آزمایش شماره 5

تشخیص آلکن ها، آلکین ها، هالیدهای آلیفاتیک، هیدروکربن های آرماتیک، هیدارت های کربن

شناسایی آلکن ها:

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.

بهترین راه شناسایی آلکنها:

خاصیت رنگ زدایی آن در محلول برم در تتراکلرید کربن و در محلول سرد ، رقیق و خنثی 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.

Alkene

Alkyne

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. راستی از این 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.

همینطور ، 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. حتی ممکن است ترکیبی باشد که حاوی مقداری ناخالصی اکسید شونده است. برای مثال ، آلکنها در چنین شرایطی اکسیده نمی‌شوند، ولی اغلب ، ناخالصیهایی دارند که اکسید شونده است. برای مثال ، الکلها ، در چنین شرایطی اکسیده نمی‌شوند، ولی اغلب ، ناخالصیهای دارند که اکسیده می‌شوند. برای رفع این ابهام ، می‌توان از رنگ زدایی دو سه قطره از واکنشگر اطمینان حاصل کرد.

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 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

۱) 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

۲ ) 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 1 و 2 هردو پاسخ مثبت دهد واکنش برم افزایشی انجام شده و ترکیب مورد نظر می تواند آلکن یا آلکین باشد .

Physical peropertis

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.

Chemical propertise

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.

Complication

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

هیدرو کربن 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.

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 وهمولوگهای ان:نارنجی قرمز

فتانترن:ارغوانی

انتراسن:سبز

Complication

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.

کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها به دسته ی بزرگ و بسیار مهمی از ترکیبات طبیعی اطلاق می شوند که حاوی دو گروه عاملی هستند : گروه هیدروکسیل و گروه کربونیل .

کربوهیدرات ها در ساختمان گیاهان و جانوران یافت می شوند و وظایف حیاتی متعددی را ایفا می کنند :

-گلیکوژن و نشاسته ، منبع انرژی سیستم های زنده محسوب می شوند .

-سلولوز پیکره ی ساختنامی گیاهان و درختان را تشکیل می دهد .

-برخی از ترکیبات مهم زیست شناختی و ترکیبات تعیین کننده ی گروه خونی از این مواد تشکیل شده اند .کربوهیدرات ها به صورت منو ساکارید ها و دی ساکارید ها و تری ساکارید ها طبقه بندی می شوند .

خواص کربوهیدرات ها

این دسته از ترکیبات به راحتی در آب حل می شوند ولی در اتر نا محلول اند .

وجود گروه های عاملی بسیار قطبی موجب می گردد که فقط در حلال های قطبی حل شوند .

۱)تست مولیش: اسید سولفوریک غلیظ باعث هیدرولیز اتصالات گلیکوزیدی شده، ایجاد مونوساکارید میکند. مونوساکارید تولید شده آب خود را از دست میدهد و به فورفورال و مشتقات آن تبدیل میشود. سپس این ترکیب با آلفا نفتل کمپلکس بنفش رنگی ایجاد میکند.

کلیه ی قند ها اعم از اکسید کننده ها یا احیا کننده ها به این تست جواب مثبت می دهند . کربوهیدرات ها در مجاورت اسید های قوی ، آب از دست داده و به فورفورال تبدیل می شوند و سپس با ترکیبات فنول کمپلکس بنفش می دهند.

روش کار

5 میلی لیتر قند 2 درصد را در یک لوله ی آزمایش تمیز ریخته ، به آن دو قطره معرف مولیش اضافه کنید . سپس از دیواره ی لوله ی آزمایش 3 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ به آهستگی وارد لوله ی آزمایش کنید . اسید در فاز زیر آب قرار می گیرد و بین دو لایه حلقه ی بنفش رنگی تولید می شود که نشان دهنده ی قند می باشد

تست بارفورد

این تست برای تشخص مونوساکاریدها از دی ساکاریدهای احیا کننده به کار می رود . چنانچه آزمایش احیاء قندها در محیط اسید صورت گیرد و مدت زمان حرارت کنترل شود به علت قدرت احیاکنندگی قوی فقط مونوساکاریدها به این تست جواب مثبت می دهند .

روش کار: یک میلی لیتر از محلول بارفود را در لوله آزمایش ریخته و به آن 2 میلی لیتر محلول قندی 2% اضافه کنید. لوله آزمایش را در حمام آب جوش قرار دهید. اگر رسوب قرمز در فاصله دو دقیقه تشکیل گردید، قند مورد آزمایش مونو ساکارید است. دی ساکاریدها را باید مدت بیشتری (مثلا 10 دقیقه) جوشانید تا رسوب قرمز رنگ ایجاد شود.

a negative test -left and a positive test -right

خطا در شناسایی کربوهیدرات ها

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

شناسايي هاليد ها

خواص فیزیکی ترکیبات هالوژن دار

آلکیل هالیدها معمولا گاز هستند و دمای جوش آن ها مانند آلکان ها با افزایش وزن مولکولی افزایش می یابد . ولی به طور کلی از دمای جوش آلکان هایی که دارای همان وزن مولکولی هستند در دمای بالاتری نسبت به آلکیل هالیدهای شاخه دار می جوشند .از نظر حلالیت

نیز هالیدها شبهات زیادی به آلکانها دارند یعنی در اب انحلال ناپذیر و در حلال های آلی انحلال پذیر می باشند .

خواص شیمیایی ترکیبات هالوژن دار

میل ترکیبی آلکیل هالیدها از نوع اول به نوع سوم افزایش می یابد زیرا به همین ترتیب پایداری کربوکاتیون حاصل از تفکیک هالوژن زیاد می شود . در عین حال ، میل ترکیبی آن ها نسبت به دو گروه آلیل هالیدها و بنزیل هالیدها بسیار کم است

چون آن ها قادر به تشکیل کربوکاتیون پایدار بوده و طبق مکانیسم 1SN پیش می روند .علت پایداری این نوع کربوکاتیون ها امکان رزونانس آن ها است .

آزمايش بايلشتن:

حضور هالوژن را مي توان به سهولت از طريق آزمايش بايل اشتاين شناسايي كرد.نتيجه مثبت آزمايش بايل اشتاين به دليل انجام واكنش بين مس اكسيد و هاليد آلي است كه مس هاليد

تشكيل مي شود و فرار است . مس هاليد شعله را به رنگ آبي مايل به سبز در مي آورد.

انتهاي يك سيم مسي را به صورت دايره كوچكي درآوريد و قسمت دايره اي شكل سيم را روي شعله چراغ بنزن حرارت دهيد. سپس بگذاريد در دماي آزمايشگاه سرد شود. بعد آنرا در نمونه مجهول وارد كنيد (تا حلقه به مجهول آغشته شود) و دوباره روي شعله حرارت دهيد. ابتدا خود جسم مي سوزد و بعد از سوختن چنانچه در شعله رنگ سبز ايجاد شد دليل بر وجود هالوژن است .

1)درسیم مسی که با یک ترکیب هالوژن پوشیده شده در تست شعله درصدی از هالوژن به رنگ آبی ظاهر می شود.ترکیبات آلی معمولا شعله ور می شوند.این تست نباید به عنوان تست مثبت یا منفی تفسیر شود.

2)این تست معمولا بین کلر وید وبرم تشخیص داده می شود کلر رنگ سبزدرشعله می دهد فلوئور شناسایی نمی شود.

3)رنگ ترکیب برم معمولا آبی تر از کلر است.

4)ترکیب ید معمولا رنگ آبی واضح در شعله می دهد.

در تست بایلشتاین اگر سیم کاملا با آب مقطر یا گرما تمیز نشود رنگ سبز را نشان نمی دهد

نقره نيترات (الكلي):

به دليل تشكيل رسوب سفيد يا غير سفيد نقره هاليد مي باشد كه در اثر واكنش بين نقره نيترات و هاليد كاملا فعال

بنزيل، آليل و ترشري هاليدها (هاليد نوع سوم) فورا با نقره نيترات واكنش مي دهند.

روش کار :

يك قطره از مجهول در صورتي است كه مايع است و يا 5 قطره از محلول غليظ اتانولي مجهول اگر به حالت جامد است در لوله آزمايش بريزيد و به آن 2 ميلي ليتر محلول نيترات نقره اتانولي (2%) اضافه نماييد. چنانچه واكنشي مشاهده نشد، براي پنج دقيقه در دماي معمولي آزمايشگاه قرار دهيد. چنانچه تغييري ايجاد نشد محلول را به وسيله حمام بخار حرارت دهيد. اگر رسوب تشكيل شد، به مخلوط 2 قطره نيتريك اسيد 5% اضافه نماييد و مخلوط كنيد و دقت نماييد كه رسوب حل مي شود يا خير؟ اگر حل شد نمک های نقره ی آلی و اگر حل نشد نمک اسیدهای آلی داریم

آزمایش شماره 5

Alkene

Alkyne

مطالب مشابه :

راه تشخیص نقره و طلای اصل و فرع!

راهنمایی برای شناخت و تشخیص الماس

نكاتی كه در خرید طلا بايد به آن‌ها توجه كرد

آزمایش شماره 5

خواص و فواید زمرد

روشهای تشخیص قارچ سمی

« تشخیص قارچهای خوراکی و سَمّی از یکدیگر»

ماهی آنجل (Anjel Fish)

روش های تشخیص قارچ سمی بر پایه دلایل غیر علمی و عامیانه