Próba na obecność węgla i wodoru

PRZEDRUK, oryginał dostępny pod adresem www
Tytuł oryginalny: Analiza Organiczna

Autor: dr Barbara Drożdż

Uniwersytet Jagielloński (www)
Wydział Farmaceutyczny Collegium Medicum (www)
Katedra Chemii Organicznej (www)
Kierownik: Prof. UJ, dr hab. Marek Cegła

Adres:
ul. Medyczna 9
30-688 Kraków
Kontakt: tel. 012 620 55 00

Analiza jakościowa związków organicznych nie wymaga na ogół potwierdzenia obecności w badanych próbkach atomów węgla i wodoru. Jeżeli jednak zachodzi taka konieczność , obecność tych pierwiastków można stwierdzić na podstawie opisanych poniżej prób.
Orientacyjnie obecność węgla stwierdza się, spalając substancję w płomieniu palnika.

Wykonanie – reakcję należy wykonać pod digestorium
Na metalowej szpatelce umieszcza się kilka kryształków (lub 2-3 krople) badanej substancji i wprowadza na brzeg nieświecącego płomienia palnika, po czym ogrzewa silnie i praży. Jeżeli badany związek zapala się lub przy prażeniu obserwuje się czarną, stopniowo zanikającą pozostałość, oznacza to, że substancja zawiera węgiel i jest związkiem organicznym. Jeżeli po spaleniu pozostaje popiół, to zadaje się go kilkoma kroplami wody, bada odczyn roztworu, a następnie dodaje się kilka kropli rozcieńczonego HCl. Wydzielające się pęcherzyki gazu (CO2), świadczą o obecności węglanów w otrzymanym popiele. Popiół może również zawierać związki metali jeżeli badana próbka była związkiem metaloorganicznym. W celu stwierdzenia ich obecności bada się otrzymany poprzednio roztwór zgodnie z zasadami postępowania w nieorganicznej analizie jakościowej, w celu identyfikacji pierwiastków metalicznych.

Jednoznaczne oznaczenie obecności węgla i wodoru opiera się na badaniu produktów reakcji utleniania związków zawierających węgiel i wodór, którymi są dwutlenek węgla i para wodna.

C + O2 = CO2
2H2 + O2 = 2H2O

Obecność wody i dwutlenku węgla w produktach spalania stwierdza się obserwując zmiany barwy bezwodnego siarczanu miedzi(II) pod wpływem wody i powstawanie osadu węglanu wapnia w wodzie wapiennej pod wpływem dwutlenku węgla. Pojawiające się zmiany można zobrazować poniższymi reakcjami:

CuSO4 (bezbarwny) + 5 H2O = CuSO4 x 5 H2O (niebieski)
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O

Wykonanie
Badaną substancję z dodatkiem kilkakrotnie większej ilości wyprażonego CuO (pełniącego rolę utleniacza) ogrzewa się silnie w probówce zamkniętej korkiem z umieszczoną w nim rurką do odprowadzania produktów gazowych.
Powstające gazy wprowadza się kolejno do probówki zawierającej bezbarwny bezwodny CuSO4, który zmienia barwę na niebieską pod wpływem wody a następnie do nasyconego roztworu wody wapiennej Ca(OH)2, którego zmętnienie wskazuje na obecność węgla.