Dusíkaté sloučeniny Nitrosloučeniny Srovnávání podmínek nitrace benzenu, nitrobenzenu a fenolu Chemikálie: benzen (C6H6) Nitrobenzen (C6H5NO2) Fenol (C6H5OH) kyselina dusičná (HNO3) kyselina sírová (H2SO4) Provedení: Ve třech zkumavkách si připravíme nitrační směsi. 1. 2 ml konc. kyseliny dusičné s 3 ml konc. kyseliny sírové. 2. 2 ml konc. kyseliny dusičné s 3 ml konc. kyseliny sírové, zahřejeme na vodní lázni na teplotu 60 - 90 °C. 3. 5 ml kyseliny dusičné zředěné 1 : 1 vodou a chlazené vodou. Do první zkumavky opatrně přidáme za stálého třepání asi 2 ml benzenu a reakční směs vlejeme do kádinky s ledem. Vyloučí se žlutá olejovitá kapalina - nitrobenzen. Do druhé zkumavky přidáme asi 1 ml nitrobenzenu a za stálého třepání zahříváme na vodní lázni několik minut. Potom vlejeme reakční směs do kádinky s ledem a po chvíli stání se utvoří krystalky m-dinitrobenzenu. Do třetí zkumavky přidáme roztok fenolu (0,2 g ve 2 ml vody). Protřepeme a krátce zahřejeme na vodní lázni na 30 °C. Směs vlejeme do kádinky s ledem. Vznikne směs o- a p-dinitrofenolu. Aminy Reakce primárních alifatických aminů s HNO2 Chemikálie: kyselina octová (CH3COOH) ethylamin hydrochlorid (C2N5NH2.HCl) dusitan sodný (NaNO2) kyselina sírová (H2SO4) Provedení: Do baňky se nalije kyselina octová a z dělící nálevky se přilije směs nasycených roztoků ethylaminu hydrochloridu a dusitanu sodného. Vznikající dusík se jímá do válce s vodou. Přiložíme-li zapálenou třísku, zhasne. Přítomnost ethanolu v roztoku je možné dokázat jodoformovou reakcí. Reakce sekundárních aminů s HNO2 Chemikálie: diethylamin ((C2N5)2NH) dusitan sodný (NaNO2) 10% roztok kys. chlorovodíkové (HCl) ethanol (C2H5OH) Provedení: Do kádinky postavené v horké vodní lázni se vloží diethylamin a dusitan sodný a přilévá se 10% kyselina chlorovodíková. Vzniká žlutá mazovitá kapalina - nitrosamin. Redukce nitrobenzenu na anilin Chemikálie: konc. kyselina chlorovodíková (HCl) zinek (Zn) nitrobenzen (C6H5NO2) roztok chlorového vápna (Ca(ClO)2) Provedení: Do zkumavky dáme několik kapek nitrobenzenu, přilijeme 0,5 ml konc. HCl a asi 0,5 g kovového zinku. Po chvíli začne probíhat reakce doprovázená vznikem vodíku. Celou dobu reakce je nutné směs zahřívat. Po skončení reakce přidáme k reakční směsi vodu a trochu roztoku chlorového vápna. Objeví se fialové zbarvení, přecházející do špinavě fialového. Tvorba amoniových solí Chemikálie: anilin (C6H5NH2) konc. kyselina chlorovodíková (HCl) konc. kyselina sírová (H2SO4) Provedení: Ve zkumavce protřepeme 5 ml vody s 0,5 ml anilinu, vzniká emulze. Po přidání 1 ml kyseliny chlorovodíkové emulze mizí, vzniká rozpustný anilin hydrochlorid. K emulzi anilinu ve vodě přidáme 1 ml kyseliny sírové. Vzniká bílá sraženina síranu anilinu, která se v nadbytku kyseliny rozpouští. Důkaz anilinu barevnými reakcemi Chemikálie: 10% roztok kyseliny chlorovodíkové (HCl) Anilin (C6H5NH2) nasycený roztok bromové vody chlorové vápno (Ca(ClO)2) 1% roztok thiokyanatanu amonného (NH4SCN) 10% roztok síranu měďnatého (CuSO4) Provedení: Připravíme si anilin hydrochlorid (předešlý pokus). Na podložní sklíčko dáme 2 kapky nasyceného roztoku bromové vody a 1 kapku anilin hydrochloridu. Vzniká bílá sraženina tribromanilinhydrochloridu. Do zkumavky kápneme 3 kapky anilinhydrochloridu a 10 kapek vody. Po přidání chlorového vápna se objevuje tmavé červenofialové zbarvení. Do zkumavky nakapeme 2 kapky anilinhydrochloridu, 10 kapek vody a 10 kapek roztoku thiokyanatanu amonného a 2 kapky roztoku síranu měďnatého (objevuje se olivově zelené zbarvení). Anilinhydrochlorid naneseme na novinový papír, objeví se žlutooranžová skvrna. Pokud zopakujeme pokus s filtračním papírem, skvrna se neobjeví. Oxidace anilinu Chemikálie: anilin (C6H5NH2) dichroman draselný (K2Cr2O7) konc. kyselina sírová (H2SO4) roztok chlorového vápna (Ca(ClO)2) Provedení: K vodnému roztoku anilinu ve zkumavce (1 kapka anilinu rozpuštěna v 5 - 6 ml vody) přidáme zfiltrovaný roztok chlorového vápna. Vznikne intenzivní modrofialové až černé zbarvení. Do zkumavky k vodnému anilinu přidáme 3 - 5 kapek roztoku dichromanu draselného a 0,5 ml kyseliny sírové. Směs se barví napřed tmavě zeleně a nakonec zčerná. Pokud směs nereaguje samovolně, je nutné směs na začátku zahřát. Příprava acetanilidu Chemikálie: anilin (C6H5NH2) Acetanhydrid ((CH3CO)2O) 0,5% roztok chloridu železitého (FeCl3) 10% roztok hydroxidu sodného (NaOH) Provedení: Ve zkumavce opatrně smícháme 0,5 ml anilinu s 1 ml acetanhydridu. Potom reakční směs opatrně zahříváme nad kahanem k varu a vlejeme do 5 - 6 ml vody v jiné zkumavce. Vzniká bílá krystalická sraženina acetanilidu. Vznik kyseliny octové při reakci prokážeme tak, že vzniklý roztok (bez krystalků acetanilidu) kápneme na hodinové sklíčko a přikápneme 2 kapky roztoku NaOH a 2 kapky roztoku chloridu železitého. Objevuje se oranžovočervená sraženina. Vznik plastu z anilinu Chemikálie: anilin (C6H5NH2) formaldehyd (HCOH) konc. kyselina chlorovodíková (HCl) Provedení: V kádince smícháme 2,5 ml anilinu s 4 ml vody a 3 ml konc. kyseliny chlorovodíkové. Přidáme 7,5 ml 38% formaldehydu. Za stálého míchání reakční směs zčervená, zakalí se a po několika minutách ztuhne tak, že lze pomocí skleněné trubičky vytáhnout pevnou hmotu z kádinky. Pozor: Je nutné přesně dodržet poměr reaktantů, aby mohlo dojít k dokonalému „zesíťování“ makromolekuly!!! Příprava azolátky (dimethylaminoazobenzen) Chemikálie: nasycený roztok octanu sodného (CH3COONa) N,N dimethylanilin (C6H5N(CH3)2) Provedení: Do zkumavky nakapeme 5 kapek benzendiazoniumchloridu (předešlý pokus), 1 kapku dimethylanilinu a 2 kapky roztoku octanu sodného. Směs pořádně protřepeme3.Vzniká žlutooranžová sraženina dimethylaminoazobenzenu.