ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Κεφ7 Οργανική Χημεία Από την Παρ7.3 ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΣΕΙΡΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ - ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΕΙΣ - ΔΙΑΚΡΙΣΕΙΣ

Δήμητρα Σπανού

ΕKTΟΣ ΑΠΟ:

• την υποενότητα «Επαγωγικό φαινόμενο» της παρ. 7.1 «Δομή οργανικών ενώσεων - Διπλός και τριπλός δεσμός- Επαγωγικό φαινόμενο»,
• την παρ. 7.2 «Στερεοϊσομέρεια (εναντιομέρεια και διαστερεομέρεια)»,
• τις υποενότητες «Η αλογόνωση των αλκανίων», «Η αρωματική υποκατάσταση» και «Μερικοί μηχανισμοί οργανικών αντιδράσεων» της παρ. 7.3 «Κατηγορίες οργανικών αντιδράσεων και μερικ οί μηχανισμοί οργανικών αντιδράσεων»,
• την υποενότητα «Οργανικές συνθέσεις» της παρ. 7.4 «Οργανικές συνθέσεις - Διακρίσεις» με εξαίρεση την αλογονοφορμική αντίδραση

Α. Εύκολα παρατηρήσιμα φαινόμενα (αλλαγή στο χρώμα αντιδραστηρίων, έλκυση αερίων κ.λ.π.) 

Σε οργανικές αντιδράσεις οξειδωσης -αναγωγής (σχολικό βιβλίο σελίδ 289) 

από τα οποία μπορούμε να καταλάβουμε  την ταυτότητα των αντιδρώντων καθώς και να τα διακρίνουμε μεταξύ τους 

ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΕΙΣ - ΔΙΑΚΡΙΣΕΙΣ

 Τα φαινόμενα αυτά μπορεί να συναντήσουμε σε ερωτήσεις θεωρίας και ασκήσεις ώστε αμέσως βγαίνουν ανάλογα συμπεράσματα

1)  έλεγχος ακορεστότητας οργανικής ένωσης. Αν η ένωση προκαλεί τον 

 Αποχρωματισμό διαλύματος Βρωμίου , είναι ακόρεστη ένωση

Αυτό γίνεται με την προσθήκη Br2 στην ένωση. Εάν με τη προσθήκη της άγνωστης οργανικής ένωσης σε κόκκινο διάλυμα βρωμίου, το διάλυμα αποχρωματιστεί , τότε πρόκειται για ακόρεστη ένωση.

 CH2 = CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br 

2)  έλεγχος οξείδωσης αλκοολών καθώς και του βαθμού τους (πρωτοταγείς, δευτεροταγείς, τριτοταγείς)

Αν το  διχρωμικό κάλιο αντιδρώντας με αλκοόλη αλλάζει χρώμα τότε η ουσία οξειδώνεται , άρα πρόκειται για πρωτοταγή ή δευτεροταγή αλκοόλη

 Οι πρωτοταγείς και δευτεροταγείς αλκοόλες οξειδώνονται σε πρώτο στάδιο έως αλδεύδες και κετόνες με αντίστοιχη αλλαγή του χρώματος

 Β) Από το ήπιο οξειδωτικού μέσου (K2Cr2O7)που  από πορτοκαλί σε πράσινο.

Για τις πρωτοταγείς αλκοόλες οξειδώνονται έως τα οξέα

 Οξείδωση RCH2OH σε RCOOH με διάλυμα ΚΜnO4 παρουσία H2SO4

5RCH2OH + 4KMnO4 + 6H2SO4 → 5RCOOH + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 11Η2O

 Οξείδωση RCH2OH σε RCOOH με διάλυμα K2Cr2Ο7 παρουσία H2SΟ4
 3RCH2OH + 2K2Cr2Ο7 + 8H2SΟ4 →3RCOOH + 2Cr2(SΟ4)3 + 2K2SΟ4 + 11H2Ο

Για τις δευτεροταγείς έχουμεμόνο το πρώτο στάδιο οξείδωσης έως κετόνες 

 Η κετόνες και οι τριτοταγείς αλκοόλες δεν έχουν περαιτέρω οξείδωση και δεν παρατηρειται αλλαγή στο χρώμα και των δύο αυτών  οξειδωτικών

 3) διάκριση αλδεϋδών από τις αλκοόλες με ήπια οξειδωτικά (το φελίγγειο υγρό ή με το αντιδραστήριο Tollens ). Αυτά  

οξειδώνει μόνο τις αλδεύδες , όχι τις αλκοόλες. Αν η οξείδωση δίνει κεραμέρυθρο ίζημα από φελλίγγειο ή κάτοπτρο αργύρου για Tollens,  έχουμε αλδεύδη 

Μετατροπή του (λόγω ιόντων Cu2+ ) γαλάζιου χρώματος του  αντιδραστήριο Fehling (Φελίγγειο υγρό)  σε καστανέρυθρο ίζημα Cu2O,

4) διάκριση ισομερών  πρωτοταγών αλκοολών και αιθέρων  (που είναι  ισομερή με ίδιο μοριακό τύπο )

 Αποχρωματισμός ή όχι του ιώδους διαλύματος υπερμαγκανικού  Καλίου 

Σε περίπτωση που το διάλυμα δεν αποχρωματίζεται πρόκειται για αιθέρα που δεν οξειδώεται

5) διάκριση αλδεϋδών και κετονών

 Αν αλκαλικό διάλυμα ιόντων Cu2+ γαλάζιου χρώματος και το οποίο ανάγεται σε καστανέρυθρο ίζημα Cu2O, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:
 RCHO + 2CuSO₄ + 5NaOH → RCOONa + Cu₂O↓ + 2Na₂SO₄ + 3H₂O πρόκειται για αλδεϋδη

Οι κετόνες δεν δίνουν παρόμοια αντίδραση γιατί δεν οξειδώνονται περαιτέρω.. Παρόμοια,

RCHO + 2AgNO3 +3ΝΗ3  RCOONH4 + 2Ag   +2ΝΗ4ΝO3 (κάτοπτρο αργύρου στα τοιχώματα του δοχείου

6)έλεγχος  για μεθανικό οξυ ή αλατά του ή για οξαλικό οξύ και άλατά τους

Έκλυση αερίου που θολώνει το ασβετόνερο.

 Όταν σε οργανική αντίδραση έχουμε έκλυση αερίου το πρώτο που προσπαθούμε είναι να ανιχνεύσουμε ποιο είναι αυτό το αέριο. Εάν  το αέριο που εκλύεται να περάσει μέσα από ασβεστόνερο ( (διάλυμα Ca(ΟH)2) και το ασβεστόνερο θολώσει, τότε το αέριο είναι το διοξείδιο του άνθρακα ( CΟ2).

Οι οργανικές ουσίες οξειδώνονται συνήθως έως οξέα CH3COOH με βαθμό οξείδωσης του οξειδούμενου C =+3

Μόνο οι ενώσεις μεθανικό και οξαλικό οξύ  οξειδώνονται ακόμα μια βαθμίδα πιο κάτω και δίνουν CO2 με βαθμό οξείδωσης του άνθρακα 4.  C=+4

τα 2 οξέα

5HCOOH  + 2KMnO4  +3H2SO4 -->  5CO2  + K2SO4 +  2MnSO4  +8H2O

5HOOC-COOH +  2KMnO4  + 3H2SO4 -->  10CO2  + K2SO4 +  2MnSO4  + 8H2O

τα άλατά τους

10HCOONa  + 4KMnO4  +11H2SO4 -->  10CO2  +2K2SO4 +  4MnSO4  + 5Na2SO4 +16H2O

5NaOOC-COONa +  2KMnO4  + 8H2SO4 -->  10CO2  + K2SO4 +  2MnSO4  + 5Na2SO4 + 8H2O

7) Διάκριση  Αλκινίων με τριπλό δεσμό σε ακραίο 1άνθρακα RC≡Η από άλλους υδρογονάνθρακες

α. με αμμωνιακό διάλυμα χλωριούχου χαλκού καταβυθίζεται ίζιμα κεραμέρυθρο

Αυτά τα αλκίνια όπως έχουμε αναφέρει χαρακτηρίζονται από ήπιες οξινες ιδιότητες ώστε το ακραίο υδρογόνο απομακρύμεται σαν πρωτόνιο

Για τον λόγο αυτό αντιδρούν με το αμμωνιακό διάλυμα χλωριούχου χαλκού ως εξής: 

RC ≡ CH + CuCl + ΝΗ3 →RC ≡ CCu ↓ + NH4 Cl

8)  Ανίχνευση α. αλκοολών β. Αλκινίων με τριπλό δεσμό σε ακραίο 1άνθρακα RC≡Η 

Και οι δύο ουσίες αν  επιδράσει κάλιο ή νάτριο παρατηρείται έκλυση αερίου υδρογόνου που ανιχνεύεται εύκολα (κρότος γαλάζια φλόγα)

Αλκίνια: R-C ≡ CH  +Να  --> R-C ≡ CΝα   + 1/2 Η₂

Αλκοόλες: R-CH₂ΟΗ  +Να  --> R-CΗ₂ΟΝα   + 1/2 Η₂

Για τις οργανικές αντιδράσεις και τις σειρές αντιδράσεων έχουμε  ακόμα υπ΄όψην μας 

1. Οι υδρογονώσεις σε διπλό -τριπλό δεσμό, τις περισσοτερες φορές γίνονται παρουσία νικελίου

2. Τα αντιδραστήρια Grignard παρασκευάζοναι με την επίδραση Mg σε RX σε απόλυτο αιθέρα

.(  από Χημεία Γ Λυκείου :Τα αντιδραστήρια Grignard παρασκευάζονται κατά την επίδραση Mg σε διάλυμα RX σε απόλυτο αιθέρα. RX + Mg  απόλυτος αιθέρας  RMgX Ο αιθέρας πρέπει να είναι απόλυτος, γιατί η παραμικρή ποσότητα νερού αντιδρά με το RMgX και δίνει αλκάνιο, οπότε καταστρέφεται το αντιδραστήριο Grignard: RMgX + HOH → RH + Mg(OH)X

3. Παρασκευή αλκυλαλογονιδίων Mια κατηγορία οργανικών ενώσεων που χρησιμοποιούται υχνά για παρασκευές άλλων οργανικών ενώσεων είναι τα αλκυλαλογονίδια.

Παρασκευάζονται κυριως από αλκάνια που αντιδρούν με αλογόνα . Το αλογόνο όμως πρέπει να διασπαστεί σε ελεύθερες ρίζες Χ₂   -(uv)--> 2Χ ^.και την συνέχεια να αντιδράσει με το αλκάνιο. Για τον λόγο αυτό απαιτείται υπεριώδες φως ή θερμότητα