Iodoform onder de Microscoop

Datum: Juni 2010

Inleiding:

Tijdens het literatuuronderzoek voor een ander experiment kwam ik een microchemisch artikel over de iodoform reactie tegen. Interessant genoeg om zelf te proberen en een klein beetje aan de moderne tijd aan te passen.

Principe:

Iodoformkristallen gemaakt m.b.v. sublimatie.

Materiaal:

  • Microscoop
  • Electronisch oculair
  • Aceton
  • Demiwater
  • 0.2 N Joodoplossing (8.0 g KI + 4.1 g I2 in 80 ml water)
  • Droog natriumcarbonaat
  • Objectglaasje
  • Objectglas met ingeslepen holte
  • Spatel
  • 5 ul pipet
  • Bekerglas
  • Horlogeglas
  • Verwarmingsplaat

Objectglaasje met ingeslepen holte.

Uitvoering:

  • Maak een oplossing van ca. 1-2 % aceton in water.
  • Gebruik de pipet om 2 * 5 ul monster in de holte te plaatsen.
  • Voeg een spatelpuntje (snuifje) natriumcarbonaat toe.
  • Voeg m.b.v. de pipet 2 * 5 ul joodoplossing toe.

 

  
  • Pak het objectglaasje op en verdeel alle chemicaliën in de holte, dusdanig dat er een goede menging optreedt.
  • Plaats een normaal objectglaasje over het objectglaasje met de holte. De vloeistof in de holte mag niet in contact komen met het eropgelegde objectglaasje.
  • Zet de verwarmingsplaat aan en stel de temperatuur in op 80 oC.
  • Als de verwarmingsplaat op temperatuur is plaats dan voorzichtig de objectglaasjes op de verwarmingsplaat.
  • Wacht 3 minuten.
    
  • Neem de objectglaasjes van de verwarmingsplaat (voorzichtig, heet!) en plaats deze op een oppervlak waar de objectglaasjes relatief snel kunnen afkoelen (glas of zoals hier metalen deksels)
  • Haal na afkoelen voorzichtig het bovenste objectglaasje eraf, draai het om en bekijk het onder de microscoop.
  

Resultaten:

In onderstaande foto's kan men zien dat de joodkleur verdwenen is.

De foto linksboven dient als referentie.

De andere foto's zijn resultaten.

Men kan zien dat er een goede overeenkomst is tussen observatie en referentie.

Op het web heb ik nog enkele andere referentieplaatjes gevonden:

Discussie en conclusie:

De reactie die we uitgevoerd hebben is een zgn. iodoform reactie. Deze reactie wordt beschouwd als een aantoningsreactie voor methylketonen en sommige alcoholen.
 
Het is een nucleofiele substitutie reactie. De generieke naam van deze reactie is de Haloform reactie. De reactie is niet gelimiteerd tot monohalogenering zoals men aan het product kan zien vindt er polyhalogenering plaats. De reden is dat de electronegativiteit van het halogeen de stabiliteit van het enolaat bevordert. De reactiesnelheid is onafhankelijk van het type halogeen, ze is even snel voor chloor, broom en jood.
De reactie is ontdekt door A. Lieben in de 19de eeuw (A. Lieben; Justus Liebigs Annalen der Chemie; 1870; Suppl. 7; p. 218).
Het generieke reactiemechanisme is in onderstaande schema weergegeven:

De eerste stap is een zuur base reactie. Het basische hydroxide ion verwijderd het zure alpha-proton waardoor het enolaat gevormd wordt. In de tweede stap reageert het nucleofiele enolaat met het halide waaroor het gehalogeneerde keton en een halogenide ion gevormd wordt.

Literatuur:

  • Harold F. Schaeffer; 'The Iodoform Reaction by Methods of Microscopy'; Journal of Chemical Education; 1942 1 19 ; p.15,16.
  • Andrew G. Kallianos, James, D. Mold; 'Adaptation of the Iodoform Reaction to Microgram Quantities for Determination of Organic Structures'; Analytical Chemistry; 1962 9 34; p. 1174, 1175.
  • R. N. Seelye, T. A. Turnay; 'The Iodoform Reaction; Journal of Chemical Education; 1959 11 36 ; p.572-574.
  • Mono M. singh, Ronald M. Pike, Zvi Szafran, J. David Davis, Stephen A. Leon; 'Microscale Electrolysis: Synthesis of lodoform, Its Characterization, Faraday's Laws, and Avogadro's Number'; Journal of Chemical Education; 1995 1 72 ; p.A4-A6.
  • Sister Laetitia Marie Lariviere, Joseph E. Weber; 'A Simplified Electrolytic Preparation of lodoform'; Journal of Chemical Education; 1968 1 45 ; p.54,55.
  • Reynold C. Fuson, Bee-Ton A. Bull; 'The Haloform Reaction'; Chemical Reviews; 1934 3 15 ; p.275-309.

Relevante websites:

Opmerkingen:

  • Ik heb gebruik gemaakt van een micropipet. In het artikel dat als basis dient gebruikte men capillairen gemaakt van de punt van pasteurpipetten.
  • In het oorspronkelijke artikel maakte men gebruik van een waterbad gemaakt m.b.v. een bekerglas om het glaasje op te warmen.

Achtergrondinformatie:

Naam: iodoform
triiodomethane
Formule:

CHI3
 

Molmassa: 393.73 g/mol
Smeltpunt: 115 °C
Cas no.: 75-47-8
Kenmerken: Kleine groenige of gelige kristallen met hexagonale kristalstructuur.
Penetrerende geur.
Oplosbaarheid: Oplosbaar in benzeen en aceton.
Gedeeltelijk oplosbaar in alcohol, glycerol, chloroform, CS2 en ether.
Onoplosbaar in water.
Bereiding: a. Door het opwarmen van aceton of methanol met jood in aanwezigheid van een base of een basisch carbonaat.
b. Elektrolytisch, door een stroom te leiden door een oplossing die kaliumjodide, alcohol en natriumcarbonaat bevat.
Gebruik: Als antiseptisch middel

26/09/2010