Идентификация индивидуальных веществ

 

После определения класса неизвестного вещества проводят его идентификацию с помощью специфических реакций и физических констант: для жидких веществ - т. кип. и показатель преломления, для кристаллических - температура плавления.

Идентификация кислот

Муравьиная кислота Н-СООН открывается по способности легко окисляться с образованием СО₂ и Н₂О, так как в отличие от других карбоновых кислот ее можно рассматривать как альдегидо-кислоту. В пробирку помещают 5 капель кислоты, прибавляют 5 капель 20%-ной Н₂SO₄ (30) и 3 капли 1%-ного раствора KMnO₄ (3). Пробирку наклонно закрепляют в штативе и присоединяют газообразную трубку, конец которой должен быть погружен в баритовую воду (34), которая налита в другую пробирку. Смесь осторожно нагревают до кипения. При положительной пробе в первой пробирке быстро исчезает фиолетовая окраска перманганата калия, а во второй - наблюдается выпадение осадка (какого?).

Уксусная, пропионовая, масляная кислоты. устойчивы к действию окислителей, представляют собой бесцветные хорошо растворимые в воде жидкости, идентифицируются по физическим константам.

Трихлоруксусная кислота - бесцветная жидкость, хорошо растворимая в воде, по кислотности сравнима с соляной кислотой, поэтому ее водный раствор имеет низкие значения рН в отличие от уксусной и других карбоновых кислот. Наличие хлора доказывают с помощью пробы Бейльштейна (опыт 1.3).

Щавелевая и малоновая кислоты. Представляют собой белые кристаллические вещества, растворимые в воде, по кислотности значительно сильнее уксусной кислоты. Идентифицируют их по отношению к нагреванию:

НООС-СООН ¾® СО₂­ + Н-СООН ¾®Н₂О + СО­

НООС-СН₂-СООН ¾® СО₂­+ СН₃-СООН

СО₂+ Ba(OH)₂ ¾® ВаСО₃¯ + Н₂О

Примерно 1 г кристаллов кислоты помещают в пробирку с газоотводной трубкой, конец которой опущен в другую пробирку с 1-3 мл баритовой воды (34). Первую пробирку нагревают, выделение углекислого газа обнаруживают по выпадению осадка (какого?). Трубку вынимают из жидкости и у ее отверстия пробуют поджечь выделяющийся газ. Если наряду с диоксидом углерода выделяется СО, то наблюдается характерное голубое пламя, в противном случае газ не горит.

Винная (d,l) кислота. Представляет собой белое кристаллическое вещество, растворимое в воде, содержит наряду с карбоксильными группами вицинальную диольную группировку, поэтому дает положительную пробу с гидрокисдом меди (II) на гликоли (опыт 2.4.1).

Бензойная и фталевая кислоты. Представляют собой белые кристаллические вещества, мало растворимые в воде, являются ароматическими, что можно обнаружить пробой на свечение пламени по большому количеству копоти (см. опыт 1.3). Различить их можно по отношению к нагреванию. В сухую пробирку помещают 0,2 г кислоты и нагревают над пламенем горелки, держа пробирку горизонтально. Обе кислоты при нагревании возгоняются, а в холодной зоне пробирки наблюдается появление белых кристаллов. При этом бензойная кислота не разлагается, а фталевая кислота легко теряет воду с образованием фталевого ангидрида, который можно отличить от кислоты по хорошей растворимости в толуоле(14).

Коричная кислота идентифицируется путем открытия ароматического кольца (опыт 1.5) и двойной связи (опыты 1.4.1, 1.4.2).

Ацетилсалициловая кислота - белое кристаллическое вещество, мало растворимое в воде. Содержит сложноэфирную группировку наряду с СООН, поэтому дает положительную пробу с гидрокарбонатом натрия (опыт 2.1.2) и в реакции омыления с гидроксидом натрия (опыт 2.5). Для подтверждения результата опыт 2.5 повторяют, при этом образуется фенолокислота, в которой фенольный гидроксил открывают с помощью опытов2.2.

Идентификация фенолокислот. 2-гидроксибензойная (салициловая), 4-гидроксибензойная, 3,4,5-тригидроксибензойная (галловая) кислоты являются фенолокислотами и дают положительные пробы на СООН-группу в опытах 2.1.1, 2.1.2 и на фенольный гидроксил в опытах 2.2.

Эти кислоты идентифицируют по физическим константам, кроме того галловую кислоту открывают по способности легко окисляеться кислородом воздуха, особенно в щелочной среде:

В пробирке растворяют 0,1 г вещества в 1 мл 5%-ного NaOH (6) и полученный раствор оставляют стоять. При наличии галловой кислоты окраска постепенно изменяется, начиная с верхнего слоя.

2. Идентификация фенолов возможна с помощью качественных реакций с бромной водой (опыт 2.2.2) и хлоридом железа (III) (опыт 2.2.1). Результаты опытов сравнивают с данными табл. 2. 8.