aliphatic halide

 

 

BEILSTEIN TEST

Chemical properties

The presence of bromine, chlorine or iodine in organic compounds can be detected by the Beilstein Test. This test depends on the production of a volatile copper halide (CuX2 ) produced when an organic halide is strongly heated with a copper oxide. The copper halide will give off blue-green light when excited in the high temperature of a burner flame. This test is extremely sensitive and a positive result should always be confirmed by other methods

Physical Properties

http://chemistry.gravitywaves.com/CHE301/Alkene%20Classification%20Tests.htm

 

 

Silver Nitrate in Ethanol Test

Chemical properties 

If a compound is known to contain a halogen (bromine, chlorine, or iodine), information concerning its environment may be obtained from observation of its reaction with alcoholic silver nitrate.  The overall reaction is shown in the following equation

 

                                             Ethanol

              RX + AgNO₃ ---------------> AgX + RONO₂

 

Such a reaction will be of the S_N1 type. Tertiary halides are more reactive in an S_N1 reaction than secondary halides, which are in turn more reactive than primary halides. Differing rates of silver halide precipitation would be expected from halo­gen in each of these environments, namely, primary < secondary < tertiary. These differ­ences are best determined by testing in separate test tubes authentic samples of primary, secondary, and tertiary halides with silver nitrate and observing the results.  Alkyl bromides and iodides react more rapidly than chlorides, and the latter may require warming to produce a reaction in a reasonable period.  Aryl halides are unreactive toward the test reagent, as are any vinyl or alkynyl halides generally.  Allylic and benzylic halides, even when primary, show reactivities as great as or greater than tertiary halides because of resonance stabilization of the resulting allyl or benzyl carbocations

http://chemistry.gravitywaves.com/CHE301/Alkyl%20Halide%20Classification%20Tests.htm

Physical Properties

 

Complications
Carboxylic acids have been known to react in this test, giving false positives

 

Identify phenol and derivatives of alcohols

 

 

Chemical properties

 

 

 

Identification of phenols. A. All phenols react with iron(III) chloride solution to form a color compounds. Phenols with one hydroxy group form a violet compounds, phenols with two OH- groups – blue compounds, thymol does not react with iron chloride

 

 

 

 

 

http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/pharma_2/lectures_stud/en/pharm/prov_pharm/ptn/pharmaceutical%20chemistry/3%20course/7.htm

 

 

 

(a) Reaction with FeCl₃ : Phenol gives violet coloration with ferric chloride solution (neutral) due to the formation of a colored iron complex, which is a characteristic to the existence of keto-enol tautomerism in phenols (predominantly enolic form

 

http://www.transtutors.com/chemistry-homework-help/phenols/chemical-properties-of-phenol.aspx

 

 

Physical Properties

 

 

 

Complications

 

– Not all phenols or enols give positive results

 

 Most oximes, hydroxamic acids, and sulfinic acids give a positive test

 

 Bulky groups on the benzene ring, especially inthe ortho position, may cause the experiment to

 

show a negative result

 

 Activating groups attached to the ring decreases the wavelength caused by less electron

 

excitation, thus causing a different color of positive result

 

http://documents.mx/documents/experiment-8b.html

 

 

 

urethane of alcohol

 

 

 

 

 3.5-Dinitrobenzoates of Alcohols

 

carbohydrates

 

 

Molish test

Chemical properties

To detect the presence of carbohydrates, the solution is first treated with a strong acid.This is for hydrolyzing the carbohydrate to monosaccharide. A compound named furfurol is then made when water is removed from monosaccharides. This furfurol is consolidated to shape a violet ring or other shaded compound.The compound furfurol is dense with alpha-naphthol or other phenol present in molisch’s reagent

http://allmedtests.com/molischs-test-principle-reagent/

 

Reactions

The test reagent dehydrates pentoses to form furfural (top reaction) and dehydrates hexoses to form 5-hydroxymethyl furfural (bottom reaction). The furfurals further react with -naphthol present in the test reagent to produce a purple product (reaction not shown)

 

http://www.harpercollege.edu/tm-ps/chm/100/dgodambe/thedisk/carbo/molisch/molisch.htm

http://documents.mx/documents/experiment-8b.html

 

Physical Properties

http://documents.mx/documents/experiment-8b.html

 

 

Barfoed's Test

Chemical properties

Barfoed’s reagent

To perform any biological or scientific test, there reagents that are necessary. In order to perform the barfoed test, we need some reagents that are much crucial to the cause. These reagents are listed below

 

Copper Acetate

Copper(II) acetic acid, additionally called as the cupric acetic acid solution, is the synthetic compound with the recipe Cu (OAC)2 where OAC− is acetic acid derivation (CH3CO2−). The hydrated subordinate, which contains one particle of water for every Cu molecule, is accessible industrially

Acetic Acid

Acetic acid is a colorless fluid natural compound with the synthetic recipe CH3COOH (additionally composed as CH3CO2H or C2H4O2). Whenever undiluted, it is once in a while called frosty acetic acid. Vinegar is approximately 3–9% acetic acid by volume, making acetic acid the fundamental part of vinegar separated from water. Acidic corrosive has a particularly bitter taste and a bad smell. Your reagent to perform the test is the one which is composed of the above two elements. You also need original sugar solution to perform the test

http://allmedtests.com/barfoeds-test-monosaccharide/

 

Reactions:

Reducing monosaccharides are oxidized by the copper ion in solution to form a carboxylic acid and a reddish precipitate of copper (I) oxide within three minutes. Reducing disaccharides undergo the same reaction, but do so at a slower rate

 

 

 

 

http://www.harpercollege.edu/tm-ps/chm/100/dgodambe/thedisk/carbo/barf/barfoed.htm

 

Physical Properties

 

 

 

Alkynes Alkenes

 

 

Bromine in Carbon Tetrachloride

Chemical properties

Bromine will add to the carbon-carbon double bond of alkenes to produce dibromoalkanes and with alkynes to produce tetrabromoalkanes.  When this reaction occurs, molecular bromine is consumed,  and its characteristic dark red‑brown color disappears if bromine is not added in excess.  The rapid disappearance of the bromine color is a positive test for unsaturation.

The test is not unequivocal, however, because some alkenes do not react with bromine, and some react very slowly.  In the case of a negative test, therefore, the potassium permanganate test should be performed

http://chemistry.gravitywaves.com/CHE301/Alkene%20Classification%20Tests.htm

Physical Properties

 

Complications

Should be employed in conjunction with Baeyer test (dilute KMnO₄

Electron-withdrawing groups in the vinylic position can slow down bromine addition to the point that a negative test is erroneously produced

Tertiary amines (like pyridine) form perbromides upon treatment with bromine and lead to false positive tests

Aliphatic and aromatic amines can discharge the bromine color without the evolution of HBr gas

 

http://academics.wellesley.edu/Chemistry/chem211lab/Orgo_Lab_Manual/Appendix/ClassificationTests/unsaturation.html

 

 

 

Potassium Permanganate the Baeyer Test

 

Chemical properties

 

 

A second qualitative test for unsatu­ration, the Baeyer test, depends on the ability of potassium permanganate to oxidize the carbon‑carbon double bond to give alkanediols or the carbon-carbon triple bond to give carboxylic acids

 

 

The permanganate is destroyed in the reaction, and a brown precipitate of MnO₂ is produced.  The disappearance of the characteristic color of the permanganate ion is a positive test for unsaturation. However, care must be taken, since compounds containing certain other types of functional groups (for example, aldehydes, containing the --CH=O group) also decolorize permanganate ion

 

http://chemistry.gravitywaves.com/CHE301/Alkene%20Classification%20Tests.htm

 

 

 

Physical Properties

 

 

Complications

Water insoluble compounds should be dissolved in ethanol, methanol, or acetone

Often, the brown precipitate fails to form and the solution turns reddish-brown

Easily oxidized compounds give a positive test: a) Most aldehydes give a positive test. b) Formic acid and its esters give a positive test

Alcohols with trace impurities give a positive test

Phenols and aryl amines give a positive test

Carbonyl compounds which decolorize bromine/methylene chloride usually give a negative test

http://academics.wellesley.edu/Chemistry/chem211lab/Orgo_Lab_Manual/Appendix/ClassificationTests/unsaturation.html

---

 

 halide of aliphatic

 

BEILSTEIN TEST

Chemical properties

The presence of bromine, chlorine or iodine in organic compounds can be detected by the Beilstein Test. This test depends on the production of a volatile copper halide (CuX2 ) produced when an organic halide is strongly heated with a copper oxide. The copper halide will give off blue-green light when excited in the high temperature of a burner flame. This test is extremely sensitive and a positive result should always be confirmed by other methods

Physical Properties

http://chemistry.gravitywaves.com/CHE301/Alkene%20Classification%20Tests.htm

 

 

Silver Nitrate in Ethanol Test

Chemical properties 

If a compound is known to contain a halogen (bromine, chlorine, or iodine), information concerning its environment may be obtained from observation of its reaction with alcoholic silver nitrate.  The overall reaction is shown in the following equation

 

                                             Ethanol

              RX + AgNO₃ ---------------> AgX + RONO₂

 

Such a reaction will be of the S_N1 type. Tertiary halides are more reactive in an S_N1 reaction than secondary halides, which are in turn more reactive than primary halides. Differing rates of silver halide precipitation would be expected from halo­gen in each of these environments, namely, primary < secondary < tertiary. These differ­ences are best determined by testing in separate test tubes authentic samples of primary, secondary, and tertiary halides with silver nitrate and observing the results.  Alkyl bromides and iodides react more rapidly than chlorides, and the latter may require warming to produce a reaction in a reasonable period.  Aryl halides are unreactive toward the test reagent, as are any vinyl or alkynyl halides generally.  Allylic and benzylic halides, even when primary, show reactivities as great as or greater than tertiary halides because of resonance stabilization of the resulting allyl or benzyl carbocations

http://chemistry.gravitywaves.com/CHE301/Alkyl%20Halide%20Classification%20Tests.htm

Physical Properties

 

Complications
Carboxylic acids have been known to react in this test, giving false positives

http://academics.wellesley.edu/Chemistry/chem211lab/Orgo_Lab_Manual/Appendix/ClassificationTests/halide.html

 

---

 

aromatic hydrocarbons

 

Friedel-Crafts

Chemical properties

 

 

This Lewis acid-catalyzed electrophilic aromatic substitution allows the synthesis of alkylated products via the reaction of arenes with alkyl halides or alkenes. Since alkyl substituents activate the arene substrate, polyalkylation may occur. A valuable, two-step alternative is Friedel-Crafts Acylation followed by a carbonyl reduction

 

http://www.organic-chemistry.org/namedreactions/friedel-crafts-alkylation.shtm

 

 

 

 

Physical Properties

 

 

Complications 

Aromatic esters, ketones, amines other compounds containing nitrogen, oxygen may also be blue or  gree

Carboxylic Acids

Carboxylic Acids

 

Chemical properties

Determination of Equivalent Weight (or Neutralization Equivalent)

Molecular Weight Determination

 

Generally, any acid (or base) can be titrated using standard solutions of base (or acid). The neutralization equivalent obtained is usually a simple fraction of the molecular weight (1, 1/2, 1/3, etc). In the titration of an acid with standard base, the endpoint is reached when all the acid is neutralized and a drop of excess base is added. If phenolphthalein is used as the indicator, it will turn red at this instant. For a dicarboxylic acid such as malonic acid, the endpoint is reached when the last of the acid is converted to the carboxylate anion. The neutralization equivalent will be one-half its molecular weight.

 

CH₂ (CO₂H) ₂ + 2 NaOH ----- CH₂(CO₂Na) ₂ + 2 H₂O

 

Equivalent weights must be done in duplicate and the values obtained should agree within a few percent. If not, do a third determination.

The equivalent weight (neutralization equivalent) can be calculated as follows:

V (ml) x M (mmol/ml)= wt (mg)/equivalent weight (mg/mequiv); V = volume of standard base used measured accurately to at least 3 significant figures; M= molarity of standard base as long as the base is monobasic, probably listed as 0.100M NaOH or KOH (note three significant figures); wt= weight of unknown used. An equivalent weight of 120 mg/mequiv means that the molecular weight is some whole number multiple of 120; for example, 120 (if monoacid there is 1 mequiv/mmol) or 240 (if diacid there are 2 mequiv/mmol) or 360 (if triacid), etc.

http://www.umsl.edu/~orglab/experiments/UNKEXP.html

For Carboxylic Acids:

Neutralization Equivalent and Equivalent Weight of Carboxylic Acid:-

Procedure:

Weigh 0.2 g (to three significant figures) of the unknown carboxylic acid, and place in a

125-mL Erlenmeyer flask. Dissolve the acid in about 50 mL of water or aqueous ethanol

(the acid need not dissolve completely, because it will dissolve as it is titrated). Titrate

the acid, using a standardized solution of NaOH of known molarity (in the range of 0.1000 M) and a phenolphthalein indicator (2 drops). Note the equivalent point (colorless to pink color).

Record the volume of NaOH used. Duplicate the run.

 

Calculate the neutralization equivalent (NE) from the equation:

 

NE = mg of carboxylic acid/molarity of NaOH x mL of NaOH used

 

The NE is identical to the equivalent weight of the carboxylic acid. If the acid has only

one carboxyl group, the NE and the molecular weight of the acid are identical. If the

acid has more than one carboxyl group, the NE equals the molecular weight of the acid

multiplied by the number of carboxyl groups, that is the equivalent weight. The NE can be used much like a derivative to identify a specific carboxylic acid.

Many phenols are acidic enough to behave similarly to carboxylic acids. This is especially true of those substituted with electron-withdrawing groups at the ortho and para ring positions. These phenols, however, can be eliminated by the ferric chloride test or spectroscopy. 

https://www.google.gr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi38aPaquHQAhUFtRQKHT8TBu0QFggYMAA&url=http%3A%2F%2Fonline.sfsu.edu%2Fmsequin%2FC336-338%2FChem%2520336%2520Supplementary%2520Procedures%2520for%2520Derivative%2520Preparation.doc&usg=AFQjCNHoEgbSSvCgddTgpb4fI0hpuvsOAQ&bvm=bv.140496471,d.d24

 

 

 

Derivatives of Carboxylic Acids

 

Chemical properties

 

1. Background and Properties

The important classes of organic compounds known as alcohols, phenols, ethers, amines and halides consist of alkyl and/or aryl groups bonded to hydroxyl, alkoxyl, amino and halo substituents respectively. If these same functional groups are attached to an acyl group (RCO–) their properties are substantially changed, and they are designated as carboxylic acid derivatives. Carboxylic acids have a hydroxyl group bonded to an acyl group, and their functional derivatives are prepared by replacement of the hydroxyl group with substituents, such as halo, alkoxyl, amino and acyloxy. Some examples of these functional derivatives were displayed earlier.
The following table lists some representative derivatives and their boiling points. An aldehyde and ketone of equivalent molecular weight are also listed for comparison. Boiling points are given for 760 torr (atmospheric pressure), and those listed as a range are estimated from values obtained at lower pressures. As noted earlier, the relatively high boiling point of carboxylic acids is due to extensive hydrogen bonded dimerization. Similar hydrogen bonding occurs between molecules of 1º and 2º-amides (amides having at least one N–H bond), and the first three compounds in the table serve as hydrogen bonding examples.

 

Physical Properties of Some Carboxylic Acid Derivatives
Formula	IUPAC Name	Molecular Weight	Boiling Point	Water Solubility
CH3(CH2)2CO2H	butanoic acid	88	164 ºC	very soluble
CH3(CH2)2CONH2	butanamide	87	216-220 ºC	soluble
CH3CH2CONHCH3	N-methylpropanamide	87	205 -210 ºC	soluble
CH3CON(CH3)2	N,N-dimethylethanamide	87	166 ºC	very soluble
HCON(CH3)CH2CH3	N-ethyl, N-methylmethanamide	87	170-180 ºC	very soluble
CH3(CH2)3CN	pentanenitrile	83	141 ºC	slightly soluble
CH3CO2CHO	ethanoic methanoic  anhydride	88	105-112 ºC	reacts with water
CH3CH2CO2CH3	methyl propanoate	88	80 ºC	slightly soluble
CH3CO2C2H5	ethyl ethanoate	88	77 ºC	moderately soluble
CH3CH2COCl	propanoyl chloride	92.5	80 ºC	reacts with water
CH3(CH2)3CHO	pentanal	86	103 ºC	slightly soluble
CH3(CH2)2COCH3	2-pentanone	86	102 ºC	slightly soluble

 

The last nine entries in the above table cannot function as hydrogen bond donors, so hydrogen bonded dimers and aggregates are not possible. The relatively high boiling points of equivalent 3º-amides and nitriles are probably due to the high polarity of these functions. Indeed, if hydrogen bonding is not present, the boiling points of comparable sized compounds correlate reasonably well with their dipole moments.

https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/crbacid2.htm

 

http://www.chemsink.com/reaction/199760/

 

---

 

 amines

 

spot test

Chemical properties

The reaction between ammonia and copper(II) ions

Copper(II) sulphate solution, for example, contains the blue hexaaquacopper(II) ion -[Cu(H₂O)₆]²⁺.

In the first stage of the reaction, the ammonia acts as a Bronsted-Lowry base. With a small amount of ammonia solution, hydrogen ions are pulled off two water molecules in the hexaaqua ion.

This produces a neutral complex - one carrying no charge. If you remove two positively charged hydrogen ions from a 2+ ion, then obviously there isn't going to be any charge left on the ion.

Because of the lack of charge, the neutral complex isn't soluble in water, and so you get a pale blue precipitate.

 

This precipitate is often written as Cu(OH)₂ and called copper(II) hydroxide. The reaction is reversible because ammonia is only a weak base.

That precipitate dissolves if you add an excess of ammonia solution, giving a deep blue solution.

The ammonia replaces four of the water molecules around the copper to give tetraamminediaquacopper(II) ions. The ammonia uses its lone pair to form a co-ordinate covalent bond (dative covalent bond) with the copper. It is acting as an electron pair donor - a Lewis base.

The Physical Properties are:

The corresponding reaction with amines

The small primary amines behave in exactly the same way as ammonia. There will, however, be slight differences in the shades of blue that you get during the reactions.

Taking methylamine as an example:

With a small amount of methylamine solution you will get a pale blue precipitate of the same neutral complex as with ammonia. All that is happening is that the methylamine is pulling hydrogen ions off the attached water molecules

With more methylamine solution the precipitate redissolves to give a deep blue solution - just as in the ammonia case. The amine replaces four of the water molecules around the copper.

As the amines get bigger and more bulky, the formula of the final product may change - simply because it is impossible to fit four large amine molecules and two water molecules around the copper atom.

http://www.chemguide.co.uk/organicprops/amines/base.html

 

Complications

An additional amount of ammonia caused the error

 

 

 Hinsberg Test

Chemical properties

Another electrophilic reagent, benzenesulfonyl chloride, reacts with amines in a fashion that provides a useful test for distinguishing primary, secondary and tertiary amines (the Hinsberg test). As shown in the following equations, 1º and 2º-amines react to give sulfonamide derivatives with loss of HCl, whereas 3º-amines do not give any isolable products other than the starting amine. In the latter case a quaternary "onium" salt may be formed as an intermediate, but this rapidly breaks down in water to liberate the original 3º-amine (lower right equation).

The Hinsberg test is conducted in aqueous base (NaOH or KOH), and the benzenesulfonyl chloride reagent is present as an insoluble oil. Because of the heterogeneous nature of this system, the rate at which the sulfonyl chloride reagent is hydrolyzed to its sulfonate salt in the absence of amines is relatively slow. The amine dissolves in the reagent phase, and immediately reacts (if it is 1º or 2º), with the resulting HCl being neutralized by the base. The sulfonamide derivative from 2º-amines is usually an insoluble solid. However, the sulfonamide derivative from 1º-amines is acidic and dissolves in the aqueous base. Acidification of this solution then precipitates the sulfonamide of the 1º-amine.

https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/amine1.htm

 

 

Left to right: 1º amine, 2º amine & 3º amine

 

1º amine reacted with HCl

 

Complications

– Amphoteric compounds give erroneous results.

