم.

برای هرگروه عاملی حدود 5 مشتق استاندارد معرفی شده است.این 5 مشتق بایدجامد، قطبی تر، سنگین تراز نمونه مجهول و همچنین مسطح باشد.باید سنگین تراز نمونه مجهول باشد زیرا نمونه سنگین تر راحتتر منجمد میشود .مشتق باید قطبی باشد زیرا نیروهای بین مولکولی بین نمونه های قطبی قوی تر بوده و امکان انجماد آنها بیشتر است.تاجای امکان از ساختمانهای مولکولی استفاده میشود که نسبتا مسطح باشد چون این حالت باعث میشود مولکولها بیشتر به هم نزیک شوند و در نتیجه امکان انجماد مولکولی افزایش پیدا میکند.

مشتق باید جامد باشد زیرا ذراین حالت است که میتوان با استفاده از خواص فیزیکی ماده به نوع ماده پی برد.از طرف دیگر جامد بودن مشتق باعث میشود به راحتی بتوان از آن نقطه ذوب گرفت وتشخیص نوع ماده ازروی نقطه ذوب آسان تر می باشد.

ازطرفی مشتق جامد به علت رسوب دادن به راحتی از سایر محصولات جانبی جدا میشود.در صورتی که در صورت مایع بودن نمونه بار دیگر باید بر روی محصولات، فرآیند جداسازی صورت گیرد .

اگر ماده اولیه جامد بود با گرفتن نقطه ذوب آن به تنهایی نمی توان نوع آنرا حدس زد.در واقع برای انجام فرآیند ابتدا باید ماده جامد در یک حلال مناسب حل شود سپس بعد از مشتق سازی جامد بدست آمده می بایست خالص سازی شود.

لازم به ذکراست برای تشخیص صحیح نوع الکل حداقل 3 نقط داشته باشیم که شامل یک نقطه جوش و (دراین آزمایش) 2نقطه ذوب است.

در نهایت می توان برای بااستفاده از دستگاه های موجود از طریق اسپکتروسکوپی- که براساس طول موج جذب شده توسط ماده آنرا شناسایی می نماید- ووسایل آزمایشگاهی همچون پیکنومتر -برای اندازه گیری دانسیته –تست شعله برای قضاوت در مورد آروماتیک بودن یا نبودن نمونه و... ازصحت شناخت بدست آمده اطمینان حاصل کرد.

مشتق هایی که در مورد الکل ها عمومیت دارند ، عبارتند از : فنیل اورتان ، آلفا نفتیل اورتان ، 2 و 5 - دی نیترو بنزوات و 3 – نیترو فتالات .لازم به ذکراست آلفا اورتان برای آزمون فنول ها به کارمیرود. در تمام موارد بعد از اینكه محصول جامد خالص تهیه شد نقطه ذوب بلور را بدست آورده و با استفاده از جداول مرجع، نوع الكل را مشخص می كنیم برای اندازه گیری نقطه ذوب مواد حتما باید جامدوخالص باشند زیرا از مخلوط نمی توان نقطه ذوب گرفت. حتما باید موادجامد را پودر کرد در غیر این صورت موجب ایجاد خطا میشود

روش تهیه مشتق اورتان:

پلی یورتانها را اولین بار اتو بایر در سال ۱۹۳۷ در آلمان کشف کرد و بعد از آن این مواد با داشتن خواص ویژه پیشرفت بسیار زیادی را در انواع صنایع جهان داشتند. اولین پلی یورتان، از واکنش دی‌ایزوسیانات آلیفاتیک با دی‌آمین به‌دست آمد.ماموت پانل دلیجان پلی یورتانها ترکیباتی هستند که در ساختار آنها پیوند یورتانی وجود دارد. پلی یورتان (PU) نام عمومی پلیمرهایی است که دارای پیوند یورتانی می باشند. پیوند یورتانی از طریق واکنش افزایشی بین یک گروه ایزوسیانات و یک ترکیب دارای هیدروژن فعال مثل گروه هیدروکسیل تشکیل شده است. گروه های ایزوسیانات به شدت واکنش پذیر بوده و به همین علت پیشرفت واکنش آنها نیاز به افزایش دما ندارد.(واکنش در دمای محیط صورت می گیرد) مهمترین ویژگی این گروه از پلیمرها این است که پس از واکنش ساختاری پایدار بوجود می آید. خلاصه اینکه، پلی یورتان در اشکال مختلف مانند: فرآورده های فوم، فیلم، الاستومرها، پودرها، مایعات و امولوسیون ها قابل تولید هستند.

