A kén tartalmú vegyületeket lúggal főzve szulfid ionok keletkeznek, amelyek az Pb(II) ionokkal a korábban tanultak szerint fekete csapadékot adnak.

Átírás

1

2 Egy homokot tartalmazó tál tetejére teszünk a pépből egy kanállal majd meggyújtjuk az alkoholt. Az alkohol égésekor keletkező hőtől mind a cukor, mind a szódabikarbóna bomlani kezd. Az előbbiből szén az utóbbiból CO2 keletkezik, ami részben felfújja és a cukorból keletkezett szenet és meg is védi az elégéstől. Mint fent már említettük a szén kimutatásának egy érzékeny módszere a szerves anyag és a MoO3 reakcióján alapszik. A széntartalmú vegyület szene hevítéskor, még akkor is ha nyomokban van jelen a sárga Mo(VI)-oxidot a kék Mo(V)-oxiddá redukálja. Mivel a kísérlet a Mo(VI) redukcióján alapszik minden olyan szén adja amelyiknek oxidációs száma kisebb, mint +4. Ismétlésként megemlítjük a két végletet : a szénvegyületek oxidációs számát tekintve a CH4, CO2.jelenti. A metánban -4 (redukált formában) a széndioxidban +4(oxidált formában van a szén). A szerves vegyületben lévő hidrogént a keletkezett víz, a nitrogént N2, vagy NH3, ként H2S vagy SO2., halogént HX vegyületekre jellemző kémiai reakciókkal ugyancsak ki i lehet mutatni. 2. (közösen végzett kísérlet) Hevítsünk karbamidot CuO jelenlétében. KOH-ot tartalmazó kádba befordított kémcsőben fogjuk fel a keletkezett gázt. Hevítsünk kevés gyapjút vagy tojásfehérjét és tegyünk a kiáramló gázok útjába nedves lakmusz papírt Kevés gyapjúra öntsünk tömény kénsavat figyeljük meg mi történik. Melegítsük a kémcsövet majd a rendszert felhígítva NaOH-al meglúgosítva forraljuk az oldatot fenolftaleinnel megfestett desztillált vízen átbuborékoltatva a gőzt. A nitrogén tartalmú vegyületekből mint fentebb láttuk a körülményektől függően különböző nitrogén vegyületek keletkezhetnek. A karbamid hevítésekor nitrogén gáz a gyapjú hevítésekor ammónia szabadul fel. A szerves anyagok nitrogén tartalmának meghatározására elterjedten használt módszer a Kjeldahl módszer. Ez tömény kénsavas roncsoláson alapszik aminek eredményeként a szerves anyag nitrogéntartalma ammónia formában megy oldatba. A roncsolás végén a rendszert meglúgosítják és az ammóniát egy savoldatba desztillálják át. A fogyott sav a nitrogéntartalommal arányos. 3. Hajhoz, vagy tojásfehérjéhez adjunk nátrium hidroxidot majd ólom nitrátot. Figyeljük meg mi történik. A kén tartalmú vegyületeket lúggal főzve szulfid ionok keletkeznek, amelyek az Pb(II) ionokkal a korábban tanultak szerint fekete csapadékot adnak. 4. Adjunk kevés vas-rodanidot különböző oldószerekhez. Vizsgáljuk meg mi történik. A vas rodanid oxigén tartalmú molekulákkal vörös színű komplexet képez. Ez alapján a szerves vegyületben az oxigén jelenlétére következtethetünk. Ha ismert a vegyület elemi összetétele és az alkotó elemek százalékos mennyisége a sztöchiometriai képlet meghatározható. Ehhez jó ha a molekulatömeg ismert. A molekulatömeg meghatározása gőzzé alakítható molekulák esetében egyszerű gőznyomás méréssel elvégezhető. Nagyobb molekuláknál és korszerű módon a molekulatömeg