– Some sodium salts of benzenesulfonamides of primary amines are insoluble in the Hinsberg solution and may appear to be secondary amines.

– Some tertiary amine hydrochloride salts are insoluble in dilute HCl and water and may also appear to be secondary amines

http://documents.mx/documents/experiment-8b.html

 

---

 amino acids

 

Ninhydrin Test

Chemical properties

 

In the pH range of 4-8, all α- amino acids react with ninhydrin (triketohydrindene hydrate), a powerful oxidizing agent to give a purple colored product (diketohydrin) termed Rhuemann’s purple. All primary amines and ammonia react similarly but without the liberation of carbon dioxide. The imino acids proline and hydroxyproline also react with ninhydrin, but they give a yellow colored complex instead of a purple one. Besides amino acids, other complex structures such as peptides, peptones and proteins also react positively when subjected to the ninhydrin reaction

 

http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=63&sim=1094&cnt=1

 

Amino acids are known as the building blocks of all proteins. There are 20 different amino acids  commonly found in proteins. Amino acids are comprised of a carboxyl group and an amino group attached to the same carbon atom (the α carbon).

They  vary in size, structure, electric charge and solubility in water because of the variation in their side chains ( R groups).  Detection, quantification and identification of amino acids in any sample constitute important steps in the study of proteins.

The general structure of an amino acid is shown below:  

 

 

   Alpha amino acids react with Ninhydrin involved in the development of color which is explained by the following five steps.

1.   alpha-amino acid + Ninhydrin ---> Reduced ninhydrin  +Alpha amino acid +H₂O

This is an oxidative deamination reaction that elicit two hydrogen from the alpha amino acid to produce an alpha – imino acid. Also the ninhydrin reduced and loses an oxygen atom with the formation of water molecule.

2.     alpha-amino acid + H₂O ---> alpha-keto acid +NH₃

The rapid hydrolysis of  NH group in the alpha – imino acid will cause the formation of  an alpha- keto acid with an ammonia molecule. This alpha-keto acid further involved in the decarboxylation reaction of step.

 3.     alpha-keto acid + NH₃ ---> aldehyde + CO₂

    Under  a heated  condition  to  form an aldehyde  that  has  one  less  carbon  atom  than  the  original  amino  acid. A  carbon  dioxide molecule  is  produced along with aldehyde. These  first  three steps produce  the  reduced ninhydrin and ammonia  that are  required  for  the  production  of  color .The  overall reaction for the above reactions is simply explained in Reaction (4) as follows: 

  4.    alpha-amino  acid  +  2  ninhydrin  --->  CO₂  +  aldehyde  +  final complex(BLUE) + 3H₂O

 

http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=63&sim=156&cnt=1

 

Physical Properties

 

 

Complications

a-Amino acids and B-amino acids give a positive test. The appearance of a purple-blue color indicates a positive answer, and other colors (yellow, orange, red) represent a negative answer

http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=63&sim=156&cnt=1

Carboxylic Acids

Carboxylic Acids

 

Chemical properties

Determination of Equivalent Weight (or Neutralization Equivalent)

Molecular Weight Determination

 

Generally, any acid (or base) can be titrated using standard solutions of base (or acid). The neutralization equivalent obtained is usually a simple fraction of the molecular weight (1, 1/2, 1/3, etc). In the titration of an acid with standard base, the endpoint is reached when all the acid is neutralized and a drop of excess base is added. If phenolphthalein is used as the indicator, it will turn red at this instant. For a dicarboxylic acid such as malonic acid, the endpoint is reached when the last of the acid is converted to the carboxylate anion. The neutralization equivalent will be one-half its molecular weight.

 

CH₂ (CO₂H) ₂ + 2 NaOH ----- CH₂(CO₂Na) ₂ + 2 H₂O

 

Equivalent weights must be done in duplicate and the values obtained should agree within a few percent. If not, do a third determination.

The equivalent weight (neutralization equivalent) can be calculated as follows:

V (ml) x M (mmol/ml)= wt (mg)/equivalent weight (mg/mequiv); V = volume of standard base used measured accurately to at least 3 significant figures; M= molarity of standard base as long as the base is monobasic, probably listed as 0.100M NaOH or KOH (note three significant figures); wt= weight of unknown used. An equivalent weight of 120 mg/mequiv means that the molecular weight is some whole number multiple of 120; for example, 120 (if monoacid there is 1 mequiv/mmol) or 240 (if diacid there are 2 mequiv/mmol) or 360 (if triacid), etc.

http://www.umsl.edu/~orglab/experiments/UNKEXP.html

For Carboxylic Acids:

Neutralization Equivalent and Equivalent Weight of Carboxylic Acid:-

Procedure:

Weigh 0.2 g (to three significant figures) of the unknown carboxylic acid, and place in a

125-mL Erlenmeyer flask. Dissolve the acid in about 50 mL of water or aqueous ethanol

(the acid need not dissolve completely, because it will dissolve as it is titrated). Titrate

the acid, using a standardized solution of NaOH of known molarity (in the range of 0.1000 M) and a phenolphthalein indicator (2 drops). Note the equivalent point (colorless to pink color).

Record the volume of NaOH used. Duplicate the run.

 

Calculate the neutralization equivalent (NE) from the equation:

 

NE = mg of carboxylic acid/molarity of NaOH x mL of NaOH used

 

The NE is identical to the equivalent weight of the carboxylic acid. If the acid has only

one carboxyl group, the NE and the molecular weight of the acid are identical. If the

acid has more than one carboxyl group, the NE equals the molecular weight of the acid

multiplied by the number of carboxyl groups, that is the equivalent weight. The NE can be used much like a derivative to identify a specific carboxylic acid.

Many phenols are acidic enough to behave similarly to carboxylic acids. This is especially true of those substituted with electron-withdrawing groups at the ortho and para ring positions. These phenols, however, can be eliminated by the ferric chloride test or spectroscopy. 

https://www.google.gr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi38aPaquHQAhUFtRQKHT8TBu0QFggYMAA&url=http%3A%2F%2Fonline.sfsu.edu%2Fmsequin%2FC336-338%2FChem%2520336%2520Supplementary%2520Procedures%2520for%2520Derivative%2520Preparation.doc&usg=AFQjCNHoEgbSSvCgddTgpb4fI0hpuvsOAQ&bvm=bv.140496471,d.d24

 

 

 

Derivatives of Carboxylic Acids

 

Chemical properties

 

1. Background and Properties

The important classes of organic compounds known as alcohols, phenols, ethers, amines and halides consist of alkyl and/or aryl groups bonded to hydroxyl, alkoxyl, amino and halo substituents respectively. If these same functional groups are attached to an acyl group (RCO–) their properties are substantially changed, and they are designated as carboxylic acid derivatives. Carboxylic acids have a hydroxyl group bonded to an acyl group, and their functional derivatives are prepared by replacement of the hydroxyl group with substituents, such as halo, alkoxyl, amino and acyloxy. Some examples of these functional derivatives were displayed earlier.
The following table lists some representative derivatives and their boiling points. An aldehyde and ketone of equivalent molecular weight are also listed for comparison. Boiling points are given for 760 torr (atmospheric pressure), and those listed as a range are estimated from values obtained at lower pressures. As noted earlier, the relatively high boiling point of carboxylic acids is due to extensive hydrogen bonded dimerization. Similar hydrogen bonding occurs between molecules of 1º and 2º-amides (amides having at least one N–H bond), and the first three compounds in the table serve as hydrogen bonding examples.

 

Physical Properties of Some Carboxylic Acid Derivatives
Formula	IUPAC Name	Molecular Weight	Boiling Point	Water Solubility
CH3(CH2)2CO2H	butanoic acid	88	164 ºC	very soluble
CH3(CH2)2CONH2	butanamide	87	216-220 ºC	soluble
CH3CH2CONHCH3	N-methylpropanamide	87	205 -210 ºC	soluble
CH3CON(CH3)2	N,N-dimethylethanamide	87	166 ºC	very soluble
HCON(CH3)CH2CH3	N-ethyl, N-methylmethanamide	87	170-180 ºC	very soluble
CH3(CH2)3CN	pentanenitrile	83	141 ºC	slightly soluble
CH3CO2CHO	ethanoic methanoic  anhydride	88	105-112 ºC	reacts with water
CH3CH2CO2CH3	methyl propanoate	88	80 ºC	slightly soluble
CH3CO2C2H5	ethyl ethanoate	88	77 ºC	moderately soluble
CH3CH2COCl	propanoyl chloride	92.5	80 ºC	reacts with water
CH3(CH2)3CHO	pentanal	86	103 ºC	slightly soluble
CH3(CH2)2COCH3	2-pentanone	86	102 ºC	slightly soluble

 

The last nine entries in the above table cannot function as hydrogen bond donors, so hydrogen bonded dimers and aggregates are not possible. The relatively high boiling points of equivalent 3º-amides and nitriles are probably due to the high polarity of these functions. Indeed, if hydrogen bonding is not present, the boiling points of comparable sized compounds correlate reasonably well with their dipole moments.

https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/crbacid2.htm

 

http://www.chemsink.com/reaction/199760/

 

---

 

 amines

 

spot test

Chemical properties

The reaction between ammonia and copper(II) ions

Copper(II) sulphate solution, for example, contains the blue hexaaquacopper(II) ion -[Cu(H₂O)₆]²⁺.

In the first stage of the reaction, the ammonia acts as a Bronsted-Lowry base. With a small amount of ammonia solution, hydrogen ions are pulled off two water molecules in the hexaaqua ion.

This produces a neutral complex - one carrying no charge. If you remove two positively charged hydrogen ions from a 2+ ion, then obviously there isn't going to be any charge left on the ion.

Because of the lack of charge, the neutral complex isn't soluble in water, and so you get a pale blue precipitate.

 

This precipitate is often written as Cu(OH)₂ and called copper(II) hydroxide. The reaction is reversible because ammonia is only a weak base.

That precipitate dissolves if you add an excess of ammonia solution, giving a deep blue solution.

The ammonia replaces four of the water molecules around the copper to give tetraamminediaquacopper(II) ions. The ammonia uses its lone pair to form a co-ordinate covalent bond (dative covalent bond) with the copper. It is acting as an electron pair donor - a Lewis base.

The Physical Properties are:

The corresponding reaction with amines

The small primary amines behave in exactly the same way as ammonia. There will, however, be slight differences in the shades of blue that you get during the reactions.

Taking methylamine as an example:

With a small amount of methylamine solution you will get a pale blue precipitate of the same neutral complex as with ammonia. All that is happening is that the methylamine is pulling hydrogen ions off the attached water molecules

With more methylamine solution the precipitate redissolves to give a deep blue solution - just as in the ammonia case. The amine replaces four of the water molecules around the copper.

As the amines get bigger and more bulky, the formula of the final product may change - simply because it is impossible to fit four large amine molecules and two water molecules around the copper atom.

http://www.chemguide.co.uk/organicprops/amines/base.html

 

Complications

An additional amount of ammonia caused the error

 

 

 Hinsberg Test

Chemical properties

Another electrophilic reagent, benzenesulfonyl chloride, reacts with amines in a fashion that provides a useful test for distinguishing primary, secondary and tertiary amines (the Hinsberg test). As shown in the following equations, 1º and 2º-amines react to give sulfonamide derivatives with loss of HCl, whereas 3º-amines do not give any isolable products other than the starting amine. In the latter case a quaternary "onium" salt may be formed as an intermediate, but this rapidly breaks down in water to liberate the original 3º-amine (lower right equation).

The Hinsberg test is conducted in aqueous base (NaOH or KOH), and the benzenesulfonyl chloride reagent is present as an insoluble oil. Because of the heterogeneous nature of this system, the rate at which the sulfonyl chloride reagent is hydrolyzed to its sulfonate salt in the absence of amines is relatively slow. The amine dissolves in the reagent phase, and immediately reacts (if it is 1º or 2º), with the resulting HCl being neutralized by the base. The sulfonamide derivative from 2º-amines is usually an insoluble solid. However, the sulfonamide derivative from 1º-amines is acidic and dissolves in the aqueous base. Acidification of this solution then precipitates the sulfonamide of the 1º-amine.

https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/amine1.htm

 

 

Left to right: 1º amine, 2º amine & 3º amine

 

1º amine reacted with HCl

 

Complications

– Amphoteric compounds give erroneous results.

– Some sodium salts of benzenesulfonamides of primary amines are insoluble in the Hinsberg solution and may appear to be secondary amines.

– Some tertiary amine hydrochloride salts are insoluble in dilute HCl and water and may also appear to be secondary amines

http://documents.mx/documents/experiment-8b.html

 

---

 amino acids

 

Ninhydrin Test

Chemical properties

 

In the pH range of 4-8, all α- amino acids react with ninhydrin (triketohydrindene hydrate), a powerful oxidizing agent to give a purple colored product (diketohydrin) termed Rhuemann’s purple. All primary amines and ammonia react similarly but without the liberation of carbon dioxide. The imino acids proline and hydroxyproline also react with ninhydrin, but they give a yellow colored complex instead of a purple one. Besides amino acids, other complex structures such as peptides, peptones and proteins also react positively when subjected to the ninhydrin reaction

 

http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=63&sim=1094&cnt=1

 

Amino acids are known as the building blocks of all proteins. There are 20 different amino acids  commonly found in proteins. Amino acids are comprised of a carboxyl group and an amino group attached to the same carbon atom (the α carbon).

They  vary in size, structure, electric charge and solubility in water because of the variation in their side chains ( R groups).  Detection, quantification and identification of amino acids in any sample constitute important steps in the study of proteins.

The general structure of an amino acid is shown below:  

 

 

   Alpha amino acids react with Ninhydrin involved in the development of color which is explained by the following five steps.

1.   alpha-amino acid + Ninhydrin ---> Reduced ninhydrin  +Alpha amino acid +H₂O

This is an oxidative deamination reaction that elicit two hydrogen from the alpha amino acid to produce an alpha – imino acid. Also the ninhydrin reduced and loses an oxygen atom with the formation of water molecule.

2.     alpha-amino acid + H₂O ---> alpha-keto acid +NH₃

The rapid hydrolysis of  NH group in the alpha – imino acid will cause the formation of  an alpha- keto acid with an ammonia molecule. This alpha-keto acid further involved in the decarboxylation reaction of step.

 3.     alpha-keto acid + NH₃ ---> aldehyde + CO₂

    Under  a heated  condition  to  form an aldehyde  that  has  one  less  carbon  atom  than  the  original  amino  acid. A  carbon  dioxide molecule  is  produced along with aldehyde. These  first  three steps produce  the  reduced ninhydrin and ammonia  that are  required  for  the  production  of  color .The  overall reaction for the above reactions is simply explained in Reaction (4) as follows: 

  4.    alpha-amino  acid  +  2  ninhydrin  --->  CO₂  +  aldehyde  +  final complex(BLUE) + 3H₂O

 

http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=63&sim=156&cnt=1

 

Physical Properties

 

 

Complications

a-Amino acids and B-amino acids give a positive test. The appearance of a purple-blue color indicates a positive answer, and other colors (yellow, orange, red) represent a negative answer

http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=63&sim=156&cnt=1

TLC

 

 

separating organic compounds. Because of the simplicity and rapidity of TLC, it is often used to monitor the progress of organic reactions and to check the purity ofproducts. Method

Thin-layer chromatography consists of a stationary phase immobilized on a glass or plastic plate, and an organic solvent. The sample, either liquid or dissolved in a volatile solvent, is deposited as a spot on the stationary phase. The constituents of a sample can be identified by simultaneously running standards with the unknown. The bottom edge of the plate is placed in a solvent reservoir, and the solvent moves up the plate by capillary action. When the solvent front reaches the other edge of the stationary phase, the plate is removed from the solvent reservoir. The separated spots are visualized with ultraviolet light or by placing the plate in iodine vapor. The different components in the mixture move up the plate at different rates due to differences in their partioning behavior between the mobile liquid phase and the stationary phase

 

http://www.chemicool.com/definition/thin_layer_chromatography_tlc.html

 

Producing the chromatogram

We'll start with a very simple case - just trying to show that a particular dye is in fact a mixture of simpler dyes

A pencil line is drawn near the bottom of the plate and a small drop of a solution of the dye mixture is placed on it. Any labelling on the plate to show the original position of the drop must also be in pencil. If any of this was done in ink, dyes from the ink would also move as the chromatogram developed.

When the spot of mixture is dry, the plate is stood in a shallow layer of solvent in a covered beaker. It is important that the solvent level is below the line with the spot on it.

The reason for covering the beaker is to make sure that the atmosphere in the beaker is saturated with solvent vapour. To help this, the beaker is often lined with some filter paper soaked in solvent. Saturating the atmosphere in the beaker with vapour stops the solvent from evaporating as it rises up the plate.

As the solvent slowly travels up the plate, the different components of the dye mixture travel at different rates and the mixture is separated into different coloured spots

The diagram shows the plate after the solvent has moved about half way up it

The solvent is allowed to rise until it almost reaches the top of the plate. That will give the maximum separation of the dye components for this particular combination of solvent and stationary phase.

Measuring R_f values

If all you wanted to know is how many different dyes made up the mixture, you could just stop there. However, measurements are often taken from the plate in order to help identify the compounds present. These measurements are the distance travelled by the solvent, and the distance travelled by individual spots.

When the solvent front gets close to the top of the plate, the plate is removed from the beaker and the position of the solvent is marked with another line before it has a chance to evaporate.

These measurements are then taken

 

The R_f value for each dye is then worked out using the formula

 

For example, if the red component travelled 1.7 cm from the base line while the solvent had travelled 5.0 cm, then the R_f value for the red dye is

 

If you could repeat this experiment under exactly the same conditions, then the R_fvalues for each dye would always be the same. For example, the R_f value for the red dye would always be 0.34. However, if anything changes (the temperature, the exact composition of the solvent, and so on), that is no longer true. You have to bear this in mind if you want to use this technique to identify a particular dye. We'll look at how you can use thin layer chromatography for analysis further down the page

What if the substances you are interested in are colourless

There are two simple ways of getting around this problem

Using fluorescence

You may remember that I mentioned that the stationary phase on a thin layer plate often has a substance added to it which will fluoresce when exposed to UV light. That means that if you shine UV light on it, it will glow

That glow is masked at the position where the spots are on the final chromatogram - even if those spots are invisible to the eye. That means that if you shine UV light on the plate, it will all glow apart from where the spots are. The spots show up as darker patches

While the UV is still shining on the plate, you obviously have to mark the positions of the spots by drawing a pencil circle around them. As soon as you switch off the UV source, the spots will disappear again

Showing the spots up chemically

In some cases, it may be possible to make the spots visible by reacting them with something which produces a coloured product. A good example of this is in chromatograms produced from amino acid mixtures

The chromatogram is allowed to dry and is then sprayed with a solution of ninhydrin. Ninhydrin reacts with amino acids to give coloured compounds, mainly brown or purple

In another method, the chromatogram is again allowed to dry and then placed in an enclosed container (such as another beaker covered with a watch glass) along with a few iodine crystals.

The iodine vapour in the container may either react with the spots on the chromatogram, or simply stick more to the spots than to the rest of the plate. Either way, the substances you are interested in may show up as brownish spots.

Using thin layer chromatography to identify compounds

Suppose you had a mixture of amino acids and wanted to find out which particular amino acids the mixture contained. For simplicity we'll assume that you know the mixture can only possibly contain five of the common amino acids.

