Органикалық Қосылыстарға сапалық химиялық талдау
жүктеу/скачать 32,08 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сурет. 3.2. Тұзды талдаудың жалпы схемасы
- Алдын ала сынақтар.
- Органикалық заттардың элементтерін анықтау реакциялары.
|
ОРГАНИКАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАРҒА САПАЛЫҚ ХИМИЯЛЫҚ ТАЛДАУ Органикалық заттардың сапалық құрамын анықтаудың химиялық әдістері бейорганикалық қосылыстарды талдаумен салыстырғанда өзіндік сипаттамаларға ие. Органикалық заттарды сәйкестендіру оның элементтік құрамын белгілеуді ғана емес, сонымен бірге белгілі бір молекулалық құрылымды анықтауды да қамтиды. Осыған байланысты органикалық заттарды анықтау әдістері элементтік талдау және функционалды топтарға талдау болып бөлінеді. Аниондардың селективті және спецификалық реакциялары Кесте 3.4
Кестенің жалғасы. 3.4
Сурет. 3.2. Тұзды талдаудың жалпы схемасы Функционалды топ дегеніміз-органикалық қосылыстардың белгілі бір класына тән және оның химиялық қасиеттерін анықтайтын молекуланың құрылымдық фрагменті. Бірнеше функционалды топтардан тұратын қосылыстар поли - функционалды деп аталады. Көптеген органикалық реакциялар баяу, күрделі механизм бойынша, бірден бірнеше бағытта жүреді, қоршаған ортаның құрамына, рН-ға және органикалық зат молекуласында алмастырғыштардың болуына байланысты. Бұл жағдай қарапайым әдістермен және жеткілікті сезімталдықпен селективті түрде анықтауға болатын суда еритін немесе бейорганикалық заттарды (қышқылдар, аммиак, күкіртсутегі, күкірт диоксиді және т.б.) немесе органикалық қосылыстарды (мысалы, альдегидтер) алу үшін алдын-ала химиялық реакцияларды жүргізу қажеттілігімен байланысты. Органикалық заттардың көптігі және олардың құрылымдық ерекшеліктері оларды анықтау үшін жоғары сапалы бейорганикалық талдау сияқты жүйелі бөлінудің қарапайым схемасын жасауға мүмкіндік бермейді. Осыған байланысты органикалық заттарды жүйелі талдау келесі кезеңдердің жиынтығына дейін азаяды: алдын ала сынақтар (физикалық қасиеттерді анықтау және тұрақты, ерігіштік, пиролиз жүргізу); * жеке элементтерді анықтау; * функционалды топтарды анықтау. Алдын ала сынақтар. Балқу және қайнау температурасын, тығыздығын, сыну көрсеткішін табу және оларды әдеби деректермен салыстыру, сәйкестендіру үшін пайдалы ақпарат береді. Органикалық заттардың термиялық ыдырауы кезінде аз молекулалық массасы бар заттар пайда болады. Олар бейорганикалық (күкіртсутек, көмірқышқыл газы және т.б.) немесе органикалық заттар (формальды альдегид, метанол, сірке қышқылы және т. б.) болуы мүмкін. Сол заттарды тотықтырғыштар немесе тотықсыздандырғыштардың қатысуымен қыздыру арқылы алуға болады. Мысалы, күкірт бар заттар сәйкесінше күкіртсутекті немесе күкірт диоксидін шығаруы мүмкін. Кейбір заттар қарапайым реакциялар арқылы газ фазасында анықталатын альдегидтер немесе қышқылдар пайда болу үшін ыдырайды. Жылудың әсерінен кейбір заттар сублимацияланады немесе ерігеннен кейін буланып кетеді. Жоғары көміртегі мен оттегі мөлшері аз заттарды қатты түтін мен жарқыраған жалынмен анықтауға болады. Төмен көміртекті және салыстырмалы түрде оттегіге бай заттар (негізінен алифатты қосылыстар) сәл жарқыраған немесе түссіз жалын шығарады. Органикалық заттардың элементтерін анықтау реакциялары. Заттың элементтік құрамын анықтау үлкен маңызға ие. Элемент құрамын орнатқан кезде алдымен элементтер арасындағы коваленттік байланыс жойылып, иондар немесе қосылыстар пайда болады, олар одан әрі анықталады. Көп жағдайда органикалық заттар тотықтырғыштармен немесе тотықсыздандырғыштармен реакцияларды қолдана отырып алдын-ала ыдырайды (минералданады). Ыдырау өнімдері ериді және бейорганикалық сапалық талдау әдістерін қолдана отырып, элементтерді анықтайды. Минералдану кезінде газдар жиі шығарылады, сондықтан компоненттерді газ фазасының құрамын зерттеу кезінде де анықтауға болады. Көміртек пен сутекті анықтау. Әдістер органикалық заттардың көміртегі диоксидіне, ал сутегі суға тотығуына негізделген. Тотықтырғыш ретінде металл мысқа дейін азайтылатын мыс оксиді немесе молибден (VI) оксиді, молибден (V)оксидіне дейін азайтылатын кеңінен қолданылады: Көмірқышқыл газының шығарылуы тиісті карбонаттың ақ тұнбасын қалыптастыру үшін ағып жатқан барит немесе әк суымен реакциямен дәлелденеді. Сутекті анықтау реакциялары зат қызған кезде оның құрамындағы сутегі мен оттегі, су түзеді, оны анықтауға болады, мысалы: мыс сульфатының кристаллогидратының пайда болуымен немесе сусыз натрий сульфитімен затты қыздырған кезде күкіртсутегімен Азотты анықтау. Органикалық заттардың азотын анықтау үшін қолданылатын әдістерді минералдану процесіне байланысты топтарға бөлуге болады. 1. Кальций карбонатымен қорытпадағы минералдануы. Шығарылған аммиак Несслер реактивімен реакция арқылы анықталады: 2. Тотығу ыдырауы (хром және күкірт қышқылдарының қоспасы, пероксидтер). Органикалық заттардың азоты азот оксидтеріне айналады, содан кейін олар сульфанил қышқылы мен а-нафтиламинмен реакция арқылы анықталады). Әрі қарай қызыл түске боялған Азо бояғыштары пайда болады Ar-N=N-Ar(Ar)NH+. 3. Қалпына келтіру ыдырауы (Лассен сынамасы). Азот цианид ионы түрінде анықталады, зат металл натриймен немесе калиймен біріктірілген кезде пайда болады. Түзілген цианид иондарының темір (II) иондарымен әрекеттесуі кезінде натрий гек-сацианоферраты (II) түзіледі, ол темір (III) иондарымен Берлин лазурінің көк тұнбасын береді. Егер сынамада күкірт болса, онда түзілетін сульфид иондары азотты анықтауға кедергі келтіреді. Күкірттің кедергі келтіретін әсерін жою үшін сульфид иондары қорғасын сульфиді түрінде тұндырылады: Күкіртті анықтау. Кейбір органикалық заттарда күкіртті заттарды арнайы ыдыратпай анықтауға болады. Мысалы, реакцияға қабілетті SH тиоспирттер тобы ерімейтін сульфидтер мен меркаптидтер түзіп, металл иондарымен әрекеттеседі: Тиоспирт ерітінділері йод ерітіндісін ағартады: Дегенмен, құрамында күкірт бар заттардың көпшілігі алдын-ала қалпына келтіру әдістерімен минералданады-сульфид иондарын қалыптастыру үшін сілтілі металдармен қорытпасы (Лассен сынамасы) немесе тотығу әдістерімен, мысалы, сульфат иондарын құрайтын натрий пероксидімен. Пайда болған бейорганикалық күкірт қосылыстары келесі реакцияларды қолдана отырып анықталады: Оттегін анықтау. Оттегін анықтау үшін әдетте сапалы реакциялар қолданылмайды. Алайда темір тиоцианаты (III) Fe(NCS)3 немесе калий тетратоцианокобальтаты K2[Co(SCN)4] бар сынама өте сезімтал. Темір тиоцианаты мен калий тетратоцианокобальтаты құрамында оттегі бар (полярлы) еріткіштермен (эфир, спирттер) экстрагирленеді және құрамында оттегі жоқ полярлы емес еріткіштермен (бензол, хлороформ) экстрагирленбейді. Экстракция қасиеттеріндегі осы айырмашылықтарды қолдана отырып, оттегі бар полярлы еріткіштерді анықтауға болады. Полярлы емес еріткіште көптеген полярлы заттар еріген кезде су фазасының түссіздігі байқалады. Сынама жүргізу кезінде темір тиоцианаты полярлы емес еріткіштегі үлгі ерітіндісіне қосылады. Қатысуымен кислородсодержащего қосылыстар байқалады бояу ерітінді қызыл түс. Калий тетратоцианокобальтаты жағдайында ерітінді ашық көк түске боялады. Галогендерді анықтау. Галоген-органикалық қосылыстарда көміртек пен гетероатом арасындағы байланыстың беріктігі әртүрлі галогендер үшін бірдей емес және әдетте Cl, Br, I қатарларында азаяды, алайда бұл тәртіп біршама өзгеруі мүмкін, өйткені байланыстың беріктігі молекуланың құрылымына да, алмастырғыштардың табиғатына да байланысты., олардың саны мен орналасуы. Хош иісті галогені бар органикалық заттардағы галоген атомдары әдетте алифатты туындыларға қарағанда күшті байланысады. Кейбір алифатты галогендер суда ериді және галоген иондарын қалыптастыру үшін ыдырайды немесе сілтілі жағдайда қызған кезде гидролизденеді. Хош иісті қосылыстардың бүйір тізбегінде орналасқан галогендер, әсіресе а күйінде, бірдей қасиеттерге ие. Алайда, улы ерітінділердегі галогені бар қосылыстардың көпшілігі галоген иондары бөлінбейді. Сондықтан талдау кезінде олар толығымен ыдырайды. Галогендерді анықтаудың ең көп таралған әдісі-олардың мыс оксидімен термиялық ыдырауы (Бейл - Штайн сынамасы). Бұл жағдайда жалынды жасыл немесе көкшіл-жасыл түске бояйтын мыс галогенидтері пайда болады. Мысалы, хлороформ үшін процестің химизмі келесідей: Құрамында галогені бар органикалық заттардың минералдануы тотықсыздандырғыштарды (сілтілі металдар, Лассен бойынша ыдырау) қолдана отырып жүргізіледі. Алынған галогенид иондары күміс галогенидтерінің жауын — шашын түрінде (AgCl — ақ, AgBr-бозғылт сары, Agl — сары) немесе хлор суымен реакция арқылы анықталады: Бұл реакциялар йодқа тән күлгін, ал бромға бензол немесе хлороформ қабатының сарғыш — сары түсінің пайда болуымен бірге жүреді, олар экстрагенттер ретінде қосылады, өйткені бром мен йод суға қарағанда органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Фосфорды анықтау. Фосфор үлгінің кальций оксидімен алдын-ала тотығу минералдануынан кейін аммоний молибдатымен реакция арқылы анықталады. Тотығу минералдануы кезінде фосфор қышқылы пайда болады, ол кестеде 3-тармақтың реакциясы арқылы анықталады. жүктеу/скачать 32,08 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|