وقتی یك الكل با یكی از تركیبات ایزوسیانات كه استخلاف آریل دارد تركیب شود تركیب تولید شده به طور كلی اورتان نام دارد. (توجه داشته باشید كه تركیبات ایزوسیانات بسیار سمی هستند)

معمولا از تركیباتی مانند آلفا نفتیل ایزوسیانات و یا پارا نیترو فنیل ایزوسیانات و یا فنیل ایزوسیانات استفاده میكنند. هنگام استفاده از این روش باید الكل بدون آب باشد و این روش برای الكلهایی كه در آب نامحلول هستند بسیار مناسب است زیرا به آسانی میتوان آنها را بدون آب نمود و در صورتی كه آب در محیط باشد ایزوسیانات را هیدرولیز كرده و آمین حاصل شده با ایزوسیانات دیگر تركیب شده و اوره دو استخلافی داده كه به علت تقارن دارای نقطه ذوب بالا بوده و بدین جهت خالص نمودن اورتان را مشكل مینماید.(از این روش برای تهیه مشتق فنلها نیز استفاده میشود.)

نکته: برای خالص نمودن بلورهای اورتان، آنرا در اتر یا تترا کلرور کربن نوبلور مینماییم.

خواص فیزیکی:ایجاد رسوب بلوری

خواص شیمیایی:واکنش افزایشی بین یک گروه ایزوسیانات ویک ترکیب دارای هیدروژن فعال مانند گروه هیدروکسیل

عوامل خطا:

1-وجود آب در ظرف واکنش که باعث شکسته شدن مشتق اورتان وآزاد شدن گاز کربن دی اکسید میشود.

2-خطادر گرفتن نقطه ذوب

3-در این بخش حتما بایدالکل در فنیل ایزوسیانات حل شود در صورت عدم حل شدن ،نقطه ذوب برای ماده مجهول بدست نمی آید و نقطه ذوب برای فنیل ایزوسیانات است.

4- مشتقی که نقطه ذوب آن گرفته میشود حتما باید خشک باشد .نمی توانیم با مشتقی که حاوی solvent است وخشک نشده است نقطه ذوب دقیقی بگیریم.

ROH + (C₆H₅)₂NCO ------------- (C₆H₅)NHO₂R

تهیه 3و5 دى نیتروبنزوات :

از تركیب 3و5 دی نیترو بنزوئیل کلراید (دی نیترو بنزوئیل کلراید ) با الكل، استر مربوطه بدست می‌آید و این روش برای الكلهای نوع اول، دوم و سوم مناسب است. بخصوص برای الكلهایی كه در آب حل شده و ممكن است مقدار بسیار جزئی آب داشته باشند مفید می‌باشد

روش تهیه 3و5 دی یترو بنزوآت بارای الکل های جامد ومایع متفاوت است:

در الکل های مایع بعد ازبدست آمدن محصول باید به آن آب مقطر اضافه کرده وبوسیله مقدار کمی اتانول آنرا شستشو داده وصاف میکنیم.

درالکل های جامد ابتداباید آنرا درپیریدین خشک ح کرده وبه آن بنزوئیل کلریداضافه کرده مخلوط بدست آمده را به مدت 15 دقیقه ریفلاکس کرده وسپس آنرادرحمام آب سرد نگه داشته بلورگیری می کنیم.وسپس بلورها راابتدابا آب سپس با مخلوط آب واتانول شستشومی دهیم.

خواص فیزیکی:تشکیل بلور جامد

خواص شیمیایی:جایگزینی کلربا گروه آلکیل الکل

عوامل خطا:

1-مرطوب بودن محیط واکنش که باعث تجزیه نمونه میشود.

2-استفاده بیش از حد از اتانول که باعث حل شدن بلور میگردد.

3-به علت عدم رعایت اصول آبگیری در آون نمونه کامل خشک نمیگردد ودر نقطه ذوب گیری خطا ایجاد میشود.

4- ممکن است پیدا کردن مشتق مشترک برای همه ترکیبات درآزمایشگاه ممکن نباشد ما می توانیم یک ماده را با مشتق آن مخلوط کنیم اگر نقطه ذوب آن کاهش پیدا کرد ما درست تشخیص ندادیم اما اگر نقطه ذوب کاهش پیدا نکرد آن را درست تشخیص داده ایم.

تهیه بنزوات و پارانیتروبنزوات :

از تركیب 3 و 5 دى نیتروبنزوئیل كلراید با الكل، استر مربوطه بدست می‌آید و این روش برای الكلهای نوع اول، دوم و سوم مناسب است. بخصوص برای الكلهایی كه در آب حل شده و ممكن است مقدار بسیار جزئی آب داشته باشند مفید می‌باشد

روش آزمایش :

1 سی سی الكل را در 3 سی سی پیریدین حل خشك كنید و به آن نیم گرم بنزوئیل كلرید یا پارانیتروبنزوئیل كلرید اضافه كنید. پس از خاتمه واكنش اولیه، مخلوط را به آرامی برای مدت 1 دقیقه روی شعله حرارت دهید و سپس در حالی كه بشدت به هم میزنید در 10 سی سی آب بریزید. پس از ته نشین شدن رسوبات، مایع بالای آنرا بیرون بریزید. باقیمانده را با 5 سی سی محلول سدیم كربنات 5% شستشو داده و توسط كاغذ صافی جدا كرده و با اتانول تبلور مجدد نمایید.

آزمایش شماره ی 2 : تشخیص گروه های عاملی الکل ها

الکل:

الکل ها دسته بزرگی از ترکیبات الی حاوی گروه هیدروکسی (OH) هستند که منبع طبیعی ان ها گیاهان بوده و در صنعت از مشتقات نفت نظیر اتیلن ساخته می شود. استفاده وسیع ان ها به عنوان حلال ̦ پاک کننده ̦ سوخت و نیز به عنوان موادی که در صنعت دارویی مصرف دارند. این ترکیبات اغلب در گروههای حلالیت ،و یا درموارد خاص قرار دارند. الکل‌ها دارای اتم کربن با هیبریداسیون هستند.بسته به نوع کربن که به گروه OH- پیوند دارد، به سه دسته نوع اول ، نوع دوم و نوع سوم طبقه‌بندی می‌شوند.

خواص فیزیکی الکلها:

دمای جوش: الکل‌ها در میان هیدروکربن‌های هم وزن خود دمای جوش بالاتری دارند که آن را می‌توان به پیوند هیدروژنی الکل‌ها نسبت دادکه سبب می‌شود انرژی بیشتری برای شکستن پیوند بین مولکولی آن‌ها نیاز باشد.
حلالیت:با توجه به این که پیوند بین الکل‌ها مانند آب، پیوند هیدروژنی است به هر اندازه‌ای در آب حل می‌شود. همچنین با توجه به این که الکل‌ها از یک سو بخشی آلی داشته و از سوی دیگر گروه هیدروکسیل دارند بسیاری از مواد آلی را نیز حل می‌کنند.

تست سدیم :

ترکیبات دارای هیدروژن فعال در واکنش با سدیم می توانند هیدروژن خود را آزاد کنند. بسته به نوع ترکیب این هیدروژن می تواند دوباره در محیط جذب یک مولکول دیگر شود و یا از محیط خارج شود. الکل ها در ترکیب با سدیم ̦هیدروژن خود را به صورت گاز آزاد می کنند این تست به ترکیبات دارای 3 تا 8 کربن جواب مثبت می دهد الکل ها سبکتر به دلیل وجود آب در محیط به سرعت با سدیم واکنش می دهند (این الکل ها جاذبه الرطوبه اند) الکل های سنگین تر ( بیش از 8 کربن ) به کندی واکنش می دهند به طوری که خروج گاز محسوس نیست این تست برای هیدروژن هایی که در ترکیبات خنثی به سهولت قابل استخلاف باشد مناسب است. به عبارت دیگر هیدروژن های متصل به اکسیژن نیتروژن و یا گوگرد به این تست پاسخ مثبت می دهند ترکیبات استیلنی نیز با سدیم وارد واکنش می شوند . ولی خروج گاز هیدروژن مشاهده نمی شود ، زیرا با همان سرعتی که هیدروژن تولید می شود ، با همان سرعت هیدروژن با پیوندهای دو گانه وارد واکنش افزایشی می شود . سدیم , تست مناسبی برای تشخیص هیدروژن های فعال در اجسامی که به راحتی یونیزه نمی شوند به عبارت دیگر برای ترکیبات گروههای SA ̦ A2 ̦ A1 و S2 روش مناسبی نیست.