A small drop of the mixture is placed on the base line of the thin layer plate, and similar small spots of the known amino acids are placed alongside it. The plate is then stood in a suitable solvent and left to develop as before. In the diagram, the mixture is M, and the known amino acids are labelled 1 to 5.

The left-hand diagram shows the plate after the solvent front has almost reached the top. The spots are still invisible. The second diagram shows what it might look like after spraying with ninhydrin

There is no need to measure the R_f values because you can easily compare the spots in the mixture with those of the known amino acids - both from their positions and their colours.

In this example, the mixture contains the amino acids labelled as 1, 4 and 5.

And what if the mixture contained amino acids other than the ones we have used for comparison? There would be spots in the mixture which didn't match those from the known amino acids. You would have to re-run the experiment using other amino acids for comparison

 

phenols

Solubility group : A2

 also known as phenolic acid, is an aromatic organic compound with the molecular formula C₆H₅OH. It is a white crystalline solid that is volatile. The molecule consists of a phenyl group (−C₆H₅) bonded to a hydroxy group (−OH). It is mildly acidic and requires careful handling due to its propensity to cause chemical burns.

Phenol was first extracted from coal tar, but today is produced on a large scale (about 7 billion kg/year) from petroleum. It is an important industrial commodity as a precursor to many materials and useful compounds.^[8] It is primarily used to synthesize plastics and related materials. Phenol and its chemical derivatives are essential for production of polycarbonates, epoxies, Bakelite, nylon, detergents, herbicides such as phenoxy herbicides, and numerous pharmaceutical drugs

 

Properties

Phenol is an organic compound appreciably soluble in water, with about 84.2 g dissolving in 1000 mL (0.895 M). Homogeneous mixtures of phenol and water at phenol to water mass ratios of ~2.6 and higher are possible. The sodium salt of phenol, sodium phenoxide, is far more water-soluble.

Acidity

Phenol is weakly acidic and at high pHs gives the phenolate anion C₆H₅O⁻ (also called phenoxide):^[10]

PhOH ⇌ PhO⁻ + H⁺ (K = 10⁻¹⁰)

Compared to aliphatic alcohols, phenol is about 1 million times more acidic, although it is still considered a weak acid. It reacts completely with aqueous NaOH to lose H⁺, whereas most alcohols react only partially.

One explanation for the increased acidity over alcohols is resonance stabilization of the phenoxide anion by the aromatic ring. In this way, the negative charge on oxygen is delocalized on to the ortho and para carbon atoms.^[11] In another explanation, increased acidity is the result of orbital overlap between the oxygen's lone pairs and the aromatic system.^[12] In a third, the dominant effect is the induction from the sp² hybridised carbons; the comparatively more powerful inductive withdrawal of electron density that is provided by the sp² system compared to an sp³ system allows for great stabilization of the oxyanion.

The pK_a of the enol of acetone is 10.9, comparable to that for phenol.^[13] The acidities of phenol and acetone enol diverge in the gas phase owing to the effects of solvation. About ​¹⁄₃ of the increased acidity of phenol is attributable to inductive effects, with resonance accounting for the remaining difference

1.Ferric chloride Test :

The ferric chloride test is used to determine the presence of phenols in a given sample or compound (for instance natural phenols in a plant extract). Enols, hydroxamic acids, oximes, and sulfinic acids give positive results as well.^[1] The bromine test is useful to confirm the result, although modern spectroscopic techniques (e.g. NMR and IR spectroscopy) are far superior in determining the identity of the unknown. The quantity of total phenols may be spectroscopically determined by the Folin-Ciocalteau assay.

Technique :

The sample is dissolved in water, or a mixture of water and ethanol, and a few drops of dilute ferric chloride solution is added. The formation of a red, blue, green, or purple coloration indicates the presence of phenols. Where the sample is insoluble in water, it may be dissolved in dichloromethane with a small amount of pyridine

 

 

Esters

 

 

2,4-DNP Test for Aldehydes and Ketones

 

Chemical properties

 

 

 

http://academics.wellesley.edu/Chemistry/chem211lab/Orgo_Lab_Manual/Appendix/ClassificationTests/aldehyde_ketone.html

 

Carbonyl Group

The carbonyl group in aldehydes and ketones reacts with hydrazine and its derivatives. The compound most frequently used is 2,4-dinitrophenylhydrazine because the product is always a solid. When 2,4-DNP is used as a solution it is known as Brady's Reagent. Addition of one or two drops of the suspected carbonyl compound to 1cm3 of Brady's reagent produces a yellow-orange solid

http://sustainability.sellafieldsites.com/resources/labmouse/chemistry_a2/2501.php

 

Physical Properties

 

Complications

Some ketones give oils which will not solidify

Some allylic alcohols are oxidized by the reagent to aldehydes and give a positive test

Some alcohols, if not purified, may contain aldehyde or ketone impurities

 

http://academics.wellesley.edu/Chemistry/chem211lab/Orgo_Lab_Manual/Appendix/ClassificationTests/aldehyde_ketone.html

 

 

 

 

Addition of sodium hydrogensulphite to aldehydes and ketones

 

Chemical properties

The reactions

This reaction only works well for aldehydes. In the case of ketones, one of the hydrocarbon groups attached to the carbonyl group needs to be a methyl group. Bulky groups attached to the carbonyl group get in the way of the reaction happening.

The aldehyde or ketone is shaken with a saturated solution of sodium hydrogensulphite in water. Where the product is formed, it separates as white crystals.

 

In the case of ethanal, the equation is

 

 

. . . and with propanone, the equation is

 

 

These compounds are rarely named systematically, and are usually known as "hydrogensulphite (or bisulphite) addition compounds"

http://www.chemguide.co.uk/organicprops/carbonyls/addition.html

 

 

 

Physical Properties

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Complications

 

Acetone phenone and benzophenone do not give this test

 

Aryl methyl ketones form the precipitate slowlyor not at all

 

Addition complex stable only in neutral solution

http://documents.mx/documents/experiment-8b.html

 

 

 

Tollen’s Test

 

Chemical properties

 

http://academics.wellesley.edu/Chemistry/chem211lab/Orgo_Lab_Manual/Appendix/ClassificationTests/aldehyde_ketone.html

 

4 down vote accepted

Here are the 2 half reactions Ag(NH3)2++e−⟶Ag0+2NH3

RCHO+3OH−⟶RCO2−+2H2O+2e−

which together yield the overall reaction

2Ag(NH3)2++RCHO+3OH−⟶2Ag0+RCO2−+4NH3+2H2O

Here is a diagram of the reaction mechanism. The carbonyl group is oxidized in the process and the Ag+

is reduced. The resultant oxidized aldehyde (now a radical cation) reacts with hydroxide to form a tetrahedral intermediate. A gem-diol like intermediate is formed via a hydrogen shift, which then continues on to the final carboxylate anion

 

http://chemistry.stackexchange.com/questions/13918/mechanism-for-tollens-classification-test-for-aldehydes

 

Physical Properties

 

Complications

The test tube must be clean and oil-free if a silver mirror is to be observed

Easily oxidized compounds give a positive test. For example: aromatic amine and some phenols

http://academics.wellesley.edu/Chemistry/chem211lab/Orgo_Lab_Manual/Appendix/ClassificationTests/aldehyde_ketone.html

 

 

 

 

Schiff test

 

Chemical properties

 

The Schiff test named after Hugo Schiff is a chemical test for the detection of aldehydes. An unknown sample is added to the decolorized Schiff reagent and when aldehyde is present a characteristic magenta or purple color develops. The Schiff reagent is the reaction product of Fuchsine and sodium bisulfite. Human skin also contains aldehydes and gets stained as well.

 

Schiff reagents are used for various staining methods, eg. Feulgen stain and periodic acid-Schiff stain.

 

 

 

http://www.statemaster.com/encyclopedia/Schiff-test

 

 

 

 

 

Physical Properties

 

 

 

Complications

In this test the reagent should not be heated, and the solution tested should not be alkaline. When the test is used on an unknown, a simultaneous test on a known aldehyde and a known ketone should be performed for comparison

 

Note: With benzaldehyde the pink colour developes slowly 

 

http://documents.mx/documents/experiment-8b.html

 

 

 

Esters
Hydroxamic acid test

 

Chemical properties 

 

  R-CO-OR'  + H2N-OH  ->  R-CO-NH-OH + R'-OH

 

Esters react with hydroxylamine in the presence of sodium hydroxide to form the sodium salt of the corresponding hydroxamic acid. On acidification and addition of ferric chloride the magenta-coloured iron (III) complex of the hydroxamic acid is formed.

 

It is always advisable to ensure that an unknown compound does not give a colour with iron (III) chloride before carrying out the hydroxamic acid test

 

http://wwwchem.uwimona.edu.jm/lab_manuals/c10expt25.html

 

 

 

 

 

 

 Physical Properties

 

 

Aromatics

An aromatic hydrocarbon or arene^[1] (or sometimes aryl hydrocarbon)^[2] is a hydrocarbon with sigma bonds and delocalized pi electrons between carbon atoms forming a circle. In contrast, aliphatic hydrocarbons lack this delocalization. The term "aromatic" was assigned before the physical mechanism determining aromaticity was discovered; the term was coined as such simply because many of the compounds have a sweet or pleasant odour. The configuration of six carbon atoms in aromatic compounds is known as a benzene ring, after the simplest possible such hydrocarbon, benzene. Aromatic hydrocarbons can be monocyclic (MAH) or polycyclic (PAH).

Some non-benzene-based compounds called heteroarenes, which follow Hückel's rule (for monocyclic rings: when the number of its π electrons equals 4n + 2, where n = 0, 1, 2, 3, ...), are also called aromatic compounds. In these compounds, at least one carbon atom is replaced by one of the heteroatoms oxygen, nitrogen, or sulfur. Examples of non-benzene compounds with aromatic properties are furan, a heterocyclic compound with a five-membered ring that includes a single oxygen atom, and pyridine, a heterocyclic compound with a six-membered ring containing one nitrogen atom

1.Friedel crafts Test :

The Friedel–Crafts reactions are a set of reactions developed by Charles Friedel and James Crafts in 1877 to attach substituents to an aromatic ring.^[1] Friedel–Crafts reactions are of two main types: alkylation reactions and acylation reactions. Both proceed by electrophilic aromatic substitution.^[2][3][4][5]

Friedel–Crafts alkylation involves the alkylation of an aromatic ring with an alkyl halide using a strong Lewis acid catalyst.^[6] With anhydrous ferric chloride as a catalyst, the alkyl group attaches at the former site of the chloride ion. The general mechanism is shown below.^[7]

 

This reaction suffers from the disadvantage that the product is more nucleophilic than the reactant. Consequenly, overalkylation occurs. Furthermore, the reaction is only very useful for tertiary carbon and secondary alkylating agents. Otherwise the incipient carbocation (R⁺) will undergo a carbocation rearrangement reaction.^[7]

Steric hindrance can be exploited to limit the number of alkylations, as in the t-butylation of 1,4-dimethoxybenzene.^{[citation needed]}

 

Alkylations are not limited to alkyl halides: Friedel–Crafts reactions are possible with any carbocationic intermediate such as those derived from alkenes and a protic acid, Lewis acid, enones, and epoxides. An example is the synthesis of neophyl chloride from benzene and methallyl chloride:^[8]

H₂C=C(CH₃)CH₂Cl + C₆H₆ → C₆H₅C(CH₃)₂CH₂Cl

 

0.1 gr or 0.3 ml sample + 2ml chloroform + 0.5-1 gr AlCl3

Our Objective

Our objective is to identify the functional groups present in an organic compound through;

• Tests for Unsaturatuion
• Tests for Alcoholic Group
• Tests for Phenolic Group
• Tests for Aldehydic and Ketonic Groups
• Tests for Carboxylic Groups
• Tests for Amino group

The Theory

What is Organic Chemistry?

Organic chemistry is the branch of chemistry that deals with the structure, properties and reactions of compounds that contain carbon. The objects of study in organic chemistry include hydrocarbon, compounds containing carbon and hydrogen and the compositions based on carbon but containing other elements. Organic compound form the basis of earthly life and their range of application is enormous. They are the main constituents of drugs, petrochemicals, paints, food, plastics, explosive materials etc.

What are Hydrocarbons?

Organic compounds contain only carbon and hydrogen are called Hydrocarbons. Hydrocarbons can be classified into two:

• Saturated Hydrocarbons (Alkanes)
• Unsaturated Hydrocarbons (Alkenes & Alkynes)

Saturated Hydrocarbons (Alkanes)

Hydrocarbons that contain carbon-carbon single bonds are called saturated hydrocarbons. They are also called Paraffins or Aliphatic Hydrocarbons. They may have straight chain, branched or ring structure.

Unsaturated Hydrocarbons (Alkenes & Alkynes)

Hydrocarbons that contain carbon-carbon double bond or triple bond are called unsaturated hydrocarbons.

Alkenes: Aliphatic hydrocarbons that contain carbon-carbon double bond are called alkenes. One σ (sigma) bond and one π (pi) bond constitute a double bond.

Alkynes: Aliphatic hydrocarbons that contain carbon-carbon triple bond are called alkynes. A triple bond contains one σ (sigma) bond and two π (pi) bonds.

What does the 'Degree of Unsaturation' mean?

The number of π bonds present in a molecule of an organic compound is termed as the Degree of Unsaturation.

What does derivatives of hydrocarbons or families mean?

The compounds that are derived from hydrocarbons by replacing one or more hydrogen atoms by other atoms or groups of atoms are called derivatives of hydrocarbons or families.

What are functional Groups?

The atom or group of atoms that replaces hydrogen atoms from hydrocarbon are called functional groups. They may be –OH, -COOH, -CO, -CHO, -Cl, -COCl, -COOR etc. Functional groups are responsible for the characteristics of a molecule.

 

Let’s discuss some important functional groups and their identification tests.

Tests for Unsaturation

There are two tests for determining unsaturation in an organic compound.

1. Bromine Test

In this test, the orange-red colour of bromine solution disappears when it is added to an unsaturated organic compound (unsaturated hydrocarbon).

2. Baeyer’s Test (Alkaline KMnO4 Test)

In this test, pink colour of KMnO4 disappears, when alkaline KMnO4 is added to an unsaturated hydrocarbon. The disappearance of pink colour may take place with or without the formation of brown precipitate of MnO2.

Tests for Alcoholic Group

Alcohols are compounds in which the hydroxyl group (-OH) is linked to aliphatic carbon chain or in the side chain of an organic compound. Depending upon the number of hydroxyl group, alcohols are classified as mono (contain only one –OH group), di (contain two –OH groups) and trihydric (contains three –OH groups).

 Alcohols are further classified as primary (1°), secondary (2°) and tertiary (3°) according to the –OH group is attached to the primary, secondary and tertiary carbon atoms respectively.

The alcoholic group can be detected by the following tests:

1. Sodium metal test

Alcohols react with active metals like sodium and liberate hydrogen gas that can be observed in the form of effervescence.

2. Ester test

Alcohols react with carboxylic acids to form fruity smelling compounds called esters. The reaction between alcohol and carboxylic acid is called esterification and is catalysed by an acid such as concentrated sulphuric acid.

3. Ceric ammonium nitrate test

Alcohols reacts with ceric ammonium nitrate to form a red coloured alkoxy cerium (IV) compound.

4. Acetyl chloride test

Alcohols react with acetyl chloride to form esters and gives out hydrogen chloride gas. The hydrogen chloride formed gives white fumes of ammonium chloride with ammonium hydroxide.

5. Iodoform test

This test is given by acetaldehyde, all methyl ketones and all alcohols containing CH3-CH-OH group. When alcohol is warmed with sodium hydroxide solution and iodine, a yellow precipitate of iodoform is formed.

Tests for Phenolic group

Phenols are compounds containing a hydroxyl group attached to an aromatic ring. The simplest phenol is C6H5OH that is solid in winter and liquid in summer. Phenols are generally colourless but are coloured when it comes in contact with air due to oxidation. Other examples of phenols are: o-cresol, m-cresol, p-cresol, quinol, catechol, resorcinol etc.

The phenolic group can be detected by the following tests:

1. Litmus test

Phenol is a weak acid, it gives red colour with litmus paper. The dissociation of phenol in water is represented as follows:

2. Ferric chloride test

Phenol reacts with ferric ions to form violet coloured complex.

3. Liebermann’s test

When phenol is treated with sodium nitrite in the presence of concentrated sulphuric acid, deep blue or green colour is produced. The blue or green colour changes to red or brown colour on treatment with water. The red colour is due to the formation of indophenol. The red colour again changes to blue or green by the addition of strong alkali. The blue or green colour is due to the formation of indophenols anion.

4. Phthalein Dye test

Phenol on heating with phthaleic anhydride in the presence of sulphuric acid produces phenolphthalein, which is colourless. Phenolphthalein gives pink colour on treating with alkali.

Tests for Aldehydic and Ketonic Groups

Aldehydes and Ketones are compounds containing carbonyl group. Carbonyl group consisting of a carbon atom bonded to oxygen atom by a double bond.

In Aldehydes the carbonyl carbon is attached to atleast one hydrogen atom and to a carbon containing group (aliphatic or aromatic radical). Formaldehyde is an exception, in which carbonyl group is attached to two hydrogen atoms.

But in ketones the carbonyl carbon is attached to two aliphatic or aromatic groups.

Carbonyl groups in aldehydes and ketones are identified by the following tests:

1. 2,4-dinitrophenyl hydrazine test (2,4-DNP test)

2,4-dinitrophenyl hydrazine can be used to qualitatively detect the carbonyl group of an eldehyde or ketone. A positive result is indicated by the formation of an yellow or orange-red precipitate of 2,4-dinitrophenyl hydrazone.

2. Sodium bisulphite test

Most aldehydes and ketones give bisulphate addition product with sodium bisulphate, which is white crystalline in nature.

Note: Acetone phenone and benzophenone do not give this test.

Differentiating tests for aldehydes

The major difference between aldehydes and ketones is that an aldehyde is readily oxidised to carboxylic acid whereas ketones cannot be oxidised easily. This difference forms the basis of the tests for distinguishing aldehydes and ketones.

The following are the tests for aldehydes but not for ketones:

1. Schiff’s Test

Aldehydes give pink or magenta colour with Schiff’s reagent.

 

Note: With benzaldehyde the pink colour developes slowly.

2. Tollen’s Test

Tollen’s reagent is ammoniacal silver nitrate. Aldehydes react with Tollen’s reagent to form elemental silver, accumulated onto the inner surface of the reaction vessel, producing silver mirror on the inner surface of the vessel.

3. Fehling’s Test

This is an important test to distinguish aldehydes from ketones. The reagents used in this test are Fehling’s solution A and Fehling’s solution B. Fehling’s solution A is an aqueous solution of copper sulphate and Fehling’s solution B is a clear solution of sodium potassium tartrate (Rochelle salt) and strong alkali (usually NaOH).

The final Fehling’s solution is obtained by mixing equal volmes of both Fehling’s solution A and Fehling’s solution B that has a deep blue colour. In Fehling’s solution, copper (II) ions form a complex with tartrate ions in alkali. Aldehydes reduces the Cu(II) ions in the fehling’s solution to red precipitate of cuprous oxide(copper (I) oxide).

Note: Benzaldehyde may or may not give this test as the reaction is very slowly.

Differentiating tests for Ketones

The following tests are given by ketones but not by aldehydes:

1. m-dinitrobenzene Test

Ketones react with m-dinitrobenzene to give a violet colouration.

2. Sodium nitroprusside Test

The anion of the keton formed by a alkali reacts with nitroprusside ion to form a red coloured complex.

Tests for Carboxylic group

Carboxylic acids are organic compounds containing carboxyl functional group. It is of two types aliphatic and aromatic. Aliphatic acids are soluble in water where as aromatic acids are sparingly soluble in water. Formic acid and acetic acid are the simplest aliphatic acid and benzoic acid is the simplest aromatic acid. Formic acid and acetic acid are liquids. Carboxylic acids such as benzoic acid, oxalic acid, phthalic acid, tartaric acid etc are colourless crystalline solids.

