Szerves kémia II. Oxigéntartalmú szerves vegyületek

Bevezető 
1. Az oxigéntartalmú szerves vegyületek téma lehetséges A TÉTELEI - A részletes érettségi vizsgakövetelmények és az előző évek érettségizőinek elmondása alapján 
2. Az oxigéntartalmú szerves vegyületek téma B KÉRDÉSEI - A nyilvánosságra hozott központi útmutatók alapján 
3. Az oxigéntartalmú szerves vegyületek lehetséges gondolkodtató C KÉRDÉSEI - Az előző évek érettségizőinek elmondása és az előző érettségik írásbeli feladatai alapján 
4. Az oxigéntartalmú szerves vegyületek 16 darab B TÉTELÉNEK részletes leírása 
5. Az oxigéntartalmú szerves vegyületek 22 darab C TÉTELÉNEK részletes leírása 
6. A megtanult elméleti ismeretek alkalmazása 

5. B TÉTEL (elvégzendő)
Három sorszámozott, ledugaszolt kémcsőben színtelen folyadék található: sebbenzin, etil-acetát, etanol. A tálcán lévő vegyszerek és eszközök segítségével azonosítsa az edények tartalmát! (Pusztán szag alapján nem elfogadható az azonosítás!) 

Szükséges eszközök és anyagok:

• műanyag tálca,
• 3 darab sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel,
• sebbenzin,
• etil-acetát,
• etanol,
• 3 darab üres kémcső,
• desztillált víz,
• Lugol-oldat,
• védőszemüveg,
• gumikesztyű,
• hulladékgyűjtő.

Válasszuk az anyagok közül a Lugol-oldatot, ami a jód speciális barna színű oldata.
Ehhez tudnivaló: (bár ezt e tétel szóbeli elemzésekor nem kell részletezni): Ha a színtelen kálium-jodid-oldatba jódot teszünk, abban a jód barna színnel feloldódik. Másképp mondva a vízben rosszul oldódó jód oldódását kálium-jodid hozzáadásával növelni lehet. Ennek az az oka, hogy a saját ionjait tartalmazó oldatban molekulái egyensúlyi folyamatban komplex iont képeznek saját ionjaikkal: I^– + I₂ → [I₃]^–.
Ebben az egyensúlyi rendszerben (jodid-ion, jódmolekula és jód-komplex-ion van, vagyis van jódmolekula, és így stabilabban megmarad a molekulákat tartalmazó állapotuk.
A molekulákat, vagyis az elemi állapotú jódot is tartalmazó oldat nem színtelen, hanem barna színű. Minél több jódmolekulát tartalmaz, annál sötétebb, és fordítva, minél kevesebbet, annál halványabb barna, sőt narancssárga az oldat színe. A kálium-jodidos jódoldat, vagyis a LUGOL a jód (stabilabb) vizes oldata!
A sebbenzin, az etil-acetát és az etanol Lugol-oldattal megkülönböztethető!

A kísérlet menete:
Három üres kémcsőbe öntünk keveset a vizsgálandó színtelen folyadékokból, majd mindegyik kémcsőbe Lugolt csepegtetünk.

Tapasztalat:
Egy kémcsőben barna színű oldat, egyfázisú homogén rendszer keletkezik.

Következtetés:
Ebben a kémcsőben volt az etanol.

Magyarázat:
Az etanol C₂H₅OH a poláris OH-csoportja miatt a vízzel korlátlanul elegyedő folyadék, így a vizes oldat és az alkohol egymással elkeveredik, homogén rendszert képez. Az etanol és a vízmolekulák között létrejön a legerősebb másodrendű kötés, a hidrogénkötés!
A jód oldatban marad, sőt az alkohol miatt az oldat színe sötétedhet, hiszen az alkohol molekulái az apoláris alkil-láncukkal (C₂H₅-) a jódmolekulákkal képeznek diszperziós kölcsönhatást, ezzel a jódmolekulák oldatban maradását biztosítják.
A másik két kémcsőben a Lugol belecsepegtetése után kétfázisú heterogén rendszer képződött. Mindkét kémcsőben alul helyezkedik el a barna vizes fázis és felül a színtelen szerves folyadék, amelyek sűrűsége kisebb, mint a víz sűrűsége.

Magyarázat:
A benzin szénhidrogének keveréke, molekulái apolárisak, az etil-acetát észter molekulái gyengén dipólusok, gyakorlatilag apolárisnak tekinthetők. Mindkét apoláris oldószer sűrűsége kisebb, mint a víz sűrűsége, ezért a kétfázisú rendszerekben mindegyik szerves folyadék a víz felszínére kerül. (Az óvatosan belecseppentett Lugol lemegy a kémcső aljára.)
A kémcsöveket összerázva, majd magára hagyva újból létrejön a kétfázisú rendszer.
DE az alsó fázis mindkét kémcsőben halványul, elszíntelenedik, és a felső fázisok lesznek színesek.

Magyarázat:
Az apoláris szerves oldószerek jobb oldószerei az apoláris molekulájú jódnak, mint a poláris oldószert tartalmazó Lugol, ezért végbemegy az extrakció, vagyis a két egymással nem elegyedő oldószerből átmegy az oldódó anyag a jobb oldószerébe.
A két apoláris oldószer közül a benzin szénhidrogének keveréke, tehát oxigént nem tartalmazó oldószer, az etil-acetát viszont észter, vagyis molekulái O-atomot is tartalmaznak. Az oxigént nem tartalmazó oldószerekben a jód lila színnel oldódik, az oxigént tartalmazó oldószerekben viszont barna színnel. Ezért a kémcsövek összerázása után keletkező felső színes fázisok közül a lila színű a benzint, a barna színű az etil-acetátot tartalmazza. Ezzel az eredeti folyadékok azonosításra kerültek:

A Lugollal

• barna színű, homogén rendszert képez: etanol;
• kétfázisú, felül barna színű heterogén rendszert képez: etil-acetát;
• kétfázisú, felül lila színű heterogén rendszert képez: benzin.