BC ĐỘC CHẤT FORMALDEHYDE, ETHANOL, KIM LOẠI

Khoa DượcBÁO CÁO THỰC TẬP ĐỘC CHẤT HỌCBÀI 4: FORMALDEHYDEI.PHÂN LẬPII.ĐỊNH TÍNH1.PHƯƠNG PHÁP 1: SỬ DỤNG THUỐC THỬ CHROMOTROPIC ACID1.1.Nguyên tắcMẫu phân tích được acid hóa bằng acid phosphoric rồi đem chưng cất. Formaldehyde được giải phóng dưới dạng hòa tan trong dịch cất và được phát hiện bằng phản ứng màu với thuốc thử là acid chromotropic.1.2.Tiến hành1.3.Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: dung dịch có màu tímKết luận: dương tính1.4.Giải thích H2SO4 72% có vai trò khử nước (bước 1, 2) và oxy hóa (bước 2) trong phản ứng giữa chromotropic acid với formaldehyde tạo ra sản phẩm có cấu trúc của paraquinoidal (chất I) và monocationic dibenzoxanthylium (chất II).Đun cách thủy trong 15 phút giúp tăng tốc độ phản ứng.2.PHƯƠNG PHÁP KHÁC2.1.Tác dụng với phenol trong môi trường acida)Tiến hànhCho 1 ml dịch cất vào ống nghiệm. Thêm vào 0.5 ml dung dịch phenol 1gL. Trộn đều. Cho vào một cách nhẹ nhàng theo thành ống nghiệm 1 ml acid H2SO4 đậm đặc sẽ xuất hiện một vòng màu hồng ở mặt phân cách.b)Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: xuất hiện vòng màu hồng ở mặt phân cáchKết luận: dương tínhc)Giải thích Formaldehyde khi tác dụng với phenol dưới xúc tác của acid H2SO4 đậm đặc sẽ tạo ra o và phydroxymethylphenol. •Phản ứng giữa formaldehyde với phenol, xúc tác acid là phản ứng thế thân điện tử (phản ứng thế nguyên tử H của nhân thơm bằng tác nhân thân điện tử).•Do hiệu ứng liên hợp nên cặp e chưa sử dụng của nguyên tử O bị hút về phía vòng benzen làm cho mật độ e của vòng benzen đặc biệt là các vị trí ortho, para tăng lên nên phản ứng thế vào vòng benzen của phenol dễ hơn và ưu tiên vào vị trí o, p.o và phydroxymethylphenol phản ứng tiếp với phenol cho ra novolac. Ngoài ra tạo ra sản phẩm phụ là 2 phenol nối với nhau qua cầu nối etherCơ chế của phản ứng giữa phenol và formaldehyde, xúc tác acid 2.2.Tác dụng với phloroglucinol 1% trong kiềma)Tiến hànhCho 1ml dịch cất vào ống nghiệm. Thêm vào vài giọt dung dịch thuốc thử phloroglucinol 1% và 23 giọt dung dịch KOH sẽ cho màu đỏ.b)Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: dung dịch trong ống nghiệm có màu đỏKết luận: dương tínhc)Giải thích III.BÁN ĐỊNH LƯỢNG1.THUỐC THỬNguyên tắc xác định lại nồng độ của formaldehyde trong dung dịch A: Cho formaldehyde tác dụng với lượng dư iodine (biết trước thể tích) trong môi trường kiềm. Chuẩn độ iodine dư bằng natri thiosulfate.Trong môi trường kiềm, iodine sẽ cho ra iodide (I) và hypoiodite (IO)I2 + 2 NaOH ⇌ NaI+ NaOI+H2OHypoiodite sẽ phản ứng với formaldehyde cho ra formic acid và iodide.NaOI + HCHO → HCOOH + NaI1ml hydrochloric acid đậm đặc (35 – 37%) để trung hòa NaOH dưKhi cho dung dịch hồ tinh bột (0.5% hoặc 1%) vào, I2 dư sẽ kết hợp với hồ tinh bột cho màu xanh tím. Bước này giúp nhận biết sự chuyển màu tốt hơn và đảm bảo iodine dư sẽ bị khử hoàn toàn bởi natri thiodulfate, giúp tránh sai số.Iodine dư sẽ bị khử bởi natri thiosulfate, khi I2 dư bị khử hết thì không còn iodine gắn kết với hồ tinh bột nên làm mất màu xanh tím => dừng chuẩn độ. 2.TIẾN HÀNH PHẢN ỨNG TẠO MÀU (không thực hành)BÀI 5: ETHANOLI.