The following tests can be used to identify carboxylic acids:

1. Litmus Test

Carboxylic acid turns blue litmus red. The hydroxyl group in carboxylic is far more acidic than that in alcohol.  The dissociation of carboxylic acid is represented as:

2. Sodium Hydrogen Carbonate Test

Carboxylic acids reacts with sodium hydrogen carbonate to produce carbon dioxide gas which can be seen in the form of a brisk effervescence.

3. Ester Test

Carboxylic acid reacts with alcohol in presence of conc. sulphuric acid to form ester that is identified by the presence of a fruity smell.

Tests for Amines

Amines are derivatives of ammonia in which one or more hydrogen atoms are replaced by alkyl or aryl groups.

When one of the three hydrogen atoms is replaced by alkyl or aryl group, primary amine is formed. It is generally represented as RNH2.

When two of the three hydrogen atoms are replaced by alkyl or aryl group, secondary anime is formed. It is generally represented as R2NH.

When all the three hydrogen atoms are replaced by alkyl or aryl substituents, tertiary amine is formed. It is generally represented as R3N.

1. Solubility Test

Amines are basic in nature and dissolves in mineral acids.

2. Litmus Test

Amines are basic in nature and turns red litmus blue.

3. Carbylamines Test

When primary amine is treated with alcoholic potassium hydroxide and chloroform, an offensive smelling isocyanide is formed.

4. Azo-Dye Test

This test is given by aromatic primary amines. Aromatic primary amines react with nitrous acid to form diazonium salts. These diazonium salts undergo coupling reaction with β-naphthol to form orange coloured azo dye.

 

Distinguishing tests for Primary, Secondary and Tertiary Amines

1. Nitrous acid Test

Primary aliphatic amines react with nitrous acid to produce nitrogen gas which is seen as bubbles.

Secondary amines react with nitrous acid to form a yellow oily nitrosoamine.

Tertiary amines react with nitrous acid to form soluble nitrite salts.

2. Hinsberg Test

The reactions of primary, secondary and tertiary amines are as follows.

 

Carboxylic Acids

Carboxylic Acids

Generally, any acid (or base) can be titrated using standard solutions of base (or acid). The neutralization equivalent obtained is usually a simple fraction of the molecular weight (1, 1/2, 1/3, etc). In the titration of an acid with standard base, the endpoint is reached when all the acid is neutralized and a drop of excess base is added. If phenolphthalein is used as the indicator, it will turn red at this instant. For a dicarboxylic acid such as malonic acid, the endpoint is reached when the last of the acid is converted to the carboxylate anion. The neutralization equivalent will be one-half its molecular weight.

 

CH₂ (CO₂H) ₂ + 2 NaOH ----- CH₂(CO₂Na) ₂ + 2 H₂O

 

Equivalent weights must be done in duplicate and the values obtained should agree within a few percent. If not, do a third determination

 

1)Litmus Test

 

Carboxylic acid turns blue litmus red. The hydroxyl group in carboxylic is far more acidic than that in alcohol.  The dissociation of carboxylic acid is represented as:

2)Sodium Hydrogen Carbonate Test

Carboxylic acids reacts with sodium hydrogen carbonate to produce carbon dioxide gas which can be seen in the form of a brisk effervescence.

 

Amins

Amine is an organic compound in which one or more hydrogen atoms of an ammonia molecule have been replaced by either an alkyl or an aryl group.Thus, they are basically derivatives of ammonia. On the basis of number of carbon atoms bonded to the nitrogen atom, amines are divided into three categories: primary amines, secondary amines and tertiary amines. When the nitrogen atom of the amine group is bonded to one carbon atom such type of amine is known as primary amine. When it is bonded to two carbon atoms such type of amine is known as secondary amine. When it is bonded to three carbon atoms such type of amine is known as tertiary amine. Each of the three types of amines (primary amines, secondary amines and tertiary amines) exhibit different physical and chemical properties. Certain tests are carried out for the identification of primary amines, secondary amines and tertiary amines. One of the most popular tests is Hinsberg reaction.

1)spot test

The reaction between ammonia and copper(II) ions

Copper(II) sulphate solution, for example, contains the blue hexaaquacopper(II) ion -[Cu(H₂O)₆]²⁺.

In the first stage of the reaction, the ammonia acts as a Bronsted-Lowry base. With a small amount of ammonia solution, hydrogen ions are pulled off two water molecules in the hexaaqua ion.

This produces a neutral complex - one carrying no charge. If you remove two positively charged hydrogen ions from a 2+ ion, then obviously there isn't going to be any charge left on the ion.

Because of the lack of charge, the neutral complex isn't soluble in water, and so you get a pale blue precipitate.

 

This precipitate is often written as Cu(OH)₂ and called copper(II) hydroxide. The reaction is reversible because ammonia is only a weak base.

That precipitate dissolves if you add an excess of ammonia solution, giving a deep blue solution.

The ammonia replaces four of the water molecules around the copper to give tetraamminediaquacopper(II) ions. The ammonia uses its lone pair to form a co-ordinate covalent bond (dative covalent bond) with the copper. It is acting as an electron pair donor - a Lewis base.

chemical properties

physical properties

 

 

 

Complications

An additional amount of ammonia caused the error

 

2)Hinsberg test

 

Hinsberg test is a popular chemical test for the identification of primary amines, secondary amines and tertiary amines. In this reaction, an amine is treated with Hinsberg reagent (Benzenesulphonyl chloride) in the presence of aqueous alkali (KOH or NaOH).  Following observations are noted:

 

 1)When a primary amine is treated with Hinsberg reagent (benzenesulphonyl chloride), N-ethylbenzenesulphonyl amide is formed. Due to the presence of strong electron withdrawing sulphonyl group, the hydrogen attached to nitrogen in sulphonamide is strongly acidic. Thus the suphonamide is soluble in alkali.

 

2) When a secondary amine is treated with Hinsberg reagent (benzenesulphonyl chloride), N,N-diethylbenzenesulphonamide is formed. Due to the absence of hydrogen atom, this compound is not acidic in nature. Hence it is insoluble in alkali.

 

3) When tertiary amine is treated with benzenesulphonyl chloride, no reaction takes place.

Thus, Hinsberg test is effective for the identification of primary amines, secondary amines and tertiary amines.

mechanism

physical properties

 

Complications

 – Amphoteric compounds give erroneous results.

 – Some sodium salts of benzenesulfonamides of primary amines are insoluble in the Hinsberg solution and may appear to be secondary amines.

 – Some tertiary amine hydrochloride salts are insoluble in dilute HCl and water and may also appear to be secondary amines

 

Aminoacid

 Amino acids are known as the building blocks of all proteins. There are 20 different amino acids  commonly found in proteins. Amino acids are comprised of a carboxyl group and an amino group attached to the same carbon atom (the α carbon).

 

They  vary in size, structure, electric charge and solubility in water because of the variation in their side chains ( R groups).  Detection, quantification and identification of amino acids in any sample constitute important steps in the study of proteins

 

1.Ninhydrin test

physical properties

 

 chemical properties

 

 In the pH range of 4-8, all α- amino acids react with ninhydrin (triketohydrindene hydrate), a powerful oxidizing agent to give a purple colored product (diketohydrin) termed Rhuemann’s purple. All primary amines and ammonia react similarly but without the liberation of carbon dioxide. The imino acids proline and hydroxyproline also react with ninhydrin, but they give a yellow colored complex instead of a purple one. Besides amino acids, other complex structures such as peptides, peptones and proteins also react positively when subjected to the ninhydrin reaction.

 

Alkanes

Alkanes or paraffins tell a group of aliphatic hydrocarbons, all of which are completely saturated with hydrogen. The general formula is alkanes (CnH2n + 2). These hydrocarbons do not have much compound desire and are seen in various forms from gas to waxy particles.

Identification of alkanes:

Specific identification tests are not detected by chemical means. Undertakings do not show in their inadequate and inaccurate conditions their physical attributes for identification.

Alken

The alkenes contain a large number of hydrocarbons, also called unsaturated hydrocarbons. The hydrogen content of these compounds is lower than that of carbon monoxide. The alkenes may have one or more distinct, discontinuous or conjugated bonds

Identification of alkenes

The alkene group is a carbon-carbon double carbon bond. Therefore, in order to identify an unknown alkanical compound, it should be shown that the ordinary reactions of the carbon-carbon double bond are performed. Due to the large number of such reactions, this may seem easy. 

If possible, we select a reaction as an identification test that can be done quickly and easily and can lead to a visible change. We will select a test, which will require a few minutes and several test pipes, a test in which the color will be created or destroyed, or the bubbles will come out, or the sediment will be formed or dissolved.

Alkins

Alkanes are hydrocarbons that have at least a triple bond between two carbon atoms. Since the smallest alkin, called Iopaca-ethin (C ₂ H ₂ ), has previously been known as acetylene; alkenes are also called acetylenes or the acetylene group.

Alken and Alkins Identification Tests

The best way to detect an alkane is to decolorize it in a solution of bromine in carbon tetrachloride and in a cold solution, dilute and neutralize permanganate . Performing both tests is easy. In one, the red color disappears, and in the other the violet color gives its place tobrown manganese dioxide .

1)Bromine solution in carbon tetrachloride

In organic chemistry, the bromine test is a qualitative test for the presence of unsaturation (carbon-to-carbon double or triple bonds) and phenols.

An unknown sample is treated with a small amount of elemental bromine in an organic solvent, being as dichloromethane or carbon tetrachloride. Presence of unsaturation and/or phenol in the sample is shown by disappearance of the deep brown coloration of bromine when it has reacted with the unknown sample. The formation of a brominated phenol in form of a white precipitate indicates that the unknown was a phenol. The more unsaturated an unknown is, the more bromine it reacts with, and the less coloured the solution will appear.

Should the brown colour not disappear, possibly due to the presence of an alkene which does not react, or reacts very slowly with, bromine, the potassium permanganate test should be performed, in order to determine the presence or absence of the alkene. The iodine value is a way to determine the presence of unsaturation quantitatively.

The bromine test is a simple qualitative test. Modern spectroscopic methods (e.g. NMR and infrared spectroscopy) are better at determining the structural features and identity of unknown compounds.

chemical properties

Generally, two types of reactions can be made on the alkenes. The first group is those that are performed on the π link, and therefore the link π is lost and new links are formed. 
The second group reactions are reactions that occur in other solutions 
that have a particular relationship with the binary bond. Like alkaline groups or other factors that are attached to sp ² carbon. The reaction is above the first one.

physical properties

Colorless ambient reaction

 

MECHANISM

  

complication 

Bromine adds carbon in tetrachloride to an unknown organic compound and suppose the red color is lost.What result can this effect be? It can only be said that our anonymous material combines with bromine.Of course it may be an alkan. Knowing that certain types of compounds react with a specific and specific reaction is not self-sufficient. But do we need to know which other compounds react with this reactor? In this case, an anonymous compound may also be an Alkin. It is also possible that any other combination that quickly responds to bromine is a substitute. Of course, hydrogen bromide will be produced, with the easiest way to detect it, blowing into the test tube and observing the cloudy mass.

It should be said that phenol and aniline have also reacted with water, eliminating it and causing the reaction to be difficult.

2)Permanganate ion test (Bayer test)

physical properties 

  The destruction of purple color permanganate and the formation of brown color of manganese

 

 

chemical properties

An increase in response occurs on the π bond, and therefore the bond π is lost and new links are formed.

 MECHANISM

 

Error:

The dyeing of permanganate does not prove the compound alkanol, but only the presence of a permanganate oxidizing agent group. The compound tested may be alkenic, but there is also the possibility that aldehyde alkin or any other compound that is easily oxidized.

Physical Properties of Halogenated Compounds

Alkyl halides are usually gas, and their boiling point, such as alkanes, increases with molecular weight gain. At higher temperatures, alkalized alkali halides are soluble. For solubility, halides are also very similar to alkanes, which are soluble in insoluble water and soluble in organic solvents.

Chemical Properties of Halogenated Compounds

The combined mass of alkyl halides increases from type one to type III, because the carboxyton stability resulting from halogen decomposition is also increased. At the same time, their combined desire for the two groups of allyl halides and benzyl halides is very low

Because they are able to form stable carboxyates and proceed according to the 1SN mechanism. The stability of these types of carboxyates is possible for them to resonate

1)Baillieshtion test 

 Draw the end of a copper wire in a small circle and heat the circular shape of the wire over the flame of the bensen lamp. Then let it cool down at the laboratory temperature. Then insert it in an unobtrusive sample (so that the ring is impregnated) and heat it again on the flame. At first, the body itself burns and after burning it is caused by the presence of halogen in the form of a green flame.

 

Physical Properties of Halogenated Compounds

Alkyl halides are usually gas, and their boiling point increases, such as alkanes, with increasing molecular weight. But in general, the boiling point of alkanes having the same molecular weight boils at higher temperatures than alkylated branched halides. In terms of solubility

Halides also have a lot of doubts about alkanes, which are soluble in insoluble water and in organic solvents.

Chemical Properties of Halogenated Compounds

The combined strength of alkylated halides increases from type one to type III, because the carboxy steady state resulting from halogen decomposition is also increased. At the same time, their combined desire for the two groups of allyl halides and benzyl halides is very low

Because they are able to form stable carboxyates and proceed according to the 1SN mechanism. The stability of these types of carboxyates is possible for them to resonate.

Blowing test:

The presence of halogen can be easily detected by the Bellstein test. The positive result of the valence test is due to the reaction between copper oxide and organic halide, which is copper halide

It is formed and escaped. Copper halide brings the flame to a greenish-blue color

 

2)silver nitrat in alcohol test

 Silver nitratecompound with the chemical formulaAgNO 3silver compounds, such as those used inphotography.halides .

physical properties

The most important method for detecting alkyl halides is to heat the nitrate solution with alcohol solution for a few minutes . Halogen is detected by formation of a sediment that is insoluble in dilute nitric acid. The reactivity of certain halides with silver nitrate is RI> RBr> RCL, and in the case of a certain halogen, the reaction of alkyl halides is> 2 → 1 alkaloids of 3 degrees.

chemical properties

 If a compound is known to contain a halogen (bromine, chlorine, or iodine), information concerning its environment may be obtained from observation of its reaction with alcoholic silver nitrate.  The overall reaction is shown in the following equation

Mechanism

Such a reaction will be of the S_N1 type. Tertiary halides are more reactive in an S_N1 reaction than secondary halides, which are in turn more reactive than primary halides. Differing rates of silver halide precipitation would be expected from halo­gen in each of these environments, namely, primary < secondary < tertiary. These differ­ences are best determined by testing in separate test tubes authentic samples of primary, secondary, and tertiary halides with silver nitrate and observing the results.  Alkyl bromides and iodides react more rapidly than chlorides, and the latter may require warming to produce a reaction in a reasonable period.  Aryl halides are unreactive toward the test reagent, as are any vinyl or alkynyl halides generally.  Allylic and benzylic halides, even when primary, show reactivities as great as or greater than tertiary halides because of resonance stabilization of the resulting allyl or benzyl carbocations

 complication

Carboxylic acids have been known to react in this test, giving false positives

 

Aromatic hydrocarbons:

 

Aromatic hydroc the cold solution, dilute and neutralize permanganate from arbons with(without releasing hydrogen bromide), and by testing the inability to coloralkenes, are known. saturated side chains, with the ability to bleach on carbon tetrachloride  (Oxide of the side chains requires more stringent conditions.)

Their differentiation with the alkenes is sulfonated and thus their easy solubility in cold sourced sulfuric acid .

By examining the immediate resolution of sulfuric acid in concentrated cohesive acids, they are known from alcohols and other oxygenates, and with the inability to respond positively, chromic anhydride tests are detected from type I and type II alcohols.

 FRIDEL CRAFT TEST

Physical Properties: Wall Color Change 

 Chemical Properties: Separated Reaction

 MECHANISM

 

 

Error:

Aromatic esters-Ketones Amines and other compounds containing oxygen and nitrogen may also produce blue or green colors.

In carrying out this test, you should also be careful about the use of the reagent and how to do the test.If ALCL3 gets moisture, it becomes aluminum hydroxide, and the other ALCL3 is not used for the Friedel Kraft reaction, and if heated, it converts to aluminum oxide. In this test, water should not enter in any way if water enters the system, causing problems.

 

carbohydrates:

 Carbohydrates are called polyhydroxyaldehyde or polyhydroxy ketone, or compounds that are hydrolyzed into these two groups. A batch of carbohydrates that can not be broken down into a simpler compound.Monosaccharides are said to be. Dysaccharide is a group that is hydrolyzed to two monosaccharide molecules, and finally carbohydrates that break down into several monosaccharides are called oligosaccharides, and if the number of units that make up more than six is ​​called polysaccharide. 
Monosaccharides can be divided into two major groups: if the monosaccharides have an aldehyde agent, they are aldose, and if they have a cotoneous agent, they are called ketosis.

In terms of regeneration, sugars are divided into two categories: regenerative and non-reducing.Regenerative sugars have the above properties due to the Aldehydi or ketone regenerative groups. The reducing sugars can restore metal ions, such as copper bivalent (Cu2 +) and silver ions in an alkaline environment. The copper bivalent capacity after resuscitation comes in the form of a copper (Cu +) copper. This ion is less soluble in water than bivalent copper, resulting in a green deposition of CuOH or a red deposition of Cu2O or a yellow mixture of these two compounds. If PH is an acidic environment (like the Barford test), as well as the heating time, only monosaccharides will respond to this test.

Carbohydrate Properties :

These compounds are easily soluble in water but are insoluble in ether . Extremely polar factor groups can only be solved in polar solvents .

1)Mowshihs test 

Mollish's test is a general test for detecting the presence of carbohydrates in a solution. The concentrated sulfuric acid causes hydrolysis of glycosylated connections (graft-bonding) and the conversion of oligosaccharides and polysaccharides to monosaccharides. Monosaccharides also present in the presence of concentrated sulfuric acid, They are converted to furfural or derivatives that produce a purple complex in the presence of alpha-naphtyl alcohol.

 

Chemical properties

 To detect the presence of carbohydrates, the solution is first treated with a strong acid.This is for hydrolyzing the carbohydrate to monosaccharide. A compound named furfurol is then made when water is removed from monosaccharides. This furfurol is consolidated to shape a violet ring or other shaded compound.The compound furfurol is dense with alpha-naphthol or other phenol present in molisch’s reagent.

http://allmedtests.com/molischs-test-principle-reagent/

 

Reactions

The test reagent dehydrates pentoses to form furfural (top reaction) and dehydrates hexoses to form 5-hydroxymethyl furfural (bottom reaction). The furfurals further react with -naphthol present in the test reagent to produce a purple product (reaction not shown)

  Mechanism

 

 

 

 

physical properties

The acid is placed under the water phase and is produced between the two layers of a purple ring that represents sugar

 

 

 

 

 

 Barford test

This test is used to isolate monosaccharides from regenerative disaccharides. If the test for the recovery of sugars in the acid environment and the duration of the heat is controlled, only the monosaccharides will respond positively to this test due to the strong regenerative power.

