background image

 

PRACTICAL MEDICAL CHEMISTRY 

First Class

 

 

 

BY 

Prof. Dr. Amer A. Taqa 

Assistants 

Lecturer, Dr. Ammar A. Q. Alhamdani 

Lecturer Mayada M. A. Alnoaimi 

 

2017-2018 

MOSUL UNIVERSITY 

College of Dentistry  


background image

 

   

PRACTICAL MEDICAL CHEMISTRY 

 

 

Introduction to the laboratory 

SAFETY PROCEDURES 

1.  Chemical  laboratory  is  a  very  dangerous  workshop.  Never  work  in  the 

laboratory alone. 

2.  Do  not  eat, drink, or  smoke  in the  laboratory. Most  chemicals  are  poisonous. 

Safety  goggles  will  be  worn  in  the  laboratory  any  time  there  is  laboratory 
work in progress by any student.  

3.  Remember  that  your  neighbor  could  have  any  accident  even  though  you, 

yourself,  are  not  doing  lab  work.  4.  If  chemicals  are  spilled  on  the  skin, 
immediately  flush  the  skin  with  running  water  and  call  for  the  laboratory 
instructor.  If  chemicals  are  spilled  on  the  clothes,  remove  them  and  flush  the 
skin  with  water.5.  Never  smell  a  reaction  mixture  directly.  Minimise  your 
exposure to chemical vapours.  

4.   In order to  avoid  cuts  and lacerations, protect  your  hands  with a  towel  when 

inserting  either  glass  tubing  or  thermometers  into  stoppers  or  thermometer 
adapters.  Fire-polish  all  glass  tubing  and  stirring  rods  so  that  there  are  no 
sharp edges. Report any cuts to the lab instructor so that the injury may receive 
proper attention. 

5.   Restrict  long  hair  in  such  a  manner  that  it  does  not  interfere  with  your  work, 

become caught in the equipment, or catch fire. 8. Work with noxious chemicals 
in the hood. When in doubt, work in the hood, including rinsing equipment used 
in measuring such materials. 

6.  Absorb  escaping  noxious  gases  in  water  or  the  suitable  medium,  or  conduct 

the experiment in the hood. 

7.   Never  heat  an  enclosed  system.  Never  close  completely  an  assembly  from 

which a gas is being evolved. Have any equipment assembly checked by a lab 
instructor if this is the first time you have used the assembly. 

8.   Ordinary rubber stoppers are never used on flasks containing organic solvents. 

Organic solvents attack rubber and cause contamination of your product. 


background image

 

9.  Avoid  fire.  Most  organic  solvents  are  flammable.  Play  it  safe  and  treat  all 

organic materials as though they are flammable. 

10. NEVER heat an organic solvent over a Bunsen burner. Know the location of fire 

extinguishers, bucket of sand, safety showers, and fire blankets. 

11. Never  attempt  to  extinguish  an  electrical  fire  with  water.  Use  only 

extinguishers  designated  for  this  purpose.  Report  any  fire  regardless  of  how 
minor to the lab instructor. Report any burns to the lab instructor so that proper 
treatment may be administered. 

12.  Avoid  explosions.  Never  pour  water  into  concentrated  sulphuric  acid.  Always 

add  concentrated sulphuric  acid  slowly  to  water.  Never  mix  a  strong oxidising 
agent with a strong reducing agent.  

13. Never mix nitric acid with alcohol. Never heat a flask to dryness when distilling 

or evaporating solvents. Small amounts of impurities that can be explosive will 
be concentrated to dangerous levels. 

 

 

Always know what your neighbours are doing, be prepared for any accident. 


background image

 

REAGENTS IN THE LABORATORY  

Pure  chemical  reagents  or  solutions  of  chemical  reagents  are  stored  in  labelled 
bottles  or  dropping  bottles  in  a  convenient  location  in  the  laboratory.  It  is  very 
important to keep  these  reagents  uncontaminated. Please  obey  the  following  rules 
in using these reagents. 

1.  Read  the  labels  carefully.  Not  only  will  the  experiment  be  unsuccessful,  but  a 
serious 

accident 

may 

result 

if 

the 

wrong 

chemical 

is 

used. 

2.  Reagent  bottles  must  be  protected  from  contamination.  You  must  therefore 
never  put  spatulas,  stirring  rods,  pipettes,  or  anything  else  into  a  reagent  bottle. 
Try  to  avoid  taking  a  large  excess  of  the  reagent.  However,  if  you  should  err 
and  take  more  than  you  need,  do  not  return  the  excess  to  the  bottle. 
In  other  words,  you  only  remove  material  from  the  reagent  bottle,  you 
never put anything into it.  

3.  Never  take  the  reagent  bottles  to  the  sink  or  to  your  desk.  Put  the  bottles 
back to the reagent shelf after using them.  

4.  Do  not  lay  stoppers  on  the  desk  or  shelf  in  such  a  way  that  they  will  become 
contaminated.  Depending  on  the  shape  of  the  stopper,  either  hold  it  while  the 
material is being removed or lay it on its flat top.  

5.  Glass  stoppers  that  are  stuck  can  generally  be  loosened  by  gently  tapping 
the stopper on the edge of the shelf.  

6.  The  reagent  area  must  be  kept  clean.  Be  sure  that  you  clean  up  any  chemicals 
you spill.  

7.  If  you  empty  a  container,  take  it  to  be  refilled,  as  directed  by  your  instructor. 
Do not return it to the reagent shelf empty.  

8. Dispose the solid wastes in designated containers. Many kinds of liquid wastes 
must  be  collected  and  handled  separately.  Ordinarily  acids,  bases,  and  most 
inorganic 

liquid 

wastes 

can 

be 

flushed 

down  the  sink  with  copious  amounts  of  cold  water.  Check  the  directions 
for disposal of liquid wastes before using the sinks. 

 

 

 


background image

 

MOST COMMON LABORATORY EQUIPMENTS 

 

 
 


background image

 

 


background image

 

 

EXPERIMENTAL ONE 

 

RECRYSTALLIZATION 
OBJECTIVE 
1.  To  learn  and  apply  the  technique  of  recrystallization  for  the  purification  of  a 
crude or impure organic substance 

.BACKGROUND  

Recrystallization is the most convenient technique for purifying organic solids, if it 
is  feasible.  It  is  based  on  the  principles  of  solubility.  In  general,  compounds 
(solutes) are more soluble in hot liquids (solvents) than cold liquids. If a saturated 
hot  solution  is  allowed  to  cool,  the  solute  is  no  longer  soluble  in  the  solvent  and 
forms  crystals  of  pure  compound  which  can  be  separated  from  the  dissolved 
impurities by filtration. Since the choice of solvent for recrystallization is often not 
specified  and  is  seldom  obvious,  testing  by  trial  and  error  on  a  small  scale  is 
generally required. Typically, a small amount (ca. 100 mg) of the substance to be 


background image

 

purified is placed in a small test tube and then 1 to 2 ml of the solvent to be tested 
is added. If the solid dissolves cold, that solvent is obviously unsuitable. If the solid 
mixture  is  largely  insoluble  in  the  cold  solvent,  the  mixture  is 
warmed  to  its  boiling  point.  If  the  material  then  dissolves,  and  reprecipitates  on 
cooling, the solvent is a good candidate for the recrystallization procedure.  

 

Sublimation

 

Another possible complication in melting-point determinations occurs if the sample 
sublimes.  Sublimation  is  the  change  that  occurs  when  a  solid  is  transformed 
directly  to  a  gas,  without  passing  through  the  liquid  phase  [see  Technique  16].  If 
the  sample  in  the  capillary  tube  sublimes,  it  can  simply  disappear  as  it  is  heated. 
Many  common  substances  sublime,  for  example,  camphor  and  caffeine. 
You  can  determine  their  melting  points  by  sealing  the  open  end  of  the  capillary 
tube in a Bunsen burner flame before it is placed in the melting-point apparatus.). 

Decomposition 

Some  compounds  decompose  as  they  melt,  a  behavior  usually  indicated  by  a 
change  in  color  of  the  sample  to  dark  red  or  brown.  The  melting  point  of  such  a 
compound  is  reported  in  the  literature  with  the  letter  d  after  the  temperature.  For 
example,  186°C  d  means  that  the  compound  melts  at  186°C  with  decomposition. 
Sometimes  decomposition  occurs  as  a  result  of  a  reaction  between  the  compound 
and  oxygen  in  the  air.  If  this  is  the  case,  when  the  air  is  evacuated  from  the 
capillary tube and the tube is sealed, the melting point can be determined without 
decomposition.  Place the sample in the capillary tube as directed earlier. Punch a 
hole  in  a  rubber  septum,  insert  the  closed  end  of  the  capillary  tube  through  the 
inside of the septum, then gently push most of the capillary through the septum. Fit 
the septum over a piece of glass tubing that is connected to a vacuum line. Turn on 
the vacuum  source, and  while  heating  the upper portion  of the capillary  tube  in a 
Bunsen burner flame, hold and pull on the sample end of the capillary tube until it 
seals. 

RECRYSTALLIZATION 

A  pure  organic  compound  is  one  in  which  there  are  no  detectable  impurities. 
Because  experimental  work  requires  an  immense  number  of  molecules 
(Avogadro’s  number  per  mole),  it  is  not  true  that  100%  of  the  molecules  in  a 
“pure” compound are identical to one another. Seldom is a pure compound purer 


background image

 

than  99.99%.  Even  if  it  were  that  pure,  one  mole  would  still  contain  more  than 
1019  molecules  of  other  compounds.  Nevertheless,  we  want  to  work  with 
compounds  that  are  as  pure  as  possible,  and  recrystallization  is  one  of  the  major 
techniques for purifying solid compounds. 

What Is Recrystallization? 

When a crystalline material (solute) dissolves in a hot solvent and then returns to a 
solid again by crystallizing (precipitating) in a cooled solvent, the process is called 
recrystallization. Its success depends on the increasing solubility of the crystals in 
hot solvent and their decreasing solubility when the solution cools, thereby causing 
the  compound  to  recrystallize.  Impurities  in  the  original  crystalline  material  are 
usually present at a lower concentration than in the substance being purified. Thus, 
as  the  mixture  cools,  the  impurities  tend  to  remain  in  solution  while  the  highly 
concentrated product crystallizes. 

MELTING POINTS AND MELTING RANGES 

Molecules  in  a  crystal  are  arranged  in  a  regular  pattern.  Melting  occurs  when  the 
fixed  array  of  molecules  in  the  crystalline  solid  rearranges  to  the  more  random, 
freely moving liquid state. The transition from solid to liquid requires energy in the 
form  of  heat  to  break  down  the  crystal  lattice.  The  temperature  at  which  this 
transition occurs is the solid’s melting point, an important physical property of any 
solid  compound.  The  melting  point  of  a  compound  is  useful  in  establishing  its 
identity and as a criterion of its purity. 

Until  the  advent  of  modern  chromatography  and  spectroscopy,  the  melting  point 
was the primary index of purity for an organic solid. Melting points are still used as 
a preliminary indication of purity. 

 

 

 

 

 

 

 


background image

 

Common solvents for crystallization 

 

Sometimes no single solvent is suitable and two miscible solvents can be combined 
to  produce  a  suitable  solvent.  In  this  experiment,  solvent  selection  for 
crystallization of known compounds will be performed. Then an unknown sample 
will be purified by crystallization 

Solvent selection 

1. Place each of 10 finely crushed known samples, the size of half a grain of rice, in 
6 test tubes.  

2. Add 5 drops of water, 95% ethanol, ethyl acetate, acetone, toluene and hexane to 
test tubes No.1- 6, respectively. Swirl the content in each tube and note whether the 
sample  is  soluble  in  the  solvent  at  room  temperature.  Observe  and  record  the 
observations. 

3. Warm the test tubes containing insoluble sample in the conical well of the heat 
dissipation block on hot plate. Swirl the content in each tube and note whether the 
sample  is  soluble  in  hot  solvents.  Observe  and  record  the  observations.  
: Be careful not to leave the solution heating without attention.  

4. Let the solution cool and observe the crystals form.  

5.  Record  each  solvent  tested  and  indicate  which  of  the  six  solvents  is  the  best 
solvent suited for crystallization of each known sample. 


background image

10 

 

6. Select the suitable solvent for recrystallization of an unknown sample, according 
to the above procedures. Record the observations and the most suitable solvent for 
recrystallization. 

Recrystallization of an unknown sample 

7. Place 100 mg (accurately weigh) of the unknown sample for crystallization into   

    5-mL conical bottom flask. Add 1 mL of the suited solvent. 

8. Heat the mixture to a gentle boiling and often swirl the solution until the solid is 
all dissolved. : Be careful not to allow bumping which will cause a possible loss 
of  material  from  the  flask.:  If  necessary,  add  10  mg  of  activated  carbon  and 
reheat boiling for a few minutes to decolorize the solution.Note  the solution cool 
down slightly before adding the activated carbon. 

9. If the solid does not dissolve completely, add a few portions of 0.1 mL solvent 
and continue heating. 

10.  Observe at every addition whether any more solid dissolves. If not, it may be 
due  to  impurities.  Filter  the  hot  solution  through  a  Pasteur  filtering  pipette  to 
remove insoluble impurities or activated carbon. : If no activated carbon has been 
added or no undissolved particles are in the solution,this step should be omitted. 

11. Put the stopper on the flask. Allow the filtrate cool down. After the solution has 
come  to  room  temperature,  carefully  set  in  an  ice-water  bath  to  complete  the 
crystallization  process.:  Do  not  disturb  the  solution.  Slow  cooling  gives  the  best 
crystals. 

12. In case of mixed-solvent crystallization, reheat the solution to boiling and add 
the  first  solvent  dropwise  until  the  boiling  solution  remains  cloudy  or  precipitate 
forms. 
Then add a drop of second solvent to restore the clear solution. Remove the flask 
from  the  heat,  put  the  stopper  on  the  flask.  Allow  the  solution  to  cool  to  room 
temperature. 

: If no crystallization occurs after the solution has cooled, it indicates either too 
much
 
solvent  has  been  used  or  that  the  solution  is  supersaturated.  The  crystallization 
can  be  induced  by  adding  a  crystal  of  the  original  solid  in  a  supersaturated 
solution. If no solid is available and a volatile solvent is being used, immerse the 
tip of a glass rod or metal spatula in the solution for a few seconds. The crystals 


background image

11 

 

that  form  at  the  end  of  the  rod  or  spatula  are  then  added  into  the  solution  to 
initiate crystallization. 

13.Rinse the crystals with a small portion of cool solvent, and continue suction to 
air dry. 

14. Weigh the crystal and calculate percent recovery. Determine the melting point 
and 
record. 

 

 

 

Use  of  Freezing  Mixtures  in  Crystallization.—It  often  happens  that  substances 
which  do  not  separate  from  their  hot  solutions  when  the  latter  are  cooled  with 
water, crystallize out well when the solutions are allowed to stand for some time in 
a  freezing  mixture.  For  this  purpose,  a  mixture  consisting  of  equal  weights  of  
sodium  chloride  and  finely  divided  ice  or  snow,  is  commonly  used;  with  snow,  a 
temperature of -17° is obtained.  


background image

12 

 

A  mixture  of  equal  weights  of  crystallized  calcium  chloride  and  snow  gives  the 
temperature  -48°.  A  convenient  freezing  mixture  is  made  by  covering  finely 
divided ice with commercial concentrated hydrochloric acid. 

 

 

 

 

 

 

MIXTURES AND COMPOUNDS 

WE now proceed to the more purely chemical parts of our study, and must first try 
to  form  clear  ideas  as  to  what  is  meant  by  a  chemical  compound  and  how  we 
distinguish it from a mixture. Mix together about equal quantities of sugar and sand 
: taste a little of the mixture how are the properties of the mixture related to those of 
the ingredients ? (a) How can you separate the sugar from the sand ? can you pick 
out  any  bits  of  sugar  or  sand  with  your  fingers  ?  Rub  some  of  the  mixture  in  a 
mortar can you separate the sugar and sand now? (b) Put what you have powdered 
in the mortar into a beaker, add water and stir well or heat on the sand-bath; what 
happens?  How  can  you  separate  the  solution  of  sugar  from  the  insoluble  sand? 
Take a piece of filter  paper, fold it as shown in Fig. I 5, then put it in a funnel and 
fit the paper carefully to the sides of the funnel ; place the funnel in the mouth of a 
flask and now pour the contents of the beaker into the FIG. 15. Folded Filter Paper, 
funnel,  taking  care  not  to  let  the  liquid  fill  the  funnel  up  to  the  top  of  the  filter 
paper.  What  is  the  result?  (c)  Mix  some  salt  and  chalk:  taste  a  little;  how  do  the 
properties of the mixture compare with those of the ingredients? Separate them in 
the same way as before; is the separation complete? Try this by taking a weighed 
quantity of salt and  

 


background image

13 

 

 

of  chalk  (both  should  be  dry),  mixing,  and  then  separating  as  before 
;  dry  the  funnel  with  the  chalk  and  filter  paper  in  a  steam-oven,  then  weigh  the 
chalk and the filter paper (but  without the funnel), putting an equal piece of filter 
paper in the other pan of the balance so as to get the weight of the chalk itself. To 
find the weight of the salt, take a weighed evaporating dish, put the solution of salt 
into it (or if there is too much, .Filtering. much liquid put in only part at first and 
afterwards add more) and evaporate it to dryness on the sand-bath. Let the dish cool 
and weigh it with the salt. How does the weight of salt obtained compare with the 
amount used? 

(d)  Mix  some  fine  iron-filings  with  about  twice  the  weight  of  flour  of  sulphur: 
examine  the      properties  of  the  mixture;  is  it  attracted  by  a  magnet  like  iron,  and 
will  it  burn  like  sulphur?  Try  to  separate  the  iron  and  sulphur  again  (i)  by  the 
magnet,(2)  by  shaking  with  water.  You  find  that  neither  the  iron  nor  the  sulphur 
will dissolve in the water, but other liquids could be used to separate the sulphur by 
dissolving it, just as the salt and sugar were separated by solution in water; such a 
liquid is carbon disulphite, but its use by a class is dangerous and objectionable on 
account of its inflammability and bad smell. (e) Put a little of the dry mixture of salt 
and chalk in a test tube and heat it for a few minutes in the flame of your burner ; 
let it cool, then shake out the contents and examine them to see whether any change 
has occurred. 


background image

14 

 

 

 

EXPERIMENTAL TWO 

 

Distillation. 

You  have  seen  in  several  of  the  preceding  experiments  that  when  a  solution  of  a 
solid  in  water  is  evaporated,  the  solid  is  left  behind:  we  have  also  found  that  the 
steam given off carries none of the solid with it, for in Exercise. (c) the amount of 
salt left was equal in weight to that used. It is plain that by condensing the steam 


background image

15 

 

given off we shall get water free from the solid impurities dissolved in it, provided 
they  behave  like  salt  and  do  not  evaporate  along  with  the  steam. 
 
 (a) Fit a 600 cc. flask with a good cork and a bent piece of fairly wide glass tubing 
; it is best to have the end of the tube which is inside the flask ground aslant ; the 
tubing should be chosen of such a size as to go readily, but with not much to spare, 
into  the  inner  tube  of  a  Liebig's  condenser,  and  the  joint  can  then  easily  be  made 
sufficiently  airtight  by  means  of  a  strip  of  clean  glazed  paper  wrapped  round  the 
smaller  tube  ;fill  the  flask  about  half  full  of  water,  and  add  a  few  crystals  of 
potassium  permanganate,  which  will  colour  the  water  intensely  purple.  Heat  the 
flask on wire gauze or a sand-bath ; connect the lower side-tube of the condenser 
with the  tap, and the upper side-tube to the sink : turn on the tap gently until the 
outer jacket of the condenser is full and water issues steadily from the waste tube. 
Collect the condensed water in a flask or beaker. Test this water does it contain any 
of the potassium permanganate ? (b) Repeat the experiment, using water to which 
some  strong  ammonia  solution  has  been  added  in  place  of  water  coloured  with 
potassium  permanganate. Collect the distillate  in several portions  and  test  each  of 
them by smell for the presence of ammonia : if a more sensitive test than the sense 
of  smell  is  wanted,  you  may  use  paper  coloured  red  with  litmus,  which  you  will 
find on trial is turned blue by ammonia. 

Fractional Distillation. 

This last experiment will have  shown that it is sometimes difficult to purify water 
by distillation from a volatile impurity ; the separation can, however, generally be 
effected more or less completely in such a case by the process known as fractional 
distillation  . 

Mix equal volumes of water and methylated spirit, and put the mixture in a 200 cc. 
distillation  flask  of  the  kind  shown  in  Fig.  33.  In  the  neck  of  the  flask  fit  a  cork, 
through which passes a thermometer whose bulb should be FIG. 

                                 Fractional Distillation.  

just below the opening of the side tube ; a cork will be needed to connect this side 
tube with the condenser. Heat the flask on wire gauze, and collect the distillate in 
two approximately equal portions; test these by trying whether a little of each will 
burn,  also  by  taking  their  specific  gravities  with  a  hydrometer.  Which  contains 
more alcohol? Empty the distillation flask, then pour back into it the first half A of 
the  distillate:  distil  until  half  of  A  has  been  collected,  and  test  this  by  taking  its 


background image

16 

 

specific  gravity.  Compare  the  numbers  obtained  with  the  specific  gravity  of  the 
methylated spirit itself. What do you find ? Notice also the temperatures indicated 
by  the  thermometer  throughout  the  distillation.  What  do  you  conclude  as  to  the 
boiling point of methylated spirit ? Then try the next experiment.                                   

 Empty  the  distillation  flask,  and  pour  in  some  undiluted  methylated  spirit  ;  heat 
this  to  boiling  and  notice  carefully  the  temperature  indicated  by  the  thermometer 
during the distillation. Has methylated spirit a constant boiling point ? If not, you 
may conclude that it is not a single substance, but a mixture of two or more. 

 

 

EXPERIMENTAL THREE 

 

Physical and Chemical Properties of Hydrocarbons 

CHEMISTRY OF HYDROCARBON 

 

Background: 

 

In  this  experiment  you  will  observe the  solubility  (a  physical  property)  and 

the chemical reactivity of three different groups of hydrocarbons: alkanes, alkenes 
and aromatic compounds. 


background image

17 

 

Hydrocarbons  are  organic  compounds  that  contain  only  carbon  and 

hydrogen.  They are extremely important to our society because so many products 
are derived from them:  fuels, fabrics, plastics, antifreezes, anesthetics, insecticides, 
to  name  a  few.    The  major  source  of  aliphatic  hydrocarbons  is  petroleum,  an 
extremely  complex  mixture  of  compounds.    Each  of  us,  on  the  average,  uses 
several  tons  of  petroleum  each  year  (directly  or  indirectly),  mostly  for  fuel.  
Aromatic hydrocarbons are mainly obtained from coal, although small amounts are 
also obtained from petroleum.   
 

The solubility  of  a  substance  (the solute)  in  a  solvent is  the most  important 

chemical principle underlying three major techniques you will study in the organic 
chemistry  laboratory:    crystallization,  extraction,  and  chromatography.    Solubility 
can generally be predicted based on the “like dissolves like” rule.  This means that 
polar  compounds  dissolve  in  polar  solvents  and  nonpolar  compounds  dissolve  in 
nonpolar  solvents.    This  rule  works  because  solubility  is  based  on  intermolecular 
forces,  and  these  forces  can  occur  between  molecules  of  the  same  compound,  or 
between  molecules  of  different  compounds.    So,  compounds  with  similar 
intermolecular  forces  will  form  solutions.    Recall  that  polar  compounds  have 
dipole-dipole  interactions,  while  nonpolar  compounds  have  dispersion  forces, 
which are much weaker.  When discussing a liquid being mixed with another liquid 
(as in this experiment), it is sometimes more appropriate to say that the compound 
and the solvent are miscible.  Likewise, if the liquid organic compound is insoluble 
in  the  solvent, then  they  are  immiscible.   You  will  test  the  solubility  of  the  three 
types of hydrocarbons in water and in dichloromethane.   
 

Each  of  the  three  classes  of  hydrocarbons  has  different  chemical  reactivity.  

Alkanes  are  relatively  unreactive  because  they  have  strong,  nonpolar  covalent 
bonds.    Also,  since  they  are  already  completely  saturated,  they  can’t  undergo 
addition reactions.  Aromatic hydrocarbons are also relatively unreactive, but for a 
different reason.  They have a special stability due to resonance (their pi electrons 
are  completely  delocalized).    Aromatic  compounds  do  not  undergo  addition 
reactions,  because  they  would  lose  this  special  stability.    Alkenes,  however,  are 
much  more  reactive  than  the  other  two  classes.    They  have  electron-rich  double 
bonds  (their  pi  electrons  are  not  completely  delocalized,  even  in  conjugated 
alkenes) that allow them to easily undergo addition reactions. 

EQUIPMENT AND CHEMICALS 

BJECTIVE  The  objective  of  this  experiment  is  to  distinguish  the  difference 
between  various  types  of  hydrocarbons  by  performing  simple  tests  and  reactions 
involving hydrocarbons. 


background image

18 

 

 

-  DISCUSSION  Organic  chemistry  is  the  study  of  compounds  containing 

carbon (excluding CO2, CO, carbonates, elemental carbons, and others). The 
two primary sources of organic compounds are oil and coal. Other sources of 
organic compounds  are  plants, animals, and  microorganisms. Hydrocarbons 
are  organic  compounds  that  contain  only  carbon  and  hydrogen.  There  are 
various classifications of hydrocarbons. To study the chemical and physical 
properties of hydrocarbons. 

 

In  this  experiment  you  will  test  the  reactivity  of  the  three  types  of 

hydrocarbons  with  bromine,  and  with  potassium  permanganate.    These  are  two 
common classification tests for hydrocarbons.  Bromine only reacts with alkanes or 
aromatic hydrocarbons under special conditions.  However, bromine reacts readily, 
and  rapidly,  with  alkenes  to  produce  dibromoalkanes.    A  successful  reaction  is 
indicated  when  the  reddish-brown  bromine  is  used  up  and  colorless  products  are 
formed (see below).  Potassium permanganate is an oxidizing agent that can react 
with alkenes to form diols, but does not react with alkanes or with aromatic rings.  
It can react with alkyl substituents on aromatic rings, but only under very vigorous 
conditions  (high  temperature  etc.)    A  successful  reaction  will  produce  a  brown 
precipitate  (MnO

2

),  and  the  purple  color  of  the  potassium  permanganate  will 

disappear (see below). 

 

Hydrocarbons  can  be  further  divided  into  saturated  hydrocarbons  that  have  only 
single  carbon-carbon  bonds  (alkanes),  and  unsaturated  hydrocarbons  that  have 
multiple  carbon-carbon  bonds  (alkenes,  alkynes,  aromatics).  Most  of  the  aliphatic 
compounds  are  named  based  on  the  first  ten  alkanes  (Table  14-1).  As  a  rule, 
hydrocarbons  with  names  ending  in  -ANE  are  alkanes,  -ENE  are  alkenes,  and  -
YNE are alkynes. 


background image

19 

 

PROCEDURE 
PART  A  -  SOLUBILITY  OF  HYDROCARBONS  The  solubility  of  pentene, 
toluene, heptane, and an unknown will be tested in various solvents. 1. Put 5 ml of 
water (a polar solvent) into four different small test tubes. Label each test tube as 
pentene, toluene, heptane, or  unknown. 2.  Add  1  ml  of  each  hydrocarbon  to their 
respective  test  tubes.  Stopper  and  shake.  3.  The  absence  of  two  distinct  liquid 
layers indicates solubility (a cloudy appearance indicates insolubility). Record your 
observations on the Report Sheet. 4. Add 5 ml of ligroin (non-polar solvent made 
of saturated hydrocarbons) to four additional small test tubes. 5. Add 1 ml of each 
hydrocarbon  to  its  respective  test  tube.  Stopper  and  shake.  Record  your 
observations on the Report Sheet. 6. Remember the old saying - like dissolves like. 
PART  B  -  FLAMMABILITY  OF  HYDROCARBONS  The  combustion  of  the 
heptane, pentene, toluene, and an unknown with oxygen will be observed. 1. Place 
1  ml  of  heptane  in  an  evaporating  dish  and  ignite  with  a  burning  wood  splint. 
Record  your  observations  on  the  Report  Sheet.  2.  Place  1  ml  of  pentene  in  an 
evaporating dish and ignite. record your observations on the Report Sheet. 3. Place 
1 ml of toluene in an evaporating dish and ignite. Record your observations on the 
Report Sheet. 4. Place 1 ml of unknown in an evaporating dish and ignite. Record 
your observations on the Report Sheet.  

PART  C  -  REACTION  OF  HYDROCARBONS  WITH  BROMINE  The 
reaction  of  pentene,  heptane,  toluene,  and  an  unknown  with  bromine  will  be 
observed. Bromine is brownish and the disappearance of the brown from a reaction 
mixture  indicates  a  reaction  is  taking  place  (positive  test).  1.  Clean  and  dry  four 
small  tubes.  2.  Place  1  ml  of  pentene  in  the  first  test  tube,  1  ml  heptane  in  the 
second test tube, 1 ml of toluene in the third test tube, and 1 ml of the unknown in 
the fourth test tube. 3. Carry out this next step in a fume hood. 4. Add 4 drops of 
5% bromine in CCl4 to each test tube and gently swirl the contents of the tubes. 5. 
Every  30  seconds  place  a  piece  of  moistened  blue  litmus  paper  to  the  lip  of  each 
test tube and blow gently into the test tube. If the blue changes to red, it indicates 
the  presence  of  HBr  being  given  off  in  the  reaction.  Report  your  results  on  the 
Report Sheet. 6. Observe any colour changes and the speed of the changes for five 
minutes. 

Record 

these 

observations 

on 

your 

Report 

Sheet. 

PART  D  -  REACTION  OF  HYDROCARBONS  WITH  POTASSIUM 
PERMANAGANATE Potassium permanganate (KMO4) is an oxidizer. KMO4 is 
a purple coloured compound. If the KMnO4 reacts with the hydrocarbon, a brown 
colour will be observed (MnO2). This is known as the Baeyer Test for unsaturation. 
1.  Place  1  ml  of  each  of  the  hydrocarbons  (heptane,  pentene,  toluene,  and  the 
unknown)  into  separate  clean  and  dry  small  test  tubes.  2.  Add  3  drops  of  1% 


background image

20 

 

aqueous  KMnO4  to  each  test  tube,  swirl  gently,  and  let  stand.  3.  Record  your 
observations on the Report Sheet.  

PART  E  -  REACTION  OF  HYDROCARBONS  WITH  ALUMINUM 
CHLORIDE
  The  reaction  of  aromatic  hydrocarbons  with  aluminum  chloride 
(AlCl3)  and  chloroform  (CHCl3)  to  produce  a  brightly  coloured  compound  is 
known as a Friedel-Crafts reaction. 1. Place 2 ml of CHCl3 into four separate clean 
and dry small test tubes. 2. Add two drops of pentene to one test tube, two drops of 
heptane to the second test tube, two drops of toluene to the third test tube, and two 
drops  of  the  unknown  to  the  fourth  test  tube,  and  gently  swirl  each  test  tube.  3. 
Incline each test tube to moisten the wall and add 0.5 gm of AlCl3 so that some of 
the solid strikes the side of the moisten test tube wall. 4. Record your observations 
on the Report Sheet. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

21 

 

EXPERIMENTAL FOUR 

 Properties of Alcohols and Phenols 

The  functional  group  we  are  considering  in  this  experiment  is  the  hydroxy  (or 
hydroxyl)  functional  group,  -OH.  This  group  shows  up  in  a  number  of  guises  in 
organic compounds. Some of the common ones are shown in the table below. 

Functional 

Group 

Structure 

Compound 

Generic 

Name 

Comments 

 

Alcohol 

In  an  alcohol,  the  -OH  is 
attached  to  a  tetrahedral 
carbon 

atom. 

Very 

weekly 
acidic. 

 

enol 

Two  functional  groups 
attached  to  the  same 
carbon. It’s an alkene and 
an 

alcohol. 

Usually 

unstable. 

 

phenol 

-OH  directly  bonded  to 
an 
aromatic  ring.  Weekly 
acidic. 

 

 

Two  functional  groups 
attached  to  the  same 
carbon. 

Formed 

from 

reaction 

between 

an 

alcohol  and  an  aldehyde 
or 
ketone. 

 

carboxylic acid 

Two  functional  groups 
attached  to  the  same 
carbon. 

Moderately 

acidic. 

 

sulfonic acid 

Very acidic. 

 


background image

22 

 

 

The functional groups we will consider in this experiment are alcohols and phenols. 
In  alcohols  the  -OH  group  is  attached  to  a  tetrahedral  carbon  atom.  If  the  carbon 
atom is bonded to three hydrogens in addition to the -OH, the alcohol is methanol. 
If the carbon that is bonded to the -OH is bonded to one carbon and two hydrogens, 
the  alcohol  is  a  primary  (1o)  alcohol.  If  the  carbon  that  is  bonded  to  the  -OH  is 
bonded to two carbons and one hydrogen, the alcohol is a secondary (2o) alcohol. 
If the carbon that is bonded to the -OH is bonded to three carbons, the alcohol is a 
tertiary  (3o)  alcohol.  All  of  these  alcohols  share  some  characteristics  but  other 
characteristics are different owing to their different structures. In phenols the -OH 
group is directly attached to a carbon that is part of an aromatic ring. Alcohols and 
phenols are similar in some ways, but there are enough differences so that they are 
considered  different  functional  groups.  One  major  difference  is  that  phenols  are 
typically  about  a  million  times  more  acidic  than  alcohols.  Addition  of  sufficient 
aqueous  sodium  hydroxide  to  a  phenol  will  cause  the  -OH  group  of  most  of  the 
molecules present to be deprotonated; this will not happen to an alcohol. 

 

 

In  phenols  the  -OH  group  is  directly  attached  to  a  carbon  that  is  part  of  an 
aromatic ring. Alcohols and phenols are similar in some ways, but there are enough 
differences  so  that  they  are  considered  different  functional  groups.  One  major 
difference  is  that  phenols  are  typically  about  a  million  times  more  acidic  than 
alcohols.  Addition  of  sufficient  aqueous  sodium  hydroxide  to  a  phenol  will  cause 
the  -OH  group  of  most  of  the  molecules  present  to  be  deprotonated;  this  will  not 
happen to an alcohol. 

Chemical  Properties  We  shall  focus  on  chemical  reactions  that  can  help  to 
distinguish alcohols from phenols and to distinguish among the classes of alcohols.  

 


background image

23 

 

1. Lucas Test. 

This  test  is  used  to  distinguish  among  primary,  secondary,  and  tertiary  water 
soluble alcohols. Lucas reagent is a mixture of concentrated hydrochloric acid and 
zinc chloride. Zinc chloride is a Lewis acid, which when added to hydrochloric acid 
makes it even more acidic. Water soluble tertiary alcohols react with Lucas reagent 
almost  immediately  to  form  an  alkyl  chloride  which  is  insoluble  in  the  aqueous 
solution. The formation of a second liquid phase in the test tube almost as soon as 
the  alcohol  initially  dissolves  is  indicative  of  a  tertiary  alcohol.  A  secondary 
alcohol  reacts  slowly  to  form  a  chloride  and,  after  heating  a  little,  gives  a  second 
phase,  usually  within  10  minutes.  Primary  alcohols  and  methanol  do  not  react 
under  these  conditions.  In  the  case  of  tertiary  alcohols  the  chloride  is  usually 
attached  to  the  carbon  that  held  the  hydroxyl  group.  In  the  case  of 
secondary  alcohols,  it  is  often  the  case  that  the  chlorine  is  attached  to  the  carbon 
that held the hydroxyl, but rearrangements are possible. 

 

2.  Chromic  Acid  Test.  Primary  alcohols  are  oxidized  to  carboxylic  acids  by 
chromic  acid.  The  Cr+6  in  the  chromic  acid,  which  is  red-brown,  is  reduced  to 
Cr+3, which is green. Secondary alcohols are oxidized to ketones by chromic acid. 
The  chromium  reduction  is  the  same  here  as  for  the  primary  alcohols.  Tertiary 
alcohols  are  not  oxidized  by  chromic  acid.  Thus  this  reaction  can  distinguish 
between primary and secondary alcohols, on the one hand, and tertiary alcohols, on 
the other. 


background image

24 

 

 

Acidity of Phenols. 

Most  phenols  are  weaker  acids  than  carboxylic  acids  and  stronger  acids  than 
alcohols. When phenols react with a base the phenol is converted into a phenoxide 
anion (see reactions below). The phenoxide anion is more soluble in water than the 
corresponding phenol. Consequently, if a water-insoluble phenol is treated with an 
aqueous  solution  of a  base  that  is strong enough  to  convert  most  of  the phenol to 
the  phenoxide  anion,  that  phenol  will  dissolve  in  the  aqueous  base  (as  the 
phenoxide  salt).  Aqueous  sodium  hydroxide  and  sodium  carbonate  are  strong 
enough  bases  to  dissolve  most  water-insoluble  phenols,  while  aqueous  sodium 
bicarbonate is not. None of the above-mentioned bases is strong enough to convert 
a substantial amount of a typical alcohol into an alkoxide anion (which would cause 
a water-insoluble alcohol to dissolve as its alkoxide anion). 


background image

25 

 

 

 

The  order  of  basicity  of the  bases  appearing on the  left in  the above  equations  is, 
from  most  basic  to  least  basic:  sodium  hydroxide,  NaOH  >  sodium  carbonate, 
Na

2

CO

 >sodium bicarbonate, NaHCO

3

Iron(III) Chloride Test

Addition  of  iron(III)  chloride  dissolved  in  chloroform  (trichloromethane)  to  a 
phenol dissolved in chloroform, gives a colored solution upon addition of pyridine. 
Depending  on  the  structure  of  the  phenol  the  color  of  the  product  can  be  most 
anything from red to violet. Alcohols do not give this test. 


background image

26 

 

 

Objectives of the Experiment – 

1.  To  learn  something  about  the  physical  and  chemical  properties  of  alcohols. 

2. To use the information obtained about chemical properties to identify an 
unknown as a primary, secondary, or tertiary alcohol or phenol. 

2.  Procedure  –  Solubility  of  Alcohols  and  Phenols  In  each  of  the  following 

cases you will attempt to make an approximately 10% (by weight) solution 
of  the  alcohol  or  phenol  in  water  (very  polar)  and  in  hexane  (nonpolar)  to 
see if the compound is soluble to at least that extent.  

1. Label clean dry test tubes as follows: 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, phenol, 
5-isopropyl-2-methylphenol. Place 10 drops (= ~0.5 ml = ~0.5 g) of the appropriate 
compound  into  each  test  tube.  In  the  case  of  phenol  add  0.5  g.  Using  a  10  ml 
graduated  cylinder,  add  4.5  ml  (=  4.5  g)  of  deionized  water  to  each  tube.  Agitate 
the tubes to  mix the contents. (Note that, in general, liquids that are miscible will 
dissolve  in  each  other  quickly.  Solids  that  are  soluble  may  take  some  time  and 
require encouragement like stirring with a stirring rod.) Record on the report sheet 
whether the compound is completely soluble, partially soluble, or insoluble in the 
water. Discard the contents of the tubes into the sink and wash down the drain with 
water.  Rinse  the  test  tubes  with  water,  then  with  a  small  portion  of  acetone,  then 
with a small portion of hexane. Invert the tubes in a beaker and allow them to dry 
for a couple of minutes. Rinse the graduated cylinder with acetone and then hexane. 
2.  Again  place  10  drops  (in  the  case  of  phenol  0.5  g)  of  each  compound  into  the 
corresponding test tube. Using the 10 ml graduated cylinder, add 6.8 ml of hexane 
(~4.5 g) to each tube. Agitate the tubes to mix the contents. Note on the report sheet 
whether the compound is completely soluble, partially soluble, or insoluble in the 
hexane. 

Discard the contents of the tubes into the sink and wash down the drain with water. 
Rinse  the  test  tubes  with  water,  then  with  a  small  portion  of  acetone.  Allow  to 
drain. 


background image

27 

 

1.  Lucas Test – 

 
Place 5  drops of  each  sample  into the  appropriate  tube. Add 1  ml  of  Lucas 
reagent. Stopper the test tube with a cork and agitate the contents of the tube 
vigorously by holding the top of the tube with the thumb and index finger of 
one 

hand 

and 

striking 

the 

bottom 

of 

the 

tube 

horizontally  with  the  index  finger  of  the  other  hand.  After  the  contents  are 
thoroughly  mixed,  remove  the  cork  and  allow  the  tube  to  stand  for  five 
minutes. 
Look for any cloudiness or separation of a second layer that has developed in 
this 
5 minute time span. Record results on the report sheet. Allow the tubes to sit 
for another 5 minutes and again observe the ones that had been clear to see if 
there  is  any  cloudiness  or  second  layer  of  liquid.  Place  any  tubes  that  still 
have 

one 

clear layer into a 60

o

C water bath for 15 minutes. Again look for cloudiness 

or a second layer of liquid and record your results on the report sheet. 

 

 

2.  Chromic Acid Test– Place 5 drops of each sample into the appropriate clean 

dry  test  tube.  To  each  test  tube  add  10  drops  of  acetone  and  2  drops  of 
chromic acid. Stopper the tube with a cork and agitate. Remove the cork and 


background image

28 

 

place  the  tube  in  a  60oC  water  bath  for  5  minutes.  Note  the  color  of  each 
solution  and  any  other  characteristics.  Record  your  observations. 
3.  Iron(III)  Chloride  Test  –  Place  10  drops  of  each  sample  into  the 
appropriate  clean  dry  test  tube.  Add  10  drops  of  trichloromethane 
(chloroform) to each tube. Add 5 drops of iron(III) chloride in chloroform to 
each  tube.  Add  2  drops  of  pyridine  to  each  tube.  Agitate  the  tube.  Record 
your observations. 

3.  4. Acidity – Place 5 drops of each sample into the appropriate clean, but not 

necessarily dry, test tube. To each test tube add 5 drops of deionized water. 
Use a clean glass stirring rod to stir each sample and then touch the wet tip of 
the rod to a piece of pH paper on paper. After 15 seconds compare the color 
of  the paper  with  the  colored scale that  accompanies the  test  paper. Record 
the pH of the mixture on your report sheet. Based on these tests you should 
be  able  to  identify  your  unknown  as  a  primary  alcohol,  secondary  alcohol, 
tertiary alcohol, or a phenol. 
 
 
 

EXPERIMENTAL FIVE 

 
 
Properties of Carboxylic Acids and Esters 
Introduction
 
Carboxylic  acids  are  characterized  by  the  carboxyl  group  which  combines 
the  carbonyl  group  of  aldehydes  and  ketones  with  the  hydroxyl  group  of 
alcohols  and  phenols.  Since  the  carbonyl  and  hydroxyl  groups  are  directly 
bonded  to  each  other  each  affects  the  properties  of  the  other.  The  result  is 
that  the  hydroxyl  group  of  a  carboxylic  acid  is  considerably,  but  not 
completely, different from its alcohol or phenol sibling; the same can be said 
when  one  compares  the  carbonyl  of  a  carboxylic  acid  with  that  of  an 
aldehyde or ketone. 


background image

29 

 

 

When a carboxylic acid is reacted with an alcohol in the presence of a strong 
acid,  which  acts  as  a  catalyst,  an  ester  is  formed  along  with  a  molecule  of 
water. An example of this reaction is shown below where acetic acid reacts 
with  isopentanol  (3-  methylbutanol)  to  form  the  ester  isopentyl  acetate  and 
water. Isopentyl acetate is sometimes called banana oil because it is mainly 
what gives bananas their fragrance and flavor. This type of reaction is known 
as  the  Fisher  esterification,  in  honor  of  its  discoverer  Emil  Fisher.  It  is  an 
equilibrium  reaction  and  the  equilibrium  constant  is  typically  about  1.  This 
means  that  if  one  starts  with  one  mole  of  carboxylic  acid  and  one 
mole of alcohol, the result at equilibrium will be one-half mole of ester, one-
half  mole  of  water,  one-half  mole  of  carboxylic  acid  and  one-half  mole  of 
alcohol. One way to improve the yield is to remove water from the reaction 
mixture as it is formed. This will drive the reaction in the forward direction 
and is an example of Le Châtelier’s principle. 
[Le  Châtelier’s  principle:  If  the  conditions  of  a  system,  initially  at 
equilibrium, are  changed  the  equilibrium  will  shift in  such  a direction  as  to 
tend to restore the original conditions.] In this case the water is removed and 
by  Le  Châtelier’s  principle  the  substances  present  will  react  to  form  more 
water.  But  by  the  chemical  equation,  if  more  water  is  formed 
more  ester  will  be  formed,  also.  Many  esters,  like  isopentyl  acetate,  have 
pleasant fragrances and are used in perfumes and as flavorings. 
Esters  can  be  broken  apart  under  basic  conditions,  also.  This  reaction  is 
called saponification because it can be used to make soap if one selects the 
appropriate ester (known as a triglyceride, usually obtained from animal fat) 
as starting material. The products of a saponification are an alcohol and the 
salt of a carboxylic acid as shown below. 


background image

30 

 

 

 

Objectives 
1. To study some of the physical and chemical properties of carboxylic acids. 2. To 
prepare several esters and note their aromas. 3. To saponify two esters. Procedure 
Note: You may make the approximation that 20 drops of a liquid equals 1 milliliter. 

Characteristics of acetic acid – 

1.  Place  2  ml  of  0.75M  acetic  acid  into  a  test  tube.  Note  and  record  the  odor. 

Dip a glass stirring rod into the solution and touch the wet tip of the stirring 
rod to a piece of wide-range pHydrion paper. Compare the color of the paper 
with  the chart  that  comes  with  the paper and  record the  pH of  the  solution. 
Repeat the above process with 0.75M samples that have been provided of 1-
butanol  and  phenol.  Record  odors  and  pH  values  as  above. 
2.  Add  2  ml  of  1  M  aqueous  sodium  hydroxide  to  each  of  the  above 
solutions.  Cork  the  test  tubes  and  agitate.  Remove  the  corks  and  determine 
the  pH  of  each,  as  above.  If  not  yet  basic  (pH  >  7)  add  more  sodium 
hydroxide  by  drops, agitating  and  testing  pH  as  you  go.  When  the  solution 
becomes  basic  note  any  change  in  the  odor  and  record  the  result. 
3. Now add 2 M aqueous sulfuric acid dropwise to each tube, with agitation, 
until the contents of the test tubes are just acidic (test with pHydrion paper, 
pH  <7;  about  20  drops  should  be  required).  Note  any  change  in  the  odors. 
Record the results. Clean the test tubes. 

2.  Characteristics of Benzoic Acid – 
3.  1. Weigh 0.10 g of benzoic acid into a test tube. Add 2 ml of water. Agitate 

the  test  tube.  Does  the  benzoic  acid  have  an  odor?  How  soluble  is  benzoic 
acid in water? 

4.  2. Add 1  ml  of  2  M aqueous  sodium  hydroxide  to  the benzoic acid  -  water 

mixture.  Stopper  the  tube  with  a  cork  and  agitate  the  test  tube  in  the  usual 
way by holding the top of the tube with one hand and striking the bottom of 
the tube horizontally with the index finger of the other hand. Check with pH 
paper  to  be  sure  the  mixture  is  basic  (pH  >  7);  if  not  add  more  aqueous 
sodium  hydroxide  dropwise  until  the  mixture  is  basic.  Record  any 


background image

31 

 

observations.  3.  Measure  and  record  the  pH  of  the  above  mixture.  Add  20 
drops of 3 M hydrochloric acid to the above mixture, dropwise. After every 
second  drop  is  added,  agitate,  check  and  record  the  pH,  and  note  any 
changes. Saponification  

5.   Place  20  drops  of  methyl  salicylate  and  10  ml  of  6  M  aqueous  sodium 

hydroxide  into  a  large  test  tube  labeled  “methyl  salicylate  saponification”. 
Record  the odor  of methyl  salicylate. Place  10  drops  of  cooking  oil  and 10 
ml  of  6  M  aqueous  sodium  hydroxide  into  a  large  test  tube  labeled 
“triglyceride saponification”. Place the tubes in a steam bath and heat them 
for  30  minutes.  Every  5  minutes,  being  careful  not  to  burn  yourself  with 
the steam, remove  the  tubes  from  the  steam  bath  and  cork  and  shake them. 
After shaking, uncork them and return them to the steam bath. Note: To save 
time  begin  the  “esterification”  part  of  the  experiment  as  the  test  tubes  are 
steaming. 2. Cool the test tubes to room temperature using an ice-water bath. 
3.  Record  the  odor  of  the  material  in  the  methyl  salicylate  saponification 
tube.  Then  add  6  M  hydrochloric  acid  to  this  tube,  one  milliliter  at  a  time, 
until the solution is acidic. Stir with a glass rod after each addition and test 
with  pHydrion  paper.  Record  your  observations  as  the  solution  becomes 
acidic. 
4.  Cork  the  tube  labeled  triglyceride  saponification.  Shake  the  tube  and 
record  observations.  Then  add  6  M  hydrochloric  acid  to  this  tube,  one 
milliliter  at  a  time,  followed  by  shaking.  After  each  addition  test  with 
pHydrion paper. Record your observations as the solution becomes acidic. 

Fisher Esterification – 

1.  Label five clean, dry test tubes with numbers corresponding to the compound 

pairs listed in the table to the right. 

2.  Add  10  drops  of  the  corresponding  carboxylic  acid  (0.1  g  salicylic)  to  the 

numbered test tubes. Note and record the odor. Then add 10 drops of the 
indicated alcohol, recording the odor of the alcohol. 

3.  Add 5 drops of concentrated sulfuric acid to each test tube, stopper the tubes 

with corks and agitate  4. Loosen the corks in the necks of the tubes and 
place the tubes in a 60oC water bath for 15 minutes. Remove the tubes 
from the bath, allow to cool to room temperature, and add 2 ml of water 
to each. Remove a few drops of the top liquid layer from each test tube, 
in turn, placing them on a clean watch glass and note the odor. Can you 
pair the odors with the following: banana, raspberry, peach, wintergreen, 


background image

32 

 

and nail polish remover. [Many nail polish removers are mainly acetone, 
but some are based on one of these esters.] 

 

 

 
 
1.  Label  five  clean,  dry  test  tubes  with  numbers  corresponding  to  the 
compound pairs listed in the table to the right.  
2. Add 10 drops of the corresponding carboxylic acid (0.1 g salicylic) to 
the numbered test tubes. Note and record the odor. Then add 10 drops of 
the indicated alcohol, recording the odor of the alcohol. 3. Add 5 drops 
of  concentrated  sulfuric  acid  to  each  test  tube,  stopper  the  tubes  with 
corks and agitate.  

6.  Loosen  the  corks  in  the  necks  of  the  tubes  and  place  the  tubes  in  a  60oC 

water bath for 15 minutes. Remove the tubes from the bath, allow to cool to 
room temperature, and add 2 ml of water to each. Remove a few drops of the 
top liquid  layer  from  each test  tube, in  turn, placing them  on a  clean  watch 
glass and note the odor. Can you pair the odors with the following: banana, 
raspberry,  peach,  wintergreen,  and  nail  polish  remover.  [Many  nail  polish 
removers  are  mainly  acetone,  but  some  are  based  on  one  of 
these esters.] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

33 

 

EXPERIMENTAL SIX 

 

 

AMINES 

Organic  amines  are  compounds  in  which  one  or  more  hydrogens  of 

an ammonia  molecule,  NH

3

 have  been  replaced  by  R-  or  Ar-  groups.  Amines 

may be classified as: 

(1)  Primary R-NH

2

 or ArNH

2

 

(2)  Secondary R

2

NH or ArRNH

2

 or Ar

2

NH 

(3)  Tertiary R

3

N, ArR

2

N, Ar

2

RN 

Amines  are  quite  basic.  Ammonia  itself  has  a  Kb  value  of  1.8  x  10

-

5

. Aliphatic  amines  have  Kb  values  of  10

-4

,  while  aromatic  amines  have 

Kb values  as  10

-10

.  These  differences  are  explained  by  the  relative  stability  of 

the cation  produced  in  the  reaction:  G-NH

2

 +  H

+

 àG-NH

3

+

 When  G  =  R, 

base strength  is  increased  because  the  R-  group  is  electron  donating  group  and 
therefore  stabilizes  the  cation  produced.  When  G  =  Ar,  the  base  strength  is 
decreased  because  the  net  effect  of  the  aryl  group  is  to  withdraw  electrons  and 
destabilize the cation formed. 

The  relative  base  strength  of  amines  can  be  tested  in  several  ways.  Aqueous 

solutions of each base can be tested with indicators. Several drops of the amine to 
be tested can be added to FeC1

3

 solution. If the amine produces sufficient OH

-

 

to  exceed  the  Ksp  for  Fe(OH)

3

,  a  brown  gelatinous  precipitate 

forms. Because iron(III) hydroxide has a very small Ksp value, this test is positive 
for very weak bases. 

 

In  addition,  amines  are  readily  protonated  by  strong  acids such  as  HCl  and 

H

2

SO

4

.  The  water  solubility  of  amines  is  similar  to  that  of  other  organic 

compounds  that  contain  H-bonding  portions.  Small  aliphatic  amines  are  water 
soluble.  As the  carbon  number  increases,  solubility  in  water  decreases.  The 
usual limit occurs at about four or five carbons. Thus, methylamine is soluble 
in  water while  aniline  is  not  soluble.  Although  most  amines  are  NOT  water 
soluble, amine salts, being ionic, are generally water soluble. 

Most  pure  amines  are  clear  or  very  pale  in  color.  Often,  stock  samples 

are found  to  be  of  various  colors,  from  dark  brown  to  almost  black.  Amines 
are quite  easily  oxidized  to  form  these  highly  colored  products.  However, 
most amines  can  be  readily  purified  by  distillation  or  by  recrystallization.  This 
oxidizability of amines is shown by simple reaction with bleaching powder. 


background image

34 

 

Whether an amine is primary, secondary, or tertiary can be determined by the 

Hinsberg  test.  The  amine  in  question  is  treated  with  benzenesulfonyl 
chloride  in  KOH  and  then  acidified  with  HCl.  The  results  are  interpreted  as 
follows: 

 
  

Amine Type 

Benzenesulfonyl 
Chloride in KOH
 

HCl Addition 

Primary RNH2 

Reacts, 

but 

product 

dissolves 

in 

OH- 

solution 

Precipitate forms. 

Secondary 

Amine 

R2NH 

Reacts 

and 

forms 

insoluble product 

Precipitate remains. 

Tertiary  Amines R3N 

No 

reaction. 

Amine 

remains as second layer 
or ppt. 

Amine  is  protonated 
and dissolves. 

 

Procedure 

 I. Solubility of Amines 
1.  Place  3-mLs  of  distilled  water  in  a  reaction  tube.  Add  ethylamine  in  5-drop 
increments until a second layer is observed. Record on the data sheet. 
  
2.  Repeat the procedure using aniline. Record the results. 

3.    Repeat  the  procedure  using  solid  aniline  hydrochloride  small  pea-sized 
increments. 

II. Basicity of Amines 

1. pH paper 
a) Place 3-mLs of distilled water in each of three medium sized test tubes. Number 
each tube as 1 - 3. 
b) Add 5 drops of concentrated NH

3

 to Tube 1; 5 drops of ethylamine to Tube 2; 

 and 5 drops of aniline to Tube 3. 
c) Test each solution with pH paper. Record the results on the data sheet. 

2. Ferric Chloride Test 
Add  about  2-mLs  of  5%  ferric  chloride  solution  to  each  of  the  test  tubes 
from above step 1. Observe and record the results. 


background image

35 

 

3. Reaction with Strong Acids 
a) Place one drop of concentrated sulfuric acid on a clean dry watchglass. Add 1-2 
drops of aniline. Note and record the results. 
b)  Repeat  the  procedure  using  a  drop  of  concentrated  HC1.  Note  and  record the 
results. 

III. Ease of Oxidation 

Place  about  2.5-mLs  of  water  and  one  drop  of  aniline  in  a  reaction  tube.  Add 
a small  amount  of  bleaching  powder  [Ca(OC1)

2

]  about  the  size  of  a  small 

pea. Stopper and shake well. Observe and record. 

IV. Derivative Preparation 

A. Acetyl (To be prepared in the HOOD!) 

(1)    Place  about  1-mL  of  acetic  anhydride  into  a  medium  sized  test  tube. 
Add about  20-25  drops  of  aniline.  Warm  gently  in  the  sand  bath  or  in  a  water 
bath on the hot plate for three to four minutes. This should complete the reaction. 

(2)    Add  about  0.5  mL  of  water,  continue  to  heat.  This  should  hydrolyze  any 
remaining  acetic  anhydride.  During  this  time  white  crystals  of  the  acetamide 
 should appear. 

(3)    Add  another  0.5-mL  of  water,  heat  to  boiling.  If  all  product  crystals  do 
not dissolve,  add  more  water  as  needed.  Once  the  crystals  completely 
dissolve, remove from the heat. (This is recrystallization.) 
(4)    Cool thoroughly. Suction filter. Press dry. Obtain and record a melting point 
for the product. 
  
B. Benzoyl (To be prepared in the HOOD!) 

(1)    Place  about  20  drops  of  aniline  in  a  medium-size  test  tube.  Add  5-mLs 
of 10% NaOH. Stopper the tube well. 

(2)    Add  about  5  drops  of  benzoyl  chloride.  Stopper  and  shake  gently.  Benzoyl 
chloride  is  a  lachrymator.  It  should  be  handled  carefully  in  the  hood.  It  should 
NEVER be washed down an open sink. Rapid hydrolysis increases eye irritation. 

(3)   Add  more  benzoyl  chloride  in  5-drop  increments.  After  each 
addition, stopper  the  tube  and  gently  shake  it.  CAUTIOUSLY  smell  the 
tube  after shaking.  If  no  irritating  odor  is  present,  add  another  5  drops  of 


background image

36 

 

benzoyl chloride.  This  technique  of  addition  prevents  a  large  excess  of  the 
benzoyl chloride being present. 

(4)    Once  the  addition  seems  complete  and  product  crystals  of  the 
benzanilide appear, cool the reaction mixture and suction filter using the Hirsch 
funnel. Wash  the  crystals  with  cold  water.  (NOTE:  if  excess  benzoyl  chloride  is 
present, the filtration process will be accompanied by irritating fumes.) 

(5)  Recrystallize the crystals from hot ethyl alcohol. 

(6)  Cool, suction filter, press dry, and obtain a melting point. 

C. Diphenylthiourea 

(1) Place about 20 drops of aniline in a medium test tube. Add aboutt. two mLs of 
 ethyl alcohol. 

(2)  Add  about  one-mL  of  phenylisothiocyanate  to  the  test  tube.  Stopper 
and shake. 

(3)  Crystals  of  diphenylthiourea  should  appear  within  a  few  minutes.  If  no 
crystallization is observed, follow the steps outlined below. 

(a)   Cool thoroughly in an ice-water bath. 
(b)   Scratch the inside of the test tube with a stirring rod. 
(c)  Add a little ice-water. 
(d)   Wait. 

(4) Once crystals form, cool thoroughly. Suction filter using the Hirsch funnel. 

(5) Recrystallize from a little hot ethyl alcohol. 

 

EXPERIMENTAL SEVEN 

Preparation of aspirin 

Aspirin is the common name for the compound acetylsalicylic acid, widely used as 
a fever reducer and as a pain killer. Salicylic acid, whose name comes from  Salix
the  willow  family  of  plants,  was  derived  from  willow  bark  extracts.  In  folk 
medicine,  willow  bark  teas  were  used  as  headache  remedies  and  other  tonics. 
Nowadays,  salicylic  acid  is  administered  in  the  form  of  aspirin  which  is  less 
irritating  to  the  stomach  than  salicylic  acid.  To  prepare  aspirin,  salicylic  acid  is 
reacted with an excess of acetic anhydride. A small amount of a strong acid is used 


background image

37 

 

as a catalyst which speeds up the reaction. In this experiment, phosphoric acid will 
be used as the catalyst. The excess acetic acid will be quenched with the addition of 
water. The aspirin product is not very soluble in water so the aspirin product will 
precipitate when water is added. The synthesis reaction of aspirin is shown below: 

 

Since  acetic  acid  is  very  soluble  in  water,  it  is  easily  separated  from  the  aspirin 
product.  The  aspirin  isolated  in  this  step  is  the  “crude  product”.  A  “purified 
product”  can  be  obtained  through  recrystallization  of  the  crude  product  in  hot 
ethanol.  In  this  experiment,  the  crude  product  will  be  the  desired  product.  The 
percent yield of the crude product will be determined for this reaction. The purity 
of  the  product  will  also  be  analyzed.  The  product  will  be  analyzed  by  three 
different  methods:  melting  point,  titration,  and  spectroscopic  assay.  The  melting 
point  range  of  pure  aspirin  is  138-140 

C  and  the  melting  point  range  of  the 

salicylic acid starting material is 158-161 

C. If impurities are present in your crude 

sample,  the  melting  point  range  for  your  product  will  be  lower  than  the  range  of 
pure  aspirin.  Also,  your  melting  point  range  may  be  greater  than  2  degrees. 
From the titration of your sample, the moles of acetylsalicylic acid present can be 
determined assuming that there is not a large percentage of an acid impurity present 
in your crude sample. 

The spectroscopic analysis of aspirin will involve the complexing of iron(III) to the 
deprotonated form of salicylic acid (salicylate ion) to give a purple solution. Only 
the  salicylate  ion  complexes  to  iron(III).  Your  aspirin  product  as  well  as  a 
commercial  aspirin  tablet  will  be  compared  to  a  standard  0.15%  ferricsalicylate 
solution.  In  the  presence  of  moisture,  aspirin  may  decompose  (hydrolysis)  into 
salicylic acid and acetic acid. This reaction is the reverse of the synthesis reaction. 
The  maximum  allowable  amount  of  free  salicylic  acid  in  an  aspirin  sample  is 
0.15% salicylic acid. 


background image

38 

 

Procedure 

1.  Use a centigram balance to weigh a 50 mL Erlenmeyer flask. Place about 2 g 

of  sylicylic  acid  in  the  flask  and  weigh  again.  In  the  fume  hood,  the 
instructor will transfer 5.0 mL of acetic anhydride from a buret into the flask. 
Add 5 drops of 85% phosphoric acid (catalyst) to the flask.  

2.  2. Clamp the flask in a beaker of tap water supported on a ring stand over a 

burner flame. Stir if needed to dissolve the salicylic acid. Heat the water to 
boiling, and  shut  off  the  flame.  Keep  the  flask  in  the  hot  water  bath  for  10 
more minutes.. While the flask is still in the water bath, slowly add 2 mL of 
distilled water to the flask to decompose any excess acetic anhydride. 

3.  After  a  minute,  remove  the  flask  from  the  water  bath  and  add  20  mL  of 

distilled water. Let theflask cool to room temperature. As the solution cools, 
crystals  of  aspirin  will  appear.  Cool  the  solution  further  by  placing  the 
reaction  flask  in  an  ice  bath.  Chill  5-10  mL  of  distilled  water  in  a  separate 
container.  
4.  Weigh  a  watch  glass  and  filter  paper  on  the  centigram  balance. 
5. Set up a Büchner funnel on a vacuum flask connected to a water aspirator. 
Place  the  filter  paper  in  the  funnel  and  moisten  with  distilled  water  from  a 
squirt  bottle.  Turn  on  the  aspirator  and  transfer  the  aspirin  slurry  into  the 
funnel. Wash the crystals with 5 mL of the cold DI water. 

 


background image

39 

 

6.  Transfer  the  filter  paper  and  aspirin  to  a  pre-weighed  watch  glass  and 
allow to air dry in your locker until the next lab period.  
7.  It  is  safe  to  discard  of  the  filtrate  down  the  sink  with  water.  ay  2  – 
Analysis/Melting 

Point 

1.  Weigh  the  dry  product  to  obtain  the  yield  of  the  reaction.  Calculate  the 
theoretical yield and percent yield of the reaction. 2. Pack a few crystals of 
your  aspirin  product  in  a  melting  point  capillary  tube.  Your  instructor  will 
demonstrate how to use the melting point apparatus
. Allow the temperature 
of the melting point apparatus to increase 1 

C per minute starting from 120 

C.  Measure  the  melting  point  range  of  the  aspirin  product.  The  melting 

point  range  is  the  temperature  when  you  first  notice  the  aspirin  crystals 
melting up until the temperature when no crystals remain. 
 
 

EXPERIMENTAL EIGHT 

EXTRACTION of Eugenol oil from clove plant 

An essential oil is a substance extracted from a plant material. It is a hydrophobic 
liquid  containing  highly  volatile  aromatic  compounds. Essential  oils  are  generally 
extracted by distillation. The essential oils which impart the distinctive aromas are 
complex  mixtures  of  organic  constituents,  some  of  which  being  less  stable,  may 
undergo  chemical  alterations  when  subjected  to  high  temperatures.  In  this  case, 
organic solvent extraction is required to ensure no decomposition or changes have 
occurred which would alter the aroma and fragrance of the end-product. 

 

Oil  of  clove  is  rich  in  Eugenol  (4-allyl-2-methoxyphenol).  Caryophyllene  is  also 
present  in  relatively  small  amount,  along  with  other  terpenes.  Clove  oil  is  made 


background image

40 

 

from the buds of the flower of a tree that grows in tropical equatorial regions. It is 
intense  oil,  most  commonly  used  to  relieve  dental  pain  and  infection  and  to 
dissolve  the  eggs  deposited  by  intestinal  worms.  Clove  oil  is  delicious  but 
overwhelming in both smell and taste. It is antiseptic, carminative, warm and very 
aromatic.  It  is  often  used  as  a  flavoring  in  toothpaste,  mouthwashes,  and  exotic 
foods.  In this  experiment, the  essential  oil  of  clove  will  be isolated by  distillation 
and extracted with dichloromethane. 

1-  Crush  1.5  g  of  dry  cloves  into  very  small  pieces.  Place  them  in  25-mL  round 

bottom flask. Add 15 mL of water and swirl well.  

2.  Connect  the  flask  with  a  receiver  distilling  still  and  a  water-cooled  condenser. 

Distil the solution to obtain the distillate in the trough of the still about 7 mL. 

3. Transfer the distillate with a Pasteur pipette into the 10-mL conical bottom flask, 

Flask  No.1.  Rinse  the  still  with  2  mL  of  dichloromethane  and  transfer  the 
dichloromethane  into  Flask  No.1.  Stir  the  mixture  using  a  Pasteur  pipette 
method. 
(Draw a portion of the lower layer up into a pipette and carefully expel it back 
into  the  flask,  through  the  upper  layer.  Do  this  repeatedly  for  a  few  times).
 
: If the dichloromethane is not mixed well, the incomplete separation and the 
poor yield will be obtained. 

 4. Allow  the  mixture  to separate  completely  into  two distinct layers. Remove the 

lower  dichloromethane  layer,  using  a  Pasteur  pipette  method  (Squeeze  the 
rubber bulb and lower the tip of the pipette to the bottom of the flask. Carefully 
draw  up  the  lower  layer  until  the  interface  between  the  layers  reaches  the 
pipette tip. Lift out the pipette and expel any drops of the upper layer caught in 
the  tip.  Then  transfer  the  lower  layer  in  the  pipette  into  another  container). 
Transfer it into another conical bottom flask, Flask No.2.  

5.  Repeat  extraction  of  the  liquid  in  Flask  No.1  with  another  2  mL  of 

dichloromethane as described in steps 3-4. Combine the dichloromethane in 
Flask No.2. 

6. Add a small amount of anh.Na2SO4 and swirl the solution. Keep adding until 

someof  it  swirls  freely,  and  then  set  aside  when  the  solution  is  no  longer 
cloudy. 

7. Filter the solution using a Pasteur filter-tip pipette method. (Wrap the Pasteur 

pipette  tip  with  a  small  piece  of  cotton  wool.  Immerse  the  pipette  into  the 
solution until the pipette tip reaches the bottom of the flask while squeezing 
the  rubber  bulb.  Draw  the  solution  up  into  the  pipette  by  releasing  the 


background image

41 

 

rubber  bulb.  Take  off  the  cotton  wool  and  expel  the  solution  in  the  pipette 
into  the  proper  container).:  Be  careful  not  to  lose  the  cotton  wool  during 
suction.  While  lifting  the  pipette  out,  apply  a  little  pressure  by  squeezing 
the  bulb  softly  to  prevent  suction  of  unfiltered  solution  into  the  pipette.

Transfer  the  solution  in  the  pipette  into  another  conical  bottom  flask,  Flask 
No.3.  Connect  the  flask  with  a  receiver  distilling  still  and  a  water-cooled 
condenser. Distil off dichloromethane to obtain the product at the bottom of 
the flask. 
 

EXPERIMENTAL NINE 

 

ISOLATION OF CAFFEINE FROM TEA LEAVES 

Caffeine  is  an  alkaloid  which  is  a  class  of  naturally  occurring  compounds 
containing  nitrogen  and  having  the  properties  of  an  organic  amine  base. 
Caffeine is the most powerful xanthine in its ability to increase alertness, put 
off sleep and to increase one’s capacity for thinking. Caffeine is a vasodilator 
(relaxes  the  blood  vessels)  as  well  as  a  diuretic  (increases  urination). 
Caffeine  does  not  exist  alone  in  tea  leaves.  The  leaves  are  mainly 
cellulose,  pigments  and  chlorophylls,  and  tannins.  Tannins  are  phenolic 
compounds  of  high  molecular  weight  that  have  certain  properties  in 
common. Caffeine is found in varying quantities in many plants. Some of the 
better-known plant sources are coffee and cocoa beans, tea leaves, and kola 
nuts. 

 

In  this  experiment,  caffeine  will  be  extracted  from  tea  and  purify  it  by 
sublimation. 
 


background image

42 

 

Extraction of caffeine  

1. Weigh 2 tea bags in 50-mL beaker and record their mass. 
2.  Place  15  mL  of  water,  2  g  of  Na2CO3,  and  a  boiling  stone  into  a  25-mL 

round bottom flask. Boil the solution gently in a heat dissipation block on a 
hot plate.  

3.  Pour  a  hot  solution  (from  step  2)  in  a  beaker  containing  2  tea  bags. 

Completely  immerse  2  tea  bags  into    the  solution  and  let  them  soak  for  3 
minutes. 
  

: Occasional press the tea bags using a stirring rod. Be careful not to tear the 

bag 

open. 

4.  Transfer  10  mL  of  the  solution  into  10-mL  conical  bottom  flask,  Flask  No.1. 
Add  a  boiling  stone. Connect  the  flask  with  a  receiver  distilling  still  fitted  with  a 
water cooled condenser. Distil off water as much as possible 

.5. Pour the rest of the solution into Flask No.1 and continue distillation until 2-3 
mL of the solution is left in the flask. 

6. 

Allow 

the 

solution 

to 

cool 

down 

at 

room 

temperature. 

7. Add 3 mL of dichloromethane and gently stir the mixture using a Pasteur pipette 
method. (Draw a portion of the lower layer up into a pipette and carefully expel it 
back into the flask, through the upper layer. Do this repeatedly for  a few times). 
Gently mix the mixture. If not it may cause the emulsion occur in the mixture.  

8.  Allow  the  mixture  to  separate  completely  into  two  distinct  layers.  Remove  the 
lower dichloromethane layer, using a Pasteur pipette method.  (Squeeze the rubber 
bulb and lower the tip of the pipette to the bottom of the flask. Carefully draw up 
the  lower  layer  until  the  interface  between  the  layers  reaches  the  pipette  tip.  Lift 
out the Pasteur pipette from the solution while still squeezing the rubber bulb and 
expel any drops of the upper layer caught in the tip. Then transfer the lower layer 
in the pipette into another container). 
Transfer it into another conical bottom flask, 
Flask No.2. 

: Be careful not to lose the cotton wool during suction. While lifting the pipette 
out,  apply  a  little  pressure  by  squeezing  the  bulb  softly  to  prevent  suction  of 
unfiltered solution into the pipette. 


background image

43 

 

9.  Repeat  the  extraction  of  the  solution  in  Flask  No.1  with  another  3  mL  of 
dichloromethane  as  described  in  steps  7-8.  Combine  dichloromethane  in  Flask 
No.2. 

10.  Wash  the  dichloromethane  layer  in  Flask  No.2  with  2  mL  of  5%  NaOH  and 
then  2  mL  of  water  using  a  Pasteur  pipette  method  as  described  in  steps  7-8. 
Transfer  dichloromethane  in  the  pipette  into  another  conical  bottom  flask,  Flask 
No.3. : Discard the upper aqueous layer. 

11. Add a minute amount of anh.Na2SO4 and swirl the solution. Keep adding until 
some of it swirls freely, and then set aside the solution is no longer cloudy.  

12. Filter the solution using a Pasteur filter-tip pipette method. (Wrap the Pasteur 
pipette tip with a small piece of cotton wool. Immerse the pipette into the solution 
until  the  pipette  tip  reaches  the  bottom  of  the  flask  while      squeezing  the  rubber 
bulb. Draw the solution up into the pipette by releasing the rubber bulb. Lift out the 
Pasteur pipette from the solution while still squeezing the rubber bulb. Take off the 
cotton  wool  and  expel  the  solution  in  the  pipette  into  the  proper  container).  :  Be 
careful  not  to  lose  the  cotton  wool  during  suction.  While  lifting  the  pipette  out, 
apply a little pressure by squeezing the bulb softly to prevent suction of unfiltered 
solution into the pipette.  

13.  Transfer  the  solution  in  the  pipette  into  another  conical  bottom  flask,  Flask 
No.4. Connect the flask with a receiver distilling still fitted with the water-cooled 
condenser.  Distil  off  the  dichloromethane  to  obtain  the  solid  at  the  bottom  of  the 
flask. 

 

Another method 

Isolation of Caffeine from Tea.—Boil gently 10 grams of tea with 500 cc. of water 
for 15 minutes. Filter through a folded filter, and precipitate the tannin by adding) 
drop  by  drop,  to  the  hot  filtrate  a  10  per  cent  solution  of  lead  acetate.  When  a 
precipitate is no longer formed, filter the solution again, and evaporate it to about 
75  cc.  If  a  precipitate  has  separated  during  the  evaporation,  filter  again.  Cool  the 
solution, 

and 

extract 

it 

with 

30 

cc. 

of 

chloroform. 

Separate 

the chloroform and filter it through a dry paper. Set the solution aside to evaporate  
pontaneously. Observe the appearance of the crystals. Apply the murexide test to a 
few  of  the  crystals.  Use  in  one  experiment  nitric  acid,  and  in  another  bromine-


background image

44 

 

water.  (See  experiment 161d  above.) Sublime  the  rest in  watch-glasses.  (See §35, 
page 24.) Taste a little of the sublimed caffeine. 

Sublimation of product 

Transfer  the  solid  into  a  suction  flask  equipped  with  a  cold  finger.  Sublime  the 
solid  by  heating  in  a  heat  dissipation  block  on  a  hot  plate.    When  sublimation  is 
complete,  carefully  lift  out  the  cold  finger.  Scrape  off  the  crystals,  weigh  and 
calculate its percent recovery. Determine its melting point. 

Notes to Solubility Tests  

1. Groups I, II, III (soluble in water). Test the solution with pH paper. If the com 
pound  is  not  easily  soluble  in  cold  water,  treat  it  as  water  insoluble  but  test 
with 

indicator 

paper. 

2.  If  the  substance  is  insoluble  in  water  but  dissolves  partially  in  5%  sodium 
hydroxide,  add  more  water;  the  sodium  salts  of  some  phenols  are  less  soluble 
in  alkali  than  in  water.  If  the  unknown  is  colored,  be  careful  to  distinguish 
between  the  dissolving  and  the  reacting  of  the  sample.  Some  quinones  (colored) 
react  with  alkali  and  give  highly  colored  solutions.  Some  phenols  (colorless) 
dissolve  and  then  become  oxidized  to  give  colored  solutions.  Some  compounds 
(e.g.,  benzamide)  are  hydrolyzed  with  such  ease  that  careful  observation  is 
required to distinguish them from acidic substances. 

3.  Nitrophenols  (yellow),  aldehydophenols,  and  polyhalophenols  are  sufficiently 
strongly acidic to react with sodium bicarbonate. 

4.  Oxygen-  and  nitrogen-containing  compounds  form  oxonium  and  ammonium 
ions in concentrated sulfuric acid and dissolve. 

5.  On  reduction  in  the  presence  of  hydrochloric  acid,  nitro  compounds  form 
water-soluble  amine  hydrochlorides.  Dissolve  250  mg  of  tin(II)  chloride  in 
0.5  mL  of  concentrated  hydrochloric  acid,  add  50  mg  of  the  unknown,  and 
warm.  The  material  should  dissolve  with  the  disappearance  of  the  color  and 
give a clear solution when diluted with water. 

6. Most amides can be hydrolyzed by short boiling with a 10% sodium hydroxide 
solution;  the  acid  dissolves  with  evolution  of  ammonia.  Reflux  100  mg  of  the 
sample  and  a  10%  sodium  hydroxide  solution  for  15–20  minutes.  Test  for  the 
evolution  of  ammonia,  which  confirms  the  elementary  analysis  for  nitrogen 
and establishe s the presence of a nitrile or amide. 


background image

45 

 

 

 

               

 

 


background image

46 

 

 

Part Two 

Biochemistry 

 

Over  the  years,  the  world  of  Biochemistry  has  seen  many  changes  for  better 
investigational  techniques  for  the  welfare  of  the  patients.  Hence  it  becomes 
mandatory  for  any  written  material  to  show  the  changes  duly.  In  this  section,  my 
efforts have gone in a direction to improve the material.  

In the ever expanding knowledge of Biochemistry it is very difficult on the part of 
single individual to go through the various bigger volume of textbooks on practice 
of  biochemical  investigations.  This  section  in  a  concise  but  equally  satisfactory 
form will help the students and practitioners either to a great extent. Besides being 
handy it has been kept up to its spirit of recent approaches by virtue of which one 
has  the  best  utility  in  a  busy  time.  For  every  medical  practitioner  and  enlighten 
patients,  Biochemistry  has  been  playing  a  significant  role.  This  section  will 
certainly be of significant importance to the practitioners as well as laboratories.  

Methods of Expressing Concentration Concentration may be defined as weight per 
unit volume.The most common expressions are: 

1.Percent 
2.Molarity 
3.Normality 
4.Molality 
5.Formality. 

 
1.Percent 
According  to  Caraway  there  are  three  ways  of  expressing  percentage  of  solution, 
i.e.  W/W,  W/V,V/V.  a.  Weight  per  unit  weight  (W/W)  A  10%  W/W  solution 
contains 10 gm of solute in 90 gm of solvent. b. Weight per unit volume (W/V) A 
10% W/V solution contains 10 gm of solute dissolved in final volume of 100 ml of 
solution  c.  A  10%  V/V  solution  contains  10  ml  of  the  concentrate  per  100  ml  of 
solution. 

 


background image

47 

 

Physical Chemistry 

pH  Determination  All  biochemical  reactions  are  greatly  influenced  by  the 
hydrogen ion concentration of the surrounding medium in which the reaction takes 
place. The most convenient way of expressing hydrogen ion concentration is by the 
term pH. pH is defined as the negative logarithm of the hydrogen ion concentration 
of the solution. Hence it is both important and useful to know some of the  simple 
methods  of  pH  determination.  pH  can  be  determined  both  by  colorimetric  and 
electrometric methods. Electrometric method is the most accurate one and is done 
by using a pH meter whereas colorimetric determination of pH can be simply done 
by the following methods: 

1. 

Indicator 

papers 

also 

called 

narrow 

range 

pH 

papers. 

2. Universal indicators.  

1.  Gillespie’s  drop  method.  Indicators  are  substances  which  change  in  colour 

with change in the pH of the solution to which they are added. Indicators are 
weak  organic  acids  or  bases.  Their  unionized  forms  show  a  colour  while 
their  ionized  forms,  i.e.  cations  or  anions  have  different  or  another  colour. 
The  colour  of  the  solution  in  presence  of  an  indicator  depends  upon  the 
relative proportions of ionized and unionized forms of the indicator which in 
turn depend upon the hydrogen ion concentration. For each indicator there is 
a  definite  pH  range  in  which  it  is  present  as  a  mixture  of  its  ionized  and 
unionized  forms.  In  this  specific  range,  variations  in  the  pH  of  the  solution 
will bring visible change in the colour of the indicator. It is necessary that the 
effective pH range of the indicator includes the pH of the unknown sample. 
 
  
1. Indicator paper 

1  Indicator  paper  consists  of  a strip  of  a sensitized paper  and  is  accompanied 

by a colour chart which shows different colour which the indicator exhibits 
at different pH values. 

2  Take a strip of indicator paper and moisten it or dip it in the solution whose 

pH  is  to  be  determined.  Remove  the  excess  of  the  fluid  adhering  to  the 
indicator paper strip by means of pressing between the folds of filter papers. 
Compare  the  colour  of  the  pH  paper  with  the  colour  chart  on  the  indicator 
paper and thus determine the pH of the solution. 


background image

48 

 

 

2. Universal indicator 

Universal  indicator is  a  wide  range indicator  solution having pH  between 0 
to  14.Take 5  ml  of the unknown solution. Add  to it  0.1  ml  of  the universal 
indicator.  Mix  well  and  find  out  the  pH  by  matching  the  colour  of  the 
solution with the colour chart on the universal indicator bottle. The one with 
which it coincides or matches, is the pH of the unknown solution. 

2.  Gillespie’s drop method  

In  the  determination  of  pH  by  this  method,  the  ratio  of  two  forms  of  the 
indicator  may  be  found  out  by  adding  a  known  number  of  drops  of  an 
appropriate  indicator  to  the  test  solution  and  finding  out  how  the  same 
number  of  drops  has  to  be  distributed  between  an  acid  and 
alkali so that the colour of the test solution matches with that of the acid and 
alkali solution.  
 
 

Carbohydrates 

To Study the Reactions of Monosaccharides: 

 
Solutions provided are 1% glucose and 1% fructose.  

Molisch Test 

This  is  a  general  test  for  carbohydrates.  Carbohydrates  on  treatment  with  strong 
concentrated  sulphuric  acid  undergo  dehydration  to  give  furfural  or  furfural 
derivate which on condensation with α-naphthol yields a violet or purple coloured 
complex whose exact structure is unknown. If oligosaccharides or polysaccharides 
are present, they are first hydrolysed to the constituent monosaccharides which are 
then  dehydrated.  Pentoses  yield  furfural  and  hexoses  yield  5-hydroxymethyl 
furfural.  

Reagent:Molisch reagent α-naphthol in ethanol (ethanolic α-naphthol). 


background image

49 

 

 

Test 
In a clean and dry test tube, take 2 ml of the carbohydrate solution. Add 2 drops of 
ethanolic  α-naphthol  (Molisch  reagent).  Mix  and  incline  the  test  tube  and 
cautiously  add  2  ml  of  concentrated  sulphuric  acid  by  the  side  of  the  test  tube  so 
that  the  acid  forms  a  layer  under  the  carbohydrate  solution.  Gently  rotate  the  test 
tube between the palms of the hands to bring about slight mixing at  the interface. 
An  appearance of violet or purple  ring  at  the interface  (junction)  of  two solutions 
indicate the presence of carbohydrates. 

 

Precaution 
Test tube for this test should be completely dry.  

 

 


background image

50 

 

Benedict’s Qualitative Test 

This  test  is  positive  for  reducing  sugars  only.  Reducing  sugars  (mono  or 
disaccharides) by virtue of free aldehydic or ketonic group in their structure reduce 
cupric  ions  in  alkaline  solutions  at  high  temperature.  The  alkali  present  in  the 
Benedict’s reagent enolises the reducing sugar to form enediols (different forms of 
reducing  sugar)  which  are  highly  reactive  and  act  as  strong  reducing  agent. 
Benedict’s  qualitative  reagent  contains:  i.  Copper  sulphate  Furnishes  cupric  ions 
(Cu

++

) in solution. 

ii.  Sodium  carbonate  Makes  medium  alkaline.  iii.  Sodium  citrate  Prevents  the 
precipitation of cupric ions as cupric hydroxide by forming a loosely bound cupric-
sodium citrate complex which on dissociation gives a continuous supply of cupric 
ions.  

Benedict’s qualitative reagent is prepared by dissolving 173 gm of sodium citrate, 
90 gm of anhydrous Na

2

CO

3

 in 500 ml of distilled water. Slightly heat the contents 

to dissolve. Filter the solution and make the volume to 850 ml. Dissolve separately 
17.3  gm  of  CuSO

4

.5H

2

O  in  150  ml  of  water.  Add  this  solution  slowly  and  with 

stirring to the above solution—the mixed solution is ready for use. 

 

Tests 
Pipette 5 ml of Benedict’s qualitative reagent in a test tube. Add to it 8 drops of 
given  carbohydrate  solution.  Boil  over  a  flame  or  in  a  boiling  water  bath  for  2 
minutes.  Cool  the  solution.  An  appearance  of  green,  yellow  or  red  precipitate 
indicates the presence of reducing sugars. The colour of the solution or precipitate 
gives an approximate amount of reducing sugars  present in the solution. 


background image

51 

 

Fehling Test 

This  is  another  reduction  test  to  detect  the  presence  of  reducing  sugars. 
It  differs  from  Benedict’s  qualitative  test  in  that  Fehling  reagent  contains 
Rochelle’s  salt  (Sodium-potassium  tartarate)  in  place  of  sodium  citrate.  Fehling 
solution  consists  of:  Fehling  solution  A  It  contains  copper  sulphate  solution.  It  is 
prepared  by  dissolving  34.65  gm  of  CuSO

4

-5H

2

O  in  500  ml  of  distilled  water 

Fehling  solution  B  It  contains  potassium  hydroxide  and  Rochelle  salt  (Sodium 
potassium  tartarate).  It  is  prepared  by  dissolving  125  gm  of  KOH  and  173  gm  of 
Rochelle  salt  in  500  ml  of  distilled  water.  Mix,  equal  volume  of  Fehling  A  and 
Fehling  B  before  use.  Benedict’s  reagent  is  superior  to  Fehling  test.  It  is 
semiquantitative  and  more  sensitive.  Sodium  citrate  in  Benedict’s  reagent  and 
sodium-potassium  tartarate  (Rochelle’s  salt)  in  Fehling  solution  prevent  the 
precipitation  of  cupric  hydroxide  or  cupric  carbonate  by  forming  a  deep  blue 
soluble,  slightly  dissociated  complex  with  the  cupric  ions.  These  complexes 
dissociate sufficiently to provide a continuous supply of ready available cupric ions 
for oxidation. 

Test 
To 2 ml of Fehling solution (1 ml of Fehling A + 1 ml of Fehling B), add 2 ml of 
Carbohydrate 
solution.  Mix  and  boil.  Appearance  of  yellow  or  red  precipitate  of  cupric  oxide 
indicates the presence of reducing sugars.   

Barfoed’s Test  

This test is used to distinguish monosaccharides from disaccharides by controlling 
the  pHand  the  time  of  heating.  Barfoed’s  test  is  a  reduction  test  carried  out  in  an 
acidic  medium.  The  acidity  makes  it  a  weaker  oxidising  reagent.  Therefore  only 
monosaccharides,  will  reduce  cupric  ions.  However  if  heating  is  prolonged, 
disaccharides may be hydrolysed by the acid and the resulting monosaccharide will 
give the test positive.  

Reagent 
Cupric acetate in lactic acid. Barfoed’s reagent is prepared by dissolving 24 gm of 
copper  acetate  in  400  ml  of  boiling  water.  To  this  add  25  ml  of  8.5%  lactic  acid 
solution. Stir cool the solution and dilute to 500 ml.  

Test 
To 2 ml of Barfoed’s reagent add 2 ml of carbohydrates solution. Place the test tube 


background image

52 

 

in  boiling  water  bath  for  3  minutes.  An  appearance  of  brick  red  precipitate  of 
cuprous oxide indicates the presence of monosaccharides. 

Precautions The solution should be boiled for 3 minutes only. Overheating should 
be avoided because on prolonged heating disaccharides will also give this test 
positive. 

 

Seliwanoff’s Test 

This  test  is  positive  for  ketohexoses  only  and  hence  is  used  in  the  detection  of 
fructose.  Ketohexoses,  i.e.  fructose  on  treatment  with  hydrochloric  acid  form  5 
hydroxymethyl  furfural  which  on  condensation  with  resorcinol  gives  a  cherry  red 
coloured  complex.  Seliwanoff’s  test  distinguishes  between  fructose  and  glucose. 
Overheating of the solution is avoided because on continuous boiling, aldoses will 
also  give  this  test  positive  because  of  their  conversion  to  ketoses  by  hydrochloric 
acid. Sucrose will also give Seliwanoff’s test positive because the acidity of reagent 
is sufficient enough to hydrolyse sucrose to glucose and fructose but Benedict’s test 
will be negative. 

 

Reagent 
Resorcinol  in  concentrated  hydrochloric  acid  (diluted  1:1  with  water). 
Test 
To 3 ml of Seliwanoff’s reagent in a test tube add 3 drops of carbohydrate solution. 
Heat over a flame for 30 seconds only. Cool the solution. An appearance of cherry 
red colour indicates the presence of fructose. 

Phenylhydrazine Test (Osazone Formation Test) 

Reducing  sugar  can  be  distinguished  by  phenylhydrazine  test  when  characteristic 
osazone  crystals  are  formed.  These  osazones  have  definite  crystal  structure, 
precipitation time and melting point and hence help in the identification of reducing 
sugars. 


background image

53 

 

 

 

Phenylhydrazine reagent 

In  contains  equal  part  of  phenylhydrazine  hydrocholoride  and  anhydrous  sodium 
acetate. 

It 

is prepared only at the time of reaction. 

Test 
In a clear and dry test tube, take approximately 0.5 gm. of phenylhydrazine mixture 
(equal 
part of phenylhydrazine hydrochloride and anhydrous sodium acetate). Add 5 ml of 
carbohydrate  solution  and  1-2  drops  of  glacial  acetic  acid.  Mix  and  place  the  test 
tube in boiling water bath for 30 minutes. 


background image

54 

 

 

Bial’s Test for Pentoses 

This is a sensitive test for the detection of pentoses. Pentoses on heating with strong 
acid are converted to furfural which reacts with the coloured compound produced 
when orcinol and ferric chloride react with each other. 

 

Bial’s 

reagent 

(0.2% 

orcinol 

in 

concentrated 

hydrochloric 

acid). 

To 5 ml of Bial’s reagent acid add 10 drops of pentose solution (i.e. Aarabinose). 
Boil. Appearance of green colour. 

To Detect Galactose 

Mucic acid test 

Galactose on oxidation with strong acid gives mucic acid which crystallises out and 
can be observed microscopically. 

Test 
In a test tube take 1 ml of galactose solution followed by 1 ml of concentrated nitric 
acid. Evaporate the mixture by using boiling water bath for 1½ hours in a furming 
cup  board.  Keep it overnight. Examine  a drop of  the  crystals  under low power of 
microscope. 


background image

55 

 

 

To Study the Chemical Reactions of Disaccharides 

The  most  common  disaccharides  are  maltose,  lactose  and  sucrose.  Maltose  and 
lactose are reducing disaccharides where as sucrose is a non-reducing disaccharide.  

One  percent  solution  of  each  maltose,  lactose  and  sucrose  are  provided. 
1. Molisch test 

Dissaccharides are first hydrolysed to constituent monosaccharides which are then 
dehydrated. 
Test  In  a  clean  and  dry  test  tube,  take  2  ml  of  the  carbohydrate  solution.  Add  2 
drops  of  ethanolic  α-naphthol  (Molisch  reagent).  Mix.  Incline  the  test  tube  and 
cautiously  add  2  ml  of  concentrated  H

2

SO

4

  by  the  side  of  the  test  tube.  An 

appearance  of  violet  or  purple  ring  at  the  junction  of  two  solutions  indicate  the 
presence of dicarbohydrates.  

2Benedict’s qualitative reagent 

Test  Pipette  5  ml  of  Benedicts  qualitative  reagent  in  a  test  tube.  Add  8  drops  of 
given dicarbohydrate solution. Boil for 2 minutes. An appearance of green, yellow 
or red precipitate indicates the presence of disaccharides. 

Maltose and lactose give Benedict’s qualitative test positive whereas with sucrose 
the test is negative, i.e. no reduction is observed.  

3. Barfoed’s test 

Test To 2 ml of Barfoed’s reagent add 2 ml of disaccharide solution. Place the test 
tube in boiling water bath for 3 minutes. No change in colour indicates the presence 
of disaccharides  in the solution. Negative for disaccharides.  

 

 


background image

56 

 

4Osazone formation (i.e. phenylhydrazine test) 

Osazones of disaccharides separate out on cooling. Test In a clean and dry test tube, 
take roughly 0.5 g of phenylhydrazine mixture. Add 5 ml of disaccharide solution 
and 2 drops of glacial acetic acid. Mix. Place the test tube in boiling water bath for 
30 minutes. After 30 minutes, take out the test tube from the boiling water bath and 
allow it to cool by itself in a test tube rack (Do not disturb the test tube in between 
as  the  osazones  of  disaccharides  separates  out  on  slow  cooling).  Appearance  of 
yellow  crystals  takes  place.  Observe  the  shape  of  crystals  under  low  power 
microscope. 

The shape of osazones are: Malatose : Sunflower shape Lactose : Cotton ball shape 
Sucrose It will give Benedict’s qualitative test negative. 

 

Lactose (Cotton ball) Maltose (Sun flower) 

Sucrose is Confirmed As Test Take 5 ml of sucrose solution in a test tube. Add to 
it  1-2  drops  of  concentrated  hydrochloric  acid.  Boil  the  contents  for  few  minutes 
(2-5 minutes). Cool the solution. Divide it in two parts. 

Neutralise  one  part  of  the  solution  with  sodium  carbonate  and  carry  out  the 
Benedict’s  qualitative  test.  The  test  will  be  positive.  Carry  out  the  Barfoed’s  test 
with the other part of the solution. It will be positive now.  

Osazone  Formation  Carry  out  the  osazone  test  with  the  hydrolysate  solution  of 
sucrose. Appearance of needle shaped crystals. 

To Study the Chemical Reactions of Polysaccharides 

Solutions provided are 1% starch and 1% dextrins. 

1. Molisch test 

2.  Iodine  test.;  This  test  is  used  for  polysaccharides  detection  and  differentiation. 
Iodine forms a coordination complex between the helically coiled polysaccharides 
chain  and  the  iodine  centrally  located  with  in  the  helix  due  to  adsorption.  The 
iodine  colour  obtained  with  the  polysaccharides  depends  upon  the  length  of  the 
unbranched or linear (α1, 4 linkage) chain available for complex formation. 


background image

57 

 

Amylose  a  linear  chain  component  of  starch  gives  a  deep  blue  colour. 
Amylopectin,  a  branched  chain  component  of  starch  gives  a  purple  colour. 
Glycogen  gives  a  reddish  brown  colour.  Dextrins,  formed  from  the  partial 
hydrolysis of starch gives colours ranging from brown red to colourless depending 
on the size of the molecule. Cellulose, inulin, disaccharides or mono saccharides 

 gives 

no 

colour 

with 

iodine  

 

 

Test 
In two ml of carbohydrate solutions, add  few drops of hydrochloric acid (to make 
the  medium  acidic)  followed  by  1  ml  of  iodine  solution.  Mix  and  observe  the 
colour. No change in colour indicates the absence of polysaccharides. 

 
                                                      Hydrolysis 
i. Acid hydrolysis 

In a 100 ml conical flask, take 20 ml of 1% starch solution. Add 5 ml of 2N HCl 
(prepared by diluting one part of concentrated HCl to 4 parts of water). Divide the 
solution  in  five  equal  parts  (i.e.  5  ml  each)  in  five  different  tubes  and  place  the 
tubes  in  a  boiling  water  bath.  Remove  the  tube  from  the  boiling  water  bath  at  an 
intervals of 1, 5, 8, 12 and 20 minutes. 

Now divide the solution in each tubes in two parts: 

i.  With  one  part,  perform  Benedict’s  qualitative  test,  after  making  the  solution 
alkaline  (i.e.  by  neutralising  the  acidity  of  the  solution  with  sodium  carbonate). 
ii. Second part, perform iodine test. 


background image

58 

 

 

ii. Enzymatic hydrolysis 

Take  a  clean  test  tube  and  collect  some  saliva  in  it.  Take  two  dry  test  tubes  and 
label them as blank and experimental. Add 5 ml of 2% starch solution and 1 ml of 
Citrate buffer (pH 6.0, prepared in 0.25 M NaCl) in each test tube. Mix well. 

Now  add  1  ml  of  distilled  water  only  in  the  blank  and  1  ml  of  saliva  in  the  test. 
Keep the test tubes for 30 minutes at room temperature.  

1. In Blanka. Iodine test : Blue colour 

b. Benedict’s test: Negative. 

2. In Test 

a. Iodine test : Negative 

b. Benedict’s test : Red precipitate. 

Blank Test sample 

Iodine test Blue colour Negative 

Benedict’s test Negative Red precipitate 

Starch  with  saliva  shows  reduction  as  starch  is  converted  to  glucose  which  is  a 
reducing  sugar.  Where  as  starch  without  saliva  is  not  broken  up  in  to  smaller 
molecules because there is no hydrolysis. 

 


background image

59 

 

 

Identification of Unknown Carbohydrate Solution 

1.  No  need  to  perform  Molisch  test,  as  the  unknown  solution  is  carbohydrate  in 
nature. 
2.  Iodine  test  Positive  for  polysaccharides.  Depending  upon  colour,  the 
polysaccharide is identified. If negative, polysaccharides are absent. 

3.  Benedict’s  test  Positive  for  reducing  sugars.Reducing  sugars  can  be 
monosaccharides  or  disaccharides.  If  the  Benedict’s  test  is  negative,  it  means 
reducing  sugars  are  absent.  Absence  of  Benedict’s  test,  indicates  the  presence  of 
non-reducing disaccharide, i.e sucrose. 

4.  Barfoed’s  test  Positive  for  monosaccharides.  Barfoed’s  test  differentiates 
between monosaccharides and disaccharides.  

5. Seliwanoff’s test Positive for ketohexoses. Indicates the presence of fructose. 

6. Osazone test For the identification of particular carbohydrates. 

 

 

 
 


background image

60 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

61 

 

4.Achromic Point 

Determination of Achromic Point of Your Own Saliva 

This  is  a  simple  enzymatic  hydrolysis  of  starch.  This  is  different  from  acid 
hydrolysis.  Enzymatic  hydrolysis  gives  bigger  units  and  does  not  break  the 
branched point (i.e. amylopectin chains) or α-1, 6 linkage. 

Achromic  point  is that point  at  which  no colour is obtained  with iodine. Chromic 
period  is  that  time  period  which  is  required  to  obtain  achromic  point  when 
enzymatic hydrolysis is being performed. 

In an animal, there are enzymes which break only the α-1, 4 linkage, i.e. they break 
only the straight chains. Enzymes for breaking the α-linkage are present only in the 
plants. 

-linkage enzyme which acts randomly breaking the 

starch into monosaccharides (i.e. glucose) and maltose units. At places where there 
is  α-1,  6  linkage  oligosaccharide  units,  the  breaking  proceeds  in  the  following 
order. 
i. Once enzyme activity starts we get first soluble starch. 

ii. The first product hereafter formed is amylodextrins.  

iii.  Next  we  get  erythrodextins  which  gives  reddish  colour  with  iodine. 
iv.  No  colour  with  iodine  is  got  when  we  get  achrodextrin.  This  point  is  called 
achromic point. 

Reagents required 

1% starch, Buffer—pH 6.71% NaCl.  

Procedure 
Take 5 ml of 1% starch. Add 2 ml of buffer (pH 6.7) to it and 1 ml of 1% NaCI. 
Mix.Take out 5 ml of it. This is prepared buffer-starch solution. Rinse your mouth 
with  water.  Take  10-15  ml  of  warm  water  in  mouth  and  rotate  the  water  with 
tongue. Take this in a polythene beaker and now taken 5 ml of this. 

Take a tile having grooves and put iodine in equal amount in each groove. 

 


background image

62 

 

Now  mix  the  saliva  and  prepared  buffer-starch  solution,  and  a  drop  of  it  at  zero 
hour and then at intervals of 30 seconds in iodine till the achromic point is reached. 
Note the chromic period. 

 

Result and Conclusion 

The achromic point of saliva is 2½ minutes, this means that 2½ minutes are taken 
till achromic point is got and formation of achrodextrin takes place. Now if we put 
the  hydrolysed  solution  in  a  drop  of  Fehling’s  very  little  red  precipitate  is  got 
because enzyme hydrolysis does not produce many monomers. 

 

 

                                                                 

Proteins 

To Study the General Reactions of Proteins 

1.  Biuret Test: Biuret test is given by all compounds that contains two or more 

peptide bonds. Since proteins are polypeptide, hence it is a general tests for 
proteins. 
The  name  of  the  reaction  is  derived  from  the  organic  compound,  a  biuret, 
obtained by heating urea at high temperature which gives a positive test. 

 

 

 

Reagent 
Biuret reagent contains dilute copper sulphate in strong alkali. 


background image

63 

 

Biuret Reagent (Stock) It is prepared by dissolving 22.5 gm of Rochelle salt in 200 
ml  of  0.2N  NaOH  to  this  is  added  7.5  gm  of  CuSO

4

  5H

2

O  with  constant stirring. 

Then is added 2.5 gm of KI and make the volume to 500 ml with 0.2 N NaOH.  

Working biuret reagent is prepared by dissolving 50 gm of stock biuret reagent to 
250 ml with 0.2N NaOH containing 5 gm of KI per liter. 

Reaction 
The  purple  or  violet  colour  produced  is  believed  to  be  due  to  a  coordinate 
complex  between  the  cupric  ions  and  four  nitrogen  atoms,  two  from  each  of  two 
adjacent peptide chains

Test 
Take 6 ml of 5% NaOH, in a test tube and add few drops of 1% CuSO

4

 solution till 

blue  colour  solution  is  produced.  Divide  the  solution,  i.e.  3  ml  each  in  two  test 
tubes marked experimental test ‘A’ and control test ‘C’. 

•  To  ‘A’  add  3  ml  of  protein  solution.  •  To  ‘C’  add  3  ml  of  distilled  water. 
Appearance  of  purple  or  violet  colour  in  the  tube  ‘A’  shows  the  presence  of 
proteins with respect to tube ‘C’ which serves as a control for the test. 

 

 

 

 

Appearance of purple or violet colour in the tube ‘A’ shows the presence of 
proteins with respect to tube ‘C’ which serves as a control for the test. 


background image

64 

 

 
                                                     2. Ninhydrin Test 

Proteins containing free α-amino acid radical in the molecule reacts with ninhydrin 
to give a blue-violet coloured compound. Ninhydrin test is not given by protein and 
hydroxy proline because no free α-amino group is present. They give only a yellow 
colour. 

 

Reagent 
Ninhydrin dissolved in acetone. 

Reaction 
Protein  solution  heated  with  ninhydrin  leads  to  the  formation  of  a  blue  coloured 
compound called Ruhemann’s complex. 

Test 
Take  1  ml  of  protein  solution,  add  to  it  2-3  drops  of  freshly  prepared  ninhydrin 
solution.  Heat  the  solution.  Appearance  of  blue  colour  indicates  the  presence  of 
proteins. 
To Study the R-Groups of Proteins 

The  most  important  aspect  of  R-group  of  proteins  is  that  of  their  nutritional 
significance.  These  acids  which  the  animal  body  is  unable  to  synthesise  either 
completely  or  in  amounts  sufficient  to  normal  growth  maintainence  must  be 
supplied 

in 

the 

food. 

These 

so 

called 

essential 

amino 

acids  can  be  tested  for  in  various  way  and  can  in  many  cases,  be  detected  and 
determined by means of simple colour reactions based upon the qualitative test. 


background image

65 

 

A variety of colour reactions specific to particular functional groups in amino acids 
are known. They are useful in both the qualitative and quantitative identification of 
particular amino acids. 

1. 

Xanthoproteic test (For benzenoid radical) 

The  reaction  is  based  upon  the  nitration  of  the  benzene  ring  with 
concentrated HNO

yielding yellow derivatives of nitrobenzene which turns 

to orange in alkaline medium. 

Test 
Take  3  ml  of  test  solution  (protein  solution).  Add  1  ml  of  concentrated  HNO

3

.  A 

white  precipitate  due  to  denaturation  of  protein  is  formed.  Boil  the  solution.  A 
yellow  solution  derivative  is  formed  due  to  nitration  of  benzene  ring.  Cool  the 
solution and make it alkaline with 20% NaOH, orange colour is produced. 

2.  Millon’s test (For hydroxy benzene radical) 

This  test  is  specific  for  tyrosine  and  is  an  indication  of  the  presence  of 
tyrosine  in  the  protein  because  tyrosine  is  the  only  amino  acid  containing 
hydroxy  phenyl  group.  A  pink  colour  is  obtained  in  this  test  is  due  to 
mercury complex of nitrophenol derivatives.  
Reagent 
Mercuric nitrate dissolved in concentrated HNO

3

Test 
Take  1  ml  of  test  solution  in  a  test  tube. Acidify  with  dilute-H

2

SO

4

.  Check 

with  litmus.  Add  1ml  of  Millon’s  reagent.  Boil  the  solution.  A  yellow 
precipitate  adheres  to  the  side  of  the  test  tube.  Cool  the  solution  under  tap 
water.  Add  a  drop  of  1%  sodium  nitrite  (NaNO

2

)  and  gently  warm.  The 

precipitate or solution turns red. 

3.  Hopkins-Cole  test  (For  indole  group):  This  test  is  specific  for  tryptophan 

and is an indication of the presence of tryptophan in the protein.  

Test 
Take  1  ml  of  test  solution  and  add  few  drops  of  1:  500  commercial  formalin 
(40% formaldehyde). Add 2 drops of mercuric sulphate (i.e. 10% HgSO

4

 in 10% 

H

2

SO

4

). Mix. Incline  the test tube  and  add  1  ml  of  concentrated  H

2

SO

4

 by  the 

side of the test tube. A purple ring is formed at the junction of the two layers. 

4.  Sakaguchi test (For guanidino group) 

This test is given by all compounds containing guanidino group and thus is 
an indication of the presence of arginine present either in free or in combined 


background image

66 

 

form. 
Guanidines  in  alkaline  solution  give  a  red  colour  in  the  presence  of  α-
naphthol 

and 

sodium 

hypobromite. 

Test 
Take 3 ml of test solution in a test tube. Add 1 ml of 5% NaOH, 2 drops of 
ethanolic  α-napthol,  and  2  drops  of  10%  sodium  hypobromite.  Mix  well. 
Wait  for  5  minutes.  Development  of  bright  red  colour  takes  place.  Run  a 
control by taking 3 ml of distilled water instead of protein solution and add 
all other reagents as in test. 
 
5. Test for cystine or cysteine (–S–S–and–SH radicals): Sulphur is present 
in proteins as cystine, cysteine or methionine. 

Test 
Take 2 ml of test solution and add 2 ml 40% NaOH. Boil for 2 minutes. Cool and 
add  lead  acetate  solution.  A  black  precipitate  of  PbS  insoluble  in  dilute  HCl  is 
formed. 

6. Test for free—SH radical 

Take 1 ml of test solution. Add few crystals of ammonium sulphate. To it add  few 
drops  of  freshly  prepared  solution  of  sodium  nitroprusside  and  1  ml  of  liquor 
ammonia. Development of rose red colour takes place. 

 

 

Precipitation Reactions of Proteins 

1. Precipitation by heavy metals. 

2. Precipitation by alkaloidal reagents. 


background image

67 

 

3.Heat
1.  Precipitation  by  heavy  metals  (10%  lead  acetate,  10%  CuSO

4

  and  10% 

ZnSO

4

 

Proteins  are  precipitated  from  solutions  by  salts  of  heavy  metals  probably  by 
combination of the metal ions with the anionic form of the protein. On the alkaline 
side of the isoelectric point proteins exits as negative ions. 

Test 
1. Take 3 ml of protein solution. Add 2 drops of 5% NaOH. Mix, followed by 2 ml 
of 10% lead acetate solution. Appearance of white precipitate. 

2. Take 3 ml of protein solution. Add 2 drops of 5% NaOH. Mix, followed by 2 ml 
of 10% CuSO4 solution. A light blue precipitate appears. 

3. Take 3 ml of protein solution. Add 2 drops of 5% NaOH. Mix, followed by 2 ml 
of 10% ZnSO

4

 solution. An intense white precipitate appears. 

2. Precipitation by alkaloidal reagents 

Proteins are precipitated from the solution by combination between the acid anions 
and the positively charged protein molecule by forming all insoluble complex. The 
alkaloidal reagents precipitate proteins by combination of the acidic radical of the 
former with the cationic form of the protein, which predominates when the solution 
is on  the acidic  radical of  the former  with  the  cationic  form  of  the  protein, which 
predominates when the solution is on the acidic side of the isoelectric point. 

a. 

To 3 ml of protein solution, add few drops of metaphosphoric acid. A dirty 
white precipitate appears.

 

b.  To  3  ml  of  protein  solution,  add  few  drops  of  20%  sulphosalicyclic  acid. 

White precipitate appears. 

c. To 3 ml of protein solution, add 3 ml of Esbach reagent. A precipitate appears. 

d. To 3 ml of protein solution, add few drops of glacial acetic acid followed by 1 
ml of 5% potassium ferrocyanide. A deep yellow precipitate appears. 

 
3. Precipitation of proteins by heating 
Proteins  which  are  precipitated  when  their  solutions  are  heated  are  termed  as 

heat coaguable proteins. This property of proteins is made use of in the detection 
of albumin in urine simply by heating the urine.

 


background image

68 

 

 

 

                                          

Lipids 

To Perform General Tests for Lipids 
Lipids are defined as a group of fatty nature which are insoluble in water but 
soluble  in nonpolar solvents  like  ether, chloroform, etc. Lipids  thus include 
fats, oils, waxes and related compounds. Lipids are classified as simple and 
complex. 
Experiment 
1. Solubility 
Take three perfectly dry test tubes. To the first add 2 ml of distilled water, to 
the second 2 ml of ethyl alcohol and to the third 2 ml of chloroform. To each 
of  the  three  test  tubes  add  3  drops  of  the  provided  oil.  Shake  gently  and 
observe. 
Observation 
The provided oil is insoluble in water, hence it floats on the surface of water, 
forming a separate layer. The oil is fairly soluble in ethyl being heavier than 
alcohol,  some  of  the  oil  (undissolves,  settle  down  at  the  bottom  as  minute 
droplets,  whereas  it  is  extremely  soluble  in  chloroform.  The  resulting 
solution is clear. 
Inference 
Oils  are  insoluble  in  water  sparingly  soluble  in  alcohols  but  extremely 
soluble in fat solvents like chloroform. 
 


background image

69 

 

Experiment 
2. Emulsification 
Take three perfectly clean test tubes. 
• To the first add 5 ml of distilled water. 
• To the second add 5 ml of bile salt solution. 
• To the third add 5 ml of household detergent (Surf solution). 
• To each of the three test tubes, add 3 ml of the provided oil. 
• Shake vigorously and observe. 
Observation 
In the first tube a temporary emulsion of oil in water is formed. On vigorous 
shaking, this emulsion is unstable and so breaks down early. In case of bile 
salt  solution  and  household  detergent  solution,  a  highly  stable  emulsion  is 
formed. The emulsion is very fine and breaks down after long time. 
Inference 
Oils  form  a  coarse  and  unstable  emulsion  with  water.  This  readily  breaks 
down. So this concludes that oils do not reduce the surface tension of water. 
In case of bile salt solution and household detergent, the emulsion is fine and 
very  stable  because  bile  salts  and  household  detergents  reduce  the  surface 
tension  of  water  as  a  result  of  which  oil  fragments  into  small 
droplets which form an emulsion. 
Experiment 
3. Acrolein test 
Take a clear test tube and add 4 drops of provided oil to it. Then add a pinch 
of  potassium  bisulphite  and  heat  vigorously.  Smell  the  fumes  of  the  gas 
which come from one of the test tube.  
Observation 
Pungent smelling fumes arise from one of the test tube. 
Inference 
Acrolein is evolved which has a pungent smell. All the triglycerides give this 
test. 
Experiment 
4Saponification 
Take a clean dry test tube and add 0.5 ml of the provided oil then add 2.5 ml 
of  ethanol  to  it  and  mix  well.  After  mixing,  add  10  ml  of  10%  alcoholic 
sodium hydroxide, shake well and keep in boiling water bath for 15 minutes. 
Take  the  test  tube  after  15  minutes  and  add  water  so  that  the  resulting 


background image

70 

 

volume  of  the  solution  is  15-20  ml.  Shake  well  to  dissolve.  Divide  the 
contents into 4 equal parts in four different test tubes.  
a.  To the first part, add 3 ml of conc. HCl and shake well. b. To the second 

part, add an equal volume of saturated NaCl solution. c. To the third part, 
add 3 drops of CaCl

2

.  

b.  d. To the fourth part, add 3 drops of MgCl

2

.  

c.  Observation 

white 

precipitate 

of 

liberated 

fatty 

acid 

is 

obtained. 

Sodium  salts  of  fatty  acid  rise  up  and  form  a  pale  white  layer. 
A  white  precipitate  of  calcium  salt  of  fatty  acid  is  formed. 
A white precipitate of magnesium salt of fatty acid is formed. 

Inference 
The  liberated  fatty  acid  being  insoluble  in  water  is  precipitated. 
The  sodium  salt  of  fatty  acid  is  salted  out.  Calcium  salt  of  fatty  acid  being 
insoluble is precipitated. 
Experiment 
5. Test for unsaturation Take a clean dry test tube and add 3 drops of oil in 
it.  Then  add  2  ml  of  ethyl  alcohol  and  mix  well.  Then  add  0.5%  alcoholic 
bromine solution until bromine solution imparts its own colour.  
Observation 
The  colour  of  the  solution  was  colourless  at  first  but  gradually  turned  pale 
yellow, i.e. the colour of the bromine solution itself.  
Inference 
Bromine goes into the solution forming a dibromide, i.e. it add to the double 
bonds.  In  other  words,  bromine  solution  is  decolourised,  but  when  all  the 
double bonds are saturated the bromine solution imparts its own colour. 
Experiment 
6. Test for cholesterol 
a.  Libermann-Burchard reaction 

Take  a  perfectly  dry  test  tube  and  add  2  ml  of  CHCl3  solution  of 
cholesterol  to  it.  Then  add  10  drops  of  acetic  anhydride  and  mix  well. 
Then  add  drops  of  concentrated  H2SO4  from  the  sides  of  the  test  tube. 
Keep it in dark after mixing well. 
Observation 
A deep green coloured solution is obtained. 
Inference 
This indicates the presence of cholesterol. 


background image

71 

 

Experiment 
b. Salkowski reaction: Take a perfectly clean and dry test tube and add to 
it  2  ml  cholesterol.  Solution  prepared  in  cholesterol.  Then  add  an  equal 
volume of concentrated H

2

SO

4

 dropwise along the side of the test tube. 

Observation 
Two layers are formed. The upper brown one is formed by CHCl

3

 and the 

lower one yellow in colour formed by concentrated H

2

SO

4

. This layer of 

conc. H

2

SO

4

 gives fluorescence. 

Inference 
This indicates the presence of cholesterol. 

Inference 
The  liberated  fatty  acid  being  insoluble  in  water  is  precipitated. 
The  sodium  salt  of  fatty  acid  is  salted  out.  Calcium  salt  of  fatty  acid  being 
insoluble is precipitated. 
Experiment 
5. Test for unsaturation: Take a clean dry test tube and add 3 drops of oil in 
it.  Then  add  2  ml  of  ethyl  alcohol  and  mix  well.  Then  add  0.5%  alcoholic 
bromine solution until bromine solution imparts its own colour. 
Observation 
The  colour  of  the  solution  was  colourless  at  first  but  gradually  turned  pale 
yellow, i.e. the colour of the bromine solution itself. 
Inference 
Bromine goes into the solution forming a dibromide, i.e. it add to the double 
bonds.  In  other  words,  bromine  solution  is  decolourised,  but  when  all  the 
double bonds are saturated the bromine solution imparts its own colour. 
Experiment 
6. Test for cholesterol  
a.  Libermann-Burchard  reaction:  Take  a  perfectly  dry  test  tube  and  add  2 

ml  of  CHCl

solution  of  cholesterol  to  it.  Then  add  10  drops  of  acetic 

anhydride and mix well. Then add drops of concentrated H

2

SO

4

 from the 

sides  of  the  test  tube.  Keep  it  in  dark  after  mixing  well. 
Observation 
A deep green coloured solution is obtained. 

b.  Inference 

This indicates the presence of cholesterol. 

c.  Experiment 

b. Salkowski reaction: Take a perfectly clean and dry test tube and add to 


background image

72 

 

it  2  ml  cholesterol.  Solution  prepared  in  cholesterol.  Then  add  an  equal 
volume of concentrated H

2

SO

4

 dropwise along the side of the test tube. 

d.  Observation 

Two layers are formed. The upper brown one is formed by CHCl3 and the 
lower one yellow in colour formed by concentrated H

2

SO

4

. This layer of 

conc. H

2

SO

4

 gives fluorescence. 

e.  Inference 

This indicates the presence of cholesterol. 

Determination of Saponification Number of an Oil 
Saponification  number  is  defined  as  the  number  of  milligrams  of  KOH 
required  to  saponify  completely  1  gm  of  fat.  Since  fats  are  mixture  of 
triglycerides, most of which are of mixed type, so saponification number is a 
measure  of  average  moleculer  weight  of  the  fatty  acids  comprising  the  fats 
(i.e.  the  measure  of  the  average  chain  length  of  the  fatty  acid). 
Saponification number is an important constant particularly in distinguishing 
or identifying certain oils. 
Procedure 
Take a clean and dry 100 ml conical flask. Using a 2 ml pipette, transfer 1.5 
ml  of  the  oil  sample  provided  in  the  conical  flask.  Add  15  ml  of  0.5  N 
ethanolic KOH into the flask containing the oil. Mix the contents well. Place 
a  funnel  at  the  neck  of  the  conical  flask  (the  stem  of  funnel  acts  as  a 
condenser) and place it in the boiling water bath for half an hour till all the 
oil  globules  disappear  and  a  yellow  cake  is  formed  by  potassium  salts  of 
fatty  acids.  After  half  an  hour,  take  out  the  conical  flask,  cool  it  to  room 
temperature. Add 20 ml of distilled water in the flask, and shake till a clear 
solution  is  formed.  Now  add  1-2  drops  of  phenolphthalein  as  an  indicator. 
Titrate with 0.5 NHCl till the colour is changed from red to colourless. Note 
the  titre  value.  Also  run  a  blank  titration,  without  using  oil  under  similar 
conditions and note the titre valve. 
Observation 
• Volume of HCl required for saponified solution = T ml. 
• Volume of HCl required for blank titration = B ml. 
• Volume of HCl utilised = (B–T) = Blank test reading value. 
According to Normality equation 
• 1 ml of 0.5 N HCl = 1 ml of 0.5 N KOH 
• (B–T) ml of 0.5 N HCl = (B–T) ml of 0.5 N KOH 
• 1 ml of 0.5 N KOH = 28 mg of KOH 


background image

73 

 

• (B–T) ml of 0.5 N KOH = 28 (B–T) mg of KOH 
• Weight of oil = Volume × density = 1.5 × 0.9 = 1.35 gm. 
• Saponification number of 1.35 gm of oil = 28 × (B–T) mg or KOH 
28 × (B – T) mg of KOH 
• 

Saponification 

number 

of 

gm 

of 

oil 

____________________________________ 
1.35 

 

Iodine Number 
To Determine the Iodine Number of the Given Oil 
Iodine number is defined as the number of grams of iodine absorbed by 100 
gm  of  the  fat.  Halogens,  e.g.  iodine  or  bromine  are  taken  up  by  the  fats 
because of the presence of double bonds present in the fatty acid part of the 
fat.  Iodine  number  is  a  measure  of  the  degree  of  unsaturation  of  a  fat.  The 
higher  the  iodine  number,  the  more  is  the  unsaturation  present  in  the  fat. 
Iodine  number  is  a  useful  characteristic  for  assessment  of  both  purity  and 
nutritive value of the fat. Bromine is often used instead of iodine because it 
is  more  reactive.  The  value  is  influenced  by  the  percentage  of  each 
unsaturated fatty acid, the degree of unsaturation of each acid and the mean 
molecular weight of the fat. The iodine members of some important fats are 
mentioned below: 

 

Principle 
The given amount of fat is treated with a measured excess of Hanus solution. 

 

To  the  left  over  Hanus  solution  is  added  potassium  iodide  solution.  The 
iodine thus liberated is titrated against standard solution of “hypo” (Na

2

S

2

O

3


background image

74 

 

using starch  as  an  indicator.    The  colour change  is  from  deep blue-black to 
white which marks the end point of the titration. 

 

 

Procedure 
Test 
In  a  250  ml  conical  flask,  add  5  ml  of  given  oil  sample  (the  oil  sample  is 
dissolved in CCl4. The concentration of the oil sample is 5 g%), followed by 
10 ml of Hanus solution. Mix well, cover the mouth of the flask with a paper 
and keep it for 30 minutes for reaction to take place. After 30 minutes, add 5 
ml of KI solution into it. Mix well, followed by 25 ml of distilled water. Add 
4-5 drops  of  starch  as  indicator. The  colour  of the  solution  turn  blue-black.  
Titrate  the  contents  of  the  flask  with  N/10  Na

2

S

2

O

3

  till  the  colour  changes 

from  blue-black  to  white,  which  marks  the  end  point  of  the  titration.  Note 
down the titre value which is x ml. 
Blank 
In  250  ml  conical  flask  add  5  ml  of  CCl4  only  instead  of  oil  sample  and 
repeat the same procedure as in the test. Note down the titre value which is y 
ml.  The  difference  between  the  two  (i.e.  blank-test)  gives  the  amount  of 
Na2S2O3  utilised  in  titrating  the  IBr  which  was  used  in  saturating  the 
unsaturated fatty acid moiety, i.e. the volume of I Br required to saturate the 
oil  =  (Blank-Test)  value.  In  the  test  titration  the  excess  of  I-Br,  i.e.  the  left 
over 

I-Br 

is 

titrated 

against 

Na2S2O

3

In  blank  titration  the  excess  of  I-Br  (as  in  the  first  case)  and  the  actual 
volume  of  I-Br  which  would  have  used  up  by  an  oil  to  be  saturated  are 
together 

titrated 

against 

Na

2

S

2

O

3

Calculation 
Titre value obtained for test titration = x ml  
Titre  value  obtained  for  blank  titration  =  y  ml  According  to  Normality 
equation 
1  ml  of  N/10  Na

2

S

2

O

3

 

-Br  solution 

1  ml  of  n/10  Na

2

S

2

O

3

 

-Br  solution 

 

Equivalent weight of iodine = 127. 


background image

75 

 

127 

1 ml of N/10 iodine = ________ × ____ = 0.0127 gm. 
1000 10 
(Two  molecules  of  Na

2

S

2

O

3

  are  equivalent  to  one  molecule  of  iodine;  thus 

one molecule of Na

2

S

2

O

3

 is equivalent to one atom of iodine). 

ml 

of 

N/10 

Na

2

S

2

O

3

 

solution 

0.127 

gm 

of 

iodine. 

Amount  of  iodine  absorbed  by  given  amount  of  oil  or  fat  =  (y-x)  ×  0.0127 
gm of iodine 
The concentration of oil sample is 5 gm%, i.e. 5 ml of oil = 0.25 gm of oil. 
0.25  gm  of  oil  or  fat  consumes  (y  –  x)  ×  0.0127  gm  of  iodine. 
y – x 

 

0.25 
y – x × 0.0127 × 100 
The  iodine  number  is  ____________________________  gm  of  iodine. 
0.25 

 

 

 

QUESTIONS 

ANALYSIS 

 
 
 
                                
 
References  
 

1-  J.  Leonard,  B.  Lygo,  G.  Procter,  advanced  practical  organic  chemistry, 

UK. 2001. 

2-  Dr. Tibor Pasinszki, Inorganic Chemistry Laboratory Practice,2002. 
3-  Taro Saito, Inorganic Chemistry, Kanagawa University, 2004. 
4-  Supawan  Tantayanon,  Small  Scale  Laboratory:Organic  Chemistry  at 

University Level, Bangkok, THAILAND,2002. 


background image

76 

 

5-  Jerry.  R.Mohring, Christina  N.  Hammond,  Paul  F.  Schatz,  techniques  in 

organic chemistry, 010 by W. H. Freeman and Company. 

6-  Varun  Kumar  Malhotra,  PRACTICAL  BIOCHEMISTRY  FOR 

STUDENTS,  4ed, JAYPEE  BROTHERS  MEDICAL  PUBLISHERS (P) 
LTD New Delhi,2003. 

7-  Beverly Bell & Christopher Gunter Edited by Prof. JD Bradley and Jane 

Spriggs,  Organic  Chemistry  Microscience  Experiments  Teaching  and 
Learning 

Materials 

MANUAL  FOR  LEARNERS,  he  UNESCO-Associated  Centre  for 
Microscience  Experiments  RADMASTE  Centre  University  of  the 
Witwatersrand, Johannesburg, 2006. 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mohammed AGHA
المشاهدات: لقد قام 17 عضواً و 593 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل