Материал: Кольорометрія. Характеристики кольорометрії. Аналітичні органічні реагенти для якісного визначення йонів металів
Дитизон (дифенілтіокарбазон).
Вперше він був запропонований у
якості реагенту на катіони цинку Zn2+, з яким він утворює комплекс малинового
кольору - дитизонат цинку Zn(HDz)2, розчинний в хлороформі і тетрахлориді
вуглецю. Реакція досить чутлива: межа виявлення 0,025 мкг [8].
Таблиця 1 - Органічні реактиви, використовувані в якісному аналізі
|
Органічний реактив |
Іон, що визначається |
Ефект, що спостерігається |
||||
|
Диметилгліоксим (реактив Чугаєва) С4H8N2O2 |
Ni2+, |
Яскраво-червоний осад |
||||
|
|
Pd2+ |
Яскраво-червоний осад |
||||
|
|
Fe2+ |
Червоний колір розчину |
||||
|
Дифенілтиокарбазон (дитизон) в хлороформі С6H5NH∙NHCSN∙NC6H5 |
Pb2+ |
Темно-червоний розчин |
||||
|
Дифенілтиокарбазон (дитизон) в хлороформі С6H5NH∙NHCSN∙NC6H5 Дитіооксамид (NHCSН)2 |
Zn2+ |
Червоний розчин |
||||
|
|
Cu 2+ |
Зелено-чорний осад |
||||
|
Дитіооксамид (NHCSН)2 Алізарин С14 Н6О2(ОН)2 |
Ni2 |
Темно-фіолетовий осад |
||||
|
|
Co+2 |
Жовто-бурий осад |
||||
|
|
Al3+ |
Осад яскраво-червоного кольору |
Al3+ |
Яскраво-червоне забарвлення |
||
|
8-Оксихінолін С9Н6NOH |
Mg2+ |
Зелено-жовтий осад Mg(C9H6NO) |
||||
|
Магнезон I C12H7N2NO2(OH)2 |
Mg2+ (при рН≈11) |
Синє забарвлення |
||||
|
Магнезон ИРЕА |
Mg2+
(при рН |
|
||||
|
Тіомочевина CS(NH2)2 |
Cd2+ (в присутності розчину H2S) |
Жовтий осад |
||||
|
Родизонат натрію С6О6Na2 |
Ва2+, Sr2+ |
Червоне забарвлення |
||||
10)Яскраво-червоне
забарвлення
2.4 Якісні визначення
органічних сполук
Аналіз органічних сполук багато чим
відрізняється від аналізу неорганічних сполук. Так, якісний аналіз неорганічних
речовин оснований на реакціях іонів і його мета - відкриття іонів, що входять
до складу даної речовини. Властивості органічної сполуки залежать не тільки від
елементного складу, але й від наявності і положення функціональних груп.
Визначення цих груп є важливим завданням дослідження органічних сполук. Хімічні
методи визначення органічних сполук засновані на реакціях їх функціональних
груп. Наприклад, для якісного та кількісного визначення спиртів використовують
реакції, характерні для спиртової групи, для визначення альдегідів, кетонів,
амінів - реакції, характерні для груп: -СНО, -СО, -МН2 і т.д. [9].
Таблиця 2 - Якісні реакції деяких органічних сполук
|
Речовина, функціональна група |
Реактив |
Схема реакції |
Характерні ознаки |
|||
|
Алкени, алкіни, дієни |
розчин KMnO4 (рожевий) |
СН2=СН2 + Н2О + КMnO4 → КОН + MnO2↓+ СН2(ОН)-СН2(ОН) |
знебарвлення розчину |
|||
|
|
розчин I2 (бурий) |
СН2=СН-CН3 + I2 → СН2(I)-СН(I)-CH3 |
знебарвлення розчину |
|||
|
|
розчин Br2 (жовтий) |
СН2=СН2 + Br2 → СН2(Br)-СН2(Br) |
знебарвлення розчину |
|||
|
Ацетилен |
аміачний розчин Ag2O |
CH ≡ СН + [Ag(NH3)2]OH → AgC≡CAg↓ + NH3↑ + H2O |
утворення осаду жовтого кольору (вибухонебезпечний) |
|||
|
Бензол |
нітруючи суміш HNO3+H2SO4 |
t°C, H2SO4(конц.) C6Н6 + HNO3 → C6H5-NO2 + H2O |
утворення важкої рідини світло-жовтого кольору із запахом гіркого мигдалю |
|||
|
Толуол |
розчин KMnO4 (рожевий) |
C6Н5-СН3 + KMnO4 + H2SO4 → C6Н5-COOH + H2O + K2SO4+ MnSO4 |
знебарвлення розчину |
|||
|
Фенол |
розчин FeСl3 (ясно-жовтий) |
C6Н5OH + FeCl3 → (C6Н5O)3Fe + HCl |
фарбування розчину у фіолетовий колір |
|||
|
|
насиченій розчин Br2(бромна вода) |
C6Н5OH + 2Br2 → C6Н2Br3OH↓ + HBr |
утворення білого осаду із специфічним запахом |
|||
|
Анілін (амінобензол) |
розчин хлорного вапна CaОСl2 (безбарвний) |
|
фарбування розчину у фіолетовий колір |
|||
|
Етанол |
насичений розчин I2 + розчин NaOH |
C2H5OH + I2 + NaOH → CHI3↓ + HCOONa + NaI + H2O |
утворення дрібнокристалічного осаду СНI3 світло-жовтого кольору із специфічним запахом |
|||
|
|
CuO (прожарена мідна проволока) |
C2H5OH + CuO → Cu↓ + CH3-CHO + H2O |
виділення металевої міді, специфічний запах ацетальдегіду |
|||
|
Гідроксогрупа (спирти, фенол) |
металічний Na |
R-OH + Na → R-O-Na+ + H2↑ C6H5-OH + Na → C6H5-O-Na+ + H2↑ |
специфічний запах |
|||
|
Ефіри |
Н2О (гідроліз) в присутності NaOH при нагріванні |
CH3-C(O)-O-C2H5 + H2O ↔ CH3COOH + C2H5OH |
яскраво-синє фарбування розчину |
щойно осаджений гідроксид міді (II) в сильно лужному середовищі |
|
|
|
Карбонільна група - СНО |
аміачний розчин Ag2O |
R-CHO + [Ag(NH3)2]OH → R-COOH + Ag↓ + NH3↑ + H2O |
утворення червоного осаду Сu2О |
|||
|
|
щойно осаджений Сu(OH)2 |
R-CHO + Cu(OH)2 → R-COOH + Cu2O↓ + H2O |
фарбування розчину в рожевий колір |
|||
|
Карбонові кислоти |
лакмус |
|
виділення СО2 |
|||
|
|
розчин Na2CO3 |
R-COOH + Na2CO3 → R-COO-Na+ + H2O + CO2↑ |
специфічний запах складного ефіру, що утворюється |
|||
|
|
спирт +H2SO4 |
R-COOH + HO-R1 ↔ RC(O)OR1 + H2O |
утворення червоного осаду Сu2О |
|||
|
Мурашина кислота |
щойно осаджений Сu(OH)2 |
HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O↓ + H2O + CO2↑ |
«срібне дзеркало» на стінках посуди |
|||
|
|
аміачний розчин Ag2O |
HCOOH + [Ag(NH3)2]OH → Ag↓ + H2O + CO2↑ |
знебарвлення розчину |
|||
|
Олеїнова кислота |
розчин KMnO4 (рожевий) або I2 (бурий) або Br2(жовтий) |
C17H33COOH + KMnO4 + H2O → C8H17-CH(OH)-CH(OH)-(CH2)7-COOH + MnO2↓ + KOH C17H33COOH + I2 → C8H17-CH(I)-CH(I)-(CH2)7-COOH |
фарбування розчину в червоно-бурий колір |
|||
|
Ацетати (солі оцтової кислоти) |
розчин FeCl3 |
CH3COONa + FeCl3 → (CH3COO)3Fe + NaCl |
фарбування розчину в малиновий колір |
|||
|
Стеарат натрію (мило) |
Н2О (гідроліз) + фенолфталеїн |
C17H35COONa + H2O ↔ C17H35OOH↓ + NaOH |
утворення сірого осаду |
|||
|
|
насичений розчин солі кальцію |
C17H35COONa + Ca2+ ↔ (C17H35COO)2Ca↓ + Na+ |
утворення білого осаду |
|||
|
|
концентрована неорганічна кислота |
C17H35COONa + H+ ↔ C17H35COOH↓ + Na+ |
запах «паленого», паленого пір'я |
|||
|
Білоки |
полум'я |
реакція горіння |
без нагрівання - з'являється жовте фарбування розчину; при нагріванні і додаванні розчину аміаку білок забарвлюється в жовтий колір |
|||
|
|
НNO3 (конц.); t, °С |
ксантопротеїнова реакція (відбувається нітрація бензолових кілець в молекулі білка) |
синьо-фіолетове фарбування розчину |
|||
|
|
щойно осаджений Сu(OH)2 |
біуретова реакція (утворюється комплексне з'єднання) |
|
утворення
блискучого нальоту Ag («срібне дзеркало») на стінках посуди
ВИСНОВОК
Метод кольорометрії, порівняно з іншими фізико-хімічними методами, дає більш повну інформацію про наявні протеолітичні рівноваги та відповідні константи.
Аналітичні властивості органічних реагентів
визначаються функціональною атомної угрупованням, яка являє собою групу атомів,
які безпосередньо беруть участь в аналітичній реакції (ОН, NH2, COOH, SH).
Природа цього угруповання визначає коло речовин, що взаємодіють з органічною
речовиною, при даних умовах. Згідно з гіпотезою аналогій, з органічним
реагентом взаємодіють ті метали, які схильні утворювати стійкі з'єднання з
простими неорганічними речовинами, що містять групи атомів, які входять у
функціональну групу молекули реагенту.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
. Крешков А. П. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ/ А. П. Крешков. - М.: Химия, 1971. - 456 с.
. Мельник В.В Аналітична хімія. Якісний аналіз/ В.В Мельник.- Харків:Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, 2012. - 36с.
. Перрин Д. Органические аналитические реагенти. Пер. с англ./Ю.М. Дедков. - М.:Мир.1967. - 407с.
. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия.В 2 кн. Кн.1. Общие теоретические основы. Качественний анализ/Ю.Я. Харитонов. - М.:Химия,1992. - 400 с.