Physical Properties: Red copper oxide deposition is a capacity

 

chemical properties:

Barfoed’s reagent

To perform any biological or scientific test, there reagents that are necessary. In order to perform the barfoed test, we need some reagents that are much crucial to the cause. These reagents are listed below

Copper Acetate

Copper(II) acetic acid, additionally called as the cupric acetic acid solution, is the synthetic compound with the recipe Cu (OAC)2 where OAC− is acetic acid derivation (CH3CO2−). The hydrated subordinate, which contains one particle of water for every Cu molecule, is accessible industrially

Acetic Acid

Acetic acid is a colorless fluid natural compound with the synthetic recipe CH3COOH (additionally composed as CH3CO2H or C2H4O2). Whenever undiluted, it is once in a while called frosty acetic acid. Vinegar is approximately 3–9% acetic acid by volume, making acetic acid the fundamental part of vinegar separated from water. Acidic corrosive has a particularly bitter taste and a bad smell. Your reagent to perform the test is the one which is composed of the above two elements. You also need original sugar solution to perform the test

 

Reactions:

 

Reducing monosaccharides are oxidized by the copper ion in solution to form a carboxylic acid and a reddish precipitate of copper (I) oxide within three minutes. Reducing disaccharides undergo the same reaction, but do so at a slower rate

 

Aldehydes and Ketones

 

2,4-DAldehydes and KetonesNP Test for 

2,4-Dinitrophenylhydrazine (DNPH, Brady's reagent, Borche's reagent) is the chemical compound C₆H₃(NO₂)₂NHNH₂. Dinitrophenylhydrazine is a red to orange solid. It is a substituted hydrazine, and is often used to qualitatively test for carbonyl groups associated with aldehydes and ketones. The hydrazone derivatives can also be used as evidence toward the identity of the original compound.Both aldehydes and ketones have a carbonyl group (a carbon double bonded to oxygen). The compound 2,4-dinitrophenylhydrazine (2,4-DNP or 2,4-DNPH) undergoes a reaction with the carbonyl group in aldehydes and ketones that gives a precipitate like the yellow one in the photo. Though esters, amides, and carboxylic acids also contain carbonyl groups, generally a precipitate does not form with the 2,4-DNP test.

Note: In addition to identifying aldehyde or ketones, this test is also one of the derivatives of these compounds, since the formation of the sediment is polarized, flattened and heavier than aldehyde and ketone.

physical properties

 

Physical characteristics of this test: color change and sedimentation

 

 chemical properti

 

 mechanism

 In terms of mechanisms, this is a nucleophilic addition-elimination reaction.  The 2,4-dinitrophenylhydrazine first adds across the carbon-oxygen double bond (the addition stage) to give an intermediate compound which then loses a molecule of water (the elimination stage).

 

Complications

• Some ketones give oils which will not solidify.
• Some allylic alcohols are oxidized by the reagent to aldehydes and give a positive test.
• Some alcohols, if not purified, may contain aldehyde or ketone impurities.
• Some ketones do not cause sedimentation with this reagent. For example: octinum ketone-dimethyl ketone, which produces a yellow or orange-colored sediment.

   

• 2)sodium bisulfite test

• This reaction only works well for aldehydes. In the case of ketones, one of the hydrocarbon groups attached to the carbonyl group needs to be a methyl group. Bulky groups attached to the carbonyl group get in the way of the reaction happening.

  The aldehyde or ketone is shaken with a saturated solution of sodium hydrogensulphite in water. Where the product is formed, it separates as white crystals.
• note:  In the case of methanal and ethanal, the product is reasonably soluble. If you start with aqueous solutions of methanal or ethanal, there may be enough water present that the product doesn't actually form crystals.
• chemical properties
• 
• 

• Uses of the reaction

  The reaction is usually used during the purification of aldehydes (and any ketones that it works for). The addition compound can be split easily to regenerate the aldehyde or ketone by treating it with either dilute acid or dilute alkali.

  If you have an impure aldehyde, for example, you could shake it with a saturated solution of sodium hydrogensulphite to produce the crystals. These crystals could easily be filtered and washed to remove any other impurities. Addition of dilute acid, for example, would then regenerate the original aldehyde.

  It would, of course, still need to be separated from the excess acid and assorted inorganic products of the reaction - but that is beyond the scope of this page!

physical properties

 Description:

Most active carbonyl groups respond positively to this test, because this is a nucleophilic reaction. The more carbonyl groups are positive, the more positive the answer is, the more so for aldehydes.

 

The product combination, called hydroxyalkan sulfonate, is stable only in the neutral environment, and is decomposed in acid or ammonia and produces aldehydes or primary ketones. This property can be used to purify aldehydes and ketones. The product combination of low molecular weight aldehydes is soluble in water. Most methyl ketones and low molecular weight ketones or cycloaceton and some reactive carbonyl groups react with sodium bisulfate, but some methyl ketones react or do not react at all. (Such as penicillos, mesilate oxides, and aryl methyl ketones). On the other hand, cinnamyl aldehyde generates a sulfite derivative of which two sulfite molecules are added.

 

 

 

complication

The so-called extra reaction is usually a milky-colored deposition.

But obtaining this milky color in the experiment is very careful, and the quantitative values ​​reported must be strictly adhered to in order to obtain the expected results.

 In the test for the separation of methyl ketones, if the reagent is sufficiently converted to the halophyte, our product is CH ₃ I and, finally, for the identification of the corresponding vactone alcohol, there are compounds that can cause disturbances to this test.

 

 3)Talnz test or tulns

Talnz test (tolness) is another method used to detect aldehydes from ketones. Aldehydes test in the reaction of the Thalnes reagent (Tollens) producing a silver mirror in the tube wall.

Thalange reagent:

This reagent is used to identify aldehydes. Of course, this reagent also gives azyleines-diphenylamines-alpha-naphthol and some phenols. Because this reagent is likely to explode if it remains, so it should always be supplied to the required amount and if the excess comes out to be discarded. To prepare this reagent in a test tube, add 2 ml of 5% silver nitrate solution. Add 1 drop of 10% solution to it. Add 2% drop ammonia drop to the solution to dissolve silver oxide and when the oxide Silver solved. Do not add ammonia. 

Most of the aldehydes react with a solution of ammonia nitrate, and aldehyde is converted to carboxylic acid by oxidation, and silver is deposited in silver (silver mirror)

Note: Thalasses (Tollens) Reagent should be prepared while in use, and the remainder should be disposed of in a dishwasher. If the solution is stored, there is a possibility of formation of Fulminati ng silver explosive deposit . This sediment is a mixture of silver nitride (Ag ₃ N) and silver azide (AgN ₃ ).

chemical properties

 physical properties

 complication

Error:

1) There are compounds that are more convenient than aldehydes.

2) In the talon test, which is used to identify aldehydes, its preparation is important for proper testing. This agent should be prepared before use, and should not be used for other days, because the solution is degraded and an explosive deposit is formed.

3) If the test tube is not completely clean, silver does not form in the form of a silver mirror in the test tube wall, and appears as a deposit or black suspension.

4) Some simple ketones, such as acetone and methyl ethyl ketone, also respond positively to this test

5) If the hydroxyl ion is high, the hydroxide complex of the silver forms and prevents the reaction.

6) If we pour a lot of ammonia, the production of the Ag (NH ₃ ) ₄ complex and the lack of reaction with aldehydes

Fuchsin test

Physical properties

If the sample is aldehyde, the product is purple and if the ketone is light, it is pink.

 Chemical properties

 

Mechanism 

 

Error factors

1)In the Fushin test, the reagent should not be heated, and the test solution should not be alkaline. When testing on the unknown, it's better to use a known aldehyde as a control.

2)Due to the high sensitivity of the foshine reagent, high levels of sulfuric acid reduce the sensitivityof the reagent.

 

Benedict's  test

Benedict's reagent (often called Benedict's qualitative solution or Benedict's solution) is a chemical .reagent named after American chemist Stanley Rossiter Benedict

It is a complex mixture of sodium carbonate, sodium citrate and copper(II) sulfate pentahydrate.[2] It is often used in place of Fehling's solution to detect the presence of reducing sugars. The presence of other reducing substances also gives a positive reaction.[3] Such tests that use this reagent are called the Benedict's tests. A positive test with Benedict's reagent is shown by a color change from clear blue to a brick-red precipitate.

Generally, Benedict's test detects the presence of aldehydes and alpha-hydroxy-ketones, also by hemiacetal, including those that occur in certain ketoses. Thus, although the ketose fructose is not strictly a reducing sugar, it is an alpha-hydroxy-ketone, and gives a positive test because it is converted to the aldoses glucose and mannose by the base in the reagent.

The principle of Benedict's test is that when reducing sugars are heated in the presence of an alkali they are converted to powerful reducing species known as enediols. Enediols reduce the cupric compounds (Cu2+) present in the Benedict's reagent to cuprous compounds (Cu+) which are precipitated as insoluble red copper(I) oxide(Cu2O).

The color of the obtained precipitate gives an idea about the quantity of sugar present in the solution, hence the test is semi-quantitative. A greenish precipitate indicates about 0.5 g% concentration; yellow precipitate indicates 1 g% concentration; orange indicates 1.5 g% and red indicates 2 g% or higher concentration.

 

chemical properties

Reducing sugars are oxidized by the copper ion in solution to form a carboxylic acid and a reddish precipitate of copper (I) oxide. 

 

 physical properties

The formation of a reddish precipitate within three minutes.

 

a negative test (left) and a positive test (right)

 

 mechanism

 

 

 

 

 

 

 

Chemical error

Any regenerator that can convert bivalent copper to a copper is a color that creates complexity in this test. For example: phenylhydrazines

 

Physical error

Copper sulfate is not dissolved in organic environments because it is an inorganic salt !!

To solve this problem, we introduce an organic anion (sodium citrate) that can replace copper cation and sit instead of sulfate. Because it dissolves itself in the organic environment, copper can also enter the organic environment .

To improve this, we can make the environment alkaline to increase the chance of copper sulfate in the organic environment .

 

 Esters

Esters are derivatives of carboxylic acids where the hydroxyl group of the acid has been replaced by a RO­ or ArO­ group.                        

a) Ferric chloride test

It is always advisable to ensure that an unknown compound does
not give a colour with iron (III) chloride before carrying out
the hydroxamic acid test.

 b) Hydroxamic acid test

Esters react with hydroxylamine in the presence of sodium hydroxide to form the sodium salt of the corresponding hydroxamic acid. On acidification and addition of ferric chloride the magenta-coloured iron (III) complex of the hydroxamic acid is formed. are correct.

 physical properties

A positive test will be a distinct burgundy or magenta colour as compared with the yellow colour observed when the original compound is tested with iron (III) chloride solution in the presence of acid. It is often advisable to conduct in parallel the test with, say, ethyl acetate, to ensure that the conditions for this test .

chemical properties

mechanism

 

 

 

identification

The identification and characterization of the structures of unknown substances are an important part of organic chemistry. Although it is often possible to establish the structure of a compound on the basis of spectra alone (IR, NMR, etc.), the spectra typically must be supplemented with other information about the compound: physical state and properties (melting point, boiling point, solubility, odor, color, etc.), elemental analysis, and confirmatory tests for functional groups.

Organic qualitative analysis involves four types of tests:
 
1.  Measurement of physical properties includes determining refractive index, boiling points, melting points, and density.

2.  Solubility tests can suggest the size and polarity of an unknown compound and the presence of basic or acidic functional groups.  A compound’s solubility in aqueous acid or base involves ionization of the compound and, therefore, a chemical reaction.  The salts produced are water-soluble.

3.  Chemical tests transform an unknown into a different compound with an accompanying change in appearance.  These tests are often called classification tests because they identify the possible functional groups present.

4.  Formation of a solid derivative is a critical step in identifying an unknown.  Many compounds have similar physical properties and give similar results in qualitative tests.  However, an unknown can undergo reaction to form another compound called a derivative.  The melting point of the purified derivative allows identification of the unknown.

 

 

Factors affecting solubility

1)Temperature

2)Polarity

3)Pressure

4)Molecular size

5)Stirring increases the speed of dissolving

6)PH

7)nature of solute or solvent

 

Theory:

 

It is a general test for the detection of halogens, nitrogen and sulphur in an organic compound. These elements are covalently bonded to the organic compounds. In order to detect them, these have to be converted into their ionic forms. This is done by fusing the organic compound with sodium metal. The ionic compounds formed during the fusion are extracted in aqueous solution and can be detected by simple chemical tests. The extract is called sodium fusion extract or Lassaigne's extract.

 

Test for Halogen:

 Halogens present in an organic compound forms sodium halide on fusion with sodium metal. Sodium halide extracted with water can be easily identified by adding silver nitrate solution after acidifying with dil. HNO₃.

 If chlorine is present, a white curdy precipitate soluble in ammonium hydroxide solution is formed.

 Na + Cl → NaCl

 NaCl + AgNO₃→ AgCl + NaNO₃

 If bromine is present, an yellowish white precipitate sparingly soluble in ammonium hydroxide solution is formed.

 Na + Br → NaBr

 NaBr + AgNO₃→ AgBr + NaNO₃

 If iodine is present, an yellow precipitate insoluble in ammonium hydroxide solution is formed.

 Na + I → NaI

 NaI + AgNO₃→ AgI + NaNO₃

 

Test for Nitrogen:

 The carbon and nitrogen present in the organic compound on fusion with sodium metal gives sodium cyanide (NaCN) soluble in water. This is converted in to sodium ferrocyanide by the addition of sufficient quantity of ferrous sulphate. Ferric ions generated during the process react with ferrocyanide to form prussian blue precipitate of ferric ferrocyanide.

 

Na + C + N → NaCN

 6NaCN + FeSO₄ → Na₄[Fe(CN)₆] + Na₂SO₄

 Sodium ferrocyanide

 Na₄[Fe(CN)₆] + Fe³⁺→ Fe₄[Fe(CN)₆]

Ferric ferrocyanide

 Test for Sulphur:

 If sulphur is present in the organic compound, sodium fusion will convert it into sodium sulphide. Sulphide ions are readily identified using sodium nitroprusside.

 Na + S → Na₂S

 Na₂S + Na₂[Fe(CN)₅NO] → Na₄[Fe(CN)₅NOS]

 Sodium nitroprusside                 violet colour

 

Test for both Nitrogen and Sulphur:

 If both nitrogen and sulphur are present in an organic compound, sodium fusion will convert it into sodium thiocyanate which then react with Fe³⁺ to form blood colour complex [Fe(SCN)]²⁺

 

Na + C + N + S → NaSCN

 

 

    Fe³⁺ + 2Na → [Fe(SCN)]²⁺

 

Note: If the Lassaigne's extract containing excess of sodium metal, sodium cyanide and sulphides are formed instead of sodium thiocyanate.

 

NaSCN + 2Na → NaCN + Na₂S

 

Here in this type of cases, both sulphur and nitrogen are to be identified in separate tests

 

alchohol

 In chemistry, an alcohol is any organic compound in which the hydroxyl functional group (–OH) is bound to a saturated carbon atom. The term alcohol originally referred to the primary alcohol ethanol (ethyl alcohol), which is used as a drug and is the main alcohol present in alcoholic beverages.

In general, the hydroxyl group makes the alcohol molecule polar. Those groups can form hydrogen bonds to one another and to other compounds.

Aplication of Alcohol

1)Alcoholic beverages.

2)Antifreeze

3)Medical

4)Alcohol fuel

5)Preservative

6)Solvent

Identification tests of alcohol

1)sudium tes

The reaction between sodium and alcohol

If a small piece of sodium is dropped into some alcohol, it reacts steadily to give off bubbles of hydrogen gas and leaves a colourless solution of sodium alkoxide, RoNa.  Sodium ethoxide is known      as an alkoxide

chemical and physical properties

If the solution is evaporated carefully to dryness, the sodium ethoxide is left as a white soli.

2ROH+2Na .... 2RONa+H₂

 Compelication of Sodium test

1)If you spill some sodium on the bench, or have a small amount left over from a reaction, you can't just chuck it in the sink.  It tends to react explosively with the water - and comes flying back out at you again!

2)Because of the dangers involved in handling sodium, this is not the best test for an alcohol at this level.  Because sodium reacts violently with acids to produce a salt and hydrogen, you would first have to be sure that the liquid you were testing was neutral.

3)You would also have to be confident that there was no trace of water present because sodium reacts with the -OH group in water even better than with the one in an alcohol.

4)With those provisos, if you add a tiny piece of sodium to a neutral liquid free of water and get bubbles of hydrogen produced, then the liquid is an alcohol. 

Ceric ammonium nitrate test

Ceric ammonium nitrate (CAN) is the inorganic compound with the formula (NH₄)₂Ce(NO₃)₆. This orange-red, water-soluble cerium salt is a specialised oxidizing agent in organic synthesis and a standard oxidant in quantitative analysis.

Cerium (IV) ammonium nitrate ((NH₄)₂Ce(NO₃)₆)  is a one-electron oxidizing agent that is used for oxidative addition  reactions of electrophilic radicals to alkenes, enabling intermolecular and  intramolecular carbon-carbon and carbon-heteroatom bond formation. CAN also  oxidizes secondary alcohols into ketones and benzylic alcohols into  aldehydes. 

Physical properties

The immediate formation of the red or red-brown color indicates a positive test.  Note that if the unknown is not soluble in water, two layers will be present.  A red color in either layer indicates a positive test.

 

 a negative test (left) and a positive test (right)

Chemical properties

the alcohol complexes with the cerric nitrate ion

classification tests

  jones test

The Jones Oxidation allows a relatively inexpensive conversion of secondary alcohols to ketones and of most primary alcohols to carboxylic acids. The oxidation of primary allylic and benzylic alcohols gives aldehydes. Jones described for the first time a conveniently and safe procedure for a chromium (VI)-based oxidation, that paved the way for some further developments such as Collins Reaction and pyridinium dichromate, which also enabled the oxidation of primary alcohols to aldehydes.

chrome (VI) Oxide is a very powerful oxidizing agent. When CrO3 oxidizes a material, the chromeis reduced. Thereduced Chrome has characteristic colors. This test shows presence of primaryandsecondary alcoholsand aldehydes no reaction with tertiary alcohols,ketones carboxylic acids or esters. phenols also react with jones reagent but do not produce a blue/green solution.

 chemical properties

 physical properties

mechanism

 

.wito

 

 

Complications of jones test

• Enols may give a positive test.
• Phenols give a dark colored solution which is not blue-green like a positive test.

lucas test(Hydrochloric AcidlZinc Chloride)

Theory 
The Lucas reagent is an aqueous solution of strong acid (HCl) and zinc chloride. The alcohol starting material must be sufficiently soluble in aqueous environments (i.e., the Lucas reagent) for the reaction to take place. therefore, only water-soluble, 1, 2, 3allylic, 3alkyl and some 2alkyl alcohols of low molecular weight will provide positive results in this test.

physical properties

This test is more often used to categorize the different types of alcohols based on the time taken to form a turbid solution or precipitation using the Lucas Reagent namely:

 

• Primary alcohol: Here no visible reaction is observed and the solution remains colorless e.g. 1-Pentanol
• Secondary alcohol: Here the solution turns turbid or cloudy in 5-20 minutes with slight heating e.g. 2-Pentanol
• Tertiary alcohol: Here the solution turns turbid or cloudy rapidly with the formation of two separate layers at room temperature e.g. 2-Methyl-2-butanol

                                            Lucas test: negative (left) with ethanol

                                            and positive with t-butanolLucas test.

 

 chemical properties

mecanism

The reaction that occurs inthe Lucas test is an SN1nucleophilic substitution. Onlyalcohols that can generate stable carbocation intermediates willundergo the reaction. The acid catalyst activates the OH group of the alcohol by protonating the oxygen atom. The C-OH2+bond breaks to generate the carbocation, which in turn reacts with the chloride ion (nucleophile) to generate an alkyl halide product. A general mechanism for this SN1reaction is provided below.

 

 

 Complications

The test applies only to those alcohols soluble in the reagent  (monofunctional alcohols lower than hexyl and some polyfunctional alcohols.)  This often means that alcohols with more than six carbon atoms cannot be tested.

