Количественный химический анализ
Количественный химический анализ предназначен для определения концентрации (количества) известного чистого вещества в смесях или растворах.
Для этого используют такие методы, как титрование и экстракция в сочетании с фотометрией, хроматографией, и флуориметрией.
Титрование основано на измерении объема раствора реактива точно известной концентрации.
Экстракция заключается в извлечении вещества из раствора или сухой смеси с помощью растворителя, практически не смешивающегося с исходной смесью.
Фотометрия - совокупность методов химического количественного анализа, основанных на зависимости между концентрацией вещества в растворе или газе и поглощением излучения.
Хроматография - это метод, который основан на различном распределении веществ в динамических условиях между подвижной и неподвижной фазами.
Флуориметрия - это метод анализа, основанный на определении концентрации вещества по интенсивности флуоресценции, возникающей при облучении вещества монохроматическим излучением.
Качественный химический анализ
Качественный химический анализ предназначен для идентификации наличия данного вещества в смеси (растворе) и для подтверждения или определения структуры вещества.
Для реализации данного метода анализа используются качественные реакции на органические вещества. Рассмотрим примеры качественных реакций.
Алканы и циклоалканы
Алканы и циклоалканы определяются обычно методом исключения.
Алкены
Обесцвечивание бромной воды:
$\mathrm {CH_2 \! = \! CH_2 + Br_2 = BrCH_2 \! - \! CH_2Br}$
Реакция Вагнера - мягкое окисление алкенов раствором перманганата калия с последующим обесцвечиванием фиолетового раствора перманганата калия и выпадением коричневого осадка оксида марганца (IV):
$\mathrm {3CH_2 \! = \! CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O = 3HOCH_2 \! - \! CH_2OH + 2MnO_2 \downarrow + 2KOH}$
Алкины
Обесцвечивание бромной воды:
$\mathrm {CH \! \equiv \! CH + 2Br_2 = Br_2CH \! - \! CHBr_2}$
Взаимодействие с аммиачным раствором оксидом серебра или хлорида меди (I):
$\mathrm {CH \! \equiv \! CH + 2[Ag(NH_3)_2]OH = Ag\! - \! C \! \equiv \! C \! - \! Ag \downarrow + 4NH_3 + 2H_2O}$
$\mathrm {R\! - \! CH \! \equiv \! CH + [Cu(NH_3)_2]Cl = R\! - \! Cu\! - \! C \! \equiv \! C \! - \! Cu \downarrow + NH_4Cl + NH_3}$
Многоатомные спирты
Качественная реакция на многоатомные спирты, содержащие группы ОН при соседних атомах углерода, - ярко-синее окрашивание при действии свежеосажденного гидроксида меди (II):
Рисунок 1. Качественная реакция на многоатомные спирты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Фенол
Образование осадка при взаимодействии с бромной водой:
Рисунок 2. Качественная реакция на фенол №1. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Реакция с раствором хлорида железа (III) с образованием комплексного иона фиолетового цвета:
Рисунок 3. Качественная реакция на фенол №2. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Альдегиды
Реакция «серебряного зеркала»:
$\mathrm {R \! - \! CH \! = \! O + 2[Ag(NH_3)_2]OH = RCOONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O}$
Окисление гидроксидом меди (II) с образованием желтого гидроксида меди (I), который при нагревании разлагается с образованием оксида меди (I) красного цвета:
$\mathrm {CH_3\! - \! CH \! = \! O + 2Cu(OH)_2 = CH_3 \! - \! COOH + CuO_2 \downarrow + 2H_2O}$
Карбоновые кислоты
Муравьиная кислота вступает в реакцию «серебряного зеркала»:
$\mathrm {HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH = 2Ag + (NH_4)_2CO_3 + 2NH_3 + H_2O}$
Углеводы (глюкоза и фруктоза)
Реакция «серебряного зеркала» с глюкозой:
$\mathrm {HOCH_2(CHOH)_4CH\! = \! O + 2[Ag(NH_3)_2]OH = HOCH_2(CHOH)_4COONH_4 + 2Ag + 3NH_3 + H_2O}$ Взаимодействие с гидроксидом меди (II) при нагревании:
$\mathrm {HOCH_2(CHOH)_4CH\! = \! O + 2Cu(OH)_2 = HOCH_2(CHOH)_4COOH + Cu_2O + 2H_2O}$
Белки
Взаимодействие с солями меди (II) в щелочном растворе с последующим фиолетовым окрашиванием - биуретовая реакция:
Рисунок 4. Биуретовая реакция. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой с последующим желтым окрашиванием - ксантопротеиновая реакция.
