Name: moisture-free setup for organic reactions
Uploaded: 2023-04-30T06:47:26.000Z
Duration: 10 min 17 s
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Physical Science

HS. Structure and Properties of Matter

HS-PS1-10.

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Preparing Anhydrous Reagents and Equipment

<div class="chapter_text" id="script_0">
Reacciones químicas que son sensibles a la humedad deben realizarse en un ambiente anhidro o agua libre.
Reactivos y reactantes a veces pueden reaccionar con o absorben el agua de la atmósfera. Si esto sucede, pueden cambiar las propiedades químicas o físicas de los reactivos y la reacción deseada no tendrá lugar o llevar a un rendimiento pobre.
Para evitar reacciones indeseadas con agua de sensible que ocurren las reacciones se llevan a cabo bajo una atmósfera inerte, como nitrógeno o argón, uso de equipo y reactivos anhidros. Reacciones extremadamente sensibles al agua deben llevarse a cabo dentro de una guantera que puede mantener un ambiente anhidro. Este vídeo demuestra cómo secar correctamente cristalería, disolventes y reactivos para ejecutar una reacción anhidra.
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<div class="chapter_text" id="script_1">
La composición química del vidrio hace que una película de agua para cubrir la superficie que debe quitarse antes de preparar una reacción anhidra. Calor o la acetona se utiliza a menudo para eliminar esta capa de material de vidrio limpio antes de usarlo.
Muchos solventes también absorben agua del ambiente y deben secarse antes de usar. Alambiques de solvente o desecantes se utilizan a menudo para eliminar el agua antes de la creación de una reacción.
Alambiques de solvente usan metales alcalinos como el sodio al reaccionar con el agua y dejar un contenido de agua residual de alrededor de 10 partes por millón.
Absorbentes de humedad son sólidos altamente higroscópicos, lo que significa que absorben fácilmente el agua. Algunos desecantes, como el sulfato de sodio, se utilizan para eliminar el agua de pequeñas cantidades de un solvente orgánico y deben ser filtradas antes de su uso posterior.
Tamices moleculares son las más comúnmente utilizan desecante y se utilizan para secar grandes volúmenes de disolventes. Se fabrican de un material microporoso compuesto por aluminosilicatos de sodio y calcio.
Tamices moleculares funcionan por agua de captura dentro de los granos con eficacia quitando del solvente. Una vez usado se puede regenerar en un horno.
Por último, hay varias formas para secar sólidos reactivos. Uno ocupa por guardarlo en el horno 15-20 ° C por debajo de su punto de fusión. El calor conduce agua de reactivo dejando seco compuesto.
Si el sólido no se calienta o tiene muy baja de un punto de fusión puede ser secado en un desecador de vacío. Una vez seco, el reactivo anhidro puede almacenarse en una botella bajo una atmósfera inerte dentro del desecador.
Ahora que has visto los conceptos de secado el equipo y reactivos para las reacciones anhidros, ¡echa un vistazo y ver como se hace en el laboratorio.
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<div class="chapter_text" id="script_2">
Para secar el vidrio en un horno, en primer lugar se reúnen todos los componentes necesarios para el aparato de la reacción. Retire todas las piezas no sean de cristal como la llave de paso de un matraz Schlenk.
Colocar el vidrio en un horno de secado a 125 ° C y hornear durante al menos 24 h antes de su uso.
Después de 24 h, colóquese guantes de protección térmica y sacar el vidrio del horno. Montar el aparato mientras que el vidrio está aún caliente.
Cuando el vidrio está completamente ensamblado y fresco, limpie el aparato con un gas inerte como el nitrógeno. Por último, Añadir nuevamente los trozos que se retiraron antes del secado. La cristalería está lista para la reacción anhidra.
Una opción más rápida que el horno de secado de cristalería es utilizar un mechero de Bunsen. Algunos cristalería no llama seca, así que asegúrese de que la configuración es segura llama seco antes de comenzar. Para comenzar, configurar el aparato completo y quitar todos los componentes que no son de vidrio.
Póngase guantes resistentes al calor, y luego encender la hornilla de Bunsen. Comenzar llama secar la cristalería calentando la parte inferior del aparato. Conducir el agua de la instalación mediante el movimiento de la llama hacia arriba. Continúe este proceso hasta que se empaña y cocer al vapor se detiene.
Espere que el aparato se enfríe hasta unos 60 ° C, luego use guantes resistentes al calor y agregar el resto de los aparatos que se quitaron antes del secado de la llama.
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<div class="chapter_text" id="script_3">
Para secar solventes usando tamices moleculares, primero agregar en un recipiente de vidrio termo-estable.
Los tamices deben primero ser tan secos para su correcto funcionamiento, coloque el recipiente en un horno ° C y hornear durante 3 – 3 h ½ de 300 a 350.