ĐỊNH TÍNH1.PHẢN ỨNG TẠO IODOFORM1.1. Nguyên tắc 1.2. Tiến hành1.3. Hiện tượng và kết quả1.4. Giải thíchTrong môi trường kiềm, iodine sẽ cho ra iodide (I) và hypoiodite (IO)I2 + 2 NaOH ⇌ NaI+ NaOI+H2OHypoiodite sẽ phản ứng với ethanol cho ra acetaldehyde và iodide.NaOI + H3CCH2OH → H3CCHO + NaI + H2OHydroxide ion lấy một acidic alpha hydrogen của acetaldehyde cho ra enolate ion. Enolate anion sẽ thay thế một iodide ion trong phân tử iodine. Quá trình này lặp lại thêm 2 lần nữa cho ra HCOCI3.Hydroxide ion liên kết với C ở nhóm carbonyl của HCOCI3 => tạo carboxylic acid và tách anion CI3 ra khỏi phân tử. Carboxylic acid và tính base của anion CI3 tự trung hòa lẫn nhau do đó tạo ra iodoform HCI3 kết tủa vàng nhạt. 2.PHẢN ỨNG TẠO ETHYL ACETATE2.1. Nguyên tắc 2.2. Tiến hànhThêm bột natri acetate khô vào 1 ml dung dịch nghiên cứu đến bão hòa và thêm 23 giọt H2SO4 đđ.Đun sôi cách thủy, đổ hỗn hợp phản ứng vào thể tích nước gấp 2 – 2.5 lần. Nhận biết mùi ethyl acetat đặc biệt tạo thành.2.3. Hiện tượng và kết quả2.4. Giải thíchPhản ứng tạo ethyl acetate là phản ứng ester hóa giữa carboxylic acid với ethanol, xúc tác H2SO4 đậm đặc.Đầu tiên, carboxylic acid lấy một proton (hydrogen ion) từ sulphuric acid đậm đặc, proton sẽ gắn với một trong các cặp electron dư của oxygen (oxy của nhóm carbonyl) làm oxygen tích điệm dương. Sau đó, oxy sẽ lấy electron từ nối đôi (–C=O) làm cho C tích điện dương. Nguyên tử C+ sẽ gắn với cặp electron dư của oxygen của ethanol làm oxy tích điện dương. Tiếp theo là quá trình chuyển đổi proton từ oxy của ethanol sang oxy (–OH của carboxylic acid). Cuối cùng là bước loại nước và tạo ester II.ĐỊNH LƯỢNG ETHANOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP NICLOUX1.Nguyên tắcDựa trên phản ứng oxy hóa rượu bằng dung dịch kali dichromate trong môi trường sulfucric acid đậm đặc. Quá trình trên sẽ chuyển dung dịch từ màu vàng của chromate (Cr2O7)2 sang màu xanh lục của ion Cr3+. Ethanol có thể bị oxy hóa thành acetaldehyde hoặc carboxylic acid tùy vào điều kiện phản ứng. Nếu cho thừa ethanol dung dịch sẽ có màu xanh lơ và ethanol bị oxy hóa thành acetaldehyde. Nếu cho thừa kali dicromate dung dịch sẽ có màu xanh lục và ethanol bị oxy hóa thành carboxylic acid. 2.Thuốc thửDung dịch acid picric bão hòaDung dịch kali bicromat 19 glítH2SO4 đậm đặc3.Tiến hành (không thực hành)BÀI 6: CROM, MANGAN, CHÌI.CROM: PHẢN ỨNG CAZENEUVE1.Nguyên tắcTrong môi trường acid sulfuric, dung dịch diphenyl carbazide cho với dung dịch cromat và bicromat một màu tím hồng. Vì crom ở dạng Cr3+ trong dung dịch vô cơ hóa nên cần oxy hóa thành muối Cr6+ bởi dung dịch kali persulfat trong môi trường acid với sự hiện diện của Ag+ làm chất xúc tác.2.Tiến hànhCho vào ống nghiệm 5 ml dung dịch vô cơ hóa, thêm 12 giọt AgNO3 1% và 0,01g kali persulfat. Đun cách thủy ống nghiệm trong 15 phút. Thêm 5 giọt HCl 110N. Đun sôi cách thủy một lần nữa trong vài phút, làm nguội, thêm 2 giọt H3PO4, 5 giọt diphenyl carbazide trong cồn.3.Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: màu tím hồngKết luận: dương tính4.Giải thíchCrom ở dạng Cr3+ trong dung dịch vô cơ hóa, nhưng diphenylcarbazide (DPC) không phản ứng với Cr3+ nên phải oxy hóa thành ion Cr6+ bởi dung dịch kali persulfate trong môi trường acid với xúc tác Ag+. Phương trình tổng quát Phản ứng giữa ion Cr6+ với diphenylcarbazide là phản ứng oxy hóa khử. Ion Cr6+ bị khử thành ion Cr3+, diphenylcarbozide bị oxy hóa thành diphenylcarbazone (DPCO). Ion Cr3+ sẽ tạo phức với diphenylcarbazone, phức này có màu hồng tím. II.MANGAN: PHẢN ỨNG MARSHALL1.Nguyên tắcTrong dung dịch vô cơ hóa, Mn2+ bị oxy hóa thành Mn7+ có màu hồng tím bằng dung dịch kali persulfat ở môi trường acid với sự xúc tác của ion Ag+.2.Tiến hànhCho vào ống nghiệm 5 ml dung dịch vô cơ hóa, 1 giọt H3PO4 đậm đặc, 1 giọt AgNO3 1% và 0,01g kali persulfate, đun sôi cách thủy trong vài phút.3.Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: xuất hiện màu hồng tím.Kết luận: dương tính4.Giải thích Ag2+ là chất oxy hóa mạnh sẽ oxy hóa Mn2+ thành ion Mn7+ có màu tím hồng. Phương trình tổng quát2Mn2+ + 5(S2O8)2 + 8H2O 2(MnO4) + 10(SO4) 2 + 16H+III.CHÌ1.PHẢN ỨNG VỚI THUỐC THỬ DITHIZONE1.1. Nguyên tắcChì tạo phức chelate với 2 phân tử dithiazone, phức này có màu tím hồng. 1.2. Tiến hànhCho vào ống nghiệm 1 ml dung dịch vô cơ hóa. Thêm 2 giọt thuốc thử dithizon mới pha (diphenylthiocarbazon nồng độ 25mg100ml EtOH).1.3. Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: xuất hiện màu hồng tím.Kết luận: dương tính2.PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH KI2.1. Nguyên tắcIon Pb2+ phản ứng với ion I trong KI tạo tủa PbI2 có màu vàng . 2.2.Tiến hànhCho vào ống nghiệm 1ml dung dịch nghiên cứu, thêm 2 – 3 giọt dung dịch KI 1%2.3. Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: xuất hiện tủa vàngKết luận: dương tính3.PHẢN ỨNG VỚI KALI DICHROMATE3.1. Nguyên tắc Tủa vàng PbCrO4 không tan trong acetic acid, nhưng tan trong acid vô cơ và kiềm do đó dùng muối chì acetate.3.2. Tiến hànhCho vào ống nghiệm 1 ml dung dịch nghiên cứu, thêm 2 – 3 giọt dung dịch kali bicromat.3.3. Hiện tượng và kết luậnHiện tượng: xuất hiện tủa vàng không tan trong acid acetic, tan trong acid vô cơ và kiềm.Kết luận: dương tínhIV.ĐỊNH LƯỢNG MANGAN TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG1.Nguyên tắcCơ chế của phương pháp định lượng này giống cơ chế của phản Marshall. Phương trình tổng quát 2.Tiến hành (không thực hành).3.Tính toán