Making Alcohol Derivatives:

1) 3.5Dinitrobenzoates of Alcohols 

chemical properties 

 

 

urethane with alcohol

When an alcohol is combined with one of the compounds of isocyanate, which is an Ariel substitute, the compound produced in general is called urethane. (Note that the compounds of isocyanate are highly toxic) 

Usually, they use compounds such as alpha-naphthyl isocyanate or para nitrophenyl isocyanate or phenyl isocyanate. When using this method, alcohol should be free of water and this method is very suitable for alcohol insoluble in water because it can be easily removed without water, and if the water in the environment hydrolyzes the isocyanate and the amine is obtained by isocyanate It is further compounded and urea has two substitutions due to its high melting point symmetry, which makes it difficult to purify the urethane. (This method is also used to prepare phenol derivatives.)

 Physical Properties: Creates a crystalline deposition

 

chemical properties

An Incremental Response Between an Isocyanate Group and an Active Hydrogen Compound such as Hydroxyl Group

 

 Error factors :

1. The presence of water in the reaction vessel, which causes the breakdown of the urethane derivative and the release of carbon dioxide gas. 
2. Malfunctioning melting point 
3. In this section, it is essential that the alkali is dissolved in phenyl isocyanate. If not soluble, the melting point is not obtained for the starved material and the melting point is for phenyl isocyanate. 
4. The derivative whose melting point is taken must be dry. We can not obtain the exact melting point with a solvent that contains a solvent.

Identification of Phenols – Ferric Chloride Test

physical properties:

Compounds with a phenol group will form a blue, violet, purple, green, or red-brown color upon addition of aqueous ferric chloride.  This reaction can be used as a test for phenol groups.

A strikingly different reaction of the phenols is the formation of brightly coloured water soluble complexes with neutral FeCl₃. There is no equivalent reaction with the aliphatic alcohols! The formation of these intensely coloured complexes serves as a valuable tool in identifying these compounds as ‘phenols’.

chemical properties:

 

 

 

Alcohol

In chemistry, any chemical compound that has a hydroxyl group (-OH) attached to carbon is an alkyl,

called alcohol. The general formula of a simple alcohol is the ring of CnH2n + 1. In chemistry,

alcohols are an important group of chemical compounds and are involved in a wide range of

reactions, and many chemical compounds are obtained from them, so Morrison and Boyd's organic

chemistry book suggests that if he tells a chemist he will have ten of his chemical compounds The

island will leave alone. Alcohol will be one of them

In general, when the name of the alcohol is used alone, it is usually ethanol, which is the alcohol

taken from barley or sweat, or alcohol. Earthenware ethanol is a very spicy liquid that can be

obtained from fermentation of sugars. Also, alcohol is sometimes referred to as any alcoholic

.beverage. For many thousands of years, alcohol is generally considered as an addictive factor

Other alcohols often come with special characteristics such as wood alcohol (which is methanol) or

.isopropyl alcohol. The word "Wolff" also comes to the end of the chemical name of all the alcohols

:Identification of Alcohols

Alcohols are neutral compounds. Of the other neutral compounds, aldehydes, ketones and esters.

Usually alcohols and esters do not respond positively to tests 2 and 4 - di-nitrophenylhydrazine, but

the result of this test is positive for aldehydes and ketones. Esters do not react with acetylchloride

reactors or Lucas reactants, but alcohols react with these two reactants. This makes it easy to

identify them from alcohols. The first and second types of alcohol easily oxidize, but the third type of

esters and alcohols are not oxidized. By performing two Lucas and Chromic Acid tests, it is possible

.to identify the first, second and third type alcohols

To identify alcohols, there are several tests that can be used to test; detect active hydrogen or test

sodium, test for ammonium hexa nitrate serum (IV) or test for ammonium nitrate, detect alcohol

alcohol by sterilization or sterilization test Chloride, Chromic acid or Jones test, xanthate formation,

Lucas test, N-bromo-succinimide test (NBS) and pendic acid test

Structure and categorization

Alcohols are classified into three types of the first, the second, or the third types, depending on the

type of carbon [4] that is linked to the OH group: in the image from left to right methanol, a type of

. alcohol is type 1, 2 and 3

General view of alcohol types

.Type I CR (H) 2-OH alcohol •

Type II alcohol C (R) 2H-OH. The •

.Type III alcohol C (R) 3-OH •

... ◦

:Physical properties

Boiling temperature

Alcohols have higher boiling points among hydrocarbons of their own weight, which can be called

.the hydrogen bonding of alcohols, which causes more energy to break their intermolecular bonding

Solubility

Due to the fact that the bond between the alcohols, such as water, is a hydrogen bond, dissolves to

any extent in water. Also, due to the fact that the alcohols, on the one hand, have an organic part

.and, on the other hand, a group of hydroxides, also dissolve many organic materials

.The iodine solution is said to be liquid and water-soluble and used for disinfection

Alcohol is characterized by normal conditions, volatile, flavorful, colorless or odorless. The chemical

physical properties of alcohol depend on the hydroxyl group (COH). Spectrographic studies show

that in the liquid state of hydrogen bonding between hydrogen, the hydroxyl group has a molecule

and oxygen of the hydroxyl group of the second molecule, but this transplant is weaker than the

hydrogen bond between the water molecule

:Chemical properties

.Ethyl alcohol has a chemical formula C2H5OH. It can be soluble in water at any rate

.Alcohol has the ability to dissolve different types of fats, which is used to clean surfaces

One of the most important properties of alcohol inhibition is that it has the ability to use alcohol in

.disinfection in medical practice

One of the most important properties of alcohol is burning it. Ethyl alcohol burns like other organic

: sodium test

One of the basic properties of the hydroxyl group is the formation of a hydrogen bond and the

chemical exchange of hydrogen. Hydrogen metal (especially freshly cut samples) easily reacts with

the hydroxyl group and releases hydrogen

.Note: Functional groups containing hydrogen in nitrogen and sulfur can also produce hydrogen gas

The acetylene compounds are also reacted with sodium. But the hydrogen gas does not show up,

because at the same rate as hydrogen, it enters an increasing reaction at the same speed of

hydrogen with double bonds

.Note: The presence of moisture within the composition also results in the exhaust of hydrogen gas

Error factors:

We need to make sure that the agent group is active because it may lack a functional group but will respond positively to the test.

Test tubing is not dry

The presence of impurities containing active hydrogen that provokes a positive test error.

Physical properties: liberated gaseous hydrogen

Chemical property: The presence of a hemogene attached to an electronegative atom

 

:)Ammonium nitrate test NH4 (2Ce (NO3) 6

The ammonium nitrate reagent compound with compounds having hydroxyl alcohol groups forms a

red complex. The test answer is positive for first, second and third type alcohols with less than 10

carbon. All types of glycols, polyols, carbohydrates, hydroxyl acids, hydroxylaldehydes, and hydroxy

.ketones respond positively to this test and produce a red solution

It should be noted that the formation of a red complex is an intermediate in the oxidation of alcohol

by the above reagent. The second part of the reaction involves the loss of red color and the

.))formation of a colorless complex (Ce (II

.Note: Aliphatic amines cause formation of a crystalline crystalline deposition of hydroxide

 

Chemical Properties: Oxidation

Converts Ce + 3 to Ce + 4 and forms a complex.

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

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

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

Physical Properties: Change the color of yellow to red

Error factors:

Ring-amines and amine hydrochlorids may also be oxidized to a ceramic ammonium nitrate oxide and produce or deposition

 

:)Acid Test (Jones Reagent

This reaction is used to identify and detect first and second type alcohols of type III alcohols, and is

based on the reduction of chromium (VI) yellow to orange to chromium (III). The alcohol is oxidized

by this reaction. The color change of the reaction from orange to green is a positive response to the

test. The first and second types of alcohol are converted to carboxylic acid and ketones, respectively,

.by the reaction

It should be noted that first-alcohol alcohols first convert to aldehydes and then to carboxylic acid,

.but in the case of type II alcohols that produce ketones oxidation is stopped

Note: The first and second type alcohols respond positively to chromic acid (Jones reagent) tests, but

.third-grade alcohols do not respond positively to this test

.)Note: Aldehydes also respond positively to the chromic acid test (Jones reagent

.Alcohol Type I: Fast, and as soon as the CS2 arrives, it precipitates

Note: Only the formation of sediment is considered, production of brown color does not cause

.sedimentation

Physical Properties: Change the red to green color

Chemical Properties: Oxidation

Error factors:

This test is very fast, if more than 2 seconds long, other compounds may be involved in the green. These compounds may include olefins, amines, ketones, anols, or phenols

Lucas Test:

.Lucas test for the detection of type III alcohols, allyl and alkali from first and second type alcohols

This test is based on the reaction of alcohols with a mixture of hydrochloric acid and zinc chloride

(Lucas reactor), which is an alkyl chloride product, which is an insoluble layer

Type I alcohols do not react at room temperature with the Lucas reagent, and therefore their

solubility is easy to see. Second-class alcohols respond slowly to Lucas's test, so that the test is

.considered to be negative. But third-grade alcohols, benzyl alcohol and allylic, react immediately

Physical Properties:

Non-solubility of the reaction product due to the conversion of alcohol to alkyl halide R_X (seeds

Oil on the surface of the solution) in an insoluble aqueous medium and forming an organic phase.

Substitution - Cl instead of OH=chemical properties

-

Complication:

In the

oxidant discoloration test, we find that the reaction is carried out, so if you do a lot of oxidation,

change the color and the color of the oxidant is mixed with it, and we do not notice the change in

color, and the miller is in error, so we should not use too much oxidant. The environment must have

sulfuric acid. Sulfuric acid increases the oxidation of chromium, and we can quickly conclude that the

role of acetone is that the chemical reaction must be homogeneous so that the raw materials are

combined. Most of the chemical reactions are carried out inside the solvent, Let's choose a solicitor

to get it all If you do not get an acetone, many of the leukulas may not be solved first in the

environment so that the alcohol becomes milky

In the sodium test, the test tube should be dry, and if sodium is not reacted with water in the environment, then the test will fai

 

 

 

آزمایش مقدماتی

حلالیت مواد تحت تاثیر عوامل زیر قرار میگیرد:

1)اثر ph:حلالیت رسوب هایی تحت تاثیر PHقرار می گیرد که یا آنیون آنها خواص بازی داشته باشد ویا کاتیون آنها خواص اسیدی از خود نشان دهد ویا آنکه هم آنیون وهم کاتیون ویژگی های اسیدی وبازی از خود نشان دهند.

2)اثر یون مشترک:حلالیت یک رسوب در محلولی که دارای یون مشترک باسیستم تعادلی است به شدت کاهش می یابد.

3)اثر یون غیر مشترک:حلالیت یک رسوب در محیطی که حاوی یونهای غیر مشترک با سیستم تعادلی باشد با شرط اینکه یکی از یونها با یونهای سیستم تعادلی ایجاد رسوب یا گاز کند به شدت افزایش می یابد.

4) اثر واکنش های جانبی تشکیل کمپلکس :در بعضی موارد حلالیت یک رسوب در حضور برخی گونه هائی که با آنیون یا کاتیون رسوب تشکیل کمپلکی می دهند به نحو بارزی تغییر می کند . 

۵)اثر نوع حلال :حلالیت رسوب ها در محلول های رقیق الکترولیتی افزایش می یابد به شرطی که محلول الکترولیت فاقد یون مشترک با رسوب باشد . دلیل این امر این است که یون های الکترولیت یا همان حلال ، یونهای با بار مخالف حاصل از حلالیت رسوب را احاطه می کنند وبا خنثی تر کردن بار آنها جاذبه یونهای حاصل از رسوب را کاهش داده وسبب افزایش حلالیت رسوب می شوند .این اثر که به اثر الکترولیت مشهور است به بار گونه ها وابسته است.

۶)اثر دما :اکثر جامدات هنگام حل شدن گرما جذب می کنند لذا در اغلب موارد  حلالیت رسوبها با افزایش دما زیاد می شود و به همین ترتیب ثابت حاصل ضرب انحلال   اکثر ترکیبات کم محلول نیز در دماهای بالا افزایش می یابد.

 طبقه بندی بر اساس حلالیت:

ترکیبات با توجه به حلالیتشان به 7 گروه تقسیم میشوند:

 گروه 1) ترکیباتی که هم در آب و هم در اتر محلولند

 گروه 2) ترکیبات محلول در آب و نامحلول در اتر

گروه 3) نامحلول در آب ولی محلول در محلول رقیق سدیم هیدروکسید که به دو دسته زیر تقسیم میشوند:

          الف) محلول در سدیم هیدروکسید رقیق و محلول در سدیم بیکربنات 5%

          ب) محلول در سدیم هیدروکسید رقیق و محلول در کلریدریک اسید رقیق

 گروه 4) نامحلول در آب ولی محلول در هیدروکلریدریک اسید رقیق

 گروه 5) هیدروکربنهایی که شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن هستند ولی در گروه 1 تا 4 نبوده ولی در سولفوریک اسید غلیظ محلولند

 گروه 6) تمام ترکیباتی که ازت یا گوگرد ندارند و در سولفوریک اسید غلیظ نامحلولند

 گروه 7) ترکیباتی که ازت یا گوگرد داشته و در گروه 1 تا 4 نیستند. تعدادی از ترکیبات این گروه در سولفوریک اسید غلیظ محلولند.

 

نمودار این حلالیت در کتاب های فارسی بصورت زیر است:

SA	اسیدهای کربوکسیلیک تک عاملی کمتر از 6 کربن و سولفونیک اسیدهای آروماتیک
SB	آمینهای تک عاملی کمتر از 7 کربن
S1	الکلهای تک عاملی، آلدئیدها، کتونها، اترها، نیتریلها و آمیدها ی کمتر از 6 کربن
S2	نمک اسیدهای آلی، آمین هیدروکلراید، آمینو اسیدها، کربوهیدراتها، پلی هیدروکسیها، اسیدهای چند عاملی
A1	اسیدهای آلی قوی، کربوکسیلیک اسیدهای دارای بیش از 6 کربن، فنولها با استخلافهای الکترون گیرنده ارتو و پارا، بتا دی کتونها
A2	اسیدهای آلی ضعیف، فنولها، انولها، ایمینها، ایمیدها، سولفونامیدها، تیوفنولها کمتر از 5 کربن، بتا دی کتونها
B	آمینهای آلیفاتیک بیش از 7 کربن، آنیلینها (فقط یک گروه فنیل)، بعضی اکسی اترها
MN	ترکیبات خنثی متفرقه دارای نیتروژن یا گوگرد کمتر از 5 کربن
N1	الکلهای کمتر از 9 کربن، آلدئیدها، متیل کتونها، کتونهای حلقوی، استرهای تک عاملی بیشتر از 5 کربن، اترهای کمتر از 8 کربن، اپوکسیدها
N2	آلکنها، آلکینها، اترها، بعضی ترکیبات آروماتیک دارای عوامل فعال، کتونهای غیر از گروه بالا
I	هیدروکربنهای اشباع، هالوآلکانها، آریل هالیدها، دی آریل اترها، آروماتیکها با گروههای غیر فعال

 

 

برای شناسایی حلالیت یک ماده مجهول لازم است مقدار 0/1 گرم از مجهول را در 3 میلی لیتر از هر یک از حلال های بالا بررسی کنیم

جلسه اول:آزمایشات مقدماتی#تست احتراق:

 

 

با حرارت دادن  یک ماده مجهول تا حدودی می توان به ماهیت آن پی برد برای این منظور چند راه کار برای مواد مختلف معرفی می کنیم:

_ماده آلی:ماده آتش گرفته و بعد از سوختن خاکستری بر جا نخواهد گذاشت

_نمک های آلی: ماده آتش گرفته و می سوزد و از خود خاکستر به جا خواهد گذاشت.

_ماده معدنی: ماده نمی سوزد.

_ماده آروماتیک: ماده با دوده خواهد سوخت.

شناسايی هالوژنها

 

شناسايی هالوژنها

اگر در ساختمان ماده آلی نيتروژن يا گوگرد حضور داشته باشد با افزايش نيترات نقره به محلول اسيدی تهيه شده از ذوب قليايی علاوه بر هاليد نقره، رسوب سفيد AgCN يا رسوب Ag2S نيز تشکيل ميشود که مزاحم عمل تشخيص هالوژنها هستند بنابراين قبل از رسوب دادن AgX بايد گوگرد و نيتروژن را از محيط عمل خارج سازيد، بدين طريق که به آن اسيد نيتريک غليظ افزوده و محلول حاصل را بجوشانيد تا بر اثر تبخير حجم آن به نصف تقليل داده شود، سپس آنرا سرد کرده و با حجم مساوی آب مقطر رقيق کنيد. سپس بر روی آن آزمايشات زير را انجام دهيد، اگر گوگرد و ازت وجود نداشته باشد نيازی به عمل فوق نيست. 
الف) اگر در جسم آلی يک نوع هالوژن وجود داشته باشد حدود 2 ميلی ليتر از محلول زير صافی را در يک لوله آزمايش بريزيد و با اسيد نيتريک رقيق آنرا اسيدی کرده مقداری محلول نيترات نقره اضافه کنيد، رسوب تشکيل شده مشخص کننده نوع هالوژن خواهد بود، مايع رويی را بر اثر سرازير کردن جدا کنيد و به رسوب محلول رقيق آمونياک اضافه نمائيد اگر رسوب سفيد بوده و به خوبی محلول در آمونياک رقيق باشد نشانه کلر، و اگر زرد کمرنگ و به سختی محلول در آمونياک باشد (کم محلول باشد) نشانه برم، اگر زرد پر رنگ و تقريبا نا محلول در آمونياک باشد نشانه وجود يد در جسم آلی است.
ب) اگر مخلوط چند هالوژن وجود داشته باشد: 

شناسایی گوگرد

الف) استفاده از استات سرب: در حدود 1 ميلی ليتر محلول زير صافی را در يک لوله آزمايش ريخته و با استيک اسيد اسيدی کنيد. حال به محلول حاصل چند قطره استات سرب اضافه کنيد. ايجاد رسوب سياه رنگ سولفيد سرب دليل بر وجود گوگرد در ماده آلی است. 
ب) استفاده از پلمبيت سديم: ابتدا محلول پلمبيت سديم را به اين صورت تهيه کنيد. به چند قطره محلول استات يا نيترات سرب قطره قطره محلول سود 10% اضافه کنيد تا ابتدا رسوب سفيد تشکيل شده سپس در زيادی سود حل شود و محلول زلالی به دست آيد. در حدود 1 ميلی ليتر محلول زير صافی را در يک لوله آزمايش ريخته و حدود يک ميلی ليتر محلول پلمبيت سديم به آن اضافه کنيد. تشکيل رسوب سياه رنگ PbS نشانه وجود گوگرد در جسم مورد آزمايش است . 

نيتروژن و گوگرد و هالوژن ها

 

تشخيص كيفي اين عناصر در تركيبات آلي مشكل تراز آنها در تركيبات معدني است . زيرا اكثر تركيبات آلي در حالت محلول درآب به مقدار قابل ملاحظه اي يونيزه نمي گردند.از آنجا كه آزمايشهاي تجزيه كيفي براساس واكنش هاي يوني مي باشند انها را نمي توان مستقيما براي تركيبات آلي به كار گرفت.به عنوان مثال سديم كلريد يا سديم برميد با محلول آبي نقره نيترات به مقدار قابل توجهي رسوب هاليد هاي نقره را ايجاد مي نمايند در حاليكه كربن تترا كلريد –برومو بنزن و اغلب هاليدهاي آلي در هنگام واكنش با محلول آبي نقره نيرات رسوب هاليد نقره را ايجاد نمي نمايند زيرا در آنها به ميزان يون هاليد در محلول توليد نمي شود.
در اين حالت براي تشخيص كيفي لازم است كه ابتدا عناصر نيتروژن-گوگرد-و هالوژن ها را به تركيبات يونيزه شونده تبديل نمود.يكي از متداول ترين اين روش هاجهت انجام اين تبديل ذوب كردن نمونه با فلز سديم است كه با انجام آن عناصر ذكر شده به تركيبات سديم سيانيد-سديم سولفيدو سديم هاليد تبديل مي شوند.سپس آنيون هاي حاصل را مي توان توسط آزمايش هاي معمول معدني شناسايي نمود.واكنش ذوب با سديم به صورت زير مي باشد:
در مواردي كه سديم به مقدار كافي به كار برده نشود و ماده مورد نظر داراي گوگرد ونيتروژن (هردو)باشد گاهي تفكيك به خوبي صورت نمي گيرد واين دو عنصر به صورت تركيب NaSCNظاهر مي گردند.براي شناسايي اين تركيب از كلرو فرميك10درصد استفاده مي شود.

