Analytická chémia poskytuje chemikom množstvo nástrojov na kvalitatívnu analýzu vybraných chemických zlúčenín. Tieto nástroje sa nazývajú „charakteristické reakcie“. Umožňujú identifikovať vybraný chemický druh na základe pozorovania alebo merania zmeny charakteristického znaku. Príkladom takejto charakteristickej reakcie je Trommerov test.
Trommerov test
Je to príklad charakteristickej reakcie, ktorá môže priniesť buď pozitívny alebo negatívny výsledok – ako „test“ – všetko na základe pozorovaní a výsledných záverov. Trommerov test je jednou z niekoľkých metód na identifikáciu hlavne vo vode rozpustných aldehydov a ich odlíšenie od ketónov. Prvé zlúčeniny podliehajú reakcii, zatiaľ čo druhé nie. Okrem toho Trommerov test potvrdzuje redukčné vlastnosti takýchto zlúčenín. Aldehydy sú látky klasifikované ako organické zlúčeniny. Vyznačujú sa prítomnosťou aldehydovej skupiny (-CHO) pripojenej k atómu uhlíka v reťazci. Ketóny však majú molekuly, ktoré obsahujú ketónovú skupinu tvorenú atómom uhlíka pripojeným dvojitou väzbou k atómu kyslíka (C=O). Nielen aldehydy sú citlivé na Trommerov test. Môže ísť aj o takzvané redukujúce cukry (ako je maltóza alebo laktóza). Vlastne všetky zlúčeniny, ktoré sú schopné súčasne oxidovať a redukovať medené (II) ióny (napr. hydroxylamín, kyselina L-askorbová). Je zaujímavé, že pôvodne sa Trommerov test používal na viac než len identifikáciu a testovanie vlastností aldehydov. Používal sa aj na zisťovanie cukrov v moči.
Trommerovo činidlo
Trommerov test používa mierne oxidačné činidlá (ktoré sa redukujú). Hlavnú úlohu zohrávajú Cu 2+ meďnaté (II) ióny vo forme hydroxidu meďnatého (II). Toto nazývame Trommerovo činidlo. Hydroxid tvorí modrú želatínovú zrazeninu. Pre svoju nestabilitu je čerstvo vyzrážaný. Dôležité je, že Trommerov test navyše vyžaduje alkalické prostredie, ktoré môže byť vytvorené pridaním napr. malého prebytku hydroxidu sodného už v štádiu zrážania Cu(OH) 2 .
Trommerov test v akcii
Trommerov test je charakteristická reakcia, ktorá umožňuje kvalitatívnu identifikáciu a testovanie redukčných vlastností aldehydov, cukrov a iných organických látok. Trommerov test sa vykonáva v nasledujúcich krokoch:
- Prvý krok zahŕňa vyzrážanie čerstvého hydroxidu meďnatého (II). Táto zlúčenina sa môže získať napríklad ako výsledok reakcie medzi hydroxidom sodným (NaOH) a síranom meďnatým ( CuS04 ). Vo vodných roztokoch sa oba substráty ľahko disociujú na ióny. Substitučná reakcia, ktorá nasleduje, vedie k vyzrážaniu želatínovej zrazeniny modrého hydroxidu meďnatého (Cu(OH) 2 je nerozpustný vo vode). Pridáva sa prebytok NaOH, aby sa zabezpečilo alkalické prostredie pre Trommerov test.
- Potom sa do pripraveného Trommerovho činidla pridá napríklad aldehyd (odporúča sa zabezpečiť pomer oboch reaktantov 1:1). Akýkoľvek prebytok Cu(OH) 2 povedie k nesprávnym pozorovaniam v dôsledku tvorby čiernej zrazeniny CuO. Možno budete chcieť vykonať reakciu vo vodnom kúpeli, pričom zmes jemne zahrejete. To urýchľuje prebiehajúce procesy.
- Výsledkom reakcie je zmena farby z modrej na tehlovočervenú (pozitívny Trommerov test). Zmena je dôsledkom prebiehajúcej redoxnej reakcie. Aldehyd, alebo presnejšie jeho charakteristická aldehydová skupina (-CHO), sa oxiduje na karboxylovú skupinu (-COOH), ktorú možno nájsť v molekulách karboxylových kyselín. Súčasne sa ióny medi (II) redukujú na ióny medi (I), ktoré majú tehlovo červenú farbu.
- Ak skúmavka obsahuje zlúčeniny, ktoré nie sú citlivé na Trommerov test, zahrievaním zmesi hydroxidu meďnatého (II) a testovanej látky sa vytvorí čierna zrazenina. Je to spôsobené rozkladom Cu(OH) 2 na oxid meďnatý a vodu.
Úpravy Trommerovho testu
Sú známe dve modifikácie Trommerovho testu: Fehlingov test a Benediktov test. V porovnaní s pôvodným experimentom sa v praxi ukázali oveľa efektívnejšie a citlivejšie. Preto sa dnes Trommerov test v laboratórnej praxi vykonáva skôr zriedkavo. Historicky sa všetky tri metódy používali najmä na analytické stanovenie obsahu cukru (glukózy) v moči.
Fehlingov test
Modifikácia vo Fehlingovom teste spočíva predovšetkým v tom, že (mierne) oxidačné činidlo použité na reakciu nie je hydroxid meďnatý (II). V tomto teste sa používa komplex katiónov medi spolu s tartarátom sodnodraselným (v dôsledku čoho je Fehlingovo činidlo modré). Táto modifikácia robí reakciu efektívnejšou ako Trommerov test, pretože komplex tartrátových a medených (II) iónov je ľahšie rozpustný a teda reaktívnejší. Ak je test pozitívny, tvorí aj tehlovočervenú zrazeninu odvodenú od Cu + .
Benediktov test
Na rozlíšenie redukujúcich cukrov od neredukujúcich sa používa Benediktov test. Do testovaného roztoku sa pridá komplex medi (II) alebo Benediktovo činidlo vyrobené zo síranu meďnatého (VI), citrátu sodného a uhličitanu sodného. V porovnaní s činidlami použitými vo Fehlingovom teste je citlivejší a odolnejší voči rušivým zlúčeninám. Je tiež stabilnejší. Zmes testovanej zlúčeniny a Benediktovho činidla sa privedie do varu. Keď sú prítomné redukujúce cukry, tvorí sa tehlovo červená zrazenina oxidu meďnatého.
