Опыт 8. Цветная реакция дифениламина с азотной кислотой

Одну каплю разбавленного раствора азотной кислоты нанесите рядом с каплей сернокислого раствора дифениламина. В месте соприкосновения появляется интенсивное синее окрашивание. Эта реакция очень чувствительна и применяется при санитарно-химическом контроле загрязнения рек сточными водами.

4.2.6. Ароматические диазо-, азосоединения Опыт 1. Диазотирование анилина

Поместите в большую пробирку 1 мл анилина, 7-8 мл воды и 2,5 мл концентрированной соляной кислоты. Тщательно охладите смесь до 0°С водой со льдом и по каплям, при встряхивании, добавьте 1 мл 30% нитрита натрия. Необходимо следить за тем, чтобы температура раствора не поднималась выше 5-7 °С, для этого добавляйте кусочки льда в пробирку. После прибавления всего раствора нитрита натрия нанесите каплю раствора на йодокрахмальную бумагу. Посинение или почернение бумаги говорит о наличии некоторого избытка азотной кислоты. Добавляйте нитрит натрия до посинения йодокрахмальной бумаги и постепенно охлаждайте раствор соли фенилдиазония. Приготовленный раствор используйте по частям для следующих опытов.

Опыт 2. Разложение соли фенилдиазония при нагревании

Часть приготовленного раствора соли диазония слегка нагрейте над пламенем. Немедленно начинается выделение пузырьков газа (азота), которое продолжается далее и без нагревания. Напишите уравнение реакции. По окончании выделения пузырьков азота закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, свободный конец которой поместите в пустую пробирку. Нагревайте раствор на пламени горелки − при этом образовавшийся свободный фенол перегоняется с водяным паром в пустую пробирку. Достаточно перегнать хотя бы каплю жидкости. Фенол можно обнаружить по характерному запаху. Более убедительным является его определение химическим путем. Для этого к перегнанной капле воды, содержащей фенол, добавьте каплю 2н раствора гидроксида аммония и каплю насыщенного раствора хлорной извести. Появляющееся через некоторое время синее окрашивание говорит о наличии фенола.

Опыт 3. Образование основного азокрасителя

В пробирку добавьте каплю диметиланилина и несколько капель воды, затем по каплям прибавляйте концентрированную соляную кислоту до образования прозрачного раствора, охладите льдом, прибавьте к этому раствору часть раствора соли фенилдиазония и энергично встряхните. При добавлении раствора ацетата натрия выпадает жёлто-оранжевый осадок основного красителя − фенилазодиметиланилина или

п-диметиламиноазобензола. Напишите уравнения реакций. При сочетании с аминами, как в данном случае, образуются основные красители, дающие соли с кислотами.

Опыт 4. Изменение цвета основного азокрасителя в зависимости от среды реакции

К части полученного раствора диметиламиноазобензола (опыт № 3) добавьте 2-3 капли 2н раствора соляной кислоты. Образуется сравнительно легко растворимая в воде и окрашенная соль (в красный цвет) диметиламиноазобензола, причём раствор просветляется и принимает ярко-красную окраску. Одну каплю полученного раствора перенесите в новую пробирку и долейте водой (почти доверху). Отлейте половину разбавленного раствора в чистую пробирку и добавьте к ней 2н раствор едкого натра. Красная окраска сменяется жёлтой − это цвет свободного основания диметиламиноазобензола. При добавлении капли 2н раствора соляной кислоты жёлтый цвет вновь переходит в красный. Изменение цвета азокрасителя лучше наблюдать в разбавленном растворе, когда резкое изменение цвета в ту или иную сторону происходит при добавлении всего капли кислоты или щёлочи. Раствор диметиламиноазобензола применяют в качестве индикатора для титрования свободной кислоты. Переход красного цвета в жёлтый происходит при рН=4.