 

 

تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص نيتروژن، گوگرد و هالوژنها

 

 

 

برای تشخيص اين عناصر در ترکيبات آلی ابتدا بايد آنها را به ترکيبات معدنی يونيزه تبديل کرد سپس شناسايی نمود. اين تبديل ممکن است به روشهای مختلف صورت گيرد ولی بهترين روش ذوب ترکيبات با فلز سديم است. در اين روش سيانيد سديم (NaCN)، سولفيد سديم (Na2S) و هاليد سديم (NaX) تشکيل ميشود که به آسانی قابل تشخيص هستند.
معمولا سديم به مقدار اضافی به کار برده ميشود. در غير اينصورت اگر گوگرد و نيتروژن هردو وجود داشته باشند. احتمالا تيوسيانات سديم (NaSCN) تشکيل ميشود. در اين صورت در تشخيص نيتروژن به جای آبی پروس رنگ قرمز مشاهده ميشود زيرا بجای يون (CN-)، يون (SCN-) خواهيم داشت. اما با سديم اضافی تيوسيانات تشکيل شده تجزيه ميشود و جواب درست به دست می آيد.
مخلوط حاصل آب اضافه کرده مخلوط قليايی را صاف نموده و سپس به آن (FeSO4) اضافه کنيد در اين صورت فروسيانيد سديم تشکيل ميشود.
وقتی محلولهای قليايی نمکهای فروی بالا جوشانده ميشود بر اثر اکسيژن هوا کمی يون فريک تشکيل ميشود. (بر اثر سولفوريک اسيد رقيق هيدروکسيدهای فرو و فريک تشکيل شده حل ميشوند) فروسيانيدها با نمک فريک تشکيل فروسيانيد فريک (آبی پروس) ميدهند.
برای اسيدی کردن محيط نبايد از (HCl) استفاده کرد زيرا به علت تشکيل (FeCl6) رنگ زرد در محيط ايجاد ميشود و به جای آبی پروس رنگ سبز ظاهر ميشود. به همين دليل کلريد فريک نيز نبايد اضافه شود. همانطوری که قبلا ذکر شده است بر اثر اکسيداسيون به وسيله هوا در محيطهای قليايی گرم به مقدار کافی يونهای فريک تشکيل ميشود بنابراين نيازی به افزايش يون فريک نيست، افزايش مقدار کمی محلول رقيق فلوئوريد پتاسيم ممکن است به تشکيل آبی پروس در محلول که به آسانی قابل صاف شدن است کمک نمايد (Fe3+ با F- توليد FeF63- ميکند که پايدار است و باعث خارج شدن Fe3+ از محيط عمل ميشود). 
گوگرد به صورت يون سولفيد را ميتوان به وسيله استات سرب و استيک اسيد و يا به وسيله پلمبيت سديم (محلول قليايی استات سرب) به صورت رسوب سولفيد سرب (PbS) سياه رنگ تشخيص داد. 
برای تشخيص يونهای هالوژن (Cl, Br, I) از اثر محلول نيترات نقره در محيط اسيد نيتريکی استفاده ميشود در اين صورت هاليد نقره به صورت رسوب حاصل ميشود.

 

 

 

بخش عملی (ذوب قليايي)

 

 

 

احتياط: (به هنگام کار عينک محافظ فراموش نشود) در يک لوله آزمايش کاملا خشک (حدود 150 در 12 ميليمتر غير پيرکس) يک تکه سديم کوچک تميز به ابعاد تقريبی 4 ميليمتر بيندازيد (سديم را به وسيله کاردک تميز و خشک برداريد) و لوله را با گيره بگيريد و ته لوله را با شعله کوتاه به ملايمت حرارت دهيد تا سديم در داخل لوله ذوب شده و به صورت دود سفيد در آيد و بخارات تا ارتفاع حدود 2 سانتی متر بالا رود، سپس لوله را از شعله دور کرده و به آن چند ذره جسم جامد (حدود 20 ميلی گرم) يا حدود سه قطره مايع مورد آزمايش (ترجيحا طی چند نوبت) طوری اضافه کنيد که مستقيما در ته لوله و بر روی دود سفيد سديم ريخته شود (دقت کنيد ممکن است انفجار کوچکی رخ دهد بنابر اين اين آزمايش را حتما زير هود و تحت نظر مربی آزمايشگاه انجام دهيد) و بعد بتدريج لوله را تا سرخ شدن گرم کنيد (احتياط: موقع حرارت دادن، دهانه لوله را به طرف خود يا فرد ديگری نگيريد) سپس لوله داغ را داخل يک بشر کوچک حاوی 10 ميلی ليتر آب مقطر وارد کنيد تا بشکند. مخلوط را تا جوش حرارت داده و سپس صاف کنيد محلول صاف شده بايد زلال و قليايی باشد. در صورتيکه تيره باشد، احتمالا تجزيه ناقص بوده و ذوب قليايی بايد دوباره تکرار شود. 
روش ديگر استفاده از لوله آزمايش پيرکس است. در اين روش مطابق بالا عمل کنيد اما پس از ذوب قليايی اجازه دهيد لوله سرد شود و سپس 3 الی 4 ميلی ليتر متانول به آن اضافه کنيد تا سديم اضافی را تجزيه کند سپس بر روی آن آب مقطر بريزيد تا نصف لوله پر شود و برای چند دقيقه به ملايمت بجوشانيد. سپس مخلوط را صاف نموده و بر روی محلول آزمايشات زير را انجام دهيد.

 حدود 1 ميلی ليتر محلول صاف شده را در يک لوله آزمايش ريخته و به آن کمی سولفات فرو اضافه کنيد و محلول را به آرامی و همراه با تکان دادن تا نقطه جوش حرارت دهيد و سپس بدون سرد نمودن محلول را با اسيد سولفوريک رقيق اسيدی کنيد(PH=13) رسوب يا رنگ آبی پروس دليل بر وجود نيتروژن است. افزودن 1 ميلی ليتر محلول 5% فلوئوريد پتاسيم برای تشکيل آبی پروس مفيد است. 

 

 

 

شناسایی کربن هیدروژن اکسیژن

 

 

براي اثبات وجود كربن و هيدروژن نمونه رابا پودر خشك مس(II) اكسيد حرارت داده كه منجر به ايجاد كربن دي اكسيد وآب مي شود . حضور كربن در نمونه با عبور دادن گاز هاي ايجاد شده از درون محلول با ريم يا كلسيم هيدروكسيد مشخص نمي شود كه دراين صورت رسوب كربنات مربوطه حاصل مي شود . هيدروژن را مي توان با ايجاد قطره هاي آب متراكم شده روي قسمت بالايي لوله تشخيص داد . هيچ آزمايش كيفي براي اثبات وجود اكسيژن در تركيبات آلي وجود ندارد براي تعيين اكسيژن بايد تجزيه كمي صورت بگيرد .دراين روش اگر اگر مجموع درصد تمام عناصر تشكيل دهنده تركيب كمتر آن تا 100 مربوط به در صداكسيژن است . 

روشهای شناسایی ترکیبات آلی

در شناسايي تركيبات آلي شيميدان كمتر به يك جسم خالص برخورد مي كند بلكه اكثرا جسم با محصولات فرعي و مواد اوليه مخلوط است.گرچه با وجود روش هاي جديد تفكيك بخصوص روشهاي كروماتوگرافي جدا كردن تركيب خالص از گذشته آسانتر است با اين حال نبايد اهميت روشهاي كلاسيك را ناديده گرفت.
اساس كلي روشهاي كه اغلب براي جدا كردن مخلوط هاي آلي به كارمي رود استفاده از قطبيتي است كه در اجزاي يك مخلوط وجود دارد يا در آن ايجاد مي شود.اين اختلاف تقريبا در تمام روشهاي تفكيك از جمله تقطير –تبلور مجدد-استخراج و كروماتوگرافي به كار مي آيد.بزرگترين قطبيتي كه تفكيك را ساده تر مي كند اختلافي است كه در قطيبت نمكها و مواد آلي غير قطبي وجود دارد.هر گاه يك يا چند جزاز يك مخلوط قابل تفكيك به نمكهاي مربوط باشند به سهولت مي توان آن اجزا را به كمك استخراج يا تقطير به طور كامل از اجزاي غير قطبي جدا كرد. 

تجزيه كيفي آلي به روش كلاسيك: 

اين تجزيه شامل 6 مرحله ي اساسي است كه در زير آرده شده است:

1) آزمايش مقدماتي خواص فيزيكي و شيميايي

2) اندازه گيري ثابت هاي فيزيكي

3) تجزيه عنصري

4) آزمايشهاي مربوط به حلاليت

5) آزمايشهاي مربوط به گروه بندي(فعاليت عوامل مختلف غير از واكنشهاي اسيدو باز)

6) تهيه مشتق ها

اين روش بسيار با ارزش است.با اين روش معمولا مي توان يك تركيب آلي شناخته شده را نسبت به يك تركيب معدني با اطمينان بيشتري تشخيص داد.

عناصر متداول موجود در تركيبات آلي كربن هيدروژن واكسيژن مي باشد گاهي عناصر ديگري نظير نيتروژن- گوگرد-اكسيژن و هالوژن هاهم درآنها يافت مي شوند .
براي اكسيژن آزمايش ساده اي وجود نداردو عناصر ديگر با پيوند كوالانسي در اتصال هستندو بنابراين با آزمايش هاي يوني معمولي مستقيما جواب نمي دهند.ولي اگر جسم آلي مجهول با سديم مذاب ذوب شود در اگثر موارد طوري تركيب مي شود كه NوSوXآن به يونهاي CNوSوCNSوXتبديل مي شود.پس از آنكه سديم اضافي دقيقا از بين برده شد محلول آبي را كه محتوي اين يونهاست به روش معمولي معدني تجزيه مي كنند.

کروماتوگرافی لایه نازک TLC

 

 

 

کروماتوگرافی لایه نازک نوعی کروماتوگرافی جذبی جامد – مایع است و اصول آن مانند کروماتوگرافی ستونی است. ولی در این مورد جسم جاذب جامد را به صورت یک لایه نازک در روی یک قطعه شیشه یا پلاستیک محکم پخش میکنند. یک قطره از محلول نمونه یا مجهول را در نزدیکی لبه صفحه میگذارند و صفحه را همراه مقدار کافی از حلال استخراج کننده در ظرفی قرار میدهند. مقدار حلال باید آنقدر باشد که فقط به سطح زیر لکه برسد (شکل الف). حلال به طرف بالای صفحه میرود و اجزاء مخلوط را با سرعتهای متفاوت با خود میبرد. در نتیجه ممکن است تعدادی لکه روی صفحه ظاهر شود. این لکه ها روی یک خط عمود بر سطح حلال ظرف قرار میگیرند (شکل ب).

 

 

 

 

 

 

این روش کروماتوگرافی بسیار آسان است و به سرعت هم انجام میشود. این روش برای تفکیک اجزاء یک مخلوط بسیار مفید است و همچنینی میتوان از آن برای تعیین بهترین حلال استخراج کننده جهت کروماتوگرافی ستونی استفاده کرد.

 

در TLC میتوان از همان مواد جامد که در کروماتوگرافی ستونی استفاده میشود استفاده کرد و در این میان سیلیکا و آلومینا بیشتر به کار میرود. معمولا جسم جاذب را با مقدار کمی از ماده نگهدارنده مانند گچ شکسته بندی، کلسیم سولفات و یا نشاسته مخلوط میکنند تا جسم جاذب چسبندگی لازم را پیدا کند و به صفحه بچسبد. صفحه ها را میتوان قبل از مصرف تهیه کرد و یا از ورقه های پلاستیکی آماده که در بازار موجود است استفاده نمود.

 

یکی از مزایای مشخص TLC آن است که احتیاج به مقدار بسیار کمی از نمونه دارد. در بعضی موار میتوان تا مقدار ^9-10 گرم را تشخیص داد. اما ممکن است اندازه نمونه تا 500 میکرو گرم برسد. در نمونه های زیاد میتوان از تجربه های تهیه ای استفاده کرد. در این تجربه ها لکه های مختلف را میتراشند و با یک حلال مناسب میشویند (استخراج میکنند). و برای شناسایی (از طریق طیف سنجی) به کار میبرند.

 

تشخیص لکه های رنگین در روی کروماتوگرام آسان است و برای تعیین محل لکه های اجسام بیرنگ روشهای متعددی وجود دارد. برای مثال میتوان با تابش نور ماوراء بنفش به صفحه محل لکه، ترکیبهایی را که خاصیت فلوئورسانس دارند مشخص کرد. به روش دیگر میتوان جسم جاذب را با ماده فلوئورسانس دار بی اثر دیگری مخلوط کرد. هنگامی که نور ماوراء بنفش به این صفحه بتابد، لکه اجسامی که نور ماورای بنفش را جذب می کنند ولی خاصیت فلوئورسانس ندارند در زمینه فلورسانس دار صفحه به صورت تیره رنگ ظاهر میشوند. در بسیاری موارد دیگر، از معرفهای آشکارساز دیگری استفاده میکنند. این معرفها را میتوان بر روی کروماتوگرام پاشید و لکه ها را ظاهر کرد. سولفوریک اسید، که بسیاری از ترکیبات آلی را به ذغال تبدیل میکند و محلول پتاسیم پرمنگنات نمونه هایی از معرفهای آشکار ساز هستند که به این روش مصرف میشوند. ید نیز معرف آشکار ساز دیگری است که مصرف میشود. در این مورد صفحه را دز ظرفی میگذارند که محیط آن از بخار ید اشباع باشد. بسیاری از ترکیبات آلی ید را جذب میکنند و لکه آنها روی کروماتوگرام رنگین (معمولا قهوه ای) میشود.

 

در شرایط معین سرعت حرکت ترکیب نسبت به سرعت پیشرفت حلال (R_f) خاصیت مشخصی از ترکیب است. برای تعیین این مقدار مسافتی را که جسم از خط شروع تا وسط لکه را طی کرده است اندازه میگیرند و آنرا به مسافتی که حلال پیموده تقسیم میکنند. این مسافت را با خط شروع یکسانی میسنجند.

 

 

 

 

 

 

 

بخش عملی

 

تفکیک مواد رنگی برگ سبز

 

چند میلی لیتر از مخلوط 2 به یک اتر نفت و اتانول را همراه با چند برگ سبز در هاونی بگذارید و برگها را با دسته هاون له کنید. مایع بدست آمده را به یک قیف جدا کننده منتقل کنید و همان حجم آب مقطر به آن اضافه کنید و تکان دهید. فاز آبی پایینی را دور بریزید. این شستشو را دو بار انجام دهید و هر بار فاز آبی را دور بریزید. و آب تازه اضافه کنید.لایه آلی (بالایی) را به ارلن کوچکی منتقل کنید و به آن 2 گرم سدیم سولفات بدون آب اضافه کنید (برای آب گیری).

 

یک نوار 10 سانتی از ورقه کروماتوگرام سیلیکاژل تهیه کنید و یک لکه 1 الی 2 میلی متری از محلول ماده رنگی را طوری بر روی صفحه قرار دهید که حدود 1 و نیم سانتی متر از انتهای آن فاصله داشته باشد (برای گذاشتن لکه از لوله مویین تمیز استفاده کنید). صبر کنید تا لکه خشک شود. برای جداسازی از حلال بنزن – استون با نسبت 7 – 3 (حجمی) مطابق توضیحات بالا استفاده کنید.

 

ممکن است تا هشت لکه رنگین مشاهده شود. این لکه ها به ترتیب کاهش مقدار Rf عبارتند از کاروتنها (دو لکه نارنجی)، کلروفیل a (آبی – سبز)، کلروفیل b (سبز) و زانتوفیلها (چهار لکه زرد).

 

كروماتوگرافي ستوني

 

در كروماتوگرافي ستوني جسم بين فازهاي مايع و جامد پخش ميشود. فاز ساكن جسم جامدي است و اين جسم اجزاي مايعي را كه از آن ميگذرد به طور انتخابي در سطح خود جذب ميكند و آنها را جدا ميكند. اثرهايي كه باعث جذب سطحي ميشوند همان اثرهايي هستند كه موجب جذب در مولكولها ميشوند. اين اثرها عبارتند از: جاذبه الكترواستاتيكي، ايجاد كمپلكس، پيوند هيدروژني، نيروي واندروالس و غيره.

 

براي جدا كردن يك مخلوط با كروماتوگرافي ستوني، ستون را با جسم جامد فعالي (فاز ساكن) مانند آلومينا يا سيليكاژل پر ميكنند و كمي از نمونه مايع را روي آن ميگذارند. نمونه ابتدا در بالاي ستون جذب ميشود. سپس حلال استخراج كننده اي را در داخل ستون جريان ميدهند. اين فاز مايع متحرك، اجزاي مخلوط را با خود ميبرد. ولي به علت نيروي جاذبه انتخابي فاز جامد، اجزاي مربوط ميتوانند با سرعتهاي مختلفي به طرف پايين ستون حركت كنند. تركيبي كه با نيروي كمتري جذب فاز ساكن شود سريعتر خارج ميشود زيرا كه درصد مولكولي آن در فاز متحرك از تركيبي كه با نيروي زيادتري جذب فاز ساكن ميشود بيشتر است.

 

 

 

 

اجزاي تفكيك شده را ميتوان مجددا به دو روش به دست آورد:

 

1) مواد جامد ستون را ميتوان خارج كرد و قسمتي از آنرا كه حاوي باند مورد نظر است بريد و با حلال مناسب استخراج كرد.

 

2) چون باندها با زمانهاي مختلفي خارج ميشوند ميتوان آنقدر حلال را از ستون عبور داد تا باندها از انتهاي آن خارج شوند و در ظرف جداگانه اي بريزند.

 

معمولا روش دوم كاربرد بيشتري دارد.

 

در مورد اجسام رنگين ميتوان باندهايي را كه به طرف پايين ستون مي آيند مستقيما مشاهده كرد.

 

اما در مورد اجسام بيرنگ نميتوان تغييرات را مستقيما مشاهده كرد. با اين حال بسياري از اجسام در هنگام تابش نور ماوراي بنفش فلوئورسانس پيدا ميكنند و در چنين مواردي از اين خاصيت جهت مشاهده باندها استفاده ميشود. معمولا براي پي بردن به جريان عمل كروماتوگرافي ستوني حجمهاي كوچك و ثابتي (مثلا 25 ميلي ليتر) از محلول استخراج شده را جمع آوري ميكنند. سپس حلال آنها را تبخير ميكنند تا ببينند جسمي در آنها وجود دارد يا خير. گرچه ممكن است يك جسم در چند ظرف پخش شود، ولي اگر حجم هر جزء نسبتا كم گرفته شود (مثلا كمتر از 10% حجم ستون) معمولا باندهاي مختلف در ظروف مختلف جمع آوري ميشوند. روش ديگري كه براي پي بردن به وضع تفكيك مناسب است آن است كه محلول استخراج شده در فاصله زماني مختلف با كروماتوگرافي لايه نازك مورد بررسي قرار گيرد. 

