C6H5-CHO + O2® C6H5-CO-O-OH
Ortaya çıkan perbenzoik asit, ikinci benzoaldehit molekülünü benzoik aside oksitler:
C6H5-CHO + C6H5-CO-O-OH® 2C6H5-COOH
Deney No. 34. Benzoaldehitin potasyum permanganat ile oksidasyonu
Reaktifler:
Benzoaldehit
Potasyum permanganat çözeltisi
Etanol
İşin ilerlemesi:
Bir test tüpüne ~3 damla benzaldehit konulur, ~2 ml potasyum permanganat çözeltisi ilave edilir ve su banyosunda çalkalanarak aldehit kokusu kayboluncaya kadar ısıtılır. Çözeltinin rengi değişmiyorsa birkaç damla alkolle renk yok edilir. Çözelti soğutulur. Benzoik asit kristalleri düşüyor:
C6H5-CHO + [O]® C6H5-COOH
Deney No. 35. Benzaldehitin oksidasyon-redüksiyon reaksiyonu (Cannizzaro reaksiyonu)
Reaktifler:
Benzoaldehit
Potasyum hidroksitin alkol çözeltisi
İşin ilerlemesi:
Bir test tüpündeki ~1 ml benzoaldehit içerisine ~5 ml %10'luk alkol potasyum hidroksit çözeltisi ekleyin ve kuvvetlice çalkalayın. Bu ısı üretir ve sıvıyı katılaştırır.
Benzoaldehitin alkali varlığında redoks reaksiyonu aşağıdaki şemaya göre ilerler:
2C 6 H5 -CHO + KOH® C 6 H 5 -COOK + C 6 H 5 -CH2 -OH
Benzoik asidin potasyum tuzu (benzoaldehitin oksidasyon ürünü) ve benzil alkol (benzoaldehitin indirgeme ürünü) oluşur.
Ortaya çıkan kristaller filtrelenir ve minimum miktarda su içerisinde çözülür. Çözeltiye ~1 ml %10'luk hidroklorik asit çözeltisi eklendiğinde serbest benzoik asit çöker:
C 6 H 5 -COOK + HCl ® C 6 H 5 -COOH¯ + KCl
Benzil alkol, benzoik asidin potasyum tuzunun kristallerinin ayrılmasından sonra kalan çözeltinin içindedir (çözelti benzil alkol kokusuna sahiptir).
VII. KARBOKSİLİK ASİTLER VE TÜREVLERİ
Deney No. 36. Formik asidin oksidasyonu
Reaktifler:
Formik asit
%10 sülfürik asit çözeltisi
Potasyum permanganat çözeltisi
Barit veya kireç suyu
İşin ilerlemesi:
Gaz çıkış tüpü olan bir test tüpüne ~0,5-1 ml formik asit, ~1 ml %10 sülfürik asit çözeltisi ve ~4-5 ml potasyum permanganat çözeltisi dökülür. Gaz çıkış tüpü, kireç veya barit su çözeltisi içeren bir test tüpüne daldırılır. Reaksiyon karışımı, düzgün kaynamayı sağlamak için test tüpüne kaynar taşlar yerleştirilerek dikkatlice ısıtılır. Çözelti önce kahverengiye döner, sonra rengi değişir ve ayrılır. karbondioksit:
5H-COOH + 2KMnO4 + 3H2SO4® 5HO-CO-OH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
HO-CO-OH ® CO 2 + H 2 O
Deney No. 37. Gümüş hidroksitin amonyak çözeltisinin formik asitle indirgenmesi
Reaktifler:
Gümüş hidroksitin amonyak çözeltisi (Tollens reaktifi)
Formik asit
Formik asidin amonyak çözeltisi ile etkileşimigümüş hidroksit(gümüş ayna reaksiyonu). Formik asit molekülü HCOOH bir aldehit grubu içerir, bu nedenle aldehitlerin karakteristik reaksiyonları, örneğin gümüş ayna reaksiyonu ile çözelti içinde açılabilir.
Bir test tüpünde argentum (I) hidroksitin amonyak çözeltisi hazırlanır. Bunu yapmak için, 1-2 ml% 1 argentum (I) nitrat çözeltisine 1-2 damla% 10'luk sodyum hidroksit çözeltisi ekleyin, elde edilen argentum (I) oksit çökeltisi damla damla 5 eklenerek çözülür. % amonyak çözeltisi. Elde edilen berrak çözeltiye 0,5 ml formik asit ilave edilir. Reaksiyon karışımını içeren test tüpü, bir su banyosunda birkaç dakika ısıtılır (banyodaki su sıcaklığı 60 0 -70 0 C'dir). Metalik gümüş, test tüpünün duvarlarında ayna kaplaması veya koyu renkli bir çökelti şeklinde salınır.
HCOOH+2Ag[(NH3)2 ]OH → CO2 + H2O+2Ag+ 4NH3
B) Formik asidin potasyum permanganat ile oksidasyonu. Yaklaşık 0,5 g formik asit veya bunun tuzu, 0,5 ml %10'luk sülfat asit çözeltisi ve 1 ml %5'lik potasyum permanganat çözeltisi bir test tüpüne yerleştirilir. Test tüpü, ucu 2 ml kireç (veya barit) su içeren başka bir test tüpüne indirilen, gaz çıkış tüplü bir tıpa ile kapatılır ve reaksiyon karışımı ısıtılır.
5HCOOH+2KMnO 4 +3H 2 SO 4 → 5CO 2 +8H 2 O+K 2 SO 4 +2MnSO 4
V) Formik asidin ısıtıldığında ayrışmasıkonsantre sülfürik asit. (Zanaat!) Kuru bir test tüpüne 1 ml formik asit veya 1 g tuzu ve 1 ml konsantre sülfat asidi ekleyin. Test tüpü, gaz çıkış tüpü olan bir tıpa ile kapatılır ve dikkatlice ısıtılır. Formik asit ayrışarak karbon (II) oksit ve su oluşturur. Gaz çıkış borusunun açıklığında karbon (II) oksit ateşlenir. Alevin doğasına dikkat edin.
Çalışmayı bitirdikten sonra, zehirli karbon monoksit salınımını durdurmak için reaksiyon karışımını içeren test tüpü soğutulmalıdır.
Deneyim 12. Stearik ve oleik asitlerin alkali ile etkileşimi.
Kuru bir test tüpünde, yaklaşık 0,5 g stearini dietil eter içinde çözün (ısıtmadan) ve 2 damla %1 alkol fenolftalein çözeltisi ekleyin. Daha sonra damla damla %10'luk sodyum hidroksit çözeltisi eklenir. Başlangıçta görünen kırmızı renk, çalkalandığında kaybolur.
Stearik asidin sodyum hidroksit ile reaksiyonunun denklemini yazın. (Stearin, stearik ve palmitik asitlerin bir karışımıdır.)
C 17 H 35 COOH+NaOH→ C 17 H 35 COONa+H 2 O
sodyum stearat
0,5 ml oleik asit kullanarak deneyi tekrarlayın
C 17 H 33 COOH+NaOH→C 17 H 33 COONa+H 2 O
sodyum oleat
Deneyim13. Oleik asidin brom suyuna ve potasyum permanganat çözeltisine oranı.
A) Oleik asidin bromlu su ile reaksiyonu Bir test tüpüne 2 ml su dökülür ve yaklaşık 0,5 g oleik asit eklenir. Karışım kuvvetlice çalkalanır.
B) Oleik asidin potasyum permanganat ile oksidasyonu. 1 ml %5'lik potasyum permanganat çözeltisi, 1 ml %10'luk sodyum karbonat çözeltisi ve 0,5 ml oleik asit bir test tüpüne konur. Karışım kuvvetlice karıştırılır. Reaksiyon karışımında meydana gelen değişiklikleri not edin.
Deneyim 14. Benzoik asidin süblimleşmesi.
Küçük miktarlardaki benzoik asidin süblimleşmesi, çapı kabın çapından biraz daha küçük olan konik bir huninin geniş ucuyla kapatılan porselen bir kapta gerçekleştirilir (bkz. Şekil 1).
Huninin ağzı, tripodun ayağına sabitlenir ve pamuk yünü ile sıkıca kaplanır ve süblimatın bardağa geri düşmesini önlemek için, içinde birkaç delik bulunan yuvarlak bir filtre kağıdı parçasıyla kaplanır. Küçük benzoik asit kristalleri (t pl = 122.4 0 C; t pl'nin altındaki süblimler) içeren porselen bir kap, küçük bir alevli gaz ocağında (bir asbest ağı üzerinde) dikkatlice yavaşça ısıtılır. Üst huniyi soğuk suyla nemlendirilmiş bir parça filtre kağıdı uygulayarak soğutabilirsiniz. Süblimleşme durduktan sonra (15 - 20 dakika sonra) süblimasyon bir spatula yardımıyla dikkatlice bir şişeye aktarılır.
Not.İşi gerçekleştirmek için benzoik asit kumla kirlenebilir.
İçinde emülsiyonun oluştuğu test tüpü bir geri akış tıpası ile kapatılır, kaynamaya başlayıncaya kadar bir su banyosunda ısıtılır ve çalkalanır. Yağın çözünürlüğü ısıtmayla artar mı?
Deney tekrarlanır, ancak organik çözücülerle test tüplerine ayçiçek yağı yerine az miktarda hayvansal yağ (domuz eti, sığır eti veya kuzu yağı) eklenir.
B) Brom ile reaksiyona girerek yağın doymamışlık derecesinin belirlenmesisu. (Zanaat!) Bir test tüpüne 0,5 ml ayçiçek yağı ve 3 ml bromlu su dökülür. Tüpün içeriği kuvvetlice çalkalanır. Bromlu suya ne olur?
V) Bitkisel yağın sulu bir potasyum çözeltisi ile etkileşimipermanganat (E.E. Wagner reaksiyonu). Test tüpüne yaklaşık 0,5 ml dökülür. ayçiçek yağı, 1 ml %10 sodyum karbonat çözeltisi ve 1 ml %2 potasyum permanganat çözeltisi. Test tüpünün içeriğini kuvvetlice çalkalayın. Potasyum permanganatın mor rengi kaybolur.
Bromlu suyun renginin değişmesi ve sulu bir potasyum permanganat çözeltisi ile reaksiyon, bir organik maddenin molekülünde çoklu bağın (doymamışlık) varlığına verilen niteliksel reaksiyonlardır.
G) Yağın alkollü bir sodyum hidroksit çözeltisi ile sabunlaştırılması 1,5 - 2 g katı yağ, 50 - 100 ml kapasiteli konik bir şişeye konur ve 6 ml% 15'lik alkol sodyum hidroksit çözeltisi eklenir. Şişe, hava soğutuculu bir tıpa ile kapatılır, reaksiyon karışımı karıştırılır ve şişe, bir su banyosunda çalkalanarak 10 - 12 dakika ısıtılır (banyodaki su sıcaklığı yaklaşık 80 0 C'dir). Reaksiyonun sonunu belirlemek için, 2-3 ml sıcak damıtılmış suya birkaç damla hidrolizat dökülür: eğer hidrolizat, yağ damlaları bırakmadan tamamen çözülürse, reaksiyonun tamamlanmış olduğu düşünülebilir. Sabunlaştırma tamamlandıktan sonra sabun, 6 - 7 ml sıcak doymuş sodyum klorür çözeltisi ilave edilerek hidrolizattan tuzlanır. Açığa çıkan sabun yüzeye doğru yüzerek çözeltinin yüzeyinde bir tabaka oluşturur. Karışım çökeldikten sonra soğuk su ile soğutulur ve sertleşen sabun ayrılır.