روش کار :
در یک لوله ازمایش خشک یک میلی لیتر الکل مورد ازمایش را بریزید و به ان یک تکه کوچک سدیم بیفزایید.تشکیل حباب های هیدروژن در اطراف سدیم و خروج ان ها نشان دهنده وجود هیدروژن قابل استخلاف در ترکیب است

2CH₃CH₂ -OH + 2 Na ---------- 2CH₃CH₂ -ONa + H₂

2H-OH + 2 Na ----------- 2 H-ONa + H₂

عوامل خطا:
خشک نبودن لوله آزمایش،وجود ناخالصیهای حاوی هیدروژن فعال که باعث خطای مثبت در آزمایش میشود.
خاصیت فیزیکی:آزادشدن گازهیدروژن خاصیت شیمیایی:وجود هیروژن متصل به اتم الکترونگاتیو

تست سریک آمونیوم نیترات :

معرف سریک آمونیوم نیترات با ترکیباتی که دارای گروههای هیدروکسیل الکلی هستند یک کمپلکس قرمز رنگ تشکیل می دهد . جواب آزمون برای الکلهای نوع اول ، دوم و سوم که کمتر از 10 کربن دارند ، مثبت است . تمام انواع گلیکول ها ، پلی ال ها ، کربوهیدرات ها ، هیدروکسی اسیدها ، هیدروکسی آلدهیدها و هیدروکسی کتون ها ، به این آزمون پاسخ مثبت داده و تولید محلول قرمز می کنند . بایستی دقت کرد ، که تشکیل کمپلکس قرمز رنگ ، یک حد واسط در اکسایش الکل ها توسط معرف فوق است . قسمت دوم واکنش شامل از بین رفتن رنگ قرمز و تشکیل کمپلکس بی رنگ است
خاصیت فیزیکی: ایجاد رنگ قرمز خاصیت شیمیایی:تبدیل Ce+3 به Ce+4 و تشکیل کمپلکس.

[NH₄)₂Ce(NO₃)₆ + RCH₂OH → [Alcohol + Re)

[complex] → RCH₂O(radical) + (NH₄)₂Ce(NO₃)₅ + HNO₃

RCH₂O + (NH₄)₂Ce(NO₃)₆ → RCHO + (NH₄)₂Ce(NO₃)₅ + HNO₃

آزمون کرومیک اسید ( معرف جونز ) :

این واکنش برای شناسایی و تشخیص الکل های نوع اول و دوم از الکل های نوع سوم است و بر اساس کاهش کروم (VI) زرد - نارنجی ، به کروم (III) سبز رنگ است . الکل بوسیله این واکنشگر اکسیده می شود . تغییر رنگ واکنشگر از نارنجی به سبز به عنوان پاسخ مثبت به آزمایش است . الکل های نوع اول و دوم بوسیله این واکنشگر ، به ترتیب به کربوکسیلیک اسید و کتون تبدیل می شوند . -باید توجه داشت که الکل های نوع اول در اثر اکسایش ابتدا به آلدهید و سپس به کربوکسیلیک اسید تبدیل می شوند ، اما در مورد الکل های نوع دوم که کتون تولید می شود ، اکسایش متوقف می شود

نکته : الکل های نوع اول و دوم به آزمون کرومیک اسید ( معرف جونز ) پاسخ مثبت می دهند ولی الکل های نوع سوم به این آزمون پاسخ مثبت نمی دهند .

نکته : آلدهید ها نیز به آزمون کرومیک اسید ( معرف جونز ) پاسخ مثبت می دهند

روش کار :
در یک لوله آزمایش خشک ٢ میلی لیتر استون خالص، ٢ قطره شناساگر کرومیک انیدرید و 4 قطره نمونه مایع یا ١/٠ گرم نمونه جامد می ریزیم و تکان می دهیم تا حل شود. تشکیل سوسپانسیون سبز نشانه الکل نوع 1 یا نوع 2 است.

واکنش تولید معرف :

عوامل خطا:

این تست بسیار سریع اتفاق می افتد،اگر بیش از ۲ ثانیه به طول انجامید ممکن است ترکیبات دیگری در ایجادرنگ سبز دخیل باشنداین ترکیبات ممکن است اولفین ها،آمین ها،کتون ها،انول ها یا فنول ها باشند.

خاصیت فیزیکی: تغییررنگ قرمز به سبز

خاصیت شیمیایی: اکسیداسیون

آزمون لوکاس :

تست لوکاس برای تشخیص الکل های نوع سوم ، آلیلی و بنزیلی از الکل های نوع اول و دوم می باشد این آزمایش بر اساس واکنش الکل ها با مخلوطی از هیدروکلریک اسید و روی کلرید ( واکنشگر لوکاس ) است که محصول آن آلکیل کلرید است که به صورت یک لایه نامحلول است . الکل های نوع اول در دمای اتاق با معرف لوکاس واکنش نمی دهند و بنابراین انحلال پذیری آنها آسان وقابل رویت است . الکل های نوع دوم به آزمون لوکاس به کندی پاسخ می دهند ، به طوری که این آزمون در مورد آنها منفی تلقی می شود . اما الکل های نوع سوم ، بنزیلیک و آلیلیک فوراً در واکنش شرکت می کنند . این واکنش از دیدگاه مکانیسمی جزء واکنش های SN1 می باشد ، که به شکل یونی پیش می رود . کدر شدن محیط دلیلی مثبت بر انجام واکنش است.

روش کار :
در یک لوله آزمایش ١ میلی لیتر شناساگر لوکاس و ٤ قطره نمونه آلی می ریزیم. لوله را خوب تکان می دهیم، سپس بی حرکت نگه میداریم تا محلول کدر شود یا یک لایه نا محلول تشکیل شود

سوالات:
۱) دليل كدر شدن محيط در تست لوكاس را توضيح دهيد؟
رنگ شیری ایجاد شده مربوط به الکیل کلرید به عنوان فاز دوم است. در بین الکل های نوع اول , الیل الکل به دلیل پایداری کاتیون الیل به معرف پاسخ مثبت می دهند

2) به چه دليل الكل نوع اول ديرتر كدر مي شود؟
با این ازمایش معمولا نوع الکل مشخص می شود. الکهای حاوی حداکثر تا 6 کربن به این تست پاسخ مثبت می دهند الکل هایی با تعداد کربن بیشتر از 6 عدد در این محیط حل نشده به صورت نامحلول ( دو فاز ) باقی می مانند. مکانیسم واکنش از نوع SN1 است و تولید کربوکاتیون پایدار واکنش را تسریع می کند در نتیجه الکل های نوع سوم سریعتر از الکل های نوع دوم واکنش می دهند در حالی که الکل های نوع اول در حرارت متعارفی قادر به فعل و انفعال نیستند.

3) نقش ZNCL₂ در این واکنش چیست؟
ZNCL₂ در این واکنش به عنوان اسید لوئیس عمل کرده و با در اختیار گذاشتن اربیتال خالی Zn با اکسیژن کئوردینه می شود ،پیوند بین اکسیژن و کربن سست می شود و تاثیر مستقیمی بر کربوکاتیون ندارد بلکه انرژی اکتیواسیون را کاهش می دهد و تولید کربوکاتیون را سرعت می بخشد و این کاتالیزور در انتهای واکنش مجددا احیا می شود.

نتیجه گیری :
معرف جونز (CrO3/H2SO4) و لوکاس(ZnCl2/HCl) دو معرف شیمیایی جالب برای شناسایی نوع الکل‌ها هستند. اساس کار معرف جونز اکسایش الکل‌ها و معرف لوکاس تشکیل یون پایدار است. بنابراین معرف جونز به‌عنوان اکسنده‌ی قوی، قادر است الکل‌هایی که کربن متصل به هیدروکسی در آنها حداقل یک اتم هیدروژن دارد اکسید کند. بنابراین الکل‌های نوع اول و دوم به این تست پاسخ مثبت می‌دهند و الکل نوع سوم واکنش نمی‌دهد. از طرفی الکل‌های نوع سوم یون‌های مثبت پایداری تولید می‌کنند که طول عمر خوبی دارند و به معرف لوکاس پاسخ سریع می‌دهند. الکل‌های نوع دوم با کمی تاخیر زمانی و الکل‌های نوع اول اصلا واکنشی نمی‌دهند

آزمایش مربوط به تعیین نقطه جوش الکل:

ابتدا یک سوم لوله آزمایش را ازالکل مورد نظر پرکرده.سپس لوله مویینی که یک سر آن بسته شده را سروته داخل لوله می اندازیم. لوله آزمایش را به دماسنجی میبندیم.مجموعه به دست آمده را داخل بشرمحتوی پارافین قرار میدهیم-وآنرا حرارت میدهیم.هنگامیکه حباب هایی از انتهای لوله مویین به صورت زنجیروار خارج شدند حرارت را قطع کرده وهنگامیکه الکل به داخل لوله مویین کشبده شد دمارا از روی دماسنج می خوانیم.این دما همان دمای جوش الکل است. نکته:دمای جوش دمایی است که درآن فشار بخارمایع با فشار جو برابر میشود. علت کشیده شدن مایع داخل لوله مویین اختلاف فشار لوله آزمایش و محیط است.

عامل خطا:
فشار آزمایشگاه با فشاراستاندارد متفاوت است در نتیجه ممکن است دمای بدست آمده با نقطه جوش واقعی فاصله داشته باشد.