UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUIMICA E ING. QUIMICADEPARTAMENTO ACADEMICO DE ORGANICA

LABORATORIO DE ORGANICA II

TEMACOMPUESTOS CARBONILICOS Y GRUPOS CARBOXILICOS

PROFESOROLGA CHUMPITAZ RIVERA

ALUMNOSJHONNY CCOCHACHI VACASJUAN JOSE CORDOVA QUISPE.JESUS ROSALES QUISPE

FECHA DE REALIZADO 15-04-15

FECHA DE ENTREGA 22-04-15

CIUDAD UNIVERSITARIA

RESUMEN

En esta presenta practica hemos analizado las propiedades de los aldehdos y cetonas, para poder diferenciarlos e identificarlos.Analizando su solubilidad frente a diferentes solventes (agua, etanol y ter). As como tambin su reaccin frente a diferentes pruebas para ver si es que se reducen (Solucin de Fehling), si se oxidan (reaccin de Tollens).Esta prctica es una parte introductoria para tener en cuenta ms adelante cuando trabajemos con estos grupos carbonilos.Tambin observamos la presencia de cidos Carboxlicos.

NDICE

PAGINA I. Introduccin ...4.

II. Parte terica 5-7.

III. Detalles experimentales .........8-12.

IV. Resultados y discusin de resultados 13-17.

V. Conclusiones 18.

VI. Recomendaciones 19.

VII. Bibliografa .20.

I. INTRODUCCIN

El grupo carbonilo en aldehdos y cetonas reacciona con derivados del amoniaco produciendo compuestos slidos de punto de fusin definido. El punto de fusin de los derivados de aldehdos y cetonas permite caracterizarlos cualitativamente.El grupo carbonilo de aldehdos se oxida fcilmente y el de cetonas no se oxida.Las -hidroxicetonas, as como los azcares reductores, reaccionan de manera semejante a los aldehdos.Las metil-cetonas, los metil-alcoholes y el acetaldehdo dan una reaccin positiva en la prueba del haloformo.

Identificar el grupo carbonilo de aldehdos y cetonas. Distinguir entre un aldehdo y una cetona por medio de reacciones caractersticas y fciles de llevarse a cabo en el laboratorio.

II. PARTE TEORICA

El grupo carbonilo

El grupo carbonilo est constituido por un carbono unido a oxgeno mediante doble enlace. Las otras valencias del carbono (S1y S2) estn saturadas por alquilos, arilos o hidrgeno.

Esta definicin no incluye otros grupos que, an teniendo la asociacin C=O, sta forma parte de una funcin ms amplia, como:

Ya que presentan un comportamiento qumico distinto.

Dependiendo de la naturaleza de los dos sustituyentes S1y S2pueden ser: aldehdos (S1= R o H, S2= H) y cetonas (S1= R, S2= R o R).

Los aldehdos y las cetonas son tipos de compuestos ntimamente relacionados, los cuales tienen respectivamente la formula generalEl grupo carbonilo es caracterstico de aldehdos y cetonas, y muchas de las propiedades qumicas de estas sustancias son consecuencia de las propiedades electrnicas de este grupo.

El grupo carbonilo es caracterstico de aldehdos y cetonas, y muchas de las propiedades qumicas de estas sustancias son consecuencia de las propiedades electrnicas de este grupo.Este grupo carbonilo polarizado debido a la resonancia de la molcula presenta reacciones de adicin, en que las bases (de Lewis) tendern a adicionarse al tomo deC y los cidos (de Lewis) al tomo de oxgeno del grupo carbonilo.Indirectamente, el grupo carbonilo tambin es responsable de la actividad del tomo de hidrgeno , porque el efecto inductivo entre el grupo carbonilo y un carbono incrementa la reactividad de un tomo de hidrogeno alfa.Aunque el tomo de C del carbonilo retiene la mayor parte de la carga positiva el tomo de carbono alfa tiene una carga positiva de suficiente magnitud para hacer a los hidrgenos ligeramente cidos.- El grupo carbonilo de aldehdos y cetonas puede reaccionar con 2,4-dinitrofenilhidrazina formando 2,4-dinitrofenilhidrazonas que son slidos insolubles. El precipitado al principio puede ser aceitoso y al reposar se vuelve cristalino aunque un gran nmero de cetonas dan dinitrofenilhidrazonas que son solubles. La dificultad que presenta este ensayo es que ciertos derivados de alcohol alilico pueden ser oxidados por el reactivo a aldehdos o cetonas dando un test positivo.- Al halogenar aldehdos y cetonas se puede llegar a :R-CO-CH3Si esta sustancia se trata con solucin de NaOH se obtiene:RCOCX3 + NaOH -RCOO- Na+ + HCX3El HCX3 se llama haloformo.Este ensayo se utiliza como test para reconocer la presencia de grupos -COCH3 y el yodoformo (HCI3) producido es un slido amarillo.Tambin da reaccin positiva el etanol, que es oxidado a acetaldehdo. Lo mismo ocurre con los alcoholes secundarios que tengan estructura CH3CHOH-R ya que por oxidacin dan origen a metilcetonas.- La oxidacin de los aldehdos a cidos carboxlicos se efecta muy fcilmente en una solucin alcalina. Tres de estos reactivos alcalinos, el de Tollens, la solucin de Felling y la solucin de Benedict que son agentes oxidantes moderados, oxidan los aldehdos al mismo tiempo que ellos se reducen.

En el prctico se trabaja con el reactivo de Tollens. El reactivo de Tollens se prepara por la adicin de NH3 a una solucin de AgNO3 hasta que el precipitado formado inicialmente se re disuelveLa reaccin conocida como la prueba del espejo de plata necesita un mximo de limpieza.

RCHO + 2Ag(NH3)2OH -RCOO- NH4+ + 2Ag + H2O +NH3

La solucin de Fehling consiste en dos partes:a) Una solucin de sulfato cprico yb) Una solucin de hidrxido de sodio y tartrato de sodio y potasio.Al mezclar cantidades iguales de estas dos soluciones , se forma un complejo soluble de tartrato de cprico de color azul oscuro impidiendo as que los iones cpricos precipiten a la forma de Cu(OH)2. el ion Cu2+ oxida al aldehdo a acido en su forma de sal a y a su vez es reducido a Cu+ precipitando como Cu2O rojo.RCHO + 2Cu2+ + 5OH- RCOO- + Cu2O +3H2OLas soluciones de Tollens, Fehling y Benedict sirven para distinguir los aldehdos de las cetonas, porque etas ltimas no reaccionan. Puede adems indicarse que la reduccin de las soluciones de Tollens, Fehling o Benedict tambin permite diferenciar un aldehdo de un alcohol. Aunque los alcoholes pueden oxidarse por agentes oxidantes fuertes, no son atacados por estos reactivos moderados.

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

PROPIEDADES FSICAS DE CETONAS Y ALDEHDOS:

Caractersticas organolpticas: Color (temp. Amb)Olor

acetaldehdoincoloroAfrutado

benzaldehdoamarillo-incoloroAlmendras

Acetona incoloroCaracterstico

Solubilidad:aguaetanolter

formaldehidonono no

benzaldehdoNosi si

acetonasisi si

En general: Forman puentes de hidrogeno con el agua Los aldehdos y cetonas de bajo peso molecular son mas solubles en agua que en solventes no polares. Sus puntos de ebullicin son menores que el de los alcoholes y aminas.

1. Reduccin de la solucin de felhing.

Colocar 1ml en proporcin 1:1 de las soluciones de felhing A (solucin de sulfato de cobre y felhing B (solucin alcalina de trtaro doble de sodio y potasio) en un tubo de ensayo. Adicionar 1ml de muestra a estudiar y ebullir la solucin cuidadosamente.

formaldehido benzaldehdo y acetona, en ese orden.

2. Reaccin de tollens:

Colocar e un tubo de ensayo 1ml de la muestra, se aade 1ml del reactivo de tollens (nitrato de plata amoniacal). Un espejo de plata se depositara en las paredes del tubo de ensayo. Si esto no ocurriera, calentar el tubo en bao mara.

3. Reaccin con la 2,4-dinitrofenilhidrazina Disolver 0.5ml de la muestra en 1ml de etanol y agregar gota a gota el 2.4-DFH. Si no se forma un precipitado de inmediato se aade ms gotas del reactivo y se espera 15 minutos.

Ambos se identifican por la formacin de 2,4-dinitrofenilhidrazonas por reaccin con 2,4-fenilhidrazina, obtenindose un precipitado. Si el producto cristalino es amarillo, esto es Indicacin de un compuesto carbonlico saturado, si se obtiene un precipitado naranja indica la presencia de un sistema , - insaturado y un precipitado rojo es indicativo de una cetona o un aldehdo aromtico.

4. Reaccin con permanganato de potasio al 1%

A un tubo que contiene 1ml del reactivo al 1% se le agrega 3 gotas de acido sulfrico concentrado Agregar 5 gotas de muestra. Comparar los resultados con las otras muestras.

5. Reaccin del haloformo

Agregar 0.5ml de acetona a 1ml de una solucin de NaOH al 5% Agregar una solucin de lugol hasta que se torne amarilla Agitar y calentar en bao mara durante 5 minutos. qu compuesto se forma? solucin algo amarilla despus de agregar lugol:

6. cidos carboxlicos

A. Reaccin con bicarbonato de sodio

Colocar en un tubo de ensayo 1ml de acido actico y se aade 1ml o 0.1 g de bicarbonato de sodio. Calentar y anotar las observaciones.

IV. RESULTADOS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

Con el reactivo de Felhing:

Con acetaldehdo

El reactivo de felhing permite determinar la presencia de aldehdos en una muestra desconocida, es una muestra de color azul que en reaccin con los grupos aldehdos da como resultado positivo y se observa un precipitado de color rojo ladrillo de oxido cuproso. Con benzaldehdo .

Con acetona

No hay reaccin

Con el reactivo de Tollens:El reactivo se prepara por adicin de hidrxido de amonio a una solucin de nitrato de plata, hasta que el precipitado formado se disuelva. La plata y el hidrxido de amonio forman un complejo (Ag(NH3)2OH, plata di amino), que reacciona con el aldehdo, formando un precipitado en forma de espejo(Ag). CH3CHO + 2Ag(NH3)OH 2Ag + CH3COONH4 + H2O + 3NH3 C6H5CHO + 2Ag(NH3)OH 2Ag + CH3COONH4 + H2O + 3NH3 CH3COCH3 + 2Ag(NH3)OH 2Ag + CH3COONH4 + H2O + 3NH3Con el 2,4-Dinitrofenilhidrazina: formaldehido

Al reaccionar la Dinitrofenilhidrazina con el formaldehdo forma un precipitado de color amarillo el cual es el el cual le da la misma coloracin amarillo a la solucin. La cantidad de precipitado que se forma es mnima.

COLOR: AMARