フェーリングの解とは？|化学

フェーリングの解とは？この質問に対する簡単な答えは次のとおりです。フェーリングの溶液は、一般にフェーリング A 溶液とフェーリング B 溶液として知られている 2 つの他の化学物質の混合物です。フェーリングAは硫酸銅溶液、フェーリングBはロッシェル塩（酒石酸カリウムナトリウム溶液）です。両方の溶液 (フェーリング A とフェーリング B) を等量混合して、フェーリングの溶液を作成します。 Fehling のソリューションは、使用する直前に準備する必要があります。事前に準備する必要はありません。色は濃い青色でアルカリ性です。穏やかな酸化剤です。

フェーリング液の調製

フェーリングAは硫酸銅の水溶液です。硫酸銅五水和物を蒸留水に溶解し、希硫酸を数滴加えて調製します。フェーリングAも青色です。溶液 A に含まれる銅は、フェーリング A 溶液に青色を与えます。
フェーリングBはロッシェルソルト。水酸化ナトリウム水溶液に酒石酸カリウムを溶かして作ります。酒石酸ナトリウムカリウム溶液としても知られています。無色の溶液で、キレート剤として機能します。
ラボでは、これら 2 つのソリューションは事前に準備され、保存されます。必要に応じて、これら 2 つの溶液を等量混合してフェーリング溶液を調製します。常に作りたてです。

Fehling A (青色)

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

Fehling B（無色）

フェーリング溶液中の酒石酸銅錯体 (紺色)

化学におけるフェーリングのソリューションは、ケトン官能基またはアルデヒド官能基として有機化合物に存在するカルボニル基を見つけるために使用されます。ケトンはフェーリング溶液と反応しません (いくつかの例外があります)。アルデヒドはフェーリング溶液と反応し、赤褐色の沈殿物を生成します。
Fehling のソリューションは、砂糖が本質的に還元性か非還元性かをテストするためにも使用されます。

フェーリングのテスト

このテストの背後にある基本原理は、アルデヒドが銅イオンの存在下でカルボン酸に酸化されることです。化合物にアルデヒド基が含まれている場合、それにフェーリング溶液を加えた後、アルデヒド基の存在を示す酸化銅の赤い沈殿物が得られます。化合物中にカルボニル部分がケトン官能基として存在する場合、反応は起こらない。アルデヒドおよびケトン官能基を有する化合物を検出するために実験室で行われる一般的なテストです。

手順

最初のステップでは、フェーリング A 溶液とフェーリング B 溶液を試験管内で等量混合します。このようにして得られた濃い青色の解は、フェーリングの解として知られています。

別の乾いた試験管に、存在するカルボニル基 (アルデヒドまたはケトン) を検出するために、有機化合物を加えます。次に、新しく調製したフェーリング液をそれに加え、ウォーターバスでしばらく加熱します。
赤褐色の沈殿物が現れた場合、その化合物はアルデヒド官能基を持っています。赤褐色の沈殿物が発生しない場合は、化合物にケトン部分が存在することを示しています。
この酸化還元反応では、フェーリング溶液の Cu2+ が Cu(I) 酸化物に変換されます。これは水に不溶で、赤褐色の沈殿物を生成します。

フェーリング液の調製

硫酸銅五水和物 + NaOH + 酒石酸カリウムナトリウム → フェーリング溶液

アルデヒドの検出

Cu2 + (酒石酸錯体から) + アルデヒド → カルボン酸 + Cu2O (赤い ppt)

還元糖と非還元糖

一般に炭水化物は還元糖と非還元糖に分類されます。化学におけるフェーリングのソリューションは、還元糖と非還元糖を区別するために使用されます。

フェーリング溶液 {Cu2+ から Cu(I) 酸化物} を還元する糖分子は、還元糖として知られています。これらの糖には、還元可能な遊離アルデヒド基またはヘミアセタール基があります。また、Tollen 試薬も減らします。例:ブドウ糖。
非還元糖とは、フェーリング液やトーレン試薬を還元しない糖のことです。これらの糖のアルデヒド基は自由に反応できません。例:ショ糖。

また、知っておく必要があります、

ギ酸は、フェーリング溶液で赤い沈殿物を生成する唯一の酸です。これはギ酸にアルデヒド基型の水素が存在するためです。
芳香族アルデヒドは、フェーリングの溶液で肯定的な結果を与えません.
グルコースとフルクトースはどちらもフェーリング液と反応すると赤い沈殿物を生成します。これは、エンジオール中間体に変換されるためです.
アルファ炭素にヒドロキシル基 (-OH) を持つケトンも、フェーリングのテストに応答します。

結論

フェーリングのソリューションは、フェーリング A とフェーリング B ソリューションの新たに準備された混合物です。化学におけるフェーリングのテストは、アルデヒド官能基としてのカルボニル基の存在を検出するための最も一般的なテストの 1 つです。フェーリング液を還元する炭水化物は、還元糖として知られています。