3 tömegspektrometriás módszerrel határozható meg. Egy sztöchiometriai képlethez több szerves molekula is tartozhat. A szerves anyag legtöbbször csak a szerkezeti képlet ismeretével válik meghatározottá. 1. Milyen tulajdonságok jellemzik a szerves vegyületeket? (Hogyan lehet különbséget tenni szervetlen és szerves anyag között?) 5. (Közösen végzett kísérlet) A vizsgálandó anyagot kapillárisba töltjük és rögzítjük az olvadáspont meghatározó készülékbe. Lassan melegítjük a hő közlő közeget és figyeljük azt a pontot ahol a kristályok megolvadnak. A vegyület olvadáspontja gyakran használt az anyagok azonosítására. A szerves vegyületekre általában alacsonyabb olvadáspont a jellemző, mint a szervetleneké. Az olvadáspont a kristályban uralkodó kötések erőssége határozza meg. Erős kötések vannak az ionrácsban, az atomrácsban és a fémrácsban, gyenge másodlagos kötések a molekularácsban. A szerves vegyületek kristályainak többsége ez utóbbi csoportba tartozik. Fontos azonban tudnunk azt, hogy a molekularácsban uralkodó kötőerők felbontása csak a kristály megolvadásához vezet s nem eredményezi a szerves anyag felbomlását. A szerves molekulák felbontásához mivel azokat kovalens kötések tartják össze a szervetlen vegyületekhez hasonló nagyságú energia a kell. Az olvadáspontot sokszor a tisztaság ellenőrzésére is használják. Már kis szennyezés is jelentős csökkenést okoz az olvadáspontban. Olvadáspont méréssel egyszerű módon meg lehet győződni arról, hogy valóban a kívánt vegyületet állítottuk elő, ill. hogy az tiszta vagy szennyezett. Gyakran sok anyagnak azonos az olvadáspontja. Van azonban egy szellemes módja arra, hogy, hogy az anyagot ekkor is az olvadáspont alapján azonosítsuk. Ez azon a jelenségen alapszik, hogy két különböző anyag keverékének olvadáspontja eltér a tiszta anyagok olvadáspontjától.ha tehát van egy feltételezésünk, hogy mi a kérdéses anyag ezt összekeverve a feltételezett anyaggal az olvadáspont változatlansága azt jelzi, hogy a feltételezés igaz. Ha az olvadáspont megváltozik a feltételezésünk hamis. 6. (Közösen végzett kísérlet) Határozzuk meg egy folyadék forráspontját. Olvassuk le a folyadékba bemerülő és a gőztérbe nyúló hőmérő hőmérsékletét. Az olvadásponthoz hasonlóan a forráspont jellemző az adott vegyületre és a tisztaságra. A forralást sokszor használják a szerves vegyületek elválasztására. A műveletet desztillációnak nevezzük. Ha a vegyület stabil a forráspont hőmérsékletén a desztillációt lehet atmoszférikus nyomáson végezni. Ha bomlás következne be a forráspontot csökkenteni kell ezt a nyomás csökkentésével lehet, ekkor vákuum desztillációról beszélünk. A bomlás elkerülését biztosító desztillációs módszer a vízgőz desztilláció. A művelet során a rendszerbe vízgőzt vezetnek ez részben hő közlő részben egy gőznyomást beállító szerepet játszik. Az illékony komponensek parciális nyomásuk arányában a vízgőzzel együtt desztillálnak át. Így lehet pl. bomlás nélkül kivonni az illóolajakat a növényekből. 7. Tegyünk kémcsőbe kevés fapálcikát. Rögzítsük a befogóba. Zárjuk a fúvókával ellátott dugóval. Melegítsük a Bunsen láng mozgatásával.

4 A gázfejlődés megkezdésekor óvatosan gyújtsuk meg a kiáramló gázt fúvóka végén. Tapasztalhatjuk, hogy a kiáramló gáz meggyullad. Vizsgáljuk meg a kémcsőben maradt anyagokat. Vannak olyan szerves anyagok amelyek nem olvadnak meg, hanem az olvadáspont előtt elbomlanak. A bomlás során éghető gáz, sárgás barna folyadék (kátrány) és fekete maradék (koksz) keletkezik. A fenti reakció jellemző a szerves anyagokra, jelentősége az ipari technológiákban van. Ilyen termikus bontáson alapszik a szénből kiinduló koksz gyártása, a különböző szerves anyagokból: fa, növényi anyagokból kiinduló faszén, aktív szén gyártás vagy a telített szénhidrogének pirolízise aminek eredményeként olefineket nyernek vagy, ami egy nagy szénatom számú szénhidrogén két kisebb szénatom számura bontását eredményezi. 8. Vizsgáljuk meg egy szerves és egy szervetlen anyag oldódását vízben és szerves oldószerben. Hasonlítsuk össze a jód molekula oldódását különböző szerves oldószerekben és vonjunk le következtetést az oldószer polárosságára. 9. Elegyítsünk vizet különböző szerves oldószerekkel. Figyeljük meg mikor tapasztalunk tökéletes és mikor korlátolt elegyedést. Figyeljük meg a fázisok helyzetét. Ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy a víz helyett vizes jód oldatot használunk. Jegyezzük fel mi történik. Ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy a víz helyett tenzid oldatot(mosószeres vizet) t használunk. Rázzuk össze az egymással nem elegyedő folyadékokat. Mit tapasztalunk? Az anyagok oldhatóságát adott oldószerben az anyag és az oldószer polárosságának viszonya szabja meg. Általában a poláros anyag a poláros oldószerben az apoláros az apoláros oldószerben oldódik jobban. Nagyon sok szerves vegyület apoláros ezért oldásuk vízben csekély, míg apoláros szerves oldószerben jól oldódnak. Szerves folyadékok ha azonos polaritásuak többnyire korlátoltan elegyíthetők. Korlátolt elegyedésnél két fázis található. Fontos, hogy ezek nem tiszta fázisok, hanem egymásra nézve telített oldatok. Egy anyag, ha oldva van egy oldószerben és azt egy olyan korlátoltan elegyedő oldószerrel érintkeztetjük, amelyikben jobban oldódik, akkor átmegy a számára kedvezőbb fázisba. Ez a folyadék-folyadék extrakció alapja. A korlátoltan elegyedő rendszerek elegyedését elősegíthetjük felületaktív anyagokkal. Ezek olyan anyagok amelyeknek van egy poláros és egy apoláros csoportjuk. A poláros a poláros felé fordulva az apoláros az apoláros felé fordulva mérsékelni képes a polaritásból eredő összeférhetetlenséget a két fázis molekulái között. Ez által lehetővé válik az, hogy az egyik fázist a másikban stabilan diszpergáljuk, aminek eredménye egy emulzió lesz. 2. Telített és telítetlen szénhidrogének A szerves vegyületek egy nagy csoportját alkotják a szénhidrogének. Ezek lehetnek telített és telítetlen vegyületek. Halmazállapotukat nézve gáz,folyadék és szilárd anyagok. A szénhidrogének C5-ig gázok C5-C17 folyadékok, fölötte szilárd halmazállapotúak. A természetben a földgáz, a kőolaj és az ásványi szenek formájában nagy mennyiségben megtalálhatók. A telített vegyületek nehezebben lépnek reakcióba, mint a telítetlenek. Ha KMnO4-el savas közegben próbáljuk oxidálni őket az oxidáció nem megy észlelhető sebességgel

5

6

7

8