Örnek olarak tristearin kullanan sürecin kimyası:
Deneyim 17. Sabun ve sentetik deterjanların özelliklerinin karşılaştırılması
A) Fenolftalein ile ilişkisi. Bir test tüpüne 2-3 ml% 1'lik çamaşır sabunu çözeltisi ve diğerine aynı miktarda% 1'lik sentetik çamaşır tozu çözeltisi dökün. Her iki test tüpüne 2-3 damla fenolftalein çözeltisi ekleyin. Bu deterjanlar alkaliye duyarlı kumaşları yıkamak için kullanılabilir mi?
B) Asitlerle ilişkisi. Test tüplerindeki sabun ve çamaşır tozu çözeltilerine birkaç damla %10'luk asit çözeltisi (klorür veya sülfat) ekleyin. Çalkalandığında köpük oluşuyor mu? Test edilen ürünlerin temizleme özellikleri muhafaza ediliyor mu? asidik ortam?
C 17 H 35 COONa+HCl→C 17 H 35 COOH↓+NaCl
V) Davranışİlekalsiyum klorür. Test tüplerindeki sabun ve çamaşır tozu çözeltilerine 0,5 ml %10 kalsiyum klorür çözeltisi ekleyin. Test tüplerinin içeriğini çalkalayın. Bu köpük oluşturur mu? Bu deterjanlar sert sularda kullanılabilir mi?
C 17 H 35 COONa+CaCl 2 →Ca(C 17 H 35 COO) 2 ↓+2NaCl
Deneyim 18 . Glikozun argentum (I) oksidin amonyak çözeltisi ile etkileşimi (gümüş ayna reaksiyonu).
0,5 ml %1'lik argentum(I) nitrat çözeltisi, 1 ml %10'luk sodyum hidroksit çözeltisi bir test tüpüne dökülür ve elde edilen argentum(I) hidroksit çökeltisi oluşana kadar %5'lik amonyak çözeltisi damla damla ilave edilir. çözülür. Daha sonra 1 ml %1'lik glikoz çözeltisi ekleyin ve test tüpünün içeriğini 70 0 - 80 0 C'deki bir su banyosunda 5 - 10 dakika ısıtın. Test tüpünün duvarlarında metalik gümüş şu şekilde salınır: bir ayna kaplaması. Isıtma sırasında test tüpleri çalkalanmamalıdır, aksi takdirde test tüplerinin duvarlarında metalik gümüş salınmayacak, koyu renkli bir çökelti şeklinde salınacaktır. İyi bir ayna elde etmek için önce test tüplerinde %10'luk sodyum hidroksit çözeltisi kaynatılır, ardından damıtılmış su ile durulanır.
Bir test tüpüne 3 ml %1 sakaroz çözeltisi dökülür ve 1 ml %10 sülfürik asit çözeltisi eklenir. Elde edilen çözelti 5 dakika kaynatılır, daha sonra soğutulur ve kuru sodyum bikarbonat ile nötralize edilir, karıştırılarak küçük porsiyonlar halinde eklenir (dikkatli olun, sıvı, açığa çıkan karbon monoksitten (IY) köpüklenir). Nötralizasyondan sonra (CO2 oluşumu durduğunda), eşit hacimde Fehling reaktifi eklenir ve sıvının üst kısmı kaynamaya başlayana kadar ısıtılır.
Reaksiyon karışımının rengi değişiyor mu?
Başka bir test tüpünde, 1,5 ml %1 sakaroz çözeltisinin eşit hacimde Fehling reaktifi ile karışımı ısıtılır. Deneyin sonuçları karşılaştırıldı - sükrozun hidrolizden önce ve hidrolizden sonra Fehling reaktifi ile reaksiyonu.
C 12 H 22 Ö 11 + H 2 Ö C 6 H 12 Ö 6 + C 6 H 12 Ö 6
glikoz fruktoz
Not. Bir okul laboratuvarında Fehling reaktifi, bakır (ΙΙ)hidroksit ile değiştirilebilir.
Deney 20. Selülozun hidrolizi.
50-100 ml kapasiteli kuru konik bir şişeye çok ince doğranmış bir miktar filtre kağıdı (selüloz) koyun ve bunları konsantre sülfat asitle nemlendirin. Kağıt tamamen yok olana ve renksiz, viskoz bir çözelti oluşana kadar şişenin içeriğini bir cam çubukla iyice karıştırın. Bundan sonra, üzerine küçük porsiyonlar halinde (dikkatlice!) 15-20 ml su eklenir, şişe bir hava geri akış yoğunlaştırıcısına bağlanır ve reaksiyon karışımı periyodik olarak karıştırılarak 20-30 dakika kaynatılır. Hidroliz tamamlandıktan sonra 2-3 ml sıvı dökülür, kuru sodyum karbonat ile nötralize edilir, küçük porsiyonlar halinde (sıvı köpükler) eklenir ve Fehling reaktifi veya cuprum (ΙΙ) ile reaksiyona sokularak indirgeyici şekerlerin varlığı tespit edilir. ) hidroksit.
(C 6 H 10 O 5)n+nH2 O→nC 6 H 12 O 6
Selüloz glikozu
Deney 21. Glikozun cuprum (ΙΙ) hidroksit ile etkileşimi.
a) 2 ml %1'lik glukoz çözeltisi ve 1 ml %10'luk sodyum hidroksit bir test tüpüne konulur. Elde edilen karışıma 1-2 damla %5'lik cuprum (ΙΙ) sülfat çözeltisi ekleyin ve test tüpünün içeriğini çalkalayın. Başlangıçta oluşan mavimsi cuprum (II) hidroksit çökeltisi anında çözülür ve sonuçta mavi şeffaf bir cuprum (II) sakkarat çözeltisi elde edilir. Sürecin kimyası (basitleştirilmiş): - 
b) Deney tüpünün içeriği, çözeltinin yalnızca üst kısmı ısıtılacak ve alt kısmı ısıtılmadan (kontrol için) kalacak şekilde test tüpü eğik tutularak bir brülör alevi üzerinde ısıtılır. Kaynamaya kadar hafifçe ısıtıldığında mavi çözeltinin ısıtılmış kısmı, bakır (I) hidroksit oluşumu nedeniyle turuncu-sarıya döner. Daha uzun süre ısıtıldığında bakır(I)oksit çökeltisi oluşabilir.
Deneyim 22. Sükrozun metal hidroksitlerle etkileşimi. A) Alkali bir ortamda bakır (ΙΙ) hidroksit) ile reaksiyon. Bir test tüpünde 1,5 ml %1 sakaroz çözeltisi ile 1,5 ml %10 sodyum hidroksit çözeltisini karıştırın. Daha sonra damla damla %5'lik bakır (ΙΙ) sülfat çözeltisi eklenir. Başlangıçta oluşan soluk mavi cuprum (ΙΙ) hidroksit çökeltisi, çalkalandığında çözünür ve karmaşık cuprum (ΙΙ) sakkaratın oluşumu nedeniyle çözelti mavi-mor bir renk alır.
B) Kalsiyum sakkaratın elde edilmesi. Küçük bir bardakta (25 - 50 ml), 5 - 7 ml %20'lik sakaroz çözeltisini dökün ve karıştırarak taze hazırlanmış kireç sütünü damla damla ekleyin. Kalsiyum hidroksit sakaroz çözeltisinde çözünür. Sükrozun çözünür kalsiyum sakkaratlar üretme yeteneği, endüstride şekeri şeker pancarından izole ederken saflaştırmak için kullanılır. V) Spesifik renk reaksiyonları.İki test tüpüne 2-5 ml %10 sakaroz çözeltisi ve 1 ml %5 sodyum hidroksit çözeltisi dökülür. Daha sonra bir test tüpüne birkaç damla ekleyin 5- yüzde kobalt (ΙΙ) sülfat çözeltisi, diğerinde - birkaç damla 5- nikel (ΙΙ) sülfatın yüzde çözeltisi. Kobalt tuzu içeren bir test tüpünde menekşe rengi, nikel tuzu içeren bir test tüpünde ise yeşil bir renk belirir, Deney 23. Nişastanın iyot ile etkileşimi. Bir test tüpüne 1 ml %1'lik nişasta macunu çözeltisi dökülür ve ardından suyla çok seyreltilmiş potasyum iyodür içindeki birkaç damla iyot eklenir. Test tüpünün içeriği renklidir mavi. Ortaya çıkan koyu mavi sıvı kaynama noktasına kadar ısıtılır. Renk kaybolur ancak soğuduktan sonra tekrar görünür. Nişasta heterojen bir bileşiktir. Amiloz (%20) ve amilopektin (%80) olmak üzere iki polisakkaritin karışımıdır. Amiloz çözünür ılık su ve iyotla mavi renk verir. Amiloz, vida veya sarmal yapıya sahip, hemen hemen dallanmamış glikoz kalıntıları zincirlerinden oluşur (vida başına yaklaşık 6 glikoz kalıntısı). Sarmalın içinde, içine iyot moleküllerinin yerleştirildiği ve renkli kompleksler oluşturan yaklaşık 5 mikron çapında serbest bir kanal kalır. Isıtıldığında bu kompleksler yok edilir. Amilopektin ılık suda çözünmez ve şişerek bir nişasta macunu oluşturur. Dallanmış glikoz kalıntıları zincirlerinden oluşur. İyotlu amilopektin, iyot moleküllerinin yan zincirlerin yüzeyine adsorbsiyonu nedeniyle kırmızımsı-mor bir renk verir. Deneyim 24. Nişastanın hidrolizi. A) Nişastanın asit hidrolizi. 50 ml'lik konik bir şişeye 20 - 25 ml %1'lik nişasta ezmesi ve 3 - 5 ml %10'luk sülfat asit çözeltisi dökülür. Potasyum iyodür (açık sarı) içindeki çok seyreltik iyot çözeltisinin 1 ml'si 7 - 8 test tüpüne dökülür, test tüpleri bir standa yerleştirilir. Birinci test tüpüne deney için hazırlanan nişasta çözeltisinden 1-3 damla ekleyin. Ortaya çıkan renk not edilir. Daha sonra şişe bir asbest ızgarası üzerinde küçük bir brülör aleviyle ısıtılır. Kaynamaya başladıktan 30 saniye sonra, bir pipetle çözeltinin ikinci bir numunesi alınır, bu numune, içinde iyot çözeltisi bulunan ikinci bir test tüpüne eklenir ve çalkalandıktan sonra çözeltinin rengi not edilir. Daha sonra her 30 saniyede bir çözeltiden örnekler alınır ve iyot çözeltisi içeren sonraki test tüplerine eklenir. İyotla reaksiyona girdikten sonra çözeltilerin renginde kademeli bir değişiklik olduğuna dikkat edin. Renk değişimi aşağıdaki sırayla gerçekleşir; tabloya bakın.
