SAGGI DI TOLLENS E DI FEHLING Ma come distinguere fra un’aldeide e un un chetone? I saggi chimici a disposizione si basano sulla facile ossidabilità delle aldeidi (perfino al semplice contatto con l’ossigeno atmosferico), l’ossigeno atmosferico), mentre i chetoni sono assai resistenti all’ossidazione. I saggi di Tollens e di Fehling si basano sul fatto che le aldeidi, aldeidi, a a differenza dei chetoni, chetoni, possono possono essere ossidate + da agenti ossidanti relativamente blandi come gli ioni Ag (presenti nel reattivo di Tollens) e gli ioni Cu2+ (presenti nel reattivo di Fehling); tali ioni si riducono rispettivamente ad argento elementare ed a ossido rameoso (Cu2O , solido di colore rosso). I carboidrati carboidrati che che nei confronti degli ioni argento e degli ioni rameici si comportano come le aldeidi vengono detti zuccheri riducenti. Tutti i monosaccaridi e quasi tutti i disaccaridi più comuni sono zuccheri riducenti; fa eccezione il saccarosio. Anche gli danno risposta positiva: i chetosi, come ad esempio il fruttosio, possono essere assimilati a degli ed infatti sono zuccheri riducenti. In definitiva i due saggi permettono di distinguere le aldeidi dai chetoni e gli zuccheri riducenti dagli zuccheri non riducenti ma non gli aldosi dai chetosi.
Saggio di Tollens. PREPARAZIONE PREPARAZIONE DEL REATTIVO DI TOLLENS Reattivo di Tollens.
In una provetta si mescolano volumi uguali di soluzione al 5% (m/m) di nitrato d'argento (AgNO3) e di soluzione 2 M di idrossido di sodio (NaOH); gli ioni argento reagiscono con gli ioni ossidrile formando ossido d'argento, d'argento, un solido di colore marrone, secondo la reazione
Nella sospensione così ottenuta si aggiunge, goccia a goccia ed agitando dopo ogni aggiunta, una soluzione di ammoniaca al 10% interrompendo l'operazione non appena il solido si è disciolto completamente: la soluzione risultante (incolore) è il reattivo di Tollens che, a questo punto, può essere distribuito tra più provette.
L'aggiunta di soluzione ammoniacale alla sospensione di ossido d'argento determina la formazione di ioni complessi tra gli ioni argento e l'ammoniaca secondo la reazione ; la reazione 2) influisce sulla posizione dell'equilibrio 1) e più precisamente fa spostare l'equilibrio 1) verso sinistra determinando la dissoluzione dell'ossido d'argento: se la quantità di soluzione ammoniacale aggiunta è sufficientemente elevata tutto il solido si discioglie e tutto l'argento l'a rgento si viene a trovare in soluzione, in gran parte + come complesso ammoniacale, Ag(NH3)2 , e in minor percentuale come ione idratato, Ag +(aq) . Avvertenze.
troppa soluzione di ammoniaca perché un suo eccesso compromette la riuscita del test. successivo perché esso tende, in seguito ad evaporazione, a formare dei solidi esplosivi (AgNH 2 , argento ammide, e/o Ag3 N , nitruro d'argento).
Vetreria. Contagocce, provette. 1
Reagenti. Soluzione diluita di aldeide formica (circa 0,1% in massa); soluzioni all'1% in massa di alcuni zuccheri (nel nostro caso glucosio, fruttosio, saccarosio e lattosio); reattivo di Tollens. Reazioni. Gli ioni argento ossidano il gruppo carbonilico delle aldeidi e degli zuccheri riducenti a ione carbossilato e contemporaneamente si riducono ad argento metallico:
Si osserva precipitazione di un solido nero (argento metal lico finemente suddiviso) accompagnata, se la provetta è sufficientemente pulita e sgrassata e se la reazione è sufficientemente lenta, dalla formazi one di uno specchio d'argento; anche se non si forma lo specchio d'argento, qualora si verifichi formazione di un solido nero il test si deve comunque considerare positivo. Procedimento.
In ogni provetta sono stati introdotti due-tre millilitri di reattivo di Tollens dopo di che in una sono state aggiunte alcune gocce della soluzione di aldeide e in ciascuna delle altre alcune gocce delle soluzioni degli zuccheri.
Nel caso dell'aldeide si è osservata immediatamente precipitazione di argento finemente suddiviso (immagine1 e immagine 2) e non si è formato, se non in minima misura, lo specchio d'argento.
Nel caso di glucosio, fruttosio e lattosio il test è risultato positivo ma la reazione è stata decisamente più lenta (in particolare nel caso del disaccaride cioè del lattosio) rispetto a quanto si era verificato per l'aldeide. Dopo alcuni minuti dall'introduzione delle soluzioni zuccherine si è cominciato ad osservare un lieve intorbidamento che gradualmente si è accentuato ed infine si è osservata formazione dello specchio d'argento.
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Nel caso del saccarosio la risposta è stata negativa: il saccarosio in effetti non è uno zucchero riducente.
Avvertenza. Terminata l'esperienza occorre smaltire immediatamente il contenuto delle provette e lavarle: se il contenuto viene conservato, in seguito all'evaporazione, si possono formare dei solidi esplosivi come l'argento ammide, il nitruro d'argento e il fulminato d'argento (CNOAg).
Saggio di Fehling. PREPARAZIONE DEL REATTIVO DI FEHLING. Reattivo di Fehling. Il reattivo di Fehling è una soluzione fortemente basica di ioni rameici complessati da ioni tartrato e viene preparato al momento dell'uso mescolando volumi uguali di reattivo A e di reattivo B. Il reattivo A è una soluzione acquosa di solfato rameico: si può preparare disciogliendo 7 grammi di solfato rameico pentaidrato (CuSO4. 5 H2O ) in un matraccio da 100 ml e portando a volume; presenta coloraz ione azzurra. Il reattivo B è una soluzione acquosa contenente tartrato di s odio e potassio (sale di Seignette) e idrossido di sodio: si può preparare disciogliendo 35 grammi di tartrato di sodio e potassi o e 10 grammi di idrossido di sodio in un matraccio da 100 ml e portando a volume. Gli ioni tartrato, derivanti dalla dissociazione del sale di Seignette, hanno il ruolo di complessare gli ioni rameici mantenendoli in soluzione: in ambiente basico infatti, i n assenza di un complessante, gli ioni rameici precipitano sotto forma di idrossido rameico, elettrolita solido poco solubile, secondo la reazione
e la loro concentrazione in soluzione risulta troppo bassa perché il reattivo possa essere efficace. Il reattivo di Fehling presenta una intensa colorazione blu: è il colore impartito alla soluzione dal complesso Cu2+ -tartrato. Al posto del reattivo di Fehling può essere utilizzato il reattivo di Benedict che è più stabile: la differenza risiede nel reattivo B che è una soluzione acquosa di carbonato di sodio e di citrato di s odio; all'atto del mescolamento con il reattivo A, gli ioni rameici, i nvece di essere complessati dagli ioni tartrato, vengono complessati dagli ioni citrato
Apparecchiature e vetreria. Cannello di Bunsen, treppiedi, reticella spandifiamma, becher da 250 ml, portaprovette, provette, contagocce. Reagenti. Soluzione diluita di aldeide formica (circa 0,1% in massa); soluzioni all'1% in massa di alcuni zuccheri (nel nostro caso glucosio, fruttosio, saccarosio e lattosio); reattivo di Fehling. Reazioni Gli ioni rameici ossidano a ione carbossilato il gruppo carbonilico delle aldeidi e degli zuccheri riducenti e contemporaneamente si riducono a ossido rameoso:
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Il test viene condotto a caldo in un bagnomaria bollente: un'aldeide o uno zucchero riducente determinano la formazione di un precipitato che può apparire rosso, giallo oppure verde a seconda della quantità di ossido rameoso che si è formata; nel contempo si osservano variazioni anche del colore della soluzione. Procedimento.
In ogni provetta sono stati trasferiti circa 5 millilitri di reattivo di Fehling e le provette sono state quindi introdotte in un bagnomaria bollente; in una di tali provette è stato aggiunto circa 1 ml di soluzione di aldeide e in ciascuna delle altre circa 1 ml delle varie soluzioni zuccherine.
Nel caso della aldeide formica, del glucosio, del fruttosio e del lattosio l'esito è stato positivo; il saccarosio ha dato risposta negativa.
Testi di riferimento:
Hart
Chimica organica
Ed. Zanichelli
Hart-Craine
Laboratorio di chimica organica Ed. Zanichelli
Roberts-Gilbert-Martin Chimica organica sperimentale
Ed. Zanichelli
Pavia-Lampman-Kriz Il laboratorio di chimica organica Ed. Sorbona Vogel
Chimica organica pratica
Casa Editrice Ambrosiana
Roesky-Möckel
Il luna park della chimica
Ed. Zanichelli
Sienko-Plane
Chimica: pricipi e proprietà
Ed. Piccin
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