09 Z reakcijami v mavrični svet kemije november 2021

Celuloza je slabo topna snov. Raztaplja se v Schweizerjevem reagentu, ki ga lahko pripravimo na več načinov. Iz vodne raztopine bakrovega sulfata z natrijevim hidroksidom najprej oborimo bakrov(II) hidroksid:

CuSO 4 (aq) + 2 NaOH(aq) → Cu(OH) 2 (s) + Na 2 SO 4 (aq)

Oborino filtriramo in izpiramo, nato pa obdelamo z raztopino amoniaka, da nastane temno moder kompleks diakvatetraamino bakrov(II) hidroksid (slika 4) v skladu z reakcijo: Cu(OH) 2 + 4NH 3 + 2H 2 O → [Cu(NH 3 ) 4 ∙ (H 2 O) 2 ](OH) 2 (Reattivo di Schweizer, b. d.)

Slika 4: Struktura diakvatetraaminobakrovega 2+ iona (What is the structure of [Cu(NH 3 ) 4 ], b. d.)

Kovinski ioni v vodnih raztopinah ne obstajajo kot prosti ioni, ampak tvorijo komplekse. V Schweizerjevem reagentu je centralni ion v kompleksu Cu 2+ ion, ligande pa predstavljajo 4 molekule amonijaka in 2 molekuli vode (Relative Stability of Precipitates and Complex Ions of Cu 2+ , b. d.). Raztopine, v katerih so prisotni kompleksni ioni, so ob ičajno obarvane. Schweizerjev reagent je azurno modre barve. Če to raztopino izparimo, ostane svetlo moder trden bakrov hidroksid, kar kaže na labilnost vezi med bakrom in amonijakom.

Topilo za celulozo (kuoksam) lahko pripravimo tudi tako, da bazični ba krov karbonat raztopimo v amonijaku:

Cu 2 CO 3 (OH) 2 + 8 NH 4 OH → 8 H 2 O + [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 + [Cu(NH 3 ) 4 ]CO 3

Vzrok za topnost celuloze so intramolekularne in medmolekularne vodikove vezi; reakcija s Schweizerjevim reagentom privede do tvorbe različnih vodikovih vezi in posledično spremembo topnosti. Reakcija raztapljanja (slika 5) je endotermna.

24