Cuando los granos están secos, use guantes resistentes al calor alto para Retire el recipiente y guárdelo en un horno de secado a temperaturas superiores a 120 ° C. Después del secado, los tamices moleculares se pueden almacenar por semanas antes de su uso.
Cuando son necesarios, saque los granos secado horno o desecador. Trabajar rápido y cubrir el recipiente partir de este momento para minimizar el contacto de los granos con agua atmosférica.
Si quitar los granos de un horno permitir que enfríe a temperatura de ambiente aproximadamente.
Pesar la cantidad necesaria de granos activos a escala. Por ejemplo, para alcanzar un 10% masa volumen de granos en una botella de 500 mL de disolvente, 50 g de granos se requiere.
Añadir los granos al disolvente. Para un disolvente volátil, como el diclorometano, dejar la tapa encima de la botella pero espere unos minutos antes de atornillarlo completamente la tapa para evitar la acumulación de presión.
Sellar el área alrededor de la tapa envolviendo con Parafilm para evitar humedad. Almacenar el solvente con los granos para al menos 24 horas después, el disolvente anhidro se puede utilizar en una reacción.
Como alternativa, solvente alambiques con benzofenona y metal de sodio se pueden utilizar para secar solventes.
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<div class="chapter_text" id="script_4">
Reactivos sólidos a menudo se disuelven en solventes orgánicos. Antes de retirar el líquido y recuperar el reactivo sólido exceso de agua debe extraerse la solución.
Obtener un envase seco y añadir la solución. A continuación añadir a un deshidratante para el recipiente con una espátula. El agente de secado inicialmente agruparse, pero seguir añadiendo hasta recién agregado secado agente ya no produce y se mueve libremente.
Cubrir el recipiente con un tapón o papel de aluminio y dejar la solución durante al menos 1 h.
Para quitar al exceso deshidratante, montar un aparato de filtración de vacío con un frasco de Büchner embudo y brazo lateral. Añadir el papel de filtro en el embudo de Büchner, luego encienda el vacío.
Lentamente decantar la fase orgánica en el embudo de Büchner. Evitar la transferencia del deshidratante, como puede obstruir el filtro. Cuando se ha transferido la mayor parte del líquido en el embudo y en el matraz a continuación, añade el resto con el agente de secado y dejarlo reposar unos minutos.
Apague la aspiradora y transfiera la solución filtrada en un seco redondo matraz de fondo. Conectar el matraz de fondo redondo para un evaporador rotatorio y quite todo disolvente a presión reducida. El sólido o líquido que queda ahora debe estar seco.
Un lugar ya sólido reactivo compuesto en un recipiente abierto seco y determinar su peso. Luego colóquelo en un horno de secado a una temperatura por debajo del punto de fusión del sólido. Permitir que el reactivo secar por varias horas dentro del horno.
Retire el recipiente del horno y colóquelo en un desecador. Entonces, permita que la muestra se enfríe a temperatura ambiente. Repesar y asegurarse de que la masa es menos que antes seca en el horno. Repita los pasos de secado hasta que el peso no cambie. Cuando esto sucede el reactivo es suficientemente seco.
Si el reactivo no es necesario utilizar inmediatamente, lave el contenedor con un gas inerte como el nitrógeno y envolver la tapa con Parafilm. Coloque el recipiente en un desecador y almacenar hasta que el reactivo es necesario.
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<div class="chapter_text" id="script_5">
Reacciones anhidras se utilizan en una variedad de síntesis química orgánica importante.
Un ejemplo clásico de una reacción que se debe hacer bajo condiciones anhidras es la reacción de Grignard. En el primer paso de la reacción es imprescindible que ni el menor rastro de agua esté presente. En presencia de agua el reactivo de Grignard preferencial actuará como una base, dando por resultado la pérdida de los subproductos indeseables actividad y forma nucleófila.
Muchas Síntesis orgánicas se deben realizar en condiciones extremadamente secas, como con este ejemplo de síntesis orgánica de imán. El material precursor en este caso, metal de sodio, es pirofórico, lo que significa que es extremadamente sensible de la humedad y pueden ser inflamables o explosivos incluso en contacto con humedad en el aire.
Las baterías de iones de litio son también extremadamente sensible de la humedad y deben ser montadas en una caja de guante o habitación seca. El electrodo negativo consiste en un compuesto de litio mientras que el electrolito contiene una sal de litio halogenados. Puesto que el litio sea humedad sensible cualquier agua del rastro introducido en la célula de la batería sí mismo disminuiría capacidad.
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<div class="chapter_text" id="script_6">
Sólo ha visto introducción de Zeus para preparar anhidro reactivos y equipos. Ahora debería entender cómo preparar material de vidrio, solventes y reactivos que son todo anhidros para su uso en reacciones químicas.
¡Gracias por ver!
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preparación de equipos y reactivos anhidros

Fuente: Laboratorio del Dr. Dana Lashley - College of William and Mary Demostrada por: Cuba de tintura de Timoteo y Lucas Arney
Muchas reacciones en química orgánica son sensibles a la humedad y deben llevarse a cabo bajo cuidadosa exclusión de agua. En estos casos los reactivos tienen una alta afinidad para reaccionar con el agua de la atmósfera y si la izquierda expuesta la reacción deseada no tienen lugar ni dar rendimientos pobres, porque químicamente se alteran los reactantes.
Para evitar reacciones indeseadas con H2O estas reacciones tienen que llevarse a cabo bajo una atmósfera inerte. Se genera una atmósfera inerte mediante la ejecución de la reacción bajo nitrógeno gaseoso, o en casos más delicados, en un gas como el argón.
Todos los componentes de dicha reacción deben ser totalmente anhidro, o libre de agua. Esto incluye todos los reactivos y disolventes utilizan, así como todo cristalería y equipo que entrará en contacto con los reactivos. Reacciones extremadamente sensibles al agua deben ser realizadas dentro de una guantera que proporciona un sellado totalmente de ambiente anhidro para trabajar bajo por un par de guantes que sobresale hacia fuera a uno de los lados de la cámara.

Un ejemplo clásico de una reacción que se debe hacer bajo condiciones anhidras es la reacción de Grignard. (Ecuación 1)
<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/10227/10227eq1.jpg">
En el primer paso de la reacción, el ataque nucleofílico del reactivo de Grignard RMgX ocurre en un electrófilo (en este caso una cetona). En este paso ...

Preparación de equipos y reactivos anhidros

Source: Laboratory of Dr. Dana Lashley - College of William and Mary
Demonstrated by: Timothy Beck and Lucas Arney
Many reactions in organic chemistry are ...

Las reacciones químicas que son sensibles a la humedad deben llevarse a cabo en un entorno anhidro o libre de agua. Los reactivos y reactivos a veces pueden reaccionar con o absorber agua de la atmósfera. Si esto sucede, las propiedades químicas o físicas de los reactivos pueden cambiar y la reacción deseada no tendrá lugar o conducirá a un rendimiento deficiente. Para evitar que se produzcan reacciones no deseadas con el agua, las reacciones sensibles se llevan a cabo bajo una atmósfera inerte, como el nitrógeno o el argón, utilizando reactivos y equipos anhidros. Las reacciones extremadamente sensibles al agua deben llevarse a cabo dentro de una guantera que pueda mantener un entorno anhidro. Este video demostrará cómo secar correctamente la cristalería, los solventes y los reactivos para ejecutar una reacción anhidra. La composición química del vidrio hace que una película de agua recubra la superficie que debe eliminarse antes de preparar una reacción anhidra. A menudo se usa calor o acetona para eliminar esta capa de la cristalería limpia antes de usarla. Muchos disolventes también absorben agua del medio ambiente y deben secarse antes de su uso. Los alambiques de solvente o desecantes se utilizan a menudo para eliminar el agua antes de establecer una reacción. Los alambiques con disolventes utilizan metales alcalinos como el sodio para reaccionar con el agua y dejan un contenido de agua residual de alrededor de 10 partes por millón. Los desecantes son sólidos altamente higroscópicos, lo que significa que absorben agua fácilmente. Ciertos desecantes, como el sulfato de sodio, se utilizan para eliminar el agua de pequeñas cantidades de un solvente orgánico y deben filtrarse antes de su uso posterior. Los tamices moleculares son el desecante más utilizado y se utilizan para secar grandes volúmenes de disolventes. Están hechos de un material microporoso compuesto por aluminosilicatos de sodio y calcio. Los tamices moleculares funcionan atrapando el agua dentro de las perlas, eliminándola efectivamente del solvente. Una vez utilizados, se pueden regenerar en un horno. Por último, existen múltiples formas de secar los reactivos sólidos. Una es almacenándolo en un juego de horno de 15?20 ? C por debajo de su punto de fusión. El calor impulsa el agua desde el reactivo, dejando atrás un compuesto seco. Si el sólido no se puede calentar o tiene un punto de fusión demasiado bajo, se puede secar en un desecador al vacío. Una vez seco, el reactivo anhidro se puede almacenar en una botella bajo una atmósfera inerte dentro del desecador. Ahora que ha visto los conceptos detrás del secado del equipo y los reactivos para reacciones anhidras, echemos un vistazo más de cerca y veamos cómo se hace en el laboratorio. Para secar la cristalería en un horno, primero reúna todos los componentes necesarios para el aparato de reacción. Retire todas las piezas que no estén hechas de vidrio, como la llave de paso de un matraz Schlenk. Coloque la cristalería en un horno de secado ajustado a 125 ? C y hornee durante al menos 24 h antes de usar. Después de 24 h, póngase guantes de protección contra el calor y retire la cristalería del horno. Ensamble el aparato mientras la cristalería aún está caliente. Cuando la cristalería esté completamente ensamblada y fría, enjuague el aparato con un gas inerte como el nitrógeno. Finalmente, vuelva a agregar las piezas que se quitaron antes del secado. La cristalería ya está lista para la reacción anhidra. Una opción más rápida que la cristalería de secado en horno es usar un mechero Bunsen. Cierta cristalería no debe secarse con llama, así que asegúrese de que la instalación sea segura para secar con llama antes de comenzar. Para comenzar, configure el aparato completo y retire todos los componentes que no estén hechos de vidrio. Póngase guantes resistentes al calor, luego encienda el mechero Bunsen. Comience a secar la cristalería con llama calentando la parte inferior del aparato. Expulsa el agua de la instalación moviendo la llama hacia arriba. Continúe este proceso hasta que se detenga el empañamiento y el vapor. Espere a que el aparato se enfríe a unos 60 ? C, luego use guantes resistentes al calor y agregue el resto del aparato que se retiró antes del secado con llama. Para secar disolventes con tamices moleculares, primero agréguelos a un recipiente de vidrio termoestable. Los tamices deben secarse primero para su correcto funcionamiento, así que coloque el recipiente en un recipiente de 300 a 350 ? C horno y hornee por 3 ?? 3 ? h.Cuando las cuentas estén secas, use guantes de alta resistencia al calor para quitar el recipiente y guárdelo en un horno de secado a temperaturas superiores a 120 grados. C. Después del secado, los tamices moleculares pueden almacenarse durante semanas antes de su uso. Cuando sean necesarias, retire las perlas del horno de secado o del desecador. Trabaje rápido y cubra el recipiente desde este punto en adelante para minimizar el contacto de las cuentas con el agua atmosférica. Si retira las cuentas de un horno, deje que se enfríen hasta aproximadamente la temperatura ambiente. Pesa la cantidad necesaria de perlas activas en una báscula. Por ejemplo, para lograr un 10% de masa a volumen de perlas en una botella de 500 ml de solvente, se requieren 50 g de perlas. Añade las perlas al disolvente. En el caso de un disolvente volátil, como el diclorometano, deje la tapa en la parte superior de la botella, pero espere unos minutos antes de enroscarla por completo para evitar la acumulación de presión. Selle el área alrededor de la tapa envolviéndola con Parafilm para mantener la humedad fuera. Almacene el disolvente con las perlas durante al menos 24 h. Después, el disolvente anhidro se puede utilizar en una reacción. Alternativamente, se pueden utilizar alambiques de disolventes que utilizan sodio metálico y benzofenona para secar disolventes. Los reactivos sólidos a menudo se disuelven en solventes orgánicos. Antes de eliminar el líquido y recuperar el reactivo sólido, se debe eliminar el exceso de agua de la solución. Consigue un recipiente seco y añade la solución. A continuación, agregue un agente secante al recipiente con una espátula. El agente de secado inicialmente se agrupará, pero continúe agregando hasta que el agente de secado recién agregado ya no se aglomere ni se mueva libremente. Cubra el recipiente con un tapón o papel de aluminio y deje reposar la solución durante al menos 1 hora.Para eliminar el exceso de agente de secado, ensamble un aparato de filtración al vacío con un embudo Büchner y un matraz de brazo lateral. Agregue papel de filtro al embudo B?chner, luego encienda la aspiradora. Decantar lentamente la fase orgánica en el embudo de B?chner. Evite transferir el agente de secado, ya que el filtro puede obstruirse. Cuando la mayor parte del líquido se haya transferido al embudo y se haya escurrido en el matraz de abajo, agregue el resto con el agente secante y déjelo reposar durante unos minutos. Apague la aspiradora y transfiera la solución filtrada a un matraz seco de fondo redondo. Conecte el matraz de fondo redondo a un evaporador rotativo y elimine todo el disolvente a presión reducida. El sólido o líquido que queda ahora debe estar seco. Para secar un reactivo ya sólido, coloque el compuesto en un recipiente abierto y determine su peso. Luego colóquelo en un horno de secado a una temperatura por debajo del punto de fusión del sólido. Deje que el reactivo se seque durante varias horas dentro del horno. Retire el recipiente del horno y colóquelo en un desecador. Luego, deje que la muestra se enfríe a temperatura ambiente. Vuelva a pesar y asegúrese de que la masa sea menor que antes del secado en el horno. Repita los pasos de secado hasta que el peso ya no cambie. Cuando esto sucede, el reactivo está suficientemente seco. Si no es necesario utilizar el reactivo inmediatamente, enjuague el recipiente con un gas inerte como nitrógeno y envuelva la tapa con Parafilm. Coloque el recipiente dentro de un desecador y guárdelo hasta que necesite el reactivo. Las reacciones anhidras se utilizan en una variedad de síntesis importantes de química orgánica. Un ejemplo clásico de una reacción que debe realizarse en condiciones anhidras es la reacción de Grignard. En el primer paso de la reacción, es imperativo que no estén presentes ni siquiera los más mínimos rastros de agua. En presencia de agua, el reactivo de Grignard actuará preferentemente como base, lo que resultará en la pérdida de la actividad nucleofílica y formará subproductos indeseables. Muchas síntesis orgánicas deben realizarse en condiciones extremadamente secas, como con este ejemplo de síntesis de imanes orgánicos. El material precursor en este caso, el metal de sodio, es pirofórico, lo que significa que es extremadamente sensible a la humedad y puede ser inflamable o incluso explosivo cuando entra en contacto con la humedad del aire. Las baterías de iones de litio también son extremadamente sensibles a la humedad y deben ensamblarse en una guantera o en una habitación seca. El electrodo negativo consiste en un compuesto de litio, mientras que el electrolito contiene una sal de litio halogenada. Dado que el litio es sensible a la humedad, cualquier rastro de agua introducida en la celda de la batería disminuiría la capacidad. Acabas de ver la introducción de JoVE a la preparación de reactivos y equipos anhidros. Ahora debe comprender cómo preparar cristalería, solventes y reactivos que son anhidros para su uso en reacciones químicas. ¡Gracias por mirar!

Education

Educación

JoVE Science Education

Chemistry

Química

Organic Chemistry

Química Orgánica

moisture-free setup for organic reactions

Many organic reactions must be set up without water. Moisture in the air can react with sensitive reagents before the reaction even starts. When that happens, the desired reaction may fail or give poor yields because the reactants have changed chemically.

To prevent this, the reaction is run under an inert atmosphere. An inert atmosphere is a gas environment that does not react easily with the chemicals in the flask. Nitrogen gas is often used, and argon may be used for reactions that are even more sensitive.

Every part of the setup must be anhydrous, meaning free of water. That includes the reagents, the solvents, the glassware, and any equipment that will touch the chemicals. For extremely water-sensitive work, the reaction is done inside a glovebox. A glovebox is a sealed chamber that keeps out moisture and lets the chemist work through built-in gloves.

Moisture-Free Setup for Organic Reactions

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introduction to catalysis

Catalysis in Industry and Sustainability

Catalysis is a major part of modern technology. It helps chemical reactions happen by lowering activation energy, which is the energy needed to start a reaction. Catalysts can also affect selectivity, or which products form during a reaction. Catalysis has a large impact on industry and daily life. It is linked to about 35% of global GDP. It also supports the food supply for about 33% of the world’s population through fertilizers made by the Haber process. Because catalysts improve how...

assembly of a reflux system for heated chemical reactions

assembly-of-a-reflux-system-for-heated-chemical-reactions

Reflux Setup for Heating Reactants Safely

A reflux setup lets chemists heat reactants without losing material to evaporation. Many chemical experiments need elevated temperatures before a reaction starts. When the reactants or solvent have low boiling points, heating can cause them to escape as vapor. A reflux system prevents that loss by condensing the vapor that forms during heating. The condensed liquid then flows back into the reaction vessel. This keeps the reactants and solvent in the flask while the reaction is heated.

conducting reactions below room temperature

conducting-reactions-below-room-temperature

Cooling Baths for Low-Temperature Reactions

Low-temperature reactions are often run with cooling baths to keep the reaction flask below room temperature. Chemists use this setup when they want a reaction to stay within a specific temperature range. The reagents in the flask do not touch the cooling bath itself. Reaction rate depends on molecular collisions. At higher temperatures, atoms and molecules move faster, collide more often, and react more effectively. A common rule of thumb based on the Arrhenius equation says that raising the...

schlenk lines transfer of solvents

Air-Free Solvent Transfer by Vacuum

Schlenk lines and high vacuum lines are used to move solvents without exposing them to moisture or oxygen. They do this by keeping reactions under a slight overpressure of inert gas, usually nitrogen or argon, or by using vacuum. Vacuum transfer is a separate method for isolating solvents and other volatile reagents from drying agents or other nonvolatile materials. It lets users dispense clean solvent into a reaction vessel or storage vessel while the air-free environment is maintained. The...

degassing liquids with freeze-pump-thaw cycling

degassing-liquids-with-freeze-pump-thaw-cycling

Freeze-Pump-Thaw for Removing Dissolved Gases

Freeze-pump-thaw cycling is a method for removing dissolved gases from a liquid. Degassing means taking dissolved gases out of a liquid. These gases can include oxygen or carbon dioxide. Dissolved gases can cause problems in the lab. They can interfere with chemical reactions that use sensitive reagents. They can also affect spectroscopic measurements and cause unwanted bubble formation. Several methods can be used to degas liquids. These include heating, ultrasonic agitation, chemical...

preparing anhydrous reagents and equipment

Many organic reactions must be set up without water. Moisture in the air can react with sensitive reagents before the reaction even starts. When that happens, the desired reaction may fail or give poor yields because the reactants have changed chemically. To prevent this, the reaction is run under an inert atmosphere. An inert atmosphere is a gas environment that does not react easily with the chemicals in the flask. Nitrogen gas is often used, and argon may be used for reactions that are even...

purifying compounds by recrystallization

Recrystallization for Solid Compound Purity

Recrystallization is a technique for purifying solid compounds. It uses the fact that solids are often more soluble in hot liquids than in cold liquids. An impure solid is dissolved in a hot liquid until the solution becomes saturated, meaning it holds as much dissolved material as it can at that temperature. The solution is then allowed to cool. As the temperature drops, the compound should form relatively pure crystals. Most impurities should stay in the solution and not become part of the...

separation of mixtures via precipitation

Solubility-Based Mixture Separation

Solubility-based separation removes a compound from a mixture by making it insoluble in water. Most samples of interest contain many different components, so sample preparation is an important step before analysis. It helps remove interferences that could affect the results. This separation method is useful in both academic and industrial settings. The process relies on the solubility properties of compounds in aqueous solutions. A compound’s solubility can depend on ionic strength, pH, and...

solid-liquid extraction

Solvent Separation in Solid Samples

Solid samples can be prepared for chemical analysis by moving the target analyte into a liquid. This solid-liquid extraction step is used in many chemical analyses before spectroscopic or chromatographic identification and quantification. It helps separate the analyte from the rest of the sample matrix, which is the material surrounding it. A simple approach is to mix the solid with a solvent that can dissolve the analyte. Agitation helps the analyte leave the solid and partition into the...

rotary evaporation to remove solvent

Rotovap Use in Organic Chemistry

Rotary evaporation is a common lab method for drying and purifying samples in organic chemistry. It helps remove a solvent from a compound of interest when the compound has a higher boiling point. A rotary evaporator is often called a rotovap. The rotovap was invented in 1950 by the chemist Lyman C. Craig. It is widely used because it works quickly and can handle large volumes of solvent. For this reason, many laboratories prefer rotary evaporation when they need to remove low boiling point...

fractional distillation

Separating Liquids by Boiling Point

Fractional distillation separates liquid mixtures by using differences in boiling point. Chemists use this lab technique to purify organic liquids. When a mixture is carefully distilled, compounds with different boiling points split into individual parts. There are two main types of distillation: simple distillation and fractional distillation. Simple distillation is used when a liquid is relatively pure, when it contains no more than 10% liquid contaminants, or when it has a non-volatile...

growing crystals for x-ray diffraction analysis

growing-crystals-for-x-ray-diffraction-analysis

X-ray Crystal Growth for Structure Analysis

X-ray crystal growth is a key step in X-ray crystallography, the method used to determine the spatial arrangement of atoms in a crystalline solid. That structure reveals the three-dimensional shape of a molecule or complex. Since structure and function are closely linked, this information can help explain a compound's behavior and reactivity. X-ray crystallography is one of the most useful ways to solve a compound's three-dimensional structure. In some cases, it may be the only practical...

performing 1d thin layer chromatography

Thin Layer Chromatography for Mixture Separation

Thin layer chromatography separates mixtures of non-volatile compounds. It uses a TLC plate with a thin layer of adsorbent material as the stationary phase. The adsorbent layer is fixed to a solid support such as plastic, aluminum, or glass. The sample and a reference compound are first dissolved in a suitable solvent. They are then applied as small spots near the bottom edge of the TLC plate. This placement helps the compounds move with the developing solvent in a controlled way. To run the...

column chromatography

Purifying Compounds with a Chromatography Column

Column chromatography is a useful method for purifying compounds. It uses a stationary phase packed into a column and a mobile phase that flows through it. The separation works because different molecules have different polarities, so they move through the column at different rates. The most common stationary phases are silica gel, or SiO2, and alumina, or Al2O3. The mobile phase is usually an organic solvent. The solvent choice depends on the polarity of the molecules being purified. More...

nuclear magnetic resonance (nmr) spectroscopy

nuclear-magnetic-resonance-nmr-spectroscopy

Using NMR to Track Organic Reactions

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy helps organic chemists study molecules and check reaction results. It can show molecular structure, sample content, and sample purity. Because NMR is non-destructive, it is useful when the sample needs to be recovered after analysis. One of the most common methods is proton, or 1H, NMR. Protons in a molecule respond differently depending on their chemical environment. That difference makes it possible to infer the structure of the molecule from the...

organic chemistry

Esta colección presenta técnicas utilizadas habitualmente en el laboratorio de química orgánica, centrándose en la regulación de la temperatura y la atmósfera durante las reacciones químicas y el refinamiento posterior a la reacción.

Learn how moisture-sensitive organic reactions use inert gas, dry reagents, anhydrous glassware, and gloveboxes to keep water out of the setup.

Moisture-Free Setup for Organic Reactions | JoVE K12

HS. Chemical Reactions

HS-PS1-2.

HS-PS1-5.

HS-PS1-7.

Dana Lashley

Overview

Principles of Preparing Anhydrous Reagents and Equipment

Drying Glassware

Drying Solvents

Drying Reagents

Applications

Summary

Periodic Classification of the Elements

The periodic table arranges atoms based on increasing atomic number so that elements with the same chemical properties recur periodically. When their ...

atomic-radii-and-effective-nuclear-charge

Atomic Radii and Effective Nuclear Charge

The elements in groups of the periodic table exhibit similar chemical behavior. This similarity occurs because the members of a group have the same number ...

Ionic Radii

Ionic radius is the measure used to describe the size of an ion. A cation always has fewer electrons and the same number of protons as the parent atom; it ...

Ionization Energy

The amount of energy required to remove the most loosely bound electron from a gaseous atom in its ground state is called its first ionization energy ...

Electron Affinity

The electron affinity (EA) is the energy change for adding an electron to a gaseous atom to form an anion (negative ion).



This process can be either ...

Electron Orbital Model

Orbitals are the areas outside of the atomic nucleus where electrons are most likely to reside. They are characterized by different energy levels, shapes, ...

The Aufbau Principle and Hund's Rule

To determine the electron configuration for any particular atom, we can build the structures in the order of atomic numbers. Beginning with hydrogen, and ...

Coordination Chemistry Complexes

Source: Laboratory of Dr. Neal Abrams &#8212; SUNY College of Environmental Science and Forestry
Transition metals are found everywhere from vitamin ...

Use the periodic table as a model to predict the relative properties of elements based on the patterns of electrons in the outermost energy level of atoms.

HS-PS1-1.

Types of Chemical Bonds

Chemical bonding theories were pioneered by American chemist Gilbert&#xA0;N. Lewis. He developed a model called the Lewis model to explain the type and ...

Lewis Symbols and the Octet Rule

Chemical bonds are complex interactions between two or more atoms or ions, which reduce the potential energy of the molecule. Gilbert N. Lewis developed a ...

Ionic Bonding and Electron Transfer

Ions are atoms or molecules bearing an electrical charge. A cation (a positive ion) forms when a neutral atom loses one or more electrons from its valence ...

The Born-Haber Cycle

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Trends in Lattice Energy: Ion Size and Charge

An ionic compound is stable because of the electrostatic attraction between its positive and negative ions. The lattice energy of a compound is a measure ...

Covalent Bonding and Lewis Structures

Compared to ionic bonds, which results from the transfer of electrons between metallic and nonmetallic atoms, covalent bonds result from the mutual ...

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Whether a bond is nonpolar or polar covalent is determined by a property of the bonding atoms called electronegativity.&#xA0;

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Bond Polarity, Dipole Moment, and Percent Ionic Character

Bond Polarity

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Lewis Structures of Molecular Compounds and Polyatomic Ions

To draw Lewis structures for complicated molecules and molecular ions, it is helpful to follow a step-by-step procedure as outlined:


	Determine the ...

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The Lewis structure of a nitrite anion (NO2&minus;) may actually be drawn in two different ways, distinguished by the locations of the N-O and N=O ...

Formal Charges

In some cases, there are seemingly more than one valid Lewis structures for molecules and polyatomic ions. The concept of formal charges can be used to ...

Exceptions to the Octet Rule

Many covalent molecules have central atoms that do not have eight electrons in their Lewis structures. These molecules fall into three categories:


	...

Bonding in Metals

Metallic bonds are formed between two metal atoms. A simplified model to describe metallic bonding has been developed by Paul Dr&#xFC;de called the ...

VSEPR Theory and the Basic Shapes

Overview of VSEPR Theory

Valence shell electron-pair repulsion theory (VSEPR theory) enables us to predict the molecular structure, including approximate ...

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VSEPR Theory and the Effect of Lone Pairs

Effect of Lone Pairs of Electrons&nbsp;on Molecule Geometry

It is important to note that electron-pair geometry around a central atom is not the same ...

Predicting Molecular Geometry

VSEPR Theory for Determination of Electron Pair Geometries

The following procedure uses VSEPR theory to determine the electron pair geometries and the ...

Molecular Shape and Polarity

Dipole Moment of a Molecule

Polar covalent bonds connect two atoms with differing electronegativities, leaving one atom with a partial positive charge ...

Valence Bond Theory

Overview of Valence Bond Theory

Valence bond theory describes a covalent bond as the overlap of half-filled atomic orbitals (each containing a single ...

Hybridization of Atomic Orbitals I

The mathematical expression known as the wave function, &#x3C8;, contains information about each orbital and the wavelike properties of electrons in an ...

Hybridization of Atomic Orbitals II

sp3d and sp3d&nbsp;2 Hybridization

To describe the five bonding orbitals in a trigonal bipyramidal arrangement, we must use five of the valence shell ...

Molecular Orbital Theory I

Overview of Molecular Orbital Theory

Molecular orbital theory describes the distribution of electrons in molecules in the same way as the distribution of ...

Molecular Orbital Theory II

Molecular Orbital Energy Diagrams

The relative energy levels of atomic and molecular orbitals are typically shown in a molecular orbital diagram. For a ...

Molecular Orbital (MO) Theory

Source: Tamara M. Powers, Department of Chemistry, Texas A&#38;M University
This protocol serves as a guide in the synthesis of two metal complexes ...

Intermolecular vs Intramolecular Forces

Intermolecular forces (IMF) are electrostatic attractions arising from charge-charge interactions between molecules. The strength of the intermolecular ...

Intermolecular Forces

Atoms and molecules interact through bonds (or forces): intramolecular and intermolecular. The forces are electrostatic as they arise from interactions ...

Molecular and Ionic 
Solids

Crystalline solids are divided into four types: molecular, ionic, metallic, and covalent network based on the type of constituent units and their ...

comparing-intermolecular-forces-melting-point-boiling-point

Comparing Intermolecular Forces: Melting Point, Boiling Point, and Miscibility

Intermolecular forces are attractive forces that exist between molecules. They dictate several bulk properties, such as melting points, boiling points, ...

Plan and conduct an investigation to gather evidence to compare the structure of substances at the bulk scale to infer the strength of electrical forces between particles.

HS-PS1-3.

Radioactivity and Nuclear Equations

Nuclear chemistry is the study of reactions that involve changes in nuclear structure. The nucleus of an atom is composed of protons and, except for ...

Types of Radioactivity

The most common types of radioactivity are &#945; decay, &#946; decay, &#947; decay, neutron emission, and electron capture.
Alpha (&#945;) decay is the ...

Nuclear Stability

Protons and neutrons, collectively called nucleons, are packed together tightly in a nucleus. With a radius of about 10&#8722;15 meters, a nucleus is ...

Nuclear Binding Energy

The difference between the calculated and experimentally measured masses is known as the mass defect of the atom. In the case of helium-4, the mass defect ...

Radioactive Decay and Radiometric Dating

Radioactivity is a spontaneous disintegration of an unstable nuclide and is a random process, as all the nuclei in the sample do not decay simultaneously. ...

Nuclear Fission

Many heavier elements with smaller binding energies per nucleon can decompose into more stable elements that have intermediate mass numbers and larger ...

Nuclear Power

Controlled nuclear fission reactions are used to generate electricity. Any nuclear reactor that produces power via the fission of uranium or plutonium by ...

Nuclear Fusion

The process of converting very light nuclei into heavier nuclei is also accompanied by the conversion of mass into large amounts of energy, a process ...

Nuclear Transmutation

Nuclear transmutation is the conversion of one nuclide into another. It can occur by the radioactive decay of a nucleus, or the reaction of a nucleus with ...

Biological Effects of Radiation

All radioactive nuclides emit high-energy particles or electromagnetic waves. When this radiation encounters living cells, it can cause heating, break ...

determining-rate-laws-and-the-order-of-reaction

Determining Rate Laws and the Order of Reaction

Source: Laboratory of Dr. Neal Abrams &#8212; SUNY College of Environmental Science and Forestry
All chemical reactions have a specific rate defining the ...

Develop models to illustrate the changes in the composition of the nucleus of the atom and the energy released during the processes of fission, fusion, and radioactive decay.

HS-PS1-8.

Properties of Transition Metals

Transition metals are defined as those elements that have partially filled d orbitals. As shown in Figure 1, the d-block elements in groups 3&#8211;12 are ...

Coordination Compounds and Nomenclature

In most main group element compounds, the valence electrons of the isolated atoms combine to form chemical bonds that satisfy the octet rule. For ...

Communicate scientific and technical information about why the particulate-level structure is important in the functioning of designed materials.

HS-PS2-6.

Moisture-Free Setup for Organic Reactions

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