Kemijska analiza organskog spoja
Uvod
Svakoga se dana u laboratorijima širom svijeta sintetizira ili izolira velik broj novih organskih spojeva. Da bi se nepoznatom kemijskom spoju odredio sastav i molekulska struktura, potrebno je provesti kvalitativnu i kvantitativnu analizu. Nakon kvalitativnoga i kvantitativnog određivanja sastava spoja određuje se relativna molekulska masa i struktura molekule različitim fizikalno-kemijskim metodama. No, prisutnost nekih elemenata u organskom spoju može se odrediti i jednostavnim kemijskim pokusima.
Kvalitativno određivanje sastava spoja
Na slikama crteža pokusa prikazanih u klizaču (eng. slider) opisano je kako se pokusom mogu dokazati elementi ugljik (C), vodik (H), dušik (N), sumpor (S) i klor (Cl) u organskom spoju. Na temelju opisa postupka i crteža pokusa zaključite što je kvalitativni dokaz za pojedine elemente.
Tumačenje pokusa:
Dokazivanje ugljika i vodika u alkoholu
Zagrijavanjem alkohola u prisustvu bakrovog(II) oksida u gornjem su se dijeluepruvete pojavile kapljice vode, što je dokaz da ispitivani spoj sadrži vodik. Vapnena se voda zamutila jer reakcijom kalcijevog hidroksida s ugljikovim(IV) oksidom nastaje netopljivi kalcijev karbonat.
Tumačenje pokusa:
Dokazivanje dušika u organskom spoju
Zagrijavanjem uzorka organskog spoja stijenke epruvete orosile su se od nastale vode, a promjena boje indikatorskog papira ukazuje da razvijeni plin s vodom daje lužnatu otopinu. Reakcijom je, naime, nastao amonijak (NH3) koji s klorovodikom daje bijeli dim amonijevog klorida (NH4Cl).
Tumačenje pokusa:
Dokazivanje sumpora u organskom spoju
Bjelance ili kosa organski su spojevi koji se razgrađuju kuhanjem u natrijevoj lužini; sumpor, prisutan u organskom spoju, reducira se tijekom reakcije u sulfidne ione (S2–). Reakcijom s otopinom olovnoga(II) acetata nastaje crni talog olovnoga(II) sulfida (PbS).
Tumačenje pokusa:
Dokazivanje halogenih elemenata u organskom spoju
Na početku pokusa plamen je svijetao jer izgara ugljik, a zatim postaje zelen. Takvo obojenje plamena dokaz je da je reakcijom bakrovog(II) oksida i klora iz kloroforma ili tetraklorugljika nastao bakrov(II) klorid, koji plamen boji zeleno.
Zelena boja plamena od bakrovog(II) klorida dokaz je da organski spoj sadrži klor. Tim se postupkom mogu dokazati i brom i jod jer odgovarajući bakrovi halogenidi jednako boje plamen. Takav se dokaz halogenih elemenata naziva Beilsteinov test.
Konrad Friedrich Beilstein (1838. – 1906.), njemački kemičar, osnivač Beilsteinovog priručnika organske kemije (1881.) koji danas postoji u elektroničkom obliku kao Beilsteinova baza podataka, a sadrži podatke o 9,3 milijuna spojeva, 9,6 milijuna kemijskih reakcija i 2 milijuna originalnih znanstvenih publikacija.
Kvalitativna i kvantitativna analiza organskoga spoja
Kako bi se nepoznatomu organskom spoju odredio sastav i molekulska formula, potrebno je eksperimentalno provesti kvalitativnu i kvantitativnu analizu. Suvremene metode kvalitativne i kvantitativne analize i određivanja strukture spojeva jesu infracrvena (IR) apsorpcijska spektroskopija, spektrometrija masa (MS), nuklearna magnetska rezonancija (NMR), difrakcija rendgenskih zraka na kristalima i dr.