Khoa Dược  BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỘC CHẤT HỌC BÀI 4: FORMALDEHYDE I PHÂN LẬP II ĐỊNH TÍNH PHƯƠNG PHÁP 1: SỬ DỤNG THUỐC THỬ CHROMOTROPIC ACID 1.1 Ngun tắc Mẫu phân tích acid hóa acid phosphoric đem chưng cất Formaldehyde giải phóng dạng hòa tan dịch cất phát phản ứng màu với thuốc thử acid chromotropic 1.2 Tiến hành 1.3 Hiện tượng kết luận  Hiện tượng: dung dịch có màu tím  Kết luận: dương tính 1.4 Giải thích  H2SO4 72% có vai trị khử nước (bước 1, 2) oxy hóa (bước 2) phản ứng chromotropic acid với formaldehyde tạo sản phẩm có cấu trúc para-quinoidal (chất I) mono-cationic dibenzoxanthylium (chất II)  Đun cách thủy 15 phút giúp tăng tốc độ phản ứng PHƯƠNG PHÁP KHÁC 2.1 Tác dụng với phenol môi trường acid a) Tiến hành Cho ml dịch cất vào ống nghiệm Thêm vào 0.5 ml dung dịch phenol 1g/L Trộn Cho vào cách nhẹ nhàng theo thành ống nghiệm ml acid H2SO4 đậm đặc xuất vòng màu hồng mặt phân cách b) Hiện tượng kết luận - Hiện tượng: xuất vòng màu hồng mặt phân cách - Kết luận: dương tính c) Giải thích  Formaldehyde tác dụng với phenol xúc tác acid H2SO4 đậm đặc tạo o- p-hydroxymethylphenol  Phản ứng formaldehyde với phenol, xúc tác acid phản ứng thân điện tử (phản ứng nguyên tử H nhân thơm tác nhân thân điện tử)  Do hiệu ứng liên hợp nên cặp e chưa sử dụng ngun tử O bị hút phía vịng benzen làm cho mật độ e vòng benzen đặc biệt vị trí ortho, para tăng lên nên phản ứng vào vòng benzen phenol dễ ưu tiên vào vị trí o-, p-  o- p-hydroxymethylphenol phản ứng tiếp với phenol cho novolac  Ngoài tạo sản phẩm phụ phenol nối với qua cầu nối ether  Cơ chế phản ứng phenol formaldehyde, xúc tác acid 2.2 Tác dụng với phloroglucinol 1% kiềm a) Tiến hành Cho 1ml dịch cất vào ống nghiệm Thêm vào vài giọt dung dịch thuốc thử phloroglucinol 1% 2-3 giọt dung dịch KOH cho màu đỏ b) Hiện tượng kết luận - Hiện tượng: dung dịch ống nghiệm có màu đỏ - Kết luận: dương tính c) Giải thích III BÁN ĐỊNH LƯỢNG THUỐC THỬ  Nguyên tắc xác định lại nồng độ formaldehyde dung dịch A: Cho formaldehyde tác dụng với lượng dư iodine (biết trước thể tích) mơi trường kiềm Chuẩn độ iodine dư natri thiosulfate  Trong môi trường kiềm, iodine cho iodide (I-) hypoiodite (IO-) I2 + NaOH ⇌ NaI+ NaOI+H2O  Hypoiodite phản ứng với formaldehyde cho formic acid iodide NaOI + HCHO → HCOOH + NaI  1ml hydrochloric acid đậm đặc (35 – 37%) để trung hòa NaOH dư  Khi cho dung dịch hồ tinh bột (0.5% 1%) vào, I2 dư kết hợp với hồ tinh bột cho màu xanh tím Bước giúp nhận biết chuyển màu tốt đảm bảo iodine dư bị khử hoàn toàn natri thiodulfate, giúp tránh sai số  Iodine dư bị khử natri thiosulfate, I2 dư bị khử hết khơng