Základní kurs doplněný praktickým cvičením přináší přehled základních metod kvalitativní a kvantitativní analýzy organických sloučenin: Určování fyzikálních konstant organických látek a jejich souvislost se strukturou. Organická elementární analýza. Klasifikační reakce organických látek – třídy rozpustnosti, klasifikace funkčních skupin. Stanovení organických látek na základě reakcí funkčních skupin. Separační metody v organické analýze. Elektrochemické metody v organické analýze. Spektrometrické metody v organické analýze – princip a využití v kvalitativní a kvantitativní analýze organických sloučenin. Předpověď pravděpodobné struktury látky a její potvrzení – derivatizační reakce.
Poslední úprava: Schwarzová Karolina, doc. RNDr., Ph.D. (25.09.2024)
Basic course introducing methods of qualitative and quantitative analysis of organic compounds. It is supplemented by laboratory exercises: Determination of physical constants of organic substances and their realition to the structure. Organic elemental analysis. Classification reactions of organic substances – determination of solubility class, classification of functional groups. Determination of organic compounds via reactions of functional groups. Separation methods in organic analysis. Electrochemical methods in organic analysis. Spectrometric methods in organic analysis – principal and their application in qualitative and quantitative organic analysis. Prediction of the structure of organic compounds and its confirmation – derivatization reactions. The subject is finished by oral exam.
Poslední úprava: Schwarzová Karolina, doc. RNDr., Ph.D. (10.04.2025)
Literatura
1. Stránský Z., Barek J., Berka A., Staňková O., Šingliar M., Zelinka J.: Analýza organických sloučenin. Ediční středisko Rektorátu University Palackého, Olomouc 1981;
2. Barek J., Zima J.: Návody ke cvičení z analýzy organických sloučenin. SPN, Praha 1990
3. J. McMurry: Organická chemie, VŠCHT v Praze a VUT v Brně, 2012.
Poslední úprava: Schwarzová Karolina, doc. RNDr., Ph.D. (10.04.2025)
Požadavky ke zkoušce
Předmětem zkoušky je vše, co bylo odpřednášeno. Zkouška probíhá ústní formnou. Podmínkou účasti na zkoušce je absolvování praktického cvičení.
Poslední úprava: Nesměrák Karel, doc. RNDr., Ph.D. (28.06.2019)
Sylabus -
Základní kurs doplněný praktickým cvičením, který shrnuje současné přístupy ke kvalitativní a kvantitativní analýze organických sloučenin a možnosti jejich kvantifikace s využitím klasických a instrumentálních analytických metod. Učivo navazuje na obecné znalosti organické a analytické chemie a zahrnuje tato témata:
1. Úvod, charakterizace organické analýzy a její vývoj, význam a možnosti.
2. Struktura a reaktivita organických látek, typy reakcí, jejich mechanismy a význam pro organickou analýzu
3. Určování fyzikálních konstant organických látek (teplota tání, teplota varu, index lomu, základní chromatografické konstanty, základní spektrometrické konstanty).
4. Organická elementární analýza. Kvalitativní elementární analýza (mineralizace na suché cestě, mokré cestě a spalování v atmosféře kyslíku, důkaz jednotlivých elementů.). Kvantitativní elementární analýza (stanovení C,H,N,S, halogenů,O,P).
5. Klasifikační reakce organických látek (skupiny rozpustnosti, skupinové a klasifikační reakce pro uhlovodíky, halogenderiváty, alkoholy, fenoly, ethery, epoxidy, peroxidy, aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty, aminy, hydraziny, nitrily, isokyanidy, nitro-, nitroso-, azo-, azoxy-, diazosloučeniny, thioly, sulfinové, sulfenové a sulfonové kyseliny a jejich funkční deriváty).
6. Stanovení organických látek na základě reakcí funkčních skupin (vybrané typické příklady).
7. Separační metody v organické analýze. Klasifikace podle mechanismu dělení, charakteru stacionární a mobilní fáze praktického provedení. Tenkovrstvá chromatografie, papírová chromatografie, sloupcová chromatografie.
8. Elektrochemické metody v organické analýze. Klasifikace – metody založené na redoxní reakci a elektrických vlastnostech roztoku. Oxidovatelné a redukovatelné organické sloučeniny a využitelné elektrodové materiály.
9. Spektrometrické metody v organické analýze – princip a jejich využití v organické analýze (UV/VIS spektrometrie, IČ spektrometrie, NMR, hmotnostní spektrometrie).
10. Identifikace organických látek, předpověď pravděpodobné struktury látky na základě získaných informací a její potvrzení - přehled používaných metod a příprava nejvýznamnějších typů derivátů.
Přednáškový cyklus je doplněn praktickým cvičením v laboratoři. Jeho cílem je praktické zvládnutí kvalitativních chemických testů (skupiny rozpustnosti, klasifikační reakce funkčních skupin), derivatizačních reakcí a jednoduchých metod klasické kvantitativní (na základě reakcí funčních skupin) a instrumentální organické analýzy.
Poslední úprava: Schwarzová Karolina, doc. RNDr., Ph.D. (10.04.2025)
A basic course with practical exercises summarizing current approaches to qualitative and quantitative analysis of organic compounds and the possibilities of their quantification using classical and instrumental analytical methods. It builds on the general knowledge of organic and analytical chemistry and covers the following topics:
Introduction, characterization of organic analysis and its development, importance and possibilities.
2. Structure and reactivity of organic compounds, types of reaction, their mechanisms and relation to organic analysis.
3. Determination of physical constants of organic substances (melting point, boiling point, refractive index, basic chromatographic constants, basic spectrometric constants).
4. Organic elemental analysis. Qualitative elemental analysis (dry path, wet path and combustion in oxygen atmosphere, proof of individual elements). Quantitative elemental analysis (determination of C,H,N,S, halogens,O,P).
5. Classification reactions of organic substances (solubility groups, group and classification reactions for hydrocarbons, halide derivatives, alcohols, phenols, ethers, epoxides, peroxides, aldehydes, ketones, carboxylic acids and their functional derivatives, amines, hydrazines, nitriles, isocyanides, nitro-, nitroso-, azo-, azoxy-, diazo compounds, thiols, sulfinic, sulfenic and sulfonic acids and their functional derivatives).
6. Determination of organic compounds on the basis of functional group reactions (selected typical examples).
7. Separation methods in organic analysis. Classification according to the mechanism of separation, nature of stationary and mobile phase of practical implementation. Thin layer chromatography, paper chromatography, column chromatography.
8. Electrochemical methods in organic analysis. Classification - methods based on redox reaction and electrical properties of the solution. Oxidizable and reducible organic compounds and useful electrode materials.
9. Spectrometric methods in organic analysis - principle and their use in organic analysis (UV/VIS spectrometry, IR spectrometry, NMR, mass spectrometry).
10. Identification of organic substances, prediction of the probable structure of a substance on the basis of the information obtained and its confirmation - overview of the methods used and preparation of the most important types of derivatives.
The lecture series is complemented by practical exercises in the laboratory. Its aim is to give a practical mastery of qualitative chemical tests (solubility groups, classification reactions of functional groups), derivatisation reactions and simple methods of classical quantitative (based on reactions of functional groups) and instrumental organic analysis.
Poslední úprava: Schwarzová Karolina, doc. RNDr., Ph.D. (10.04.2025)
Výsledky učení -
Po absolvování předmětu student dokáže: Diskutovat význam a možnosti organické analýzy a popsat její historický vývoj. Vysvětlit postup při identifikaci organických látek, analyzovat získané informace pro předpověď pravděpodobné struktury látky a diskutovat možnosti jejího potvrzení pomocí dostupných metod, včetně přípravy derivátů. Vysvětlit princip určování fyzikálních konstant organických látek, jako jsou teplota tání, teplota varu, index lomu, a základní chromatografické a spektrometrické konstanty. Zařadit organickou látku dle struktury do konkrétní skupiny rozpustnosti. Vysvětlit rozdíl mezi kvalitativní a kvantitativní analýzou, definovat základní metody používané v mineralizaci a dokázat jednotlivé elementy v organických látkách. Definovat klasifikační a skupinové reakce organických látek a aplikovat je pro různé funkční skupiny. Popsat metody stanovení organických látek na základě reakcí funkčních skupin a doložit je na typických příkladech. Vysvětlit principy separačních metod v organické analýze, včetně tenkovrstvé chromatografie, papírové chromatografie a sloupcové chromatografie. Uvést elektrochemické metody používané v organické analýze, vysvětlit jejich principy a doložit příklady využití. Vysvětlit princip spektrometrických metod (UV/VIS, IČ, NMR a hmotnostní spektrometrie) a analyzovat jejich využití v organické analýze. Rozluštit strukturu neznáme organické sloučeniny na základě předložených spekter. Provést v laboratoři základní reakce elementární analýzy a skupinové a klasifikační reakce pro identifikaci neznámé organické látky.
Poslední úprava: Schwarzová Karolina, doc. RNDr., Ph.D. (25.09.2024)
Upon completion of the course, the student will be able to: Discuss the meaning and possibilities of organic analysis and describe its historical development. Explain the procedure for identifying organic substances, analyze the information obtained to predict the probable structure of a substance, and discuss the possibilities of confirming it using available methods, including the preparation of derivatives. Explain the principle of determining physical constants of organic substances such as melting point, boiling point, refractive index, and basic chromatographic and spectrometric constants. Classify an organic substance according to its structure into a specific solubility group. Explain the difference between qualitative and quantitative analysis, define the basic methods used in mineralization, and prove the various elements in organic substances. Define classification and group reactions of organic substances and apply them to different functional groups. Describe methods for the determination of organic substances based on functional group reactions and demonstrate them with typical examples. Explain the principles of separation methods in organic analysis, including thin layer chromatography, paper chromatography and column chromatography. List electrochemical methods used in organic analysis, explain their principles and give examples of their use. Explain the principles of spectrometric methods (UV/VIS, IC, NMR and mass spectrometry) and analyse their use in organic analysis. Decipher the structure of an unknown organic compound based on the spectra presented. Perform basic elemental analysis and group and classification reactions in the laboratory to identify an unknown organic compound.
Poslední úprava: Schwarzová Karolina, doc. RNDr., Ph.D. (25.09.2024)