Reaksiyon karışımının iyot ile renk vermesi durduktan sonra karışım 2-3 dakika daha kaynatılır, daha sonra soğutulur ve yüzde 10'luk sodyum hidroksit çözeltisi ile nötralize edilir ve ortam alkali hale gelinceye kadar damla damla ilave edilir (görünüm fenolftalein indikatör kağıdı üzerinde pembe renk). Alkali çözeltinin bir kısmı bir test tüpüne dökülür, eşit hacimde Fehling reaktifi veya taze hazırlanmış bakır (ΙΙ) hidroksit süspansiyonu ile karıştırılır ve sıvının üst kısmı kaynamaya başlayana kadar ısıtılır.
(
Çözünür
Dekstrinler
C 6 H 10 O 5)n (C 6 H 10 O 5)x (C 6 H 10 O 5)y
maltoz
n/2 C 12 H 22 O 11 nC 6 H 12 O 6
B) Nişastanın enzimatik hidrolizi.
Küçük bir parça siyah ekmeği iyice çiğneyin ve bir test tüpüne koyun. İçine birkaç damla yüzde 5'lik cuprum (ΙΙ) sülfat çözeltisi ve 05 - 1 ml yüzde 10'luk sodyum hidroksit çözeltisi ekleyin. Test tüpü içindekilerle birlikte ısıtılır. 3. Azot içeren organik maddelerin üretimi ve özelliklerinin incelenmesine yönelik gösteri deneyleri tekniği ve metodolojisi.
Ekipman: beherler, cam çubuk, test tüpleri, Wurtz şişesi, damlatma hunisi, beher, cam gaz çıkış tüpleri, lastik bağlantı tüpleri, kıymık.
Reaktifler: anilin, metilamin, turnusol ve fenolftalein çözeltileri, konsantre klorür asit, sodyum hidroksit çözeltisi (%10), ağartıcı çözelti, konsantre sülfat asit, konsantre nitrat asit, yumurta akı, çözelti bakır sülfat, plumbum (ΙΙ) asetat, fenol çözeltisi, formalin.
Deneyim 1.
Metilaminin hazırlanması. 100-150 ml hacimli bir Wurtz şişesine 5-7 g metilamin klorür ekleyin ve içine bir damlatma hunisi yerleştirilmiş bir tıpa ile kapatın. Gaz çıkış borusunu lastik bir boru ile cam uca bağlayın ve bir bardak suya indirin. Huniden damla damla potasyum hidroksit çözeltisi (%50) ekleyin. Karışımı şişede dikkatlice ısıtın. Tuz ayrışır ve amonyak kokusuna benzeyen karakteristik kokusuyla kolaylıkla tanınan metilamin açığa çıkar. Metilamin camın dibinde bir su tabakası altında toplanır: + Cl - +KOH → H 3 C – NH 2 +KCl+H 2 O
Deneyim 2. Metilaminin yanması.
Metilamin havada renksiz bir alevle yanar. Önceki deneyde anlatılan cihazın gaz çıkış borusundaki deliğe yanan bir kıymık uygulayın ve metilaminin yanmasını gözlemleyin: 4H 3 C – NH 2 +9O 2 → 4CO 2 +10 H 2 O+2N 2 Deneyim 3.
Metilaminin göstergelerle ilişkisi. Elde edilen metilamini su ve indikatörlerden biriyle dolu bir test tüpüne geçirin. Turnusol maviye döner ve fenolftalein kırmızıya döner: H 3 C – NH 2 + H – OH → OH Bu, metilaminin temel özelliklerini gösterir.
Deneyim 4.
Metilamin ile tuzların oluşumu.
a) Konsantre klorür asitle nemlendirilmiş bir cam çubuk, metilamin gazının salındığı deney tüpünün ağzına getiriliyor. Asa sisle örtülmüştür.
H3C – NH2 +HCl → + Cl -
b) İki test tüpüne 1 - 2 ml dökülür: birine -% 3'lük bir ferum (III) klorür çözeltisi, diğerine -% 5'lik bir cuprum (ΙΙ) sülfat çözeltisi. Metilamin gazı her test tüpüne geçirilir. Ferum (III) klorür çözeltisi içeren bir test tüpünde kahverengi bir çökelti çöker ve kurum (III) sülfat çözeltisi içeren bir test tüpünde başlangıçta oluşan mavi çökelti, parlak mavi renkli karmaşık bir tuz oluşturmak üzere çözünür. . Proseslerin kimyası: 3 + OH - +FeCl 3 → Fe(OH)↓+3 + Cl - 5 2 + OH - +CuSO 4 →Cu(OH) 2 ↓+ + SO 4 - 4 + OH - + Cu(OH) 2 →(OH) 2 +4H 2 O Deneyim 5
. Anilinin klorür asitle reaksiyonu. Bir test tüpünde
Deneyim 7. Kumaşın anilin boya ile boyanması. Yün boyama Ve asit boyaları ile ipek. 0,1 g metil portakalı 50 ml suda eritin. Çözelti 2 bardağa dökülür. Bunlardan birine 5 ml 4N sülfat asit çözeltisi eklenir. Daha sonra her iki bardağa da beyaz yün (veya ipek) kumaş parçaları batırılır. Doku içeren çözeltiler 5 dakika kaynatılır. Daha sonra kumaş çıkarılır, suyla yıkanır, sıkılır ve havada kurutularak cam çubuklara asılır. Kumaş parçalarının renk yoğunluğu farkına dikkat edin. Ortamın asitliği kumaşın boyama sürecini nasıl etkiler?
Deneyim 8. Amino asit çözeltilerinde fonksiyonel grupların varlığının kanıtı. a) Karboksil grubunun tespiti. Fenolftalein ile pembeye boyanmış yüzde 0,2'lik sodyum hidroksit çözeltisinin 1 ml'sine, karışımın rengi değişene kadar damla damla yüzde 1'lik aminoasetat asit (glisin) çözeltisi ekleyin: HOOC – CH2 – NH2 + NaOH → NaOOC – CH2 – NH2 + H20 b) Amino grubunun tespiti. Congo indikatörüyle (asidik ortam) mavi renkte olan yüzde 0,2'lik klorür asit çözeltisinin 1 ml'sine, karışımın rengi pembeye (nötr ortam) dönüşene kadar damla damla yüzde 1'lik glisin çözeltisi ekleyin:
HOOC – CH2 – NH2 +HCl → Cl -
Deneyim 9. Amino asitlerin göstergeler üzerindeki etkisi.
Test tüpüne 0,3 g glisin ekleyin ve 3 ml su ekleyin. Çözeltiyi üç test tüpüne dökün. Birinci test tüpüne 1-2 damla metil oranj, ikinci tüpe aynı miktarda fenolftalein solüsyonu, üçüncü test tüpüne ise turnusol solüsyonu ekleyin. Göstergelerin rengi değişmez; bu, glisin molekülünde karşılıklı olarak nötralize edilen asidik (-COOH) ve bazik (-NH2) grupların varlığıyla açıklanır. Deneyim 10.
Protein çökelmesi.
a) Bakır sülfat ve plumbum (ΙΙ) asetatın çözeltilerini protein çözeltisiyle birlikte iki test tüpüne damla damla ekleyin. Aşırı tuz çözeltilerinde çözünen topaklanma çökeltileri oluşur.. Proteinlerin renk reaksiyonları.
a) Ksantoprotein reaksiyonu. 1 ml proteine 5-6 damla konsantre nitrat asit ekleyin. Isıtıldığında çözelti ve çökelti parlak sarıya döner. b) Biüre reaksiyonu. 1 - 2 ml protein çözeltisine aynı miktarda seyreltilmiş bakır sülfat çözeltisi ekleyin. Sıvı kırmızı-mor renge döner. Biüre reaksiyonu, bir protein molekülündeki bir peptid bağının tanımlanmasını mümkün kılar. Ksantoprotein reaksiyonu yalnızca protein molekülleri aromatik amino asit kalıntıları (fenilalanin, tirozin, triptofan) içeriyorsa meydana gelir. Deneyim 12.Üre ile reaksiyonlar. 0,5 A)
B) Ürenin sudaki çözünürlüğü. Bir test tüpüne yerleştirin
g kristal üre ve üre tamamen eriyene kadar yavaş yavaş su ekleyin. Elde edilen çözeltiden bir damla kırmızı ve mavi turnusol kağıdına uygulanır. Sulu bir üre çözeltisi hangi reaksiyona (asidik, nötr veya alkalin) sahiptir? Sulu çözeltide üre iki tautomerik formda oluşur:
Ürenin hidrolizi. 
Tüm asit amidler gibi üre de asidik ve alkali ortamlarda kolayca hidrolize olur. Bir test tüpüne 1 ml %20 üre çözeltisi dökün ve 2 ml berrak barit suyu ekleyin. Çözelti, test tüpünde baryum karbonat çökeltisi görünene kadar kaynatılır. Bir test tüpünden salınan amonyak, ıslak turnusol kağıdının maviliğiyle tespit edilir.
H2N – C – NH2 +2H2O→2NH3 +[HO – C – OH]→CO2→H 2 O 0,2 Ba(OH)2 + C02 →BaCO3 ↓+ H2O c) Biüre oluşumu. Kuru bir test tüpünde ısıtılır
g üre. İlk önce üre erir (133 ° C'de), daha sonra daha fazla ısıtıldığında ayrışır ve amonyak açığa çıkar. Amonyak kokuyla tespit edilebilir (dikkatlice!)
ve test tüpünün ağzına getirilen ıslak kırmızı turnusol kağıdının maviliğiyle. Bir süre sonra test tüpündeki eriyik, ısıtmaya devam edilmesine rağmen katılaşıyor: Organik maddelerin fonksiyonel analizi. 1. Organik bileşiklerin kalitatif element analizi. Organik bileşiklerde Karbon dışında en yaygın elementler Hidrojen, Oksijen, Azot, halojenler, Kükürt, Fosfordur. Geleneksel kalitatif analitik yöntemler, organik bileşiklerin analizine uygulanamaz. Karbon, Azot, Kükürt ve diğer elementleri tespit etmek için organik madde, sodyum ile füzyon yoluyla yok edilir ve incelenen elementler, inorganik bileşiklere dönüştürülür. Örneğin, Karbon karbon (IU) okside, Hidrojen suya, Azot sodyum siyanüre, Kükürt sodyum sülfite, halojenler sodyum halojenürlere dönüşür. Daha sonra elementler analitik kimyanın geleneksel yöntemleri kullanılarak keşfedilir.
1. Cuprum(II) oksit maddesinin oksidasyonu ile Karbon ve Hidrojenin tespiti.
Organik maddede Karbon ve Hidrojenin eşzamanlı tespiti için cihaz:
1 – sakaroz ve bakır (II) oksit karışımı içeren kuru test tüpü;
2 – kireçli su içeren test tüpü;
4 – susuz bakır (ΙΙ) sülfat.
Organik maddede en yaygın, evrensel tespit yöntemi. karbon ve aynı zamanda hidrojen, bakır (II) oksidin oksidasyonudur. Bu durumda Karbon, karbon (IU) okside, Hidrojen ise suya dönüşür. 0,2'yi gaz çıkış tüpü olan kuru bir test tüpüne yerleştirin (Şekil 2). - 0,3 g sakaroz ve 1 - 2 g bakır (II) oksit tozu. Test tüpünün içeriği iyice karıştırılır, karışım üstüne bir bakır (II) oksit tabakası ile kaplanır. - Yaklaşık 1 g küçük bir parça pamuk yünü test tüpünün üst kısmına (tıpanın altına) yerleştirilir, bir miktar susuz bakır (II) sülfatla dökülür. Test tüpü, gaz çıkış borusu olan bir tıpa ile kapatılır ve durdurucuya doğru hafif bir eğimle tripod ayağına sabitlenir. Gaz çıkış tüpünün serbest ucunu kireç (veya barit) suyla dolu bir test tüpünün içine, tüp neredeyse sıvının yüzeyine değecek şekilde indiriyorum. İlk önce test tüpünün tamamı ısıtılır, ardından reaksiyon karışımını içeren kısım kuvvetli bir şekilde ısıtılır. Kireçli suya ne olduğuna dikkat edin. Cuprum (ΙΙ) sülfat neden renk değiştirir?
Süreç kimyası: C 12 H 22 O 11 +24CuO→12CO 2 +11H 2 O+24Cu
Ca(OH)2 +C02 →CaCO3 ↓+H2O
CuSO 4 +5H 2 O→CuSO 4 ∙ 5H 2 O
2. Beilstei örneği açık halojenler. Organik bir madde cuprum (II) oksit ile kalsine edildiğinde oksidasyon meydana gelir. Karbon, karbon(ІУ) okside, Hidrojene dönüştürülür - Halojenler (flor hariç) Cuprum ile alevi parlak yeşile boyayan uçucu halojenürler oluşturur. Reaksiyon çok hassastır. Bununla birlikte, azot içeren organik bileşiklerin (üre, piridin türevleri, kinolin vb.) kalsinasyonu sırasında oluşan siyanürler gibi diğer bazı bakır tuzlarının da alevi renklendirdiği unutulmamalıdır. Bakır tel tıpa tarafından tutulur ve diğer uç (halka), alevin rengi durana ve yüzeyde siyah bir bakır(II) oksit kaplaması oluşana kadar brülör alevinde kalsine edilir. Soğutulan döngü, bir test tüpüne dökülen kloroform ile nemlendirilir ve tekrar brülör alevine verilir. Önce alev parlar (Karbon yanar), ardından yoğun bir yeşil renk ortaya çıkar. 2Cu+O 2 →2CuO
2CH – Cl3 +5CuO→CuCl2 +4CuCl+2CO2 +H2O
Kloroform yerine halojen içermeyen bir madde (benzen, su, alkol) kullanılarak kontrol deneyi yapılmalıdır. Temizlemek için tel klorür asitle nemlendirilir ve kalsine edilir.
II. Fonksiyonel grupların açılması. Ön analize (fiziksel özellikler, element analizi) dayanarak, incelenen maddenin ait olduğu sınıfı yaklaşık olarak belirlemek mümkündür. Bu varsayımlar fonksiyonel gruplara verilen niteliksel yanıtlarla doğrulanmaktadır.
1. Çoklu karbon - karbon bağlarına kalitatif reaksiyonlar. a) bromin eklenmesi. Çift ve üçlü bağ içeren hidrokarbonlar kolayca brom ekler:
2-3 ml karbon tetraklorür veya kloroform içindeki 0,1 g (veya 0,1 ml) madde çözeltisine, aynı çözücü içindeki %5'lik bromin çözeltisini çalkalayarak damla damla ekleyin. Bromun renginin anında kaybolması, maddede çoklu bağın varlığını gösterir. Ancak brom çözeltisinin rengi de hareketli Hidrojen içeren bileşikler (fenoller, aromatik aminler, üçüncül hidrokarbonlar) nedeniyle bozulur. Bununla birlikte, varlığı ıslak mavi turnusol veya Kongo kağıdı kullanılarak kolayca tespit edilebilen hidrojen bromürün salınmasıyla bir ikame reaksiyonu meydana gelir. B) Potasyum permanganatla test edin. Zayıf alkali bir ortamda, potasyum permanganatın etkisi altında, çoklu bağın bölünmesiyle madde oksitlenir, çözeltinin rengi değişir ve topaklayıcı bir MnO2 çökeltisi oluşur. - manganez (IU) oksit. Su veya aseton içinde çözülmüş 0,1 g (veya 0,1 ml) maddeye, çalkalayarak damla damla% 1'lik bir potasyum permanganat çözeltisi ekleyin. Kızıl-mor renk hızla kaybolur ve kahverengi bir MnO2 çökeltisi belirir. Bununla birlikte, potasyum permanganat diğer sınıflardaki maddeleri oksitler: aldehitler, polihidrik alkoller, aromatik aminler. Bu durumda çözeltilerin rengi de bozulur ancak oksidasyon genellikle çok daha yavaş ilerler.
2. Aromatik sistemlerin tespiti. Aromatik bileşikler, alifatik bileşiklerin aksine kolaylıkla ikame reaksiyonlarına girebilir ve sıklıkla renkli bileşikler oluşturabilir. Bunun için tipik olarak nitrasyon ve alkilasyon reaksiyonları kullanılır. Aromatik bileşiklerin nitrasyonu. ('Dikkat! Çekiş!,) Nitrasyon, nitrik asit veya nitratlama karışımı ile gerçekleştirilir:
R – H + HNO 3 → RNO 2 + H 2 O
0,1 g (veya 0,1 ml) madde bir test tüpüne yerleştirilir ve sürekli çalkalanarak 3 ml nitratlama karışımı (1 kısım konsantre nitrat asit ve 1 kısım konsantre sülfat asit) yavaş yavaş eklenir. Test tüpü, geri akış yoğunlaştırıcısı görevi gören uzun cam tüplü bir tıpa ile kapatılır ve bir su banyosunda ısıtılır. 5 50 0 C'de dk. Karışım, 10 g kırılmış buz içeren bir bardağa dökülür. Bu, suda çözünmeyen ve orijinal maddeden farklı bir katı ürünün veya yağın çökelmesiyle sonuçlanırsa, aromatik bir sistemin varlığı varsayılabilir. 3. Alkollerin kalitatif reaksiyonları. Alkolleri analiz ederken, hem hidroksil grubundaki hareketli hidrojenin hem de tüm hidroksil grubunun ikame reaksiyonları kullanılır. a) Sodyum metali ile reaksiyon. Alkoller kolayca sodyumla reaksiyona girerek alkolde çözünen alkolatlar oluşturur:
2 R – OH + 2 Na → 2 RONa + H2
0,2 - 0,3 ml susuz test maddesi bir test tüpüne konulur ve darı tanesi büyüklüğünde küçük bir parça metalik sodyum dikkatlice eklenir. Sodyum çözündüğünde gazın salınması aktif hidrojenin varlığını gösterir. (Ancak bu reaksiyon asitler ve CH-asitlerle de verilebilir.) b) Bakır (II) hidroksit ile reaksiyon. Di-, tri- ve polihidrik alkollerde, monohidrik alkollerin aksine, taze hazırlanmış cuprum (II) hidroksit, karşılık gelen türevlerin (glikolatlar, gliseratlar) kompleks tuzlarının koyu mavi bir çözeltisini oluşturmak üzere çözünür. Bir test tüpüne birkaç damla dökülür (0,3 - 0,5 ml) %3'lük cuprum (ΙΙ) sülfat çözeltisi ve ardından 1 ml %10'luk sodyum hidroksit çözeltisi. Cuprum (ΙΙ) hidroksitin jelatinimsi mavi bir çökeltisi çöker. 0,1 g test maddesinin eklenmesiyle çökeltinin çözünmesi ve çözeltinin renginin koyu maviye değişmesi, bitişik karbon atomlarında yer alan hidroksil gruplarına sahip bir polihidrik alkolün varlığını doğrular.
4. Fenollerin kalitatif reaksiyonları. a) Ferum (III) klorür ile reaksiyon. Ferum (III) klorürlü fenoller yoğun renk verir karmaşık tuzlar. Genellikle koyu mavi veya mor bir renk görülür. Bazı fenoller, suda ve kloroformda daha belirgin, alkolde ise daha kötü olan yeşil veya kırmızı bir renk verir. 2 ml su veya kloroform içindeki test maddesinin birkaç kristali (veya 1 - 2 damla) bir test tüpüne yerleştirilir, ardından çalkalanarak 1 - 2 damla yüzde 3'lük ferum (III) klorür çözeltisi eklenir. Fenol varlığında yoğun mor veya mavi renk ortaya çıkar. Alkoldeki ferum (ΙΙΙ) klorürlü alifatik fenoller suya göre daha parlak bir renk verir ve fenoller kan kırmızısı bir renkle karakterize edilir. b) Bromlu su ile reaksiyon. Ücretsiz fenoller orto Ve çift Benzen halkasındaki pozisyonlar bromlu suyun rengini kolaylıkla giderir ve sonuçta 2,4,6-tribromofenol çökeltisi oluşur 
Az miktarda test maddesi 1 ml su ile çalkalanır, ardından damla damla bromlu su eklenir. Çözümün rengi bozulur Ve beyaz bir çökeltinin çökelmesi.
5. Aldehitlerin kalitatif reaksiyonları. Ketonlardan farklı olarak tüm aldehitler kolayca oksitlenir. Aldehitlerin keşfi, ancak ketonların keşfi bu özelliğe dayanmaktadır. a) Gümüş aynanın reaksiyonu. Tüm aldehitler, argentum (I) oksidin amonyak çözeltisiyle kolayca indirgenir. Ketonlar bu reaksiyonu vermez:
İyice yıkanmış bir test tüpünde 1 ml gümüş nitrat çözeltisini 1 ml seyreltik sodyum hidroksit çözeltisiyle karıştırın. Argentum (I) hidroksit çökeltisi, %25'lik bir amonyak çözeltisi eklenerek çözülür. Elde edilen çözeltiye, analiz edilen maddenin birkaç damla alkol çözeltisi eklenir. Test tüpü yerleştirilir su banyosu ve 50 0 - 60 0 C'ye ısıtılır. Test tüpünün duvarlarında parlak bir metalik gümüş kaplama açığa çıkarsa, bu, numunede bir aldehit grubunun varlığını gösterir. Bu reaksiyonun diğer kolayca oksitlenen bileşikler tarafından da verilebileceği belirtilmelidir: polihidrik fenoller, diketonlar, bazı aromatik aminler. b) Keçe sıvısıyla reaksiyon. Yağlı aldehitler, iki değerlikli bakırı tek değerlikli bakıra indirgeyebilir:
0,05 g madde ve 3 ml keçe sıvısı içeren bir test tüpü, kaynar su banyosunda 3-5 dakika ısıtılır. Sarı veya kırmızı bir cuprum(I) oksit çökeltisinin görünümü, bir aldehit grubunun varlığını doğrular. B. Asitlerin kalitatif reaksiyonları. a) Asitliğin belirlenmesi.
Karboksilik asitlerin sulu-alkollü çözeltileri turnusol, Kongo veya evrensel bir göstergeye karşı asidik reaksiyon gösterir. Test maddesinin sulu alkol çözeltisinden bir damla mavi ıslak turnusol, Kongo veya evrensel gösterge kağıdına uygulanır. Asit varlığında gösterge rengini değiştirir: turnusol pembeye, Kongo mavisine ve asitliğe bağlı olarak evrensel gösterge sarıdan turuncuya döner. Sülfonik asitlerin, nitrofenollerin ve
Karboksil grubu içermeyen hareketli "asidik" hidrojene sahip diğer bazı bileşikler de göstergenin renginde bir değişiklik verebilir. b) Sodyum bikarbonatla reaksiyon. Karboksilik asitler sodyum bikarbonat ile etkileşime girdiğinde karbon(IY) oksit açığa çıkar: 1 - 1,5 ml doymuş sodyum bikarbonat çözeltisi bir test tüpüne dökülür ve 0,1 - 0,2 ml test maddesinin sulu alkol çözeltisi ilave edilir . Karbon(IY) oksit kabarcıklarının salınması asitin varlığını gösterir.
7. RCOOH + NaHC03 → RCOONa + CO2 + H2O Aminlerin kalitatif reaksiyonları. Aminler asitlerde çözünür. Pek çok amin (özellikle alifatik seri) karakteristik bir kokuya sahiptir (ringa balığı, amonyak vb.). Aminlerin bazlığı. Alifatik aminler güçlü bazlar olarak kırmızı turnusol, fenolftalein ve evrensel gösterge kağıdı gibi göstergelerin rengini değiştirebilir. Gösterge kağıdına (turnusol, fenolftalein, evrensel gösterge kağıdı) test maddesinin sulu bir çözeltisinden bir damla uygulanır. İndikatörün rengindeki değişiklik aminlerin varlığını gösterir. Aminin yapısına bağlı olarak bazlığı geniş bir aralıkta değişir. Bu nedenle evrensel gösterge kağıdı kullanmak daha iyidir. 8.İki işlevli bileşiklerin (karbonhidratlar, amino asitler) yüksek kalitede tespiti için yukarıda açıklanan reaksiyon kompleksini kullanın.
Redoks reaksiyonlarında organik maddeler daha sıklıkla indirgeyici maddelerin özelliklerini sergilerler ve kendileri oksitlenir. Organik bileşiklerin oksidasyonunun kolaylığı, oksitleyici madde ile etkileşime girdiğinde elektronların varlığına bağlıdır. Organik bileşik moleküllerinde elektron yoğunluğunun artmasına neden olan bilinen tüm faktörler (örneğin, pozitif endüktif ve mezomerik etkiler), bunların oksitlenme yeteneklerini artıracaktır ve bunun tersi de geçerlidir.
Organik bileşiklerin oksitlenme eğilimi, bunların etkisiyle artar. nükleofillik, aşağıdaki satırlara karşılık gelir:
Serideki nükleofilitede artış
düşünelim redoks reaksiyonları en önemli sınıfların temsilcileri organik madde bazı inorganik oksitleyici maddelerle.
Alkenlerin oksidasyonu
Hafif oksidasyon sırasında alkenler glikollere (dihidrik alkoller) dönüştürülür. Bu reaksiyonlardaki indirgeyici atomlar, çift bağla bağlanan karbon atomlarıdır.
Bir potasyum permanganat çözeltisi ile reaksiyon, nötr veya hafif alkali bir ortamda aşağıdaki gibi gerçekleşir:
3C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH
Daha ağır koşullar altında, oksidasyon, çift bağdaki karbon zincirinin kopmasına ve iki asitin (kuvvetli alkali ortamda - iki tuz) veya bir asit ve karbon dioksitin (kuvvetli alkali ortamda - bir tuz ve bir karbonat):
1) 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O
2) 5CH3CH=CH2 + 10KMnO4 + 15H2SO4 → 5CH3COOH + 5CO2 + 10MnSO4 + 5K2SO4 + 20H2O
3) CH3CH=CHCH2CH3 + 8KMnO4 + 10KOH → CH3COOK + C2H5COOK + 6H2O + 8K2MnO4
4) CH3CH=CH2 + 10KMnO4 + 13KOH → CH3COOK + K2CO3 + 8H2O + 10K2MnO4
Sülfürik asit ortamındaki potasyum dikromat, alkenleri reaksiyonlar 1 ve 2'ye benzer şekilde oksitler.
Çift bağdaki karbon atomlarının iki karbon radikali içerdiği alkenlerin oksidasyonu sırasında iki keton oluşur:
Alkin oksidasyonu
Alkinler, alkenlere göre biraz daha ağır koşullar altında oksitlenirler, dolayısıyla genellikle üçlü bağdaki karbon zincirini kırarak oksitlenirler. Alkenlerde olduğu gibi burada da indirgeyici atomlar çoklu bağla bağlanan karbon atomlarıdır. Reaksiyonlar sonucunda asitler ve karbondioksit oluşur. Oksidasyon, asidik bir ortamda potasyum permanganat veya dikromat ile gerçekleştirilebilir, örneğin:
5CH 3 C≡CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O
Asetilen, nötr bir ortamda potasyum permanganat ile potasyum oksalata oksitlenebilir:
3CH≡CH +8KMnO 4 → 3KOOC –COOK +8MnO 2 +2KOH +2H 2 O
Asidik bir ortamda oksidasyon oksalik asit veya karbondioksite ilerler:
5CH≡CH +8KMnO 4 +12H 2 SO 4 → 5HOOC –COOH +8MnSO 4 +4K 2 SO 4 +12H 2 O
CH≡CH + 2KMnO 4 +3H 2 SO 4 → 2CO 2 + 2MnSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4
Benzen homologlarının oksidasyonu
Benzen oldukça zorlu koşullar altında bile oksitlenmez. Benzen homologları, nötr bir ortamda bir potasyum permanganat çözeltisi ile potasyum benzoata oksitlenebilir:
C 6 H 5 CH 3 + 2KMnO 4 → C 6 H 5 COOK + 2MnO 2 + KOH + H 2 O
C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMnO 4 → C 6 H 5 COOK + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MnO 2 + KOH
Benzen homologlarının asidik ortamda potasyum dikromat veya permanganat ile oksidasyonu benzoik asit oluşumuna yol açar.
5C 6 H 5 CH 3 +6KMnO 4 +9 H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH+6MnSO 4 +3K 2 SO 4 + 14H 2 O
5C 6 H 5 –C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 12MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 28H 2 O
Alkollerin oksidasyonu
Birincil alkollerin doğrudan oksidasyon ürünleri aldehitler, ikincil alkollerin oksidasyon ürünleri ise ketonlardır.
Alkollerin oksidasyonu sırasında oluşan aldehitler kolayca asitlere oksitlenir, bu nedenle birincil alkollerden aldehitler, aldehitin kaynama noktasında asidik bir ortamda potasyum dikromat ile oksidasyon yoluyla elde edilir. Aldehitler buharlaştığında oksitlenmeye zamanları yoktur.
3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 Ö 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
Herhangi bir ortamda aşırı oksitleyici madde (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) ile birincil alkoller karboksilik asitlere veya bunların tuzlarına oksitlenir ve ikincil alkoller ketonlara oksitlenir.
5C 2 H 5 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 → 5CH3 COOH + 4MnSO 4 + 2K 2 SO 4 + 11H 2 O
3CH3 –CH2OH + 2K2Cr207 + 8H2SO4 → 3CH3 –COOH + 2K2SO4 + 2Cr2 (SO4)3 + 11H2O
Tersiyer alkoller bu koşullar altında oksitlenmez, ancak metil alkol karbondioksite oksitlenir.
Dihidrik alkol, etilen glikol HOCH2 –CH20H, asidik bir ortamda bir KMnO4 veya K2Cr207 çözeltisi ile ısıtıldığında kolayca oksalik asite ve nötr bir ortamda potasyum oksalata oksitlenir.
5CH 2 (OH) – CH 2 (OH) + 8КMnO 4 +12H 2 SO 4 → 5HOOC –COOH +8MnSO 4 +4К 2 SO 4 +22Н 2 О
3CH 2 (OH) – CH 2 (OH) + 8KMnO 4 → 3KOOC –COOK +8MnO 2 +2KOH +8H 2 O
Aldehitlerin ve ketonların oksidasyonu
Aldehitler oldukça güçlü indirgeyici maddelerdir ve bu nedenle çeşitli oksitleyici maddeler tarafından kolayca oksitlenirler, örneğin: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH, Cu(OH) 2. Tüm reaksiyonlar ısıtıldığında meydana gelir:
3CH3CHO + 2KMnO4 → CH3COOH + 2CH3COOK + 2MnO2 + H2O
3CH 3 CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
CH3CHO + 2KMnO4 + 3KOH → CH3COOK + 2K2MnO4 + 2H2O
5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
CH3CHO + Br2 + 3NaOH → CH3COONa + 2NaBr + 2H20
"gümüş ayna" reaksiyonu
Gümüş oksitin amonyak çözeltisi ile aldehitler karboksilik asitlere oksitlenir. amonyak çözeltisi amonyum tuzları verin ("gümüş ayna" reaksiyonu):
CH3CH=O + 2OH → CH3COONH4 + 2Ag + H2O + 3NH3
CH3 –CH=O + 2Cu(OH)2 → CH3COOH + Cu2O + 2H2O
Formik aldehit (formaldehit) genellikle karbondioksite oksitlenir:
5HCOH + 4KMnO4 (kulübe) + 6H 2 SO 4 → 4MnSO 4 + 2K 2 SO 4 + 5CO 2 + 11H 2 O
3CH 2 O + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 → 3CO 2 +2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O
HCHO + 4OH → (NH4)2C03 + 4Ag↓ + 2H2O + 6NH3
HCOH + 4Cu(OH)2 → CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2O
Ketonlar zorlu koşullar altında güçlü oksitleyici ajanlar tarafından parçalanarak oksitlenir. C-C bağlantıları ve bir asit karışımı verin:
Karboksilik asitler. Asitler arasında güçlü onarıcı özellikler Karbon dioksite oksitlenen formik ve oksalik asitlere sahiptir.
HCOOH + HgCl2 =CO2 + Hg + 2HCl
HCOOH+ Cl2 = CO2 +2HCl
HOOC-COOH+ Cl2 =2CO2 +2HCl
Formik asit Asidik özelliklere ek olarak aldehitlerin bazı özelliklerini, özellikle indirgeyici özellikleri de sergiler. Aynı zamanda karbondioksite oksitlenir. Örneğin:
2KMnO4 + 5HCOOH + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5CO2 + 8H2O
Güçlü susuzlaştırma maddeleri (H2SO4 (kons.) veya P4O10) ile ısıtıldığında ayrışır:
HCOOH →(t)CO + H2O
Alkanların katalitik oksidasyonu:
Alkenlerin katalitik oksidasyonu:
Fenollerin oksidasyonu:
Çok miktarda bilgi, birçok nüans ve her türlü AMA ve EĞER nedeniyle bu materyali kendi başınıza öğrenmek zor olabilir. Dikkatlice okuyun!
Tam olarak ne hakkında konuşacağız?
Tam oksidasyona (yanma) ek olarak, bazı organik bileşik sınıfları, diğer sınıflara dönüştürüldükleri tamamlanmamış oksidasyon reaksiyonları ile karakterize edilir.
Her sınıfa özel oksitleyici maddeler mevcuttur: CuO (alkoller için), Cu(OH)2 ve OH (aldehitler için) ve diğerleri.
Ancak birçok sınıf için tabiri caizse evrensel olan iki klasik oksitleyici madde vardır.
Bu potasyum permanganat - KMnO 4. Ve potasyum bikromat (dikromat) – K 2 Cr 2 O 7 . Bu maddeler sırasıyla +7 oksidasyon durumundaki manganez ve +6 oksidasyon durumundaki krom nedeniyle güçlü oksitleyici maddelerdir.
Bu oksitleyici maddelerle reaksiyonlar oldukça sık meydana gelir, ancak bu tür reaksiyonların ürünlerinin hangi prensipte seçileceğine dair hiçbir yerde kapsamlı bir kılavuz yoktur.
Uygulamada reaksiyonun seyrini etkileyen birçok faktör vardır (sıcaklık, ortam, reaktif konsantrasyonu vb.). Çoğu zaman sonuç, ürünlerin bir karışımıdır. Bu nedenle oluşacak ürünü tahmin etmek neredeyse imkansızdır.
Ancak bu, Birleşik Devlet Sınavı için uygun değil: oraya "belki bu, ya bu, ya da bu, ya da bir ürün karışımı" yazamazsınız. Spesifik olması gerekiyor.
Ödevlerin yazarları belirli bir mantığı, belirli bir ürünün yazılması gereken belirli bir prensibi ortaya koydular. Ne yazık ki bunu kimseyle paylaşmadılar.
Çoğu kılavuzda bu sorundan oldukça kaçınılır: örnek olarak iki veya üç reaksiyon verilmiştir.
Bu makalede, Birleşik Devlet Sınavı görevlerinin araştırma-analizinin sonuçları olarak adlandırılabilecek şeyleri sunuyorum. Permanganat ve dikromat ile oksidasyon reaksiyonları oluşturmanın mantığı ve ilkeleri oldukça doğru bir şekilde çözülmüştür (Birleşik Devlet Sınavı standartlarına uygun olarak). İlk önce ilk şeyler.
Oksidasyon durumunun belirlenmesi.
Birincisi, redoks reaksiyonlarını ele aldığımızda her zaman bir oksitleyici madde ve bir indirgeyici madde vardır.
Oksitleyici madde permanganattaki manganez veya dikromattaki kromdur, indirgeyici madde ise organik maddedeki atomlardır (yani karbon atomları).
Ürünlerin belirlenmesi yeterli değildir; reaksiyonun eşitlenmesi gerekir. Eşitleme için geleneksel olarak elektronik denge yöntemi kullanılır. Bu yöntemin uygulanabilmesi için indirgeyici ajanların ve oksitleyici ajanların reaksiyondan önce ve sonra oksidasyon durumlarının belirlenmesi gerekmektedir.
İnorganik maddelerin oksidasyon durumlarını 9. sınıftan itibaren biliyoruz:
Ama muhtemelen 9. sınıfta organik dersini almamışlardı. Bu nedenle organik kimyada OVR'nin nasıl yazılacağını öğrenmeden önce, organik maddelerdeki karbonun oksidasyon durumunun nasıl belirleneceğini öğrenmeniz gerekir. Bu, inorganik kimyadan biraz farklı, farklı şekilde yapılır.
Karbonun maksimum oksidasyon durumu +4 ve minimum -4'tür. Ve bu boşluğun herhangi bir derecede oksidasyonunu sergileyebilir: -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4.
Öncelikle oksidasyon durumunun ne olduğunu hatırlamanız gerekir.
Oksidasyon durumu, elektron çiftlerinin tamamen daha elektronegatif olan atoma doğru kaydığı varsayılarak, bir atom üzerinde görünen geleneksel yüktür.
Bu nedenle, oksidasyon derecesi, yer değiştirmiş elektron çiftlerinin sayısına göre belirlenir: belirli bir atoma doğru yer değiştirirse, fazla eksi (-) yük alır, eğer bir atomdan ise fazla artı (+) alır. şarj. Prensip olarak, bir karbon atomunun oksidasyon durumunu belirlemek için bilmeniz gereken teorinin tamamı budur.
Bir bileşikteki belirli bir karbon atomunun oksidasyon durumunu belirlemek için, bağlarının HER BİRİNİ dikkate almamız ve elektron çiftinin hangi yöne kayacağını ve bundan karbon atomunda ne kadar fazla yükün (+ veya -) ortaya çıkacağını görmemiz gerekir.
Hadi halledelim spesifik örnekler:
Karbonda hidrojen ile üç bağ. Karbon ve hidrojen – hangisi daha elektronegatiftir? Karbon, bu, bu üç bağ boyunca elektron çiftinin karbona doğru kayacağı anlamına gelir. Karbon, her hidrojenden bir negatif yük alır: -3 olur
Dördüncü bağlantı klorladır. Karbon ve klor - hangisi daha elektronegatiftir? Klor, bu da bu bağ boyunca elektron çiftinin klora doğru kayacağı anlamına gelir. Karbon bir pozitif yük +1 kazanır.
Daha sonra şunu eklemeniz yeterli: -3 + 1 = -2. Bu karbon atomunun oksidasyon durumu -2'dir.
Her karbon atomunun oksidasyon durumunu belirleyelim:
Karbonun hidrojenle üç bağı vardır. Karbon ve hidrojen – hangisi daha elektronegatiftir? Karbon, bu, bu üç bağ boyunca elektron çiftinin karbona doğru kayacağı anlamına gelir. Karbon, her hidrojenden bir negatif yük alır: -3 olur
Ve başka bir karbonla bir bağlantı daha. Karbon ve başka bir karbon - elektronegatiflikleri eşittir, dolayısıyla elektron çiftinde yer değiştirme olmaz (bağ polar değildir). 
Bu atomun bir oksijen atomuyla iki bağı ve başka bir oksijen atomuyla (OH grubunun bir parçası olarak) başka bir bağı vardır. Üç bağdaki daha fazla elektronegatif oksijen atomu karbondan bir elektron çifti çeker ve karbon +3 yük alır.
Dördüncü bağda karbon başka bir karbona bağlanır, daha önce de söylediğimiz gibi bu bağ boyunca elektron çifti kaymaz.
Karbon, hidrojen atomlarına iki bağla bağlanır. Daha elektronegatif olan karbon, hidrojenle olan her bağ için bir çift elektronu alır ve -2 yükü alır.
Bir oksijen atomuna bir karbon çift bağı bağlanır. Daha fazla elektronegatif oksijen, her bağ boyunca bir elektron çiftini kendine çeker. Birlikte karbonun iki elektron çiftine sahip olduğu ortaya çıkıyor. Karbon +2 yük kazanır.
Birlikte +2 -2 = 0 elde ederiz.
Bu karbon atomunun oksidasyon durumunu belirleyelim:
Daha elektronegatif bir nitrojene sahip üçlü bağ, karbona +3 yükü verir; karbonla olan bağ, elektron çiftini kaydırmaz.
Permanganat ile oksidasyon.
Permanganata ne olacak?
Permanganat ile redoks reaksiyonu farklı ortamlarda (nötr, alkali, asidik) meydana gelebilir. Ve reaksiyonun tam olarak nasıl ilerleyeceği ve hangi ürünlerin oluşacağı çevreye bağlıdır.
Bu nedenle üç yöne gidebilir:
Oksitleyici bir madde olan permanganat indirgenir. İşte restorasyonun ürünleri:
- Asidik ortam.
Ortam sülfürik asit (H2S04) ile asitleştirilir. Manganez oksidasyon durumu +2'ye indirgenir. Ve kurtarma ürünleri şöyle olacaktır:
KMnO 4 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O
- Alkali ortam.
Alkali bir ortam oluşturmak için oldukça konsantre bir alkali (KOH) eklenir. Manganez oksidasyon durumu +6'ya indirgenir. Kurtarma Ürünleri
KMnO 4 + KOH → K 2 MnO 4 + H 2 O
- Nötr ortam(ve hafif alkali).
Nötr bir ortamda permanganatın yanı sıra su da reaksiyona girer (bunu denklemin sol tarafına yazıyoruz), manganez +4'e (MnO 2) indirgenecek, indirgeme ürünleri şöyle olacaktır:
KMnO 4 + H 2 O → MnO 2 + KOH
Ve hafif alkali bir ortamda (düşük konsantrasyonlu KOH çözeltisinin varlığında):
KMnO 4 + KOH → MnO 2 + H 2 O
Organik maddeye ne olacak?
Anlamanız gereken ilk şey, her şeyin alkolle başladığıdır! Bu oksidasyonun ilk aşamasıdır. Hidroksil grubunun bağlı olduğu karbon oksidasyona uğrar.
Oksidasyon sırasında bir karbon atomu oksijenle bir bağ "edinir". Bu nedenle, bir oksidasyon reaksiyonu şeması yazarken okun üstüne [O] yazın:
Birincil alkol önce bir aldehite, sonra bir karboksilik asite oksitlenir:
Oksidasyon ikincil alkol ikinci aşamada kopuyor. Karbon ortada olduğundan aldehit değil keton oluşur (keton grubundaki karbon atomu artık hidroksil grubuyla fiziksel olarak bağ oluşturamaz):
Ketonlar, üçüncül alkoller Ve karboksilik asitler artık oksitlenmiyor:
Oksidasyon süreci aşamalıdır - oksidasyon için yer olduğu ve bunun için tüm koşullar mevcut olduğu sürece reaksiyon devam eder. Her şey, belirli koşullar altında oksitlenmeyen bir ürünle sona erer: üçüncül bir alkol, bir keton veya bir asit.
Metanol oksidasyonunun aşamalarına dikkat etmek önemlidir. Önce karşılık gelen aldehite, ardından karşılık gelen aside oksitlenir:
Bu ürünün (formik asit) özelliği, karboksil grubundaki karbonun hidrojene bağlı olmasıdır ve yakından bakarsanız bunun bir aldehit grubundan başka bir şey olmadığını fark edeceksiniz:
Ve aldehit grubu, daha önce de öğrendiğimiz gibi, bir karboksil grubuna daha da oksitlenir:
Ortaya çıkan maddeyi tanıdınız mı? Brüt formülü H2CO3'tür. Bu, karbondioksit ve suya parçalanan karbonik asittir:
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
Bu nedenle metanol, formik asit ve formik asit (aldehit grubu nedeniyle) karbondioksite oksitlenir.
Hafif oksidasyon.
Hafif oksidasyon nötr veya hafif alkali bir ortamda güçlü ısıtma olmadan oksidasyon (reaksiyonun üstüne 0 yazın) ° veya 20 °) .
Alkollerin ılımlı koşullar altında oksitlenmediğini unutmamak önemlidir. Bu nedenle oluşurlarsa oksidasyon durur. Hangi maddeler hafif bir oksidasyon reaksiyonuna girecek?
- Bir C=C çift bağı içerir (Wagner reaksiyonu).
Bu durumda π bağı kırılır ve hidroksil grubu serbest kalan bağların üzerine "oturur". Sonuç bir dihidrik alkoldür:
Etilenin (eten) hafif oksidasyonunun reaksiyonunu yazalım. Başlangıç maddelerini yazalım ve ürünleri tahmin edelim. Aynı zamanda henüz H 2 O ve KOH'u da yazmıyoruz: denklemin sağ tarafında veya solunda görünebilirler. Redoks reaksiyonunda yer alan maddelerin oksidasyon derecelerini hemen belirleriz:
Elektronik bir denge kuralım (iki indirgeyici madde olduğunu kastediyoruz - iki karbon atomu, bunlar ayrı ayrı oksitlenir):
Katsayıları ayarlayalım:
Sonunda eksik ürünleri (H 2 O ve KOH) eklemeniz gerekir. Sağda yeterli potasyum yok, bu da sağda alkali olacağı anlamına geliyor. Önüne bir katsayı koyuyoruz. Solda yeterli hidrojen olmadığından solda su var. Önüne bir katsayı koyarız:
Aynısını propilen (propen) için de yapalım:
Sikloalken sıklıkla içeri girer. Bunun seni rahatsız etmesine izin verme. Çift bağa sahip düzenli bir hidrokarbondur:
Bu çift bağın olduğu her yerde oksidasyon aynı şekilde ilerleyecektir:
- Aldehit grubu içeren.