cịn iodine gắn kết với hồ tinh bột nên làm màu xanh tím => dừng chuẩn độ TIẾN HÀNH PHẢN ỨNG TẠO MÀU (không thực hành) BÀI 5: ETHANOL I ĐỊNH TÍNH PHẢN ỨNG TẠO IODOFORM 1.1 Nguyên tắc 1.2 Tiến hành 1.3 Hiện tượng kết 1.4 Giải thích  Trong mơi trường kiềm, iodine cho iodide (I-) hypoiodite (IO-) I2 + NaOH ⇌ NaI+ NaOI+H2O  Hypoiodite phản ứng với ethanol cho acetaldehyde iodide NaOI + H3C-CH2-OH → H3C-CHO + NaI + H2O  Hydroxide ion lấy acidic alpha hydrogen acetaldehyde cho enolate ion Enolate anion thay iodide ion phân tử iodine Quá trình lặp lại thêm lần cho H-CO-CI3  Hydroxide ion liên kết với C nhóm carbonyl HCO-CI3 => tạo carboxylic acid tách anion CI3 khỏi phân tử Carboxylic acid tính base anion CI3- tự trung hịa lẫn tạo iodoform HCI3 kết tủa vàng nhạt 2 PHẢN ỨNG TẠO ETHYL ACETATE 2.1 Nguyên tắc 2.2 Tiến hành - Thêm bột natri acetate khô vào ml dung dịch nghiên cứu đến bão hòa thêm 2-3 giọt H2SO4 đđ - Đun sôi cách thủy, đổ hỗn hợp phản ứng vào thể tích nước gấp – 2.5 lần Nhận biết mùi ethyl acetat đặc biệt tạo thành 2.3 Hiện tượng kết 2.4 Giải thích  Phản ứng tạo ethyl acetate phản ứng ester hóa carboxylic acid với ethanol, xúc tác H2SO4 đậm đặc  Đầu tiên, carboxylic acid lấy proton (hydrogen ion) từ sulphuric acid đậm đặc, proton gắn với cặp electron dư oxygen (oxy nhóm carbonyl) làm oxygen tích điệm dương  Sau đó, oxy lấy electron từ nối đơi (–C=O) làm cho C tích điện dương  Nguyên tử C+ gắn với cặp electron dư oxygen ethanol làm oxy tích điện dương Tiếp theo trình chuyển đổi proton từ oxy ethanol sang oxy (–OH carboxylic acid)  Cuối bước loại nước tạo ester II ĐỊNH LƯỢNG ETHANOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP NICLOUX Nguyên tắc  Dựa phản ứng oxy hóa rượu dung dịch kali dichromate mơi trường sulfucric acid đậm đặc Quá trình chuyển dung dịch từ màu vàng chromate (Cr2O7)2- sang màu xanh lục ion Cr3+  Ethanol bị oxy hóa thành acetaldehyde carboxylic acid tùy vào điều kiện phản ứng  Nếu cho thừa ethanol dung dịch có màu xanh lơ ethanol bị oxy hóa thành acetaldehyde  Nếu cho thừa kali dicromate dung dịch có màu xanh lục ethanol bị oxy hóa thành carboxylic acid Thuốc thử - Dung dịch acid picric bão hịa - Dung dịch kali bicromat 19 g/lít - H2SO4 đậm đặc Tiến hành (không thực hành) BÀI 6: CROM, MANGAN, CHÌ I CROM: PHẢN ỨNG CAZENEUVE Nguyên tắc Trong môi trường acid sulfuric, dung dịch diphenyl carbazide cho với dung dịch cromat bicromat màu tím hồng Vì crom dạng Cr3+ dung dịch vơ hóa nên cần oxy hóa thành muối Cr6+ dung dịch kali persulfat môi trường acid với diện Ag+ làm chất xúc tác Tiến hành - Cho vào ống nghiệm ml dung dịch vơ hóa, thêm 1-2 giọt AgNO3 1% 0,01g kali persulfat Đun cách thủy ống nghiệm 15 phút - Thêm giọt HCl 1/10N Đun sôi cách thủy lần vài phút, làm nguội, thêm giọt H3PO4, giọt diphenyl carbazide cồn Hiện