Что можно определить бромной водой

Качественные реакции органических соединений

Содержание:

Реакции называют качественными, если в результате взаимодействия между веществами происходят характерные видимые изменения (выпадет осадок, меняется или появляется окрашивание, выделяется газ). Благодаря таким реакциям можно определить природу соединения и отнести его к соответствующему классу. Органические соединения, содержащие одинаковые функциональные группы будут вступать в одни и те же взаимодействия, и давать схожий результат. Качественные реакции позволяют проводить идентификацию соединений.

Качественное определение углеводородов

Наименование, общая формула ряда, особенности

Качественные реакции

Предельные (насыщенные) углеводородные соединения – алканы

Это соединения углерода и водорода, в молекулах которых на каждый атом углерода приходится по четыре одинарные связи.

Определить алканы в смеси можно следующими способами:

• Горение. Алканы при горении образуют синее пламя.
• Сохранение розовой окраски растворенного калия перманганата. Раствор марганцовки не окисляет алканы, поэтому цвет сохраняется.

Непредельные углеводородные соединения алкены

Ненасыщенные углеводороды алкены содержат в молекуле одну двойную связь типа С=С.

Наличие двойной связи обуславливает протекание таких характерных реакций, как:

Реакция Вагнера. Утрата розовой окраски раствора калия перманганата в результате окисления алкенов. Продуктами взаимодействия становятся двухатомные спирты, раствор становится бесцветным:

Характерное взаимодействие с бромной водой, результатом которого становится обесцвечивание желтого окрашенного бромного раствора:

Обесцвечивание бурого раствора йода.

Непредельные углеводороды алкины

Молекулы алкинов отличаются наличием одной тройной связи.

Непредельный характер связи обуславливает взаимодействие с водным калия перманганатом. Розовая окраска исчезает:

При взаимодействии алкинов с водным бромом, желтая окраска исчезает:

Алкины с крайним расположением ненасыщенной связи вступают в реакцию с аммиачными комплексами серебра. Выпадет осадок соединений серебра желтого цвета:

Расположение тройной связи у крайнего атома углерода обуславливает и образование красного осадка с аммиачным комплексом меди хлорида (I):

Непредельные углеводородные соединения алкадиены

Молекула алкадиенов содержит две двойные связи типа С=С.

Алкадиены вступают в отличительные реакции на непредельные связи. Обесцвечивание раствора марганцовки и желтого водного раствора брома идут по схемам:

Идентификация спиртов

Спирты содержат гидроксильные группы – ОН. В молекуле их может быть одна (одноатомные) или несколько (многоатомные).

Качественные реакции на гидроксильную группу:

Реакция «медная проволока» с оксидом двухвалентной меди. Оксид меди нагревают и пропускают над ним спиртовые пары. Медь выпадает в осадок и ощущается запах ацетальдегида:

С раствором йода в присутствии щелочи образуется осадок желтоватого оттенка в форме измельченных кристаллов:

Для многоатомных спиртов характерна реакция с гидроксидом меди (II). Появляется синее окрашивание (медный комплекс):

Определение бензойного кольца

Бензойное кольцо образуют шесть углеродных атомов, соединенных между собой в замкнутое кольцо. Одинарные связи С – С чередуются с двойными связями С = С. Соединения такой структуры называют аренами. Простейший представитель ряда – бензол. Структурная формула бензола выглядит так:

Качественные реакции на бензойное кольцо обусловлены особенностями строения.

Определение бензойного кольца

При взаимодействии аренов со смесью серной и азотной кислот в условиях повышенной температуры, на дне пробирки образуется маслянистая жидкость с миндальным запахом:

Если один атом водорода бензойного кольца заместить углеводородным радикалом, образуются соединения, называемые гомологами бензола. Простейшее из них – толуол. В его молекуле атом водорода заменен на метиловый радикал.

Определение толуола

Обесцвечивание нейтрального раствора марганцовки с выпадением осадка бурого цвета окиси марганца:

Определение фенолов

Простейшим представителем ряда является фенол, который имеет следующее строение:

Способы обнаружения фенолов:

При взаимодействии с хлоридом трехвалентного железа раствор приобретает фиолетовую окраску:

В реакции с бромной водой исчезает ее желтое окрашивание и образуется белый осадок трибромфенола:

Качественное определение альдегидной группы

Наличие альдегидной группы отличает органические соединения классов альдегидов и кетонов. Помимо атомов углерода и водорода, в молекуле присутствует кислород. Общая формула альдегидов выглядит так:

Соединения подобного строения, где атом водорода замещен на углеводородный радикал, называются кетонами.

Для альдегидной группы характерны следующие качественные реакции:

Реакция «серебряное зеркало». Альдегиды взаимодействуют с оксидом серебра в присутствии аммиачного буфера. При нагревании на стенках пробирки образуется зеркальный налет осажденного серебра:

Реакция со свежеприготовленным раствором гидроксида двухвалентной меди. Реакция протекает при повышенной температуре:

Обнаружение карбоновых кислот

Карбоновые кислоты содержат карбоксильную группу, определяющую их свойства. Общая формула соединений:

Благодаря кислотным свойствам соединения этого класса окрашивают лакмусовую бумагу в розовый цвет.

Карбонильную группу идентифицируют следующими способами:

С раствором гидрокарбоната натрия происходит выделение пузырьков углекислого газа. При поднесении горелки он горит синим пламенем. Уравнение реакции имеет вид:

Реакция этерификации в сернокислой среде протекает по схеме:

Ощущается характерный запах образующегося эфира.

Обнаружение анилина

Анилин – это ароматический амин, производное бензола и аммиака. Структурная формула имеет вид:

Анилин обнаруживают двумя способами:

• С хлорной известью. Образуется раствор фиолетового цвета.
• С бромной водой. Желтое окрашивание исчезает и выпадает белый осадок триброманилина:

Идентификация сложных эфиров

Сложные эфиры являются продуктом реакций этерификации. Образуются из спиртов и кислот. Общая формула сложных эфиров выглядит так:

Качественное определение белков

• Биуретовая реакция. Белковый раствор взаимодействует с 10% раствором гидроксида натрия. При добавлении 1 капли 1% раствора меди сульфата образуется медный комплекс фиолетового цвета:

Ксантопротеиновая реакция. Белковый раствор при повышенной температуре в присутствии концентрированной азотной кислоты дает желто-оранжевое окрашивание:

Качественные реакции на углеводы

Углеводы имеют сложное строение. Химические свойства ряда обусловлены природой веществ и наличием карбонильной группы и спиртовых гидроксилов. Самыми известными углеводами являются глюкоза и крахмал.

Реакции обнаружения глюкозы

Реакция «серебряное зеркало». Глюкоза содержит альдегидную группу, потому реагирует с оксидом серебра в присутствии аммиачного буфера. Выпадает серебряный осадок:

Со свежим раствором гидроксида двухвалентной меди при повышенной температуре глюкоза образует синий раствор медного комплекса.

Реакции обнаружения крахмала

Крахмал при добавлении раствора йода дает синее окрашивание.

Источник

4.1.5. Качественные реакции органических соединений.

Алкены >C=C C=C C(OH)-C(OH) C=C C(Br)-C(Br) +

Постепенное обесцвечивание подкисленного раствора KMnO₄. Выпадения бурого осадка MnO₂ не наблюдается, поскольку марганец восстанавливается до практически бесцветной соли двухвалентного марганца. Чаще всего в качестве подкислителя изпользуют серную кислоту. На примере с толуолом реакция выглядит следующим образом:

Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка трибромфенола:

Разбавленный водный раствор соли железа (III), например,

Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка триброманилина:

Одноатомные первичные и вторичные спирты

Черный CuO при нагревании со спиртом изменяет свою окраску на красную в связи с восстановлением до Cu 0 . Первичный спирт при этом превращается в альдегид:

R-CH₂-OH + CuO =t o => R-CHO + Cu + H₂O,

вторичный — в кетон:

R-C(OH)-R’+ CuO =t o => R-C(O)-R’ + Cu + H₂O,

В случае метанола появляется легко узнаваемый запах формальдегида (естественно, чтобы он был узнаваемым, нужно до этого быть знакомым с его запахом:-) )

В случае реакции с CuO этилового спирта чувствуется специфический запах ацетальдегида, схожий с ароматом прелых яблок сорта «антоновка»

Растворение голубого осадка Cu(OH)₂ с образование ярко-синего раствора комплексного соединения меди. На примере с глицерином уравнение реакции выглядит следующим образом:

Альдегиды,

—CHO

Аммиачный раствор оксида серебра

Так называемая реакция серебряного зеркала. В результате восстановления Ag +1 в металлическое серебро Ag 0 на стенках сосуда образуется зеркало. При небрежном смешении реагентов или в недостаточно чистом сосуде вместо серебряного зеркала может образоваться черный осадок, состоящий из мелкодисперсных частиц металлического серебра. В обоих случаях наблюдаемые явления описываются уравнением в общем виде:

Образование оранжево-красного осадка Cu₂O при нагревании в результате реакции:

Карбоновые кислоты,

-COOH

Выделение углекислого газа в результате разложения образующейся нестойкой угольной кислоты H₂CO₃:

Появление запаха сложного эфира, образующегося в результате реакции:

R-COOH + R’-OH → R-COO-R’ + H₂O

Запахи эфиров весьма разнообразны, но общим является ярко выраженная пахучесть, нередко, могут напоминать ароматы различных фруктов.

Муравиная кислота

-СНО

и

-СООН

Окрашивание лакмуса в красный цвет, по причине кислой среды, создаваемой муравьиной кислотой:

HCOOH ↔ HCOO — + H +

Аммиачный раствор оксида серебра

Молекуле муравьиной кислоты, не смотря на ее малый размер удается сочетать в себе помимо карбоксильной группы также и карбонильную, которая позволяет вступать муравьиной кислоте в реакцию серебряного зеркала подобно альдегидам:

Растворимые соли жирных карб. кислот, например, стеарат натрия

Выпадение хлопьевидного белого осадка малорастворимой жирной кислоты:

Выпадение белого осадка нерастворимой кальциевой или магниевой соли жирной кислоты. Ионное уравнение в общем виде:

где R-длинный углеводородный радикал.

На примере, стеарата натрия и хлорида кальция молекулярное уравнение реакции выглядит так:

Окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет как в щелочах, ввиду того, что соли жирных кислот гидролизуются по аниону:

Источник

Соединение, функциональная группа	Реагент	Что наблюдается, уравнение реакции
Фенол	Бромная вода
	Светло-желтая окраска разбавленного раствора соли трехвалентного железа сменяется на фиолетовую
Анилин	Бромная вода
Многоатомные спирты	Свежеосажденный Cu(OH)2 (II)
Лакмус	Окрашивание лакмуса в красный цвет
Карбонаты, например, K2CO3	Любая сильная неорганическая кислота или кислота средней силы H2SO4 (разб.) HCl HI HBr HNO3 (разб.) H3PO4