Добування та властивості фенілдиазоній хлориду

1.  Диазотування аніліну. В невелику конічну колбу помістити ≈1-2 мл аніліну і додавати 10%-ної хлоридної кислоти до повного розчинення аніліну (10-15 мл). Помістити колбу в кристалізатор з снігом (товченим льодом), охолодити розчин до +5⁰С, і краплями, при постійному перемішуванні, додавати із крапельної лійки або бюретки ≈2 мл 10%-ного розчину натрій нітриту. Краплю реакційної суміші нанести на йодокрахмальний індикаторний папір, його посиніння свідчитиме про кінець диазотування. При надлишку натрій нітриту на поверхні йодокрахмального паперу відбуваються реакції:

 

2NaNO₂ + 4HCl + 2KI → I₂ + 2NO + 2NaCl + 2KCl + 2H₂O;

І₂ + крохмаль → синя комплексна сполука.

 

При відсутності забарвлення продовжувати додавати розчин NaNO₂, періодично (після кожних 2-3 доданих крапель) наносячи проби суміші на йодокрахмальний папір. Одержаний розчин зберегти (при t ≤ +5⁰C) для наступних дослідів.

2. Гідроліз фенілдиазоній хлориду. Набрати в пробірку 3-4 мл розчину, одержаного в попередньому досліді, і обережно нагріти до початку виділення газу.Записати спостереження та рівняння реакцій.

3. Реакція азосполучення.  В окремі пробірки помістити по 0,2 г фенолу і β-нафтолу, додати в кожну по 2-3 мл 10%-ного розчину NaОН, після розчинення обох речовин додати в пробірки по 1-2 мл розчину фенілдиазоній хлориду, одержаного в досліді 4.1.

Записати спостереження та рівняння реакцій, користуючись структурними формулами, назвати продукти.

 

5. Якісна реакція на дифеніламін

В пробірку помістити кілька кристалів дифеніламіну, додати ≈1мл концентрованої сульфатної кислоти і краплю дуже розведеної нітратної кислоти. За цих умов дифеніламін окиснюється в інтенсивно синій тетрафенілгідразин:

 

2      N–H + [O]                N–N        + H2O.

Реакція використовується в аналітичній хімії для виявлення нітрат-аніонів.

 

 

Лабораторна робота № 11.

ВЛАСТИВОСТІ КАРБАМІДУ, АМІНОКИСЛОТ ТА БІЛКІВ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

Властивості карбаміду

1. Гідроліз карбаміду. Помістити в пробірку 0,5-1 г карбаміду, розчинити його в   4-5 мл води, додати 1-2 мл вапняної води і кип”ятити. Піднести до отвору пробірки червоний лакмусовий папірець Записати і пояснити спостереження (утворення осаду, зміна кольору лакмусу, характерний запах). Написати рівняння реакцій.

2. Реакція карбаміду з нітритною кислотою. В пробірку налити 2-3 мл розведеного (3%-ного) розчину карбаміду, додати рівний об’єм 3%-ного розчину NaNO₂ і кілька крапель розведеної сульфатної кислоти. При цьому карбамід повністю розкладається за рівнянням:

NaNO₂ + H₂SO₄ → HNO₂ + NaHSO₄;

 

                                       NH₂

                                       │

2 HNO₂ +  C═O →2N₂↑ + CO₂↑ + 3H₂O.

                                       │

                                       NH₂

Реакція служить для кількісного визначення карбаміду за об’ємом азоту, що виділяється.

3. Оснόвні властивості карбаміду. Впробірку налити 2-3 мл концентрованого розчину карбаміду і додати кілька крапель концентрованої нітратної кислоти. При охолодженні суміші випадає в осад малорозчинна сіль  – карбамідамоній нітрат:

             : NH₂                                    ⁺NH₃∙NO₃^–

    O═C      + HNO₃ → О═С

            : NH₂                                   NH₂.

4. Утворення б і урету. В пробірку помістити ≈0,5 гсухого карбаміду і нагрівати на газовому пальнику. Спочатку кристали плавляться, потім починається інтенсивне виділення газу (запах!). Нагрівання продовжувати до затвердіння розплаву. Охолодити пробірку, додати 3-4мл води і обережно нагрівати до розчинення твердої маси – біурету, що утворюється за схемою:

             H

            /

H₂N–CO–N  + H₂N–CO–NH₂ → H₂N–CO–NH–CO–NH₂ + NH₃↑

                 \                                                      біурет

                  H

До одержаного розчину біурету додати 1-2 мл 10%-ного розчину NaOН і 2-3 краплі 2%-ного розчину CuSO₄ та струснути пробірку. При цьому відбуваються реакції:

(NH₂CONHHCONH₂)₂ ^. 2KOH ^. Cu(OH)₂

NH₂─CO─NH₂ + NH₂─CO─NH₂ → NH₂─CO─NH─CO─NH₂ + NH₃

                                                               біурет

 

Утворена внутрішньокомплексна сполука надає розчину яскраво-фіолетового кольору.

 

Властивості амінокислот

1. Кислотно-основні властивості.   В окремі пробірки помістити по 0,1-0,2 г аміноацетатної та 2,6-диаміногексанової кислот і краплями додавати води до їх розчинення. Визначити рН одержаних розчинів за універсальним індикатором. Записати і пояснити результати.

2. Утворення внутрішньокомплексних сполук. Помістити в пробірку 0,2-0,3 г аміноацетатної кислоти, додати  ≈5 мл води та ≈1 г порошку купрум(ІІ) оксиду і кип’ятити протягом кількох хвилин до забарвлення розчину в яскраво-синій колір в результаті перебігу реакції:

Для виділення комплексної солі в чистому стані треба відфільтрувати суміш від надлишку CuO, фільтрат вилити в фарфорову чашку і нагрівати на водяній бані до початку кристалізації солі. Після охолодження сіль кристалізується у вигляді дрібних голубих голок.

 

 

Властивості білків

1. Необоротна  денатурація білків при нагріванні. Пробірку з ≈2 мл свіжо-приготованого водного розчину яєчного білка повільно нагрівати над полум’ям пальника до утворення осаду. Додати 3-4 мл води, старанно перемішати. Записати і пояснити спостереження.

2. Дія на білки концентрованих мінеральних кислот. В окремі пробірки налити по ≈1 мл концентрованих сульфатної та нітратної кислот, після чого в кожну пробірку обережно, по стінках, додати рівний об’єм розчину білка. Що спостерігається на поверхні розділу кислота–білок? Струснути пробірки. Записати спостереження.

3. Осадження білків катіонами важких металів. В дві пробірки налити по1-2 мл розчину білка і додавати краплями до утворення осаду: в одну пробірку – 5%-ного розчину купрум(ІІ) сульфату, а в другу – 5%-ного розчину плюмбум(ІІ) ацетату. Що відбувається при додаванні надлишку розчинів солей? Записати спостереження.

4. Висолювання білків. До 1-2 мл розчину білка додавати краплями насичений розчин амоній сульфату до помутніння і наступного випадання білка в осад. Що відбувається при додаванні води? Записати спостереження.

 

Якісні реакції на білки

1. Біуретова реакція. До ≈3 мл розчину білка додати 1-2 мл 10%-ного розчину NaOН і 2-3 краплі 2%-ного розчину CuSO₄. При нагріванні розчину він поступово набуває червоно-фіолетового кольору в результаті утворення комплексних сполук катіонів Cu²⁺ з пептидними групами білків. 

2. Виявлення Сульфуру в білках. До 0,5 мл 1%-ного розчину плюмбум(ІІ) ацетату краплями додавати 10%-ний розчин NaOН до розчинення осаду, який утворюється спочатку. До одержаного розчину додати кілька крапель білка (або 2-3 мл розчину білка), перемішати і обережно кип’ятити протягом 2-3 хвилин. При цьому суміш чорніє, що свідчить про утворення плюмбум(ІІ) сульфіду за рахунок Сульфуру, що входив до складу білка, в результаті перебігу реакцій:

Pb(CH₃COO)₂ + 2 NaOН→ Pb(OН)₂↓ + 2 CH₃COONa;

Pb(OН)₂ + 2 NaOН → 2 Na⁺ + [ Pb(OН)₄]^2–;

[Pb(OН)₄]^2– + S(білковий) → PbS↓ + 4 ОН^– + продукти розкладу   

                                                                               білка.

3. Виявлення залишків аренів в складі білків (ксантопротеїнова реакція). До 4-5 мл розчину білка в широкій пробірці (або маленькій конічній колбочці) додавати краплями   концентрованої HNO₃ до припинення утворення осаду. При подальшому нагріванні осад жовтіє в результаті нітрування ароматичних циклів, що входять до складу білка. Після охолодження розчину до кімнатної температури додавати краплями 10%-ного розчину NaOН до зміни кольору суміші на оранжевий. Записати спостереження.

 

 

Лабораторна робота № 12.