 

 

 

تعدادي از جاذبهاي جامدي كه عموما مصرف ميشوند عبارتند از: آلومينا، سيليكاژل، فلورسين، زغال چوب، منيزيم اكسيد، كلسيم كربنات، نشاسته و شكر. معمولا شيميدانهاي آلي از آلومينا، سيليكاژل و فلورسين بيشتر استفاده ميكنند.

 

آلومينا (Al₂O₃) تركيب قطبي بسيار فعالي است كه قدرت جذب زيادي دارد و به سه صورت موجود است: خنثي، شسته شده با اسيد و شسته شده با باز. آلوميناي بازي براي تركيبهاي اسيدي و آلوميناي اسيدي براي تركيبهاي بازي قدرت تفكيك خوبي نشان ميدهد. در تركيبهايي كه به شرايط اسيدي و بازي حساسيت دارند و واكنش شيميايي دارند بايد از آلوميناي خنثي استفاده كرد. آلومينا با قطبيت زيادي كه دارد تركيبهاي قطبي را به شدت جذب ميكند و در نتيجه ممكن است استخراج آنها از ستون را مشكل كند. فعاليت (قدرت جذب) آلومينا را ميتوان با افزايش كمي آب كاهش داد، درجه فعاليت آلومينا با درصد وزني آب موجود مشخص ميشود. سيليكاژل و فلورسين هم قطبي هستند ولي قطبيت آنها از آلومينا كمتر است.

 

براي اينكه جاذبهاي جامد نيروي موثر تري داشته باشند، بايد اندازه ذرات آنها يكنواخت و سطح مخصوص آنها زياد باشد. چنين سطحي باعث تسريع تعادل جسم در دو فاز ميشود. اين حالت در ايجاد باندهاي باريك اهميت دارد.

 

در تعيين شرايط يك تجربه كروماتوگرافي بايد به ماهيت فاز مايع (حلال) مصرفي توجه كرد. حلال نيز ميتواند در جسم جامد جذب شود و به اين وسيله براي جذب مواضع جذبي كه در سطح جامد وجود دارند، با جسم حل شده رقابت كند. چنانچه حلال قطبي تر باشد و شديدتر از اجزاي مخلوط جذب شود، تقريبا تمام اجزاء در فاز مايع متحرك باقي ميمانند و تفكيكي كه در ضمن تجربه صورت ميگيرد ناچيز خواهد بود. در نتيجه براي اين كه تفكيك خوب انجام شود بايد قطبيت حلال استخراجي به طور قابل ملاحظه اي كمتر از اجزاي مخلوط باشد. به علاوه بايد اجزاي مخلوط در حلال حل شوند، زيرا در غير اين صورت اجزا به طور دايم در فاز ساكن ستون جذب ميشوند و در آن باقي ميمانند. قدرت استخراجي حلالهاي مختلف (يعني توانايي آنها در انتقال يك جسم معين به پايين ستون) بترتيب زير از بالا به پايين زياد ميشود:

 

هگزان

 

كربن تترا كلريد

 

تولوئن

 

بنزن

 

دي كلرومتان

 

كلروفرم

 

اتيل اتر

 

اتيل استات

 

استون

 

پروپانول

 

اتانول

 

متانول

 

آب

 

در يك كروماتوگرافي ستوني ساده نمونه را در بالاي ستون ميگذارند و در طول تفكيك از حلال واحدي استفاده ميكنند. بهترين حلال انتخابي، حلالي است كه بيشترين فاصله را در باندها ايجاد كند. چون احتمالا بهترين حلال در اثر تجربه بدست مي آيد، گاهي راحتتر است كه در انتخاب حلال براي كروماتوگرافي ستوني از روش كروماتوگرافي لايه نازك استفاده شود. تعداد زيادي از تجربه هاي كروماتوگرافي لايه نازك را ميتوان با استفاده از حلالهاي مختلف، در زمان نسبتا كوتاهي انجام داد. معمولا بهترين حلال يا مخلوط حلالي كه به اين روش به دست مي آيد براي كروماتوگرافي ستوني مناسب است.

 

معمولا از روشي كه به استخراج تدريجي (يا جزء به جزء) معروف است استفاده ميشود. در اين روش براي ظهور كروماتوگرام از يك سري حلالهايي استفاده ميكنند كه قطبيت آنها مرتبا رو به افزايش ميرود. در شروع با يك حلال غير قطبي (معمولا هگزان) ممكن است يك باند به طرف پايين ستون حركت كند و از آن خارج شود و در اين حال باندهاي ديگر در نزديكي ابتداي ستون باقي بمانند. سپس حلالي كه قطبيت آن اندكي بيشتر است به كار ميبرند. در حالت ايده آل بايد يك باند ديگر خارج شود و در اين حال بقيه باندها در عقب آن باقي بمانند. چنانچه قطبيت حلال يكباره زياد بالا رود، ممكن است تمام باندهايي كه باقي مانده اند يكباره از ستون خارج شوند. بنابر اين بايد در هر مرحله قطبيت حلال به مقدار كم و با قاعده معيني افزايش يابد. بهترين راه انجام اين كار آن است كه از حلالهاي مخلوط استفاده شود و تعويض كامل حلال چندان مناسب نسيت.

 

طريقه پر كردن ستون بسيار اهميت دارد زيرا ستوني كه خوب پر نشود اجزاء را هم خوب تفكيك نميكند. جسم پرشده بايد همگن باشد و در آن هواي محبوس يا حباب بخار وجود نداشته باشد.

 

 

 

آماده سازي ستون كروماتوگرافي

 

يك بورت 50 ميلي ليتري را در حالت عمودي به گيره اي ببنديد. شير بورت بايد بسته و چرب نشده باشد. بورت را با اتر نفت (60-30 درجه ) تا نزديكي درجه 40 ميلي ليتري آن پر كنيد و به كمك يك لوله شيشه اي طويل كمي پشم شيشه را به انتهاي بورت فرو بريد. درون بروت به حدي شن بريزيد تا ارتفاع 1 سانتي متري بالاي پشم شيشه را بپوشاند. پس از خروج كامل حبابهاي درون شن، در حالي كه به آرامي به ديواره بورت ضربه ميزنيد 15 گرم آلومينا را به داخل لوله بريزيد. هنگام پايين رفتن آلومينا ستون را تكان دهيد. اين اعمال به پر شدن يكنواخت ستون كمك ميكنند. جدار داخلي بورت را كه آلومينا به آن چسبيده با اتر نفت اضافي بشوييد. براي محافظت از آلوميناي پر شده يك لايه 1 سانتي متري شن در بالاي ستون قرار دهيد. شير بورت را باز كنيد و بگذاريد تا حلال خارج شود و درست به بالاي لايه شن بالايي برسد. حال ستون براي قرار دادن نمونه مخلوط مورد تفكيك آماده است.

 

کروماتوگرافی

 

کروماتوگرافی بر اصول کل پخش فاز بنیان نهاده شده است. به طور خلاصه، در این روش جریان یک فاز از کنار (یا از داخل) فاز ساکنی میگذرد و در این حال فاز ساکن اجزای آنرا به طور انتخابی خارج میکند. این خروج یک عمل تعادلی است و مولکولهای اجزاء دوباره داخل فاز متحرک میشوند. هنگامی که ثابت پخش دو یا چند جزء در این دو فاز با هم متفاوت باشند، اجزای مربوط در فاز متحرک میشوند. هنگامی که ثابت پخش دو یا چند جزء در این دو فاز با هم متفاوت باشند، اجزای مربوط در فاز متحرک از هم تفکیک میشوند. به طور ساده میتوان گفت که هر چه فاز ساکن یک جزء را محمتر نگه دارد، در صد مولکولهای جزئی که بی حرکت نگه داشته شده بیشتر میشود. جزء دیگری که با شدت کمتر نگه داشته میشود نسبت به جزء اول در فاز متحرک درصد مولکولی بیشتری خواهد داشت. بنابراین به طور متوسط مولکولهای جزئی که با شدت کمتر نگه داشته میشوند، نسبت به مولکولهای دیگر با سرعت بیشتری از روی فاز ساکن میگذرند (در جهت جریان) و در نتیجه اجزای مربوط به قسمتهای مختلف فاز ساکن (باندها) منتقل میشوند.

 

فاصله باندها به طور خطی به مسافتی که در ستون طی میشود بستگی دارد. به طور کلی هر چه مسافت طی شده بیشتر باشد، فاصله باندها زیادتر خواهد شد. یادآور میشود که اجزای مخلوط باید ضرایب پخش متفاوتی داشته باشند تا بتوان آنها را به کمک پخش فاز تفکیک کرد. در صورتی که این ضرایب به هم نزدیک باشند، اجزای مربوط فقط به طور جزئی به باندهای جداگانه تفکیک میشوند. البته میتوان طول مسیر را زیاد کرد و به اجزاء فرصت داد تا بیشتر از هم جدا شوند.

 

کروماتوگرافی چهار نوع مهم دارد که بر اصول توصیف شده بالا متکی هستند. این انواع عبارتند از کروماتوگرافی گازی (کروماتوگرافی تفکیکی گاز مایع)، کروماتوگرافی ستونی، کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) و کروماتوگرافی کاغذی. 

 

 

 

 

شناسایی هالیدآلیفاتیک

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.

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.

شناسایی آمین ها

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

ساکارز ساکارید پلی ساکارید

قندها:

کربوهیدراتها (هیدرات‌های کربن یا مواد قندی) یکی از انواع مولکول‌های زیستی هستند که از نظر شیمیایی آنها را 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 و 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 دیوکسی ریبوز 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.

تک‌قندی‌ها

 

گلوکز

گلوکز، قند خون یا قند انگور (گلایکیس، در فرهنگ یونانی به معنی شیرین) که به دکستروز موسوم است، یک پنتاهیدروکسی هگزانال بوده، از اینرو در خانواده آلدوزهگزوزها جای دارد. گلوکز بصورت طبیعی در بسیاری از میوه‌ها و گیاهان با غلظتی در گستره ٪۰٫۰۸ تا ۰٫۱٪ در خون انسان وجود دارد. 

فروکتوز

ایزومر کتوهگزوزی گلوکز، فروکتوز است. فروکتوز شیرین‌ترین قند طبیعی است (برخی از قندهای سنتزی شیرین‌ترند). فروکتوز نیز در بسیاری از میوه‌ها (فروکتوز در فرهنگ لاتین به معنی میوه) و در عسل وجود دارد. 

گالاکتوز

قند طبیعی مهم دیگر گالاکتونز است. این قند واحد ساختاری این قند 6 کربنی می‌باشد. فرمول ساده یا تجربی برای همه قندها می‌باشد. این فرمول، هم ارز فرمول هیدرات کربن است. این یکی از دلایلی است که به این دسته از ترکیبات کربوهیدرات گفته می‌شود.

دوقندی‌ها

دی‌ساکارید از تشکیل دو مونوساکارید از طریق تشکیل یک پل اتری (معمول استال) بدست می‌آید. آبکافت دی‌ساکاریدها، منوساکاریدها را دوباره بدست می‌دهد.

مهم ترین دی ساکارید ها عبارتند از:

 لاکتوز( قند شیر ) = گلوکز+ گالاکتوز

ساکاروز( قند و شکر و ... ) = گلوکز+ فروکتوز

مالتوز( قند جوانه جو) = گلوکز + گلوکز

 ترهالوز= گلوکز + گلوکز

 سلوبیوز( واحد تشکیل دهنده سلولز ) = گلوکز + گلوکز

 پلی‌ساکاریدها

تشکیل اتر بین یک منو و یک دی‌ساکارید یک تری ساکارید ایجاد می‌کند و تکرار این فرآیند نهایتا به تولید یک پلیمر طبیعی (پلی‌ساکارید) منجر می‌شود. چنین کربوهیدراتهای پلیمری، تشکیل‌دهنده اسکلت اصلی سلولزو نشاسته هستند. مهم‌ترین پلی‌ساکاریدها شامل:

• نشاسته یا آمیلون 
• گلیکوژن
• سلولز
• پکتین

می‌باشند. 

نشاسته کربوهیدرات ذخیره‌ای در گیاهان (سیب زمینی،، نان، برنج و...) است که از بهم پیوستن تک قندی‌ها به اشکال مختلف حاصل می‌شوند و در بدن پس از گوارش مالتوز تبدیل شده و سرانجام به تک‌قندی‌های گلوکز، فروکتوز و گالاکتوز در می‌آیند. این سه تک‌قندی جذب خون شده و پس از عبور از کبد به وسیله گردش خون در سرتاسر بدن پخش می‌گردد.

 

گلیکوژن تنها شکل ذخیره انرژی به صورت قند در بدن انسان است. مقدار ذخیره گلیکوژن در انسان ۳۵۰ گرم است. حدود ۱۰۰ یا ۱۰۸ گرم گلیکوژن در کبد است و بقیه در ماهیچه‌هاست. مقدار ذخیره گلیکوژن در بدن انسان به اندازه این است که نیازهای نصف روز انسان را تأمین می‌کند. بدین صورت که فردی گرسنه‌است و غذا نمی‌خورد، گلیکوژن کبدی، قند خون وی را تأمین می‌کند و گلیکوژن ماهیچه‌ها، نیازهای عضلانی را تأمین می‌کند. زمانی که گرسنگی دوم اتفاق می‌افتد، زمانی است که گلیکوژن کبدی تخلیه شده و گلیکوژن که تحت تأثیر آنزیم فسفریلاز قرار می‌گیرد گلیکوژن کبدی است نه گلیکوژن ماهیچه.

 سلولز نیز پلی‌ساکاریدی است که در گیاهان تولید می‌شود. تفاوت ساختمانی آن با نشاسته این است که در سلولز پیوندهای بتا ۱ به ۴ وجود دارد اما در روده پستانداران آنزیمی برای تجزیه آن وجود ندارد. در روده نشخوار کنندگان سلولز توسط آنزیم سلولاز که توسط باکتری‌های روده‌ای آنها تولید می‌شود تجزیه می‌شود.

گسست اکسایشی قندها:

واکنشگری که باعث شکستن پیوند C-C می‌شود، پریدیک اسید (HIO۴) است. این ترکیب دی‌الهای مجاور را اکسایش کرده، ترکیبات کربونیل ایجاد می‌شوند. از آنجا که اغلب قندها چندین دی‌ال مجاور دارند، اکسایش با HIO۴مخلوط پیچیده‌ای ایجاد می‌کند. مقدار کافی از اکسنده، زنجیر قند را بطور کامل به ترکیبات یک کربنی تبدیل می‌کند.

از این روش برای شناسایی ساختار قندها استفاده می‌شود. مثلا از مجاورت گلوکز با ۵ اکی والان HIO۴، پنج اکی والان فرمی اسید و ۱ اکی والان فرمالدهید بدست می‌آیند. در اکسایش فروکتوز ایزومری نیز همان مقدار عامل اکسنده مصرف شده، اما محصولات، ۳ اکی والان اسید، ۲ اکی والان آلدئید و یک اکی والان دی‌اکسید هستند.

کربو هیدراتها ترکیباتی هستند که در آب حل میشوند اما در اتر حل نمی شوند بنابراین جز ترکیبات S2 هستند یعنی بعلت گروه های قطبی تنها در ترکیبات قطبی مثل آب حل می شوند  برای شناسایی کربوهیدراتها از تست های زیر استفاده می شود :

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

 2) تست بارفورد:

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.

تشخیص آلکن ها و آلکین ها و هالیدهای آلیفاتیک و هیدروکربنهای آروماتیک و هیدراتهای کربن

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.

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 : تترا کلرید کربن قطبی است، برم نیز همین طور، در نتیجه این دو در یکدیگر حل می شوند و شرایط انجام واکنش فراهم می گردد.

 

اشکال و ابهام در شناسایی :

پس از انتخاب بهترین آزمونها برای شناسایی آلکنها ، به پرسش دیگری می‌پردازیم. برم در تتراکلرید کربن را به یک ترکیب ناشناخته آلی اضافه می‌کنیم و فرض کنید رنگ قرمز از بین می‌رود. ازاین پدیده چه نتیجه‌ای می‌توان گرفت؟ فقط می‌توان گفت که ماده ناشناس ما با برم ترکیب می‌شود. البته ممکن است یک آلکان باشد. 
آگاهی از اینکه نوع معینی از ترکیبها با یک واکنشگر خاص و مشخص واکنش می‌دهند، خودبه‌خود کافی نیست. بلکه بایستی بدانیم کدام ترکیبهای دیگر نیز با این واکنشگر واکنش می‌دهند؟ در این مورد ، ترکیب ناشناس ممکن است یک آلکین هم باشد. همچنین ممکن است هر ترکیب دیگری که به سرعت با برم واکنش جانشینی می‌دهد، باشد. البته در این صورت گاز برمید هیدروژن متصاعد خواهد شد که ساده‌ترین راه تشخیص آن ، دمیدن به درون لوله آزمایش و مشاهده توده ابری تشکیل شده است.

باید گفته شود فنول هاو آنیلین ها نیز با آب برم واکنش داده ورنگ آن را ازبین می برندوعامل ایجاد خطا وپیچیدگی در واکنش هستند.

 

خواص فیزیکی : بی رنگ شدن محیط انجام واکنش .

تست حلالیت:ماده مورد شناسایی درآب حل نمی شود،درسود نیز حل 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 خطا و پیچیدگی :

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.

با یک آزمون شناسایی ، به ندرت می‌توان نوع ترکیب مجهول را اثبات کرد. یک آزمون فقط می‌تواند شمار احتمالها را کاهش دهد، به گونه‌ای که با آزمونهای اضافی دیگری ، تصمیم گیری نهایی امکان‌پذیر شود. در نتیجه ، آزمون برم یا پرمنگنات برای تشخیص آلکن از آلکان ، یا آلکن از آلکیل هالید ، یا آلکن از الکل کافی است.

خواص فیزیکی : ایجاد رنگ قهوه ای

 

 روشی دیگر برای شناسایی آلکن :

روش انحلال پذیری آلکنها در اسید سولفوریک سرد و غلیظ نیز مفید است. آزمونی که شمار زیادی از ترکیبها ، شامل مواد اکسیژن‌دار ( که نمکهای انحلال‌پذیر اکسونیوم تولید می‌کنند.) و ترکیباتی که به آسانی سولفوردار می‌شوند، به آن پاسخ مثبت می‌دهند. آلکانها یا آلکیل هالیدها در اسید سولفوریک سرد و غلیظ حل نمی‌شوند. سیکلوپروپان به آسانی در اسید سولفوریک غلیظ حل می‌شود، اما بوسیله پرمنگنات اکسیده نمی‌شود.

الکلها و اترها نیز در اسید سولفوریک حل می‌شوند، اما با استفاده از پاسخ منفی این ترکیبها به آزمون برم در تتراکلرید کربن و آزمون با ید ، می‌توان آنها را از آلکنها تشخیص داد، البته به شرطی که بوسیله ناخالصیها گمراه نشویم. الکلهای نوع اول و نوع دوم بوسیله ایندرید کرومیک ، ، در اسید سولفوریک آبی اکسید می‌شود. طی دو ثانیه محلول نارنجی شفاف به رنگ آبی مایل به سبز در آمده و سپس مات می‌شود.

الکلهای نوع سوم ، اترها و آلکنها به این آزمون پاسخ مثبت نمی‌دهند. آلدئیدها پاسخ مثبت می‌دهند، اما با روشهای دیگری تشخیص داده می‌شوند..

 

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.

 

شناسایی هیدرو کربن های آروماتیک :

تست فریدل کرافتس :

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.  

بنزن و همولوگهای ان:نارنجی قرمز

فتانترن : ارغوانی

انتراسن : سبز

نفتالن : آبی

بی فنیل : ارغوانی

عوامل خطا:

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 :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.

Ar2CHCl+AlCl3 ------------------àAr2C+H + AlCl4

AR3CH+Ar2C+H --------------àAr3C+ +Ar2CH2