Aldehit grubu alkol grubuna göre daha reaktiftir (daha kolay reaksiyona girer). Bu nedenle aldehit oksitlenecektir. Asitten önce:
Asetaldehit (etanal) örneğine bakalım. Reaktanları ve ürünleri yazalım ve oksidasyon durumlarını düzenleyelim. Bir denge kuralım ve indirgeyici madde ile oksitleyici maddenin önüne katsayıları koyalım:
Nötr bir ortamda ve hafif alkali bir ortamda reaksiyonun seyri biraz farklı olacaktır.
Nötr bir ortamda, hatırladığımız gibi, denklemin sol tarafına su, sağ tarafına ise alkali (reaksiyon sırasında oluşan) yazıyoruz:
Bu durumda bir karışımda asit ve alkali yan yana bulunur. Nötralizasyon meydana gelir.
Yan yana bulunup reaksiyona giremezler, tuz oluşur:
Üstelik denklemdeki katsayılara bakarsak 3 mol asit, 2 mol alkali olduğunu anlarız. 2 mol alkali yalnızca 2 mol asidi nötralize edebilir (2 mol tuz oluşur). Ve geriye bir mol asit kalıyor. Bu nedenle son denklem şu şekilde olacaktır:
Hafif alkali bir ortamda alkali fazladır; reaksiyondan önce eklenir, böylece tüm asit nötralize edilir:
Metanalın oksidasyonu sırasında da benzer bir durum ortaya çıkar. Hatırladığımız gibi karbondioksite oksitlenir:
Karbon monoksit (IV) CO2'nin asidik olduğu akılda tutulmalıdır. Ve alkali ile reaksiyona girecektir. Karbonik asit dibazik olduğundan hem asit tuzu hem de orta tuz oluşturulabilir. Alkali ve karbondioksit arasındaki orana bağlıdır:
Alkalinin karbondioksite oranı 2:1 ise, o zaman ortalama tuz şöyle olacaktır:
Veya önemli ölçüde daha fazla alkali olabilir (iki katından fazla). İki katından fazla olursa, alkalinin geri kalanı kalacaktır:
3KOH + C02 → K2C03 + H20 + KOH
Bu, alkali bir ortamda (reaksiyon karışımına reaksiyondan önce eklendiğinden alkalinin fazla olduğu yerde) veya çok fazla alkali oluştuğunda nötr bir ortamda meydana gelecektir.
Ancak alkali karbondioksitle 1:1 oranında ilişkiliyse, o zaman asidik bir tuz olacak:
KOH + CO 2 → KHCO 3
İhtiyaç duyulandan daha fazla karbondioksit varsa, fazlalık kalır:
KOH + 2CO2 → KHCO3 + CO2
Bu, nötr bir ortamda az miktarda alkali oluşması durumunda gerçekleşecektir.
Başlangıç maddelerini, ürünlerini yazalım, bir denge kuralım, oksidasyon durumlarını oksitleyici maddenin, indirgeyici maddenin ve bunlardan oluşan ürünlerin önüne koyalım:
Nötr bir ortamda sağda bir alkali (4KOH) oluşacaktır:
Şimdi üç mol CO2 ile dört mol alkalinin etkileşimi sırasında ne oluşacağını anlamamız gerekiyor.
3CO2 + 4KOH → 3KHCO3 + KOH
KHCO 3 + KOH → K 2 CO 3 + H 2 O
Yani şöyle çıkıyor:
3CO2 + 4KOH → 2KHCO3 + K2C03 + H2O
Bu nedenle denklemin sağ tarafına iki mol bikarbonat ve bir mol karbonat yazıyoruz.:
Ancak zayıf alkali bir ortamda böyle bir sorun yoktur: fazla alkali olması nedeniyle ortalama bir tuz oluşacaktır:
Aynı şey oksalik asit aldehitin oksidasyonu sırasında da gerçekleşecektir:
Önceki örnekte olduğu gibi bir dibazik asit oluşur ve denkleme göre 4 mol alkali elde edilmelidir (4 mol permanganattan dolayı).
Nötr bir ortamda yine alkalinin tamamı asidin tamamını nötralize etmek için yeterli değildir.
Oluşturmak için üç mol alkali kullanılır ekşi tuz 1 mol alkali kalır:
3HOOC–COOH + 4KOH → 3KOOC–COOH + KOH
Ve bu bir mol alkali, bir mol asit tuzu ile etkileşime girer:
KOOC–COOH + KOH → KOOC–COOK + H2O
Şöyle çıkıyor:
3HOOC–COOH + 4KOH → 2KOOC–COOH + KOOC–COOK + H2O
Son denklem:
Hafif alkali bir ortamda aşırı alkali nedeniyle orta tuz oluşur:
- Üçlü bağ içerenC≡ C.
Çift bağ içeren bileşiklerin hafif oksidasyonu sırasında ne olduğunu hatırlıyor musunuz? Hatırlamıyorsanız geriye doğru kaydırın ve hatırlayın.
π bağı kopar ve hidroksil grubu karbon atomlarına bağlanır. Burada da aynı prensip var. Üçlü bir bağın iki π bağı olduğunu unutmayın. İlk önce bu ilk π bağı boyunca gerçekleşir:
Sonra başka bir π-bağı yoluyla:
Bir karbon atomunun iki hidroksil grubuna sahip olduğu bir yapı son derece kararsızdır. Kimyada bir şey kararsız olduğunda, bir şeyin "düşmesine" neden olur. Su şu şekilde düşüyor:
Bunun sonucunda bir karbonil grubu oluşur.
Örneklere bakalım:
Etin (asetilen). Bu maddenin oksidasyon aşamalarını ele alalım:
Su eliminasyonu:
Önceki örnekte olduğu gibi bir reaksiyon karışımında bir asit ve alkali vardır. Nötralizasyon meydana gelir ve tuz oluşur. Alkali permanganatın katsayısından da görebileceğiniz gibi 8 mol olacaktır, yani asidi nötralize etmek oldukça yeterlidir. Son denklem:
Butin-2'nin oksidasyonunu düşünün:
Su eliminasyonu:
Burada asit oluşmadığından nötralizasyonla uğraşmaya gerek yoktur.
Reaksiyon denklemi:
Bu farklılıklar (zincirin kenarındaki ve ortasındaki karbonun oksidasyonu arasındaki) pentin örneğiyle açıkça gösterilmiştir:
Su eliminasyonu:
Sonuç ilginç bir yapıya sahip bir maddedir:
Aldehit grubu oksitlenmeye devam ediyor:
Başlangıç maddelerini, ürünlerini yazalım, oksidasyon durumlarını belirleyelim, bir denge kuralım, katsayıları oksitleyici maddenin ve indirgeyici maddenin önüne koyalım:
2 mol alkali oluşmalıdır (permanganatın önündeki katsayı 2 olduğundan), bu nedenle tüm asit nötralize edilir:
Şiddetli oksidasyon.
Sert oksidasyon, oksidasyondur. ekşi, son derece alkaliçevre. Ve ayrıca nötr (veya hafif alkali), ancak ısıtıldığında.
Asidik bir ortamda da bazen ısıtılırlar. Ancak asidik olmayan bir ortamda şiddetli oksidasyonun meydana gelmesi için ısıtma bir ön şarttır.
Hangi maddeler şiddetli oksidasyona uğrar? (Önce, yalnızca asidik bir ortamda analiz yapacağız - ve ardından güçlü alkalin ve nötr veya zayıf alkalin (ısıtıldığında) ortamda oksidasyon sırasında ortaya çıkan nüansları ekleyeceğiz.
Şiddetli oksidasyonla süreç maksimuma çıkar. Oksitlenecek bir şey olduğu sürece oksidasyon devam eder.
- Alkoller. Aldehitler.
Etanolün oksidasyonunu ele alalım. Yavaş yavaş aside oksitlenir:
Denklemi yazalım. Redoks reaksiyonunun ürünlerini, başlangıç maddelerini yazıyoruz, oksidasyon durumlarına giriyoruz ve bir denge oluşturuyoruz. Reaksiyonu eşitleyelim:
Reaksiyon aldehitin kaynama noktasında gerçekleştirilirse, oluştuğunda, daha fazla oksitlenmeye zaman kalmadan reaksiyon karışımından buharlaşacaktır (uçup gidecektir). Aynı etki çok yumuşak koşullarda (düşük ısı) elde edilebilir. Bu durumda ürün olarak aldehit yazarız:
2-propanol örneğini kullanarak ikincil alkolün oksidasyonunu ele alalım. Daha önce de belirtildiği gibi oksidasyon ikinci aşamada (bir karbonil bileşiğinin oluşumu) sona erer. Oksitlenmeyen bir keton oluştuğundan. Reaksiyon denklemi:
Etanal kullanılarak aldehitlerin oksidasyonunu ele alalım. Ayrıca aside oksitlenir:
Reaksiyon denklemi:
Daha önce de belirtildiği gibi metanal ve metanol karbondioksite oksitlenir:
Metanal:
- Çoklu bağ içeren.
Bu durumda zincir çoklu bağda kırılır. Ve onu oluşturan atomlar oksidasyona uğrar (oksijenle bağ kurarlar). Mümkün olduğu kadar oksitleyin.
Çift bağ kırıldığında, parçalardan karbonil bileşikleri oluşur (aşağıdaki şemada: bir parçadan - bir aldehit, diğerinden - bir keton)
Penten-2'nin oksidasyonuna bakalım:
“Artıkların” oksidasyonu:
İki asidin oluştuğu ortaya çıktı. Başlangıç malzemelerini ve ürünlerini yazalım. Bunu değiştiren atomların oksidasyon durumunu belirleyelim, bir denge kuralım ve reaksiyonu eşitleyelim: 
Elektronik teraziyi derlerken, iki indirgeyici maddenin (iki karbon atomu) olduğunu ve bunların ayrı ayrı oksitlendiğini kastediyoruz:
Asit her zaman oluşmaz. Örneğin 2-metilbütenin oksidasyonunu inceleyelim:
Reaksiyon denklemi:
Üçlü bağa sahip bileşiklerin oksidasyonu için kesinlikle aynı prensip (sadece oksidasyon, bir aldehitin ara oluşumu olmadan, bir asit oluşumuyla hemen gerçekleşir):
Reaksiyon denklemi:
Çoklu bağ tam ortasına yerleştirildiğinde sonuç iki değil, bir ürün olur. “Artıklar” aynı olduğundan ve aynı ürünlere oksitlendiklerinden:
Reaksiyon denklemi:
- Çift taçlı asit.
Karboksil gruplarının (taçların) birbirine bağlandığı bir asit vardır:
Bu oksalik asittir. İki tacın yan yana anlaşması zordur. Normal koşullar altında kesinlikle stabildir. Ancak birbirine bağlı iki karboksilik asit grubu olduğundan diğer karboksilik asitlere göre daha az kararlıdır.
Bu nedenle özellikle zorlu koşullar altında oksitlenebilir. “İki taç” arasındaki bağlantıda bir kopukluk var:
Reaksiyon denklemi:
- Benzen homologları (ve türevleri).
Benzenin kendisi, bu yapıyı çok kararlı kılan aromatiklik nedeniyle oksitlenmez. 
Ancak homologları oksitlenmiştir. Bu durumda devre de bozulur, asıl mesele tam olarak nerede olduğunu bilmektir. Bazı ilkeler geçerlidir:
- Benzen halkasının kendisi çökmez ve sonuna kadar sağlam kalır, radikalde bağ kopması meydana gelir.
- Benzen halkasına doğrudan bağlanan atom oksitlenir. Bundan sonra radikaldeki karbon zinciri devam ederse, ondan sonra bir kırılma meydana gelecektir.
Metilbenzenin oksidasyonuna bakalım. Orada radikaldeki bir karbon atomu oksitlenir: 
Reaksiyon denklemi:
İzobütilbenzenin oksidasyonuna bakalım:
Reaksiyon denklemi:
Sek-butilbenzenin oksidasyonuna bakalım:
Reaksiyon denklemi:
Benzen homologları (ve homologların türevleri) birkaç radikalle oksitlendiğinde iki, üç veya daha fazla bazik aromatik asit oluşur. Örneğin 1,2-dimetilbenzenin oksidasyonu:
Benzen homologlarının türevleri (benzen halkasının hidrokarbon olmayan radikallere sahip olduğu) aynı şekilde oksitlenir. Benzen halkasındaki başka bir fonksiyonel grup karışmaz:
Ara toplam. Algoritma “asitli bir ortamda sert oksidasyonun permanganat ile reaksiyonunun nasıl yazılacağı”:
- Başlangıç maddelerini yazın (organik + KMnO 4 + H 2 SO 4).
- Organik oksidasyon ürünlerini yazın (alkol, aldehit grupları, çoklu bağlar ve benzen homologları içeren bileşikler oksitlenecektir).
- Permanganat indirgemesinin ürününü yazın (MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O).
- OVR katılımcılarındaki oksidasyon derecesini belirleyin. Bilanço yapın. Oksitleyici madde ve indirgeyici maddenin yanı sıra bunlardan oluşan maddeler için katsayıları girin.
- Daha sonra denklemin sağ tarafında kaç tane sülfat anyonu bulunduğunu hesaplamanız ve buna göre soldaki sülfürik asidin önüne bir katsayı koymanız önerilir.
- Sonunda katsayıyı suyun önüne koyun.
Güçlü alkali bir ortamda ve nötr veya hafif alkali (ısıtıldığında) bir ortamda şiddetli oksidasyon.
Bu reaksiyonlar çok daha az yaygındır. Bu tür reaksiyonların egzotik olduğunu söyleyebiliriz. Ve her türlü egzotik tepkiye yakışır şekilde bunların en tartışmalı olduğu ortaya çıktı.
Afrika'da sert oksidasyon da zordur, dolayısıyla organik madde asidik ortamda olduğu gibi oksitlenir.
Her sınıf için tepkileri ayrı ayrı analiz etmeyeceğiz çünkü genel prensip daha önce de belirtmiştik. Sadece nüanslara bakalım.
Yüksek alkali ortam :
Güçlü alkali bir ortamda permanganat oksidasyon durumu +6'ya (potasyum manganat) indirgenir:
KMnO4 + KOH → K2MnO4.
Kuvvetli alkali bir ortamda, her zaman alkali fazlalığı vardır, bu nedenle tam nötrleştirme gerçekleşecektir: karbondioksit oluşursa karbonat olur, asit oluşursa tuz olur (asit polibazikse, orada olur) orta tuz olacaktır).
Örneğin propen oksidasyonu:
Etilbenzenin oksidasyonu:
Isıtıldığında hafif alkali veya nötr ortam :
Burada da nötralizasyon ihtimali her zaman dikkate alınmalıdır.
Nötr bir ortamda oksidasyon meydana gelirse ve asidik bir bileşik (asit veya karbondioksit) oluşursa, ortaya çıkan alkali bu asidik bileşiği nötralize edecektir. Ancak asidi tamamen nötralize etmek için her zaman yeterli alkali yoktur.
Örneğin aldehitleri oksitlerken bu yeterli değildir (oksidasyon, yumuşak koşullardakiyle aynı şekilde ilerleyecektir - sıcaklık sadece reaksiyonu hızlandıracaktır). Bu nedenle hem tuz hem de asit oluşur (kabaca konuşursak fazla kalır).
Aldehitlerin hafif oksidasyonuna baktığımızda bunu tartıştık.
Bu nedenle nötr bir ortamda asit oluşturursanız, asidin tamamını nötrleştirmenin yeterli olup olmadığına dikkatlice bakmanız gerekir. Özel ilgi Polibazik asitlerin nötrleştirilmesine dikkat edilmelidir.
Zayıf alkali bir ortamda, yeterli miktarda alkali nedeniyle, alkali fazlalığı nedeniyle yalnızca orta tuzlar oluşur.
Kural olarak alkali, nötr bir ortamda oksidasyon için yeterlidir. Ve hem nötr hem de zayıf alkali ortamlardaki reaksiyon denklemi aynı olacaktır.
Örneğin etilbenzenin oksidasyonuna bakalım:
Alkali, ortaya çıkan asidik bileşikleri tamamen nötralize etmek için yeterlidir, hatta fazlası kalacaktır:
3 mol alkali tüketilir - 1 mol kalır.
Son denklem:
Nötr ve zayıf alkali ortamda bu reaksiyon aynı şekilde ilerleyecektir (soldaki zayıf alkali ortamda alkali yoktur, ancak bu onun var olmadığı anlamına gelmez, sadece reaksiyona girmez).
Potasyum dikromat (bikromat) içeren redoks reaksiyonları.
Dikromat, Birleşik Durum Muayenesinde bu kadar geniş bir organik oksidasyon reaksiyonu çeşitliliğine sahip değildir.
Dikromat ile oksidasyon genellikle sadece asidik bir ortamda gerçekleştirilir. Bu durumda krom +3'e geri yüklenir. Kurtarma Ürünleri:
Oksidasyon şiddetli olacaktır. Reaksiyon permanganatla oksidasyona çok benzer olacaktır. Asidik ortamda permanganatın oksitlediği aynı maddeler oksitlenecek ve aynı ürünler oluşacaktır.
Bazı tepkilere bakalım.
Alkolün oksidasyonunu ele alalım. Aldehitin kaynama noktasında oksidasyon yapılırsa, reaksiyon karışımını oksidasyona uğramadan bırakacaktır:
Aksi takdirde alkol doğrudan aside oksitlenebilir.
Önceki reaksiyonda üretilen aldehit "tuzağa düşürülebilir" ve bir aside oksitlenmeye zorlanabilir:
Sikloheksanolün oksidasyonu. Sikloheksanol ikincil bir alkoldür, dolayısıyla bir keton oluşur:
Bu formülü kullanarak karbon atomlarının oksidasyon durumlarını belirlemek zorsa taslağa yazabilirsiniz:
Reaksiyon denklemi:
Siklopentenin oksidasyonunu ele alalım.
Çift bağ kırılır (döngü açılır), onu oluşturan atomlar maksimuma oksitlenir (içinde bu durumda, karboksil grubuna):
Birleşik Devlet Sınavında tamamen aynı fikirde olmadığımız bazı oksidasyon özellikleri.
Bu bölümde tartışılacak olan “kuralların”, ilkelerin ve tepkilerin tamamen doğru olmadığını düşünüyoruz. Yalnızca gerçek durumla (bilim olarak kimya) değil, aynı zamanda okul müfredatının ve özellikle Birleşik Devlet Sınavının iç mantığıyla da çelişiyorlar.
Ancak yine de, bu materyali tam olarak Birleşik Devlet Sınavının gerektirdiği biçimde sağlamak zorundayız.
Özellikle SERT oksidasyondan bahsediyoruz.
Benzen homologlarının ve türevlerinin zorlu koşullar altında nasıl oksitlendiğini hatırlıyor musunuz? Radikallerin tümü sonlandırılır ve karboksil grupları oluşturulur. Artıklar “kendi başlarına” oksidasyona uğrar:
Yani radikalde aniden bir hidroksil grubu veya çoklu bağ belirirse, orada bir benzen halkası olduğunu unutmanız gerekir. Tepki SADECE bunu takip edecek fonksiyonel grup(veya çoklu bağlantı).
Fonksiyonel grup ve çoklu bağ benzen halkasından daha önemlidir.
Her maddenin oksidasyonuna bakalım:
Birinci madde:
Benzen halkasının olduğu gerçeğini göz ardı etmelisiniz. Birleşik Devlet Sınavı açısından bu sadece ikincil alkoldür. İkincil alkoller ketonlara oksitlenir, ancak ketonlar daha fazla oksitlenmez:
Bu maddenin dikromat ile oksitlenmesine izin verin:
İkinci madde:
Bu madde basitçe çift bağa sahip bir bileşik olarak oksitlenir (benzen halkasına dikkat etmiyoruz):
Isıtıldığında nötr permanganatta oksitlenmesine izin verin:
Ortaya çıkan alkali, karbondioksiti tamamen nötralize etmek için yeterlidir:
2KOH + C02 → K2C03 + H20
Son denklem:
Üçüncü maddenin oksidasyonu:
Asitli bir ortamda oksidasyonun potasyum permanganat ile ilerlemesine izin verin:
Dördüncü maddenin oksidasyonu:
Yüksek alkali ortamda oksitlenmesine izin verin. Reaksiyon denklemi şöyle olacaktır:
Ve son olarak vinilbenzen şu şekilde oksitlenir:
Ve benzoik aside oksitlenir, Birleşik Devlet Muayenesi mantığına göre benzen türevi olduğu için bu şekilde oksitlenmediğini unutmamanız gerekir. Ancak çift bağ içerdiği için.
Çözüm.
Organik maddede permanganat ve dikromat içeren redoks reaksiyonları hakkında bilmeniz gereken tek şey bu.
Bu makalede özetlenen noktalardan bazılarını ilk kez duyuyorsanız şaşırmayın. Daha önce de belirttiğimiz gibi bu konu oldukça geniş ve tartışmalıdır. Ve buna rağmen bazı nedenlerden dolayı çok az ilgi görüyor.
Gördüğünüz gibi iki veya üç reaksiyon, bu reaksiyonların tüm şekillerini açıklayamaz. Bu, entegre bir yaklaşım ve tüm noktaların ayrıntılı açıklamalarını gerektirir. Ne yazık ki ders kitaplarında ve internet kaynaklarında konu tam olarak ele alınmıyor veya hiç ele alınmıyor.
Bu eksiklikleri ve eksiklikleri giderip bu konuyu parça parça değil, bir bütün olarak ele almaya çalıştım. Umarım başardım.
İlginiz için teşekkür ederiz, size en iyi dileklerimle! Kimya biliminde uzmanlaşmada ve sınavları geçmede iyi şanslar!
