Trabajo Práctico Nº3 – Aldehídos y Cetonas

 A-Reacciones generales para aldehidos y cetonas

i-Reacción con fenilhidrazina

Los aldehidos y las cetonas reaccionan con fenilhidrazina (así como con sustancias que contienen el grupo amino), produciéndose una condensación que genera compuestos coloreados, y eliminación de agua.

Pueden observarse las soluciones coloreadas de las Fenilhidrazonas del formaldehído (metanal) y la acetona  (propanona)

Pueden observarse las soluciones coloreadas de las Fenilhidrazonas del formaldehído (metanal) y la acetona (propanona)

 

ii-Reacción con bisulfito de sodio

Se trata de una adición sobre el grupo carbonilo. La mayoría de los aldehidos , metil alquil cetonas y cetonas cíclicas reaccionan fácilmente con NaHSO3 en solución saturada, para formar compuestos de adición (aldehido–bisulfito o cetona-bisulfito):

Se observa en el fondo del tubo el compuesto de adición acetona-bisulfito

Se observa en el fondo del tubo el compuesto de adición acetona-bisulfito

 

iii-Reacción halofórmica

Involucra a los grupos metilo que estén directamente unidos a un carbonilo. Así la dan los CH3-C(O)- , las CH2X-C(O)- , CHX2-C(O)-, CX3-C(O)-, y las sustancias que pueden generar una cetona de los tipos antes mencionados. Se produce por una trihalogenación sobre el mismo átomo de carbono, y posteriormente la escisión del enlace CX3-C(O), por acción de una base:

 

Formación de iodoformo a partir de propanona

Formación de iodoformo a partir de propanona

B-Reacciones de diferenciación entre aldehídos y cetonas

i-Reactivo de Tollens

            Es una solución amoniacal de AgNO3, que contiene el ión complejo Ag(NH3)2+; el que es reducido por los aldehidos a Ag°, la que se deposita como un espejo en las paredes del tubo de ensayo.

Ensayo de Tollens para formaldehído y propanona. Puede verse claramente el espejo de plata que forma la reacción con el aldehído.

Ensayo de Tollens para formaldehído y propanona. Puede verse claramente el espejo de plata que forma la reacción con el aldehído.

para el caso de la cetona, puede observarse que la reacción no ocurre.

ii-Reactivo de Fehling

El reactivo de Fehling, resulta al mezclar una solución de CuSO4 con una solución alcalina de tartrato de sodio y potasio, formándose un complejo del ión Cu++ de color azul intenso

Los reactivos precursores del reactivo de Fehling

Los reactivos precursores del reactivo de Fehling

Color azul del complejo de cobre del reactivo de Fehling

Color azul del complejo de cobre del reactivo de Fehling

Ese complejo es el que que oxida a los aldehidos, reduciéndose a Cu2O de color rojo ladrillo, mientras que las cetonas no reaccionan.

 

El reactivo de Fehling mezclado con metanal y propanona

Mezcla inicial del reactivo de Fehling con metanal y propanona

Puede observarse la formación del ózxido cuproso en el caso del aldehído

Puede observarse la formación del óxido cuproso en el caso del aldehído

 

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz

Trabajo Práctico de Laboratorio Nº1 – Hidrocarburos

Halogenación:

Cuando el halógeno es bromo(su solución es color naranja), al agregar una gota de su solución sobre una sustancia insaturada (con dobles o triples enlaces) se percibe la reacción por la decoloración del reactivo debido a que los compuestos clorados y bromados suelen ser incoloros o coloreados de amarillo pálido.

 

El bromo resulta decolorado solamente por los alquenos y los alquinos

El bromo resulta decolorado solamente por los alquenos y los alquinos

Para el caso de los alcanos la decoloración ocurre solo cuando la mezcla con el bromo se coloca bajo la presencia de luz de gran intensidad (como la solar):

 

La luz favorece la reacción con el bromo por parte de los alcanos. Los hidrocarburos aromáticos tampoco reaccionan en este caso.

La luz favorece la reacción con el bromo por parte de los alcanos. Los hidrocarburos aromáticos tampoco reaccionan en este caso.

En el caso de los hidrocarburos aromáticos se observa que en esas condiciones no reaccionan frente al bromo, permaneciendo el color naranja.

 Oxidación:

Los alquenos y alquinos también son sensibles a reactivos oxidantes moderados, como por ejemplo una solución acuosa de permanganato de potasio (KMnO4):

Al llevar a cabo la reacción  los alquenos y los alquinos son oxidados a dialcoholes (dioles), reduciéndose el permanganato a dióxido de manganeso, un sólido de color marrón.

 

Puede observarse la oxidación selectiva de alquenos y alquinos.

Puede observarse la oxidación selectiva de alquenos y alquinos.