tượng kết luận - Hiện tượng: màu tím hồng - Kết luận: dương tính Giải thích  Crom dạng Cr3+ dung dịch vô hóa, diphenylcarbazide (DPC) khơng phản ứng với Cr3+ nên phải oxy hóa thành ion Cr6+ dung dịch kali persulfate môi trường acid với xúc tác Ag+  Phương trình tổng quát  Phản ứng ion Cr6+ với diphenylcarbazide phản ứng oxy hóa khử Ion Cr6+ bị khử thành ion Cr3+, diphenylcarbozide bị oxy hóa thành diphenylcarbazone (DPCO) Ion Cr3+ tạo phức với diphenylcarbazone, phức có màu hồng tím II MANGAN: PHẢN ỨNG MARSHALL Ngun tắc Trong dung dịch vơ hóa, Mn2+ bị oxy hóa thành Mn7+ có màu hồng tím dung dịch kali persulfat môi trường acid với xúc tác ion Ag+ Tiến hành Cho vào ống nghiệm ml dung dịch vơ hóa, giọt H3PO4 đậm đặc, giọt AgNO3 1% 0,01g kali persulfate, đun sôi cách thủy vài phút Hiện tượng kết luận - Hiện tượng: xuất màu hồng tím - Kết luận: dương tính Giải thích  Ag2+ chất oxy hóa mạnh oxy hóa Mn2+ thành ion Mn7+ có màu tím hồng  Phương trình tổng quát 2Mn2+ + 5(S2O8)2- + 8H2O 2(MnO4)- + 10(SO4) 2- + 16H+ III CHÌ PHẢN ỨNG VỚI THUỐC THỬ DITHIZONE 1.1 Nguyên tắc  Chì tạo phức chelate với phân tử dithiazone, phức có màu tím hồng 1.2 Tiến hành - Cho vào ống nghiệm ml dung dịch vơ hóa - Thêm giọt thuốc thử dithizon pha (diphenylthiocarbazon nồng độ 25mg/100ml EtOH) 1.3 Hiện tượng kết luận - Hiện tượng: xuất màu hồng tím - Kết luận: dương tính PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH KI 2.1 Nguyên tắc Ion Pb2+ phản ứng với ion I- KI tạo tủa PbI2 có màu vàng 2.2 Tiến hành Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch nghiên cứu, thêm – giọt dung dịch KI 1% 2.3 Hiện tượng kết luận - Hiện tượng: xuất tủa vàng - Kết luận: dương tính PHẢN ỨNG VỚI KALI DICHROMATE 3.1 Nguyên tắc Tủa vàng PbCrO4 không tan acetic acid, tan acid vô kiềm dùng muối chì acetate 3.2 Tiến hành Cho vào ống nghiệm ml dung dịch nghiên cứu, thêm – giọt dung dịch kali bicromat 3.3 Hiện tượng kết luận - Hiện tượng: xuất tủa vàng không tan acid acetic, tan acid vơ kiềm - Kết luận: dương tính IV ĐỊNH LƯỢNG MANGAN TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG Nguyên tắc  Cơ chế phương pháp định lượng giống chế phản Marshall  Phương trình tổng qt Tiến hành (khơng thực hành) Tính tốn ... chromotropic acid với formaldehyde tạo sản phẩm có cấu trúc para-quinoidal (chất I) mono-cationic dibenzoxanthylium (chất II)  Đun cách thủy 15 phút giúp tăng tốc độ phản ứng PHƯƠNG PHÁP KHÁC... cho novolac  Ngoài tạo sản phẩm phụ phenol nối với qua cầu nối ether  Cơ chế phản ứng phenol formaldehyde, xúc tác acid 2.2 Tác dụng với phloroglucinol 1% kiềm a) Tiến hành Cho 1ml dịch cất... Hiện tượng kết 2.4 Giải thích  Phản ứng tạo ethyl acetate phản ứng ester hóa carboxylic acid với ethanol, xúc tác H2SO4 đậm đặc  Đầu tiên, carboxylic acid lấy proton (hydrogen ion) từ sulphuric