تئوری آزمایش:
اسید استیک
اسید
استیک یا جوهر انگور جز اسیدهای کربوکسیلیک است و در نامگذاری آیوپاک
به اسید اتانوئیک معروف است.
نگاه کلی اسید استیک جز اسیدهای کربوکسیلیک میباشد و در نامگذاری آیوپاک به اسید
اتانوئیک معروف است. این اسید دارای فرمول شیمیایی میباشد و در قسمت چشایی طعم
ترشی ، شبیه طعم سرکه میدهد.
باکتریهای
مخمر سرکه به دلیل تمایل به تولید اسید استیک به این نام معروف شدهاند. این
باکتریها در مواد غذایی ، آب و خاک یافت میشوند. اسید استیک بطور طبیعی از میوهها
و برخی مواد غذایی فاسد شده از فرایند تخمیر تولید میشوند و از قدیمیترین ترکیبات
شیمیایی شناخته شده توسط انسان میباشد. تاریخچه سرکه (اسید استیک رقیق) از دوران
باستان برای انسان شناخته شده بود. احتمالاً انسانها در دوران باستان هنگام تهیه
شراب از فرایند تخمیر به وجود سرکه پی برده بودند. فیلسوف یونانی تئوفاراستوس در
سه قرن پیش از میلاد چگونگی واکنش سرکه با فلزات و تولید رنگدانه برای استفاده در
نقاشی از کربنات سرب و زاجهای سبز ایجاد شده از نمکهای مس و استات مس را توضیح
دادهاست. رومیان باستان با نگهداری شراب ترش در قدحهای سربی ، شراب بسیار شیرینی
به نام Sapa تولید میکردند که طعم شیرین آن ناشی از استات سرب بودهاست که
امروزه دانشمندان مرگ زودرس بسیاری از اشراف روم را به مسمومیت ناشی از این ماده
نسبت دادهاند. شیمیدانهای عصر رنسانس اسید استیک گلاسیال (منجمد) را از تقطیر خشک
استاتهای فلزی تهیه میکردند. در سال ۱۸۴۷ هرمن کولب شیمیدان آلمانی برای اولین
بار اسید استیک را از مواد معدنی سنتز کرد. خواص اسید استیک خالص، مایعی بیرنگ با
بویی تیز، مایعی خورنده و قابل اشتعال میباشد. این اسید در ۱۶٫۶ درجه سانتیگراد
منجمد میشود. به این دلیل و همچنین ظاهر یخ مانند آن به نام اسید استیک گلاسیال
معروف است. اسید استیک در محلولهای آبی میتواند تفکیک شده و یون استات تولید کند.
PH
آن برابر با ۴٫۸ میباشد، یعنی در PH=۴٫۸ نیمی از
مولکولهای اسید استیک در محلول آبی به صورت یون استات هستند. اسید استیک در حالت
بخار شامل دیمرهایی از دو مولکول اسید استیک میباشد که با پیوند هیدروژنی با
یکدیگر ارتباط دارند.
اسید
استیک منجمد
بنابراین
اسید استیک در حالت گازی از قانون گازهای ایدهآل تبعیت نمیکند. خواص عمومی اسید
استیک مانند سایر اسیدهای کربوکسیلیک میباشد. اسید استیک با الکلها و آمینها
واکنش داده و به ترتیب تولید استرو آمید میکند. همچنین در اثر واکنش با آلکنها
تولید استر استات میکند. این اسید در اثر حرارت تا دماهای بالاتر از ۴۴۰Cْ تجزیه شده و تولید و
متان میکند. تولید سرکه از فرایند تخمیر مواد غذایی دارای نشاسته و قند و مواد
الکلی توسط باکتری مخمر سرکه (بچه سرکه) تولید میشود. برای تولید سرکه عموماً از
میوههایی مانند سیب ، انگور ، دانههایی مثل جو و گاهی هم از شراب استفاده میشود.
سرکه معمولاً دارای اسید استیک با وزن حجمی ۴ الی ۸ درصد میباشد.
تفکیک اسیدها
طبق
تعریف برونشتد و لوری اسید مادهای است که میتواند پروتون از
دست بدهد و باز مادهای است که پروتون بگیرد. هنگامی که یک اسید برونشته در آب حل
میشود پیوند میان هیدروژن و
اتم الکترونگاتیوی که هیدروژن به آن متصل است توسط مولکولهای قطبی آب تفکیک میشود و پروتون از اسید جدا شده و
با انتقال به مولکول آب یک یون هیرونیوم تشکیل میدهد و یک آنیون که باز مزدوج اسید است برجای میماند.
اسیدها را برمبنای میزان تفکیکی که به هنگام حل شدن
را آب دارند دسته بندی میکنند. اسیدهای قوی در آب بطور کامل تفکیک میشوند درحالی که اسیدهای ضعیف در آب بطور جزئی تفکیک شده و یونهای حاصل از تفکیک و مولکولهای
تفکیک نشده با هم در حال تعادل میباشند.
معرف رنگی
رنگ شناساگر
محلولی
که محتوی یک شناساگر باشد، با تغییرات PH ، یک تغییر پیوسته در رنگ از خود ظاهر میسازد. لکن ، چشم انسان به این تغییرات حساس نیست. نوعا از یک گونه باید پنج تا ده برابر بطور اضافی موجود باشد تا
رنگ آن گونه به چشم بیننده
یک رنگ غالب به نظر آید. افزایش بیشتر در این نسبت هیچ تاثیر قابل روئیتی ندارد. فقط در ناحیهای که نسبت از پنج
تا ده برابر برای یک شکل به نسبت مشابهی برای یک شکل تغییر کند، بنظر میآید که رنگ محلول تغییر کرده است.
پس ، تغییر رنگ صوری شامل یک تغییر عمده در وضعیت
تعادل شناساگر است. بعضی از شناساگرها نیاز به تغییر نسبت کمتری دارند و بعضی دیگر ، به تغییر بیشتر.
بعلاوه ، تفاوت قابل توجهی
نیز در توان افراد مختلف جهت تشخیص رنگ وجود دارد. در حقیقت ، شخص مبتلا به کور رنگی ممکن است قادر به تشخیص هیچ گونه تغییر رنگی نباشد.
روش تهیه متیل اورانژ نارنجی
روش کار :
در یک ارلن 250 میلی لیتری
، 5/0 گرم سولفانیلیک اسید (
با دو مولکول آب ) و 65/2 گرم سدیم بی کربنات انیدر ( خشک ) و 100 میلی لیتر آب
بریزید و مخلوط را گرم کنید تا کاملاً حل شود و محلول زلال به دست آید ، و محلول
زلال بدست آمده را تا دمای حدود 15 درجه سرد کنید . و سپس محلول 7/3 گرم سدیم
نیتریت که در 10 میلی لیتر آب حل شده است را به محلول ( ارلن ) اضافه کنید . و در
یک بشر 600 میلی لیتری ، 10 میلی لیتر کلریدریک اسید غلیظ و حدود 65 گرم یخ خرد
شده بریزید و محتویات ارلن را آهسته و در حال به هم زدن به آن اضافه کنید . بعد از
20 دقیقه ذرات رسوب دی آزوبنزن سولفونات ظاهر می شود . حال 3/6 میلی لیتر N,N – دی متیل آنیلین را در 3
میلی لیتر استیک اسید گلاسیال حل کنید و سپس به محلول حاوی دی آزوبنزن سولفونات
همراه با مخلوط کردن و به هم زدن اضافه کنید . پس از 10 دقیقه متیل اورانژ قرمز ( در محیط اسیدی ) رسوب می کند . 35
میلی لیتر محلول سدیم هیدروکسید 20 درصد را آهسته و در حال به هم زدن به آن اضافه
کنید . رنگ مخلوط به رنگ نارنجی می شود و ذرات ریز نمک سدیم متیل اورانژ رسوب می
کند . این مخلوط را تا حد جوش گرم می کنیم ؛ مقدار زیادی از رسوب حل می شود . 10
گرم سدیم کلرید به آن اضافه کنید ( تا رسوب بهتر جدا شود ) و برای حل شدن نمک تا
حدود 85 درجه گرم کنید . سپس مخلوط را 5 دقیقه بگذارید بماند و بعد در حمام آب و
یخ قرار دهید تا کاملاً رسوب تشکیل گردد . سپس آن را با قیف بوخنر و کاغذ صافی ریز
به آهستگی صاف می کنیم . ظرف و رسوب را با کمی آب نمک اشباع بشویید و بگذارید خشک
شود ، سپس آن را با حدود 50 میلی لیتر آب متبلور کنید . رسوب حاصل از تبلور را با
قیف بوخنر صاف کنید و با کمی اتر بشویید .
ساختار مولکولی متیل اورانژ
:
ساختار فضایی متیل اورانژ :
وسایل و مواد لازم:
بالن حجم سنجی ml100،پی
پت،بورت،شناساگر فنل فتالین و متیل اورانژ،سود N 0.1
شرح آزمایش:
10 سی سی از اسید استیک را با پی پت به داخل بالن حجمی 100
سی سی منتقل کنید و با آب مقطر به حجم رسانده سپس 10 سی سی از آن را یکبار در حضور
معرف فنول فتالین و بار دیگر در حضور معرف متیل اورانژ با سود 0.1 نرمال تیتر
کنید.
نتیجه گیری:
هنگامی که 10 میلی لیتر از نمونه را در ارلن
ریختیم معرف فنیل فتالین و متیل اورانژ را به صورت مجزا به محلول استیک اسید اضاف
می کنیم .محلولی که فنیل را به آن اضاف کردیم با 10 میلی لیتر سود صورتی رنگ و
محلولی که متیل اورانژ را به آن اضافه کردیم با 3 میلی لیتر سود به رنگ نارنجی تغییر رنگ داد.
محاسبات(برای فنل فتالین):
جرم
مولکولی اسید استیک: 60 گرم بر مول
NaOH ml 1000/ NaOH L 1 X NaOH ml 10=COOH3CH
gm ?
NaOH mol 1 / COOH3CH mol 1X NaOH L 1/ NaOH mol 0.1 X
X COOH3CH mol 1
/ COOH3CH g
60 X
COOH3CH gm 0.0006 = COOH3CH g
1000 X COOH3CH gm 1
محاسبات(متیل اورانژ):
جرم
مولکولی اسید استیک: 60 گرم بر مول
NaOH ml 1000/ NaOH L 1 X NaOH ml 3=COOH3CH gm
?
NaOH mol 1 / COOH3CH mol 1X NaOH L 1/ NaOH mol 0.1 X
X COOH3CH mol 1
/ COOH3CH g 60 X
COOH3CH gm 0.000018 = COOH3CH g
1000 X COOH3CH gm 1
منبعshimi.blogfa.com
:
ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط نارگل در دوشنبه یازدهم بهمن ۱۳۸۹ و ساعت
|