Tanto para el caso de los alcanos como los hidrocarburos aromáticos puede verse que la reacción no ocurre.

Reacción frente a sales de cobre (I) y plata en medio amoniacal:

Los alquinos terminales presentan un átomo de hidrógeno que resulta  débilmente ácido, lo suficiente como para formar sales metálicas insolubles en agua, por ejemplo sales de Cu (I) , Hg (II), o  Ag(I), en presencia de amoníaco:

 

Reacción exclusiva de alquinos terminales frente a cloruro cuproso amoniacal

Reacción exclusiva de alquinos terminales frente a cloruro cuproso amoniacal

Puede verse que solamente los alquinos terminales reaccionan frente al nitrato de plata amoniacal

Puede verse que solamente los alquinos terminales reaccionan frente al nitrato de plata amoniacal

El resto de los alquinos, así como los alcanos, alquenos e hidrocarburos aromáticos no dan dicha reacción.

 Nota: Las muestras de hidrocarburos utilizadas en el laboratorio fueron líquidas en todos los casos con excepción del alquino usado, el acetileno, el cual se generó en el momento de realizar los ensayos a partir de la reacción entre carburo de calcio y agua:

 

Equipo de obtención de acetileno a partir de carburo de calcio y agua

Equipo de obtención de acetileno a partir de carburo de calcio y agua

 

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz

Trabajo Práctico de Laboratorio Nº1 – Haluros de Alquilo

Ensayo de Beilstein:

Consiste en calentar a la llama oxidante de un mechero un alambre de cobre (prevamiente oxidado por calentamiento al rojo, también en la llama oxidante), impregnado con la sustancia problema, que puede estar en solución relativamente concentrada en un solvente no halogenado; o bien estar sólida, o líquida, sin disolver. Si la llama toma color verde o verde azulado, indica probable presencia de halógeno en la muestra.

Llama verde que indica la presencia de halógenos en la solución

La llama verde indica la probable presencia de  halógenos en la muestra ensayada.

Reacción con nitrato de plata:

Los distintos tipos de compuestos halogenados presentan diferente reactividad frente al AgNO3 en solución alcohólica, resultando, para los haluros de alquilo, la formación de un precipitado (sólido) blanco si el halógeno es Cl, o amarillo claro si es Br o I, del respectivo halogenuro de plata; Los haluros aromáticos , que tienen un enlace C–Cl más fuerte y no pueden experimentar reacciones SN2 ni SN1, no experimentan la reacción.

Se evidencia la presencia del halógeno en el compuesto alifático (izq.)

Se evidencia la presencia del halógeno en el compuesto alifático (izq.)

 

 

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz

Trabajo Práctico de Laboratorio Nº2 – Aminas

Caracter básico:

Las aminas tienen carácter básico debido a la presencia de un par de electrones no compartidos sobre el nitrógeno; por esa razón reaccionan frente a los ácidos, dando lugar a la formación de las sales de amonio correspondientes. Por otra partePor otra parte, aunque son ácidos muy débiles debido al enlace N–H (como ácidos son aun más débiles que el agua),  no son capaces de reaccionar frente a una base moderada como el hidróxido de sodio en solución:

Demostración del comportamiento como base de la anilina: reacciona frente a un ácido pero no ante un hidróxido.

Demostración de la basicidad de la anilina: reacciona fácilmente  frente a un ácido pero no reacciona con un hidróxido.

Reacción con sales cúpricas:

Las aminas forman complejos coloreados frente a sales de cobre (II) como el sulfato cúprico:

 

las aminas forman frente al cobre (II) complejos con colores verde-azulados

las aminas forman frente al cobre (II) complejos con colores verde-azulados

 

Reacción con ácido nitroso:

La reacción de las aminas con el ácido nitroso (formado a partir de nitrito de sodio y un ácido fuerte) permite una diferenciación entre clases de aminas, pues las aminas aminas primarias forman un alcohol (o un fenol), con desprendimiento de nitrógeno gasesoso. Ni las secundarias ni las terciarias producen desprendimiento de un gas.

Puede observarse el burbujeo del gas nitrógeno generado en la reacción

Puede observarse el burbujeo del gas nitrógeno generado en la reacción; luego, se trata de una amina primaria.

Para el caso de las aminas aromáticas como la anilina, si la reacción con HNO2se produce en medio fuertemente ácido y en frío, se forma una sal de diazonio estable a bajas temperaturas:

Solución que contiene la sal de diazonio de la anilina     Solución que contiene la sal de diazonio de la anilina

Solución que contiene la sal de diazonio de la anilina

La presencia de la sal de diazonio puede revelarse con el agregado de fenol o de un naftol. Ocurre una reacción de acoplamiento azoico, formándose un colorante azoico:

Puede verse el color intenso del colorante obtenido a partir de la sal de diazonio de la anilina y fenol.

Puede verse el color intenso del colorante azoico obtenido a partir de la sal de diazonio de la anilina y fenol.

El calentamiento de la solución de diazonio favorece su descomposición, liberando nitrógeno gaseoso:

Puede verse el burbujeo del nitrogeno generado al calentar la solución Puede verse el burbujeo del nitrogeno generado al calentar la solución

Puede verse el burbujeo del nitrogeno generado al calentar la solución

 

 

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz

Trabajo Práctico de Laboratorio Nº2 – Fenoles

Caracter ácido:

El fenol es un sólido parcialmente soluble en agua:

Puede verse el fenol en el fondo del tubo, sin disolverse en el agua

Puede verse el exceso de fenol en el fondo del tubo, que no logra disolverse en el agua

El átomo de hidrógeno de la función fenol  es débilmente ácido y ésta propiedad puede ponerse en evidencia frente a soluciones diluidas de hidróxido de sodio, pues los fenoles se salifican, formándose los fenóxidos de sodio que resultan solubles en agua:

El agregado de hidróxido de sodio produce un producto soluble en agua

El agregado de hidróxido de sodio al tubo de ensayo anterior produce una sal soluble en agua

Una forma de verificar que se había formado el fenóxido es realizar la posterior acidificación de la solución, con lo cual se produce la reaparición del fenol insoluble:

La acidificación vuelve a producir el fenol sólido insoluble

La acidificación vuelve a producir el fenol insoluble

Reacción con cloruro férrico:

Los fenoles (y también los enoles), en solución acuosa forman complejos con el ión Fe+3, que poseen colores intensos (entre violeta y verde):

Complejo color violeta oscuro entre el fenol y el hierro (III)

Complejo color violeta oscuro entre el fenol y el hierro (III)

 

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz

Trabajo Práctico de Laboratorio Nº2 – Alcoholes

Oxidación:

Los alcoholes primarios, frente al dicromato de potasio en solución ácida, generan aldehidos, que son rápidamente oxidados a ácidos carboxílicos:

El color de la mezcla inicial es el naranja del dicromato de potasio

El color de la mezcla inicial es el naranja del dicromato de potasio

Se observa la reacción mediante el cambio de color debido a la reducción del cromo (VII) de color naranja a cromo (III), que posee color verde.

La reacción se pone en evidencia con el color verde del cromo (III) formado en la reacción

La reacción se pone en evidencia con el color verde del cromo (III) formado en la reacción

 

Reacción frente al sodio metálico:

Un alcohol es un ácido levemente más débil aún que el agua, pero posee acidez suficiente como para que en la solución exista una muy pequeña concentración de ion H+ que, dados los potenciales de oxidación de los pares H0 ⇌ H+ + e  y  Na0 ⇌Na+ + e , reaccionarán con el sodio. Los alcoholes (igual que el agua) reaccionan con un metal alcalino como el sodio, generando el hidrógeno gaseoso (hidrógeno molecular) por reducción y formando el correspondiente alcóxido de sodio, sal cuyo anión (alcóxido) es una base algo más fuerte que el oxhidrilo:

La reacción del sodio con etanol produce el burbujeo de hidrógeno

La reacción del sodio con etanol produce el burbujeo de hidrógeno molecular, gaseoso

La presencia de una base relativamente fuerte en la solución resultante (el alcóxido) puede verificarse con el agregado de un indicador acido-base como la fenolftaleína:

El color rosa frente a la fenolftaleína indica un medio alcalino fuerte

El color magenta debido a la fenolftaleína indica una solución fuertemente alcalina

Deshidratación de alcoholes:

La eliminación de una molécula de agua a partir de un alcohol en presencia de  ácido sulfúrico concentrado produce, como resultado la formación de un alqueno. Para poder observar el desarrollo de esa reacción, dado que ni los reactivos ni los productos no poseen color, la misma se lleva a cabo en presencia de bromo (color naranja), el cual rapidamente reacciona con los alquenos que se forman, decolorándose debido a la adición a éstos.

Inicialmente se decolora el bromo debido a la deshidratación del alcohol terciario

Inicialmente se decolora el bromo debido a la fácil deshidratación del alcohol terciario, que involucra como intermediario un ión carbonio terciario, relativamente estable

En segundo lugar reacciona de igual forma el alcohol secundario

En segundo lugar reacciona de igual forma el alcohol secundario

El alcohol primario es el que tarda más tiempo en deshidratarse y decolorar el bromo.

El alcohol primario es el que tarda más tiempo en deshidratarse y decolorar el bromo.

De esta forma puede diferenciarse entre los diferentes tipos de alcohol en base a la velocidad a la que se deshidratan.

 

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz

 

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