CORE PRACTICAL 6
Chlorination of 2-Methylpropan-2-ol with Concentrated Hydrochloric Acid
Aim
To prepare a tertiary halogenoalkane by reacting 2-methylpropan-2-ol with concentrated hydrochloric acid and to observe the reaction characteristics.
বাংলায় ব্যাখ্যা
এই প্র্যাকটিক্যালের উদ্দেশ্য হলো 2-মিথাইলপ্রোপান-2-অলকে কনসেনট্রেটেড হাইড্রোক্লোরিক এসিডের সাথে বিক্রিয়া করিয়ে একটি তৃতীয়িক (tertiary) হ্যালোজেনোঅ্যালকেন তৈরি করা।
Principle
Tertiary alcohols react rapidly with concentrated hydrochloric acid via an SN1 mechanism. The –OH group is substituted by a chloride ion to form a halogenoalkane.
বাংলায় ব্যাখ্যা
তৃতীয়িক অ্যালকোহল খুব দ্রুত SN1 মেকানিজমে বিক্রিয়া করে। এখানে –OH গ্রুপটি বাদ গিয়ে তার জায়গায় Cl⁻ আয়ন যুক্ত হয়।
Method (Overview)
- Measure a small volume of 2-methylpropan-2-ol into a test tube.
- Add concentrated hydrochloric acid.
- Stopper the test tube and shake gently.
- Allow the mixture to stand.
- Observe formation of two layers.
বাংলায় ব্যাখ্যা
অ্যালকোহলের সাথে কনসেনট্রেটেড HCl যোগ করার পর কিছু সময় রাখলে দুটি স্তর দেখা যায়, যা বিক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার প্রমাণ।
Equation
Observation
A cloudy mixture forms initially, followed by separation into two clear layers. The upper layer is the halogenoalkane product.
বাংলায় ব্যাখ্যা
শুরুতে মিশ্রণটি ঘোলা হয়, পরে দুটি পরিষ্কার স্তরে ভাগ হয়ে যায়। উপরের স্তরটি হলো উৎপন্ন হ্যালোজেনোঅ্যালকেন।
Mechanism
The reaction follows an SN1 mechanism involving:
- Protonation of the –OH group.
- Formation of a stable tertiary carbocation.
- Nucleophilic attack by Cl−.
বাংলায় ব্যাখ্যা
প্রথমে –OH গ্রুপ প্রোটোনেট হয়, এরপর একটি স্থিতিশীল তৃতীয়িক কার্বোকেশন তৈরি হয়, এবং শেষে Cl⁻ আক্রমণ করে।
Sources of Error
- Incomplete reaction if not mixed properly.
- Loss of product during transfer.
- Contamination with water.
বাংলায় ব্যাখ্যা
ভালোভাবে না নাড়ালে বিক্রিয়া অসম্পূর্ণ হতে পারে এবং পানির সংস্পর্শে এলে ফলাফল প্রভাবিত হতে পারে।
Safety
- Use concentrated hydrochloric acid with care.
- Work in a fume cupboard if possible.
- Wear gloves and eye protection.
Exam-Style Questions
Q1. Why does 2-methylpropan-2-ol react quickly with concentrated HCl?
Answer
It forms a stable tertiary carbocation, allowing the reaction to proceed rapidly via an SN1 mechanism.
Q2. Why are two layers observed after the reaction?
Answer
The halogenoalkane product is insoluble in water, so it forms a separate layer.
Q3. State one advantage of using concentrated HCl in this reaction.
Answer
Concentrated HCl provides a high concentration of Cl⁻ ions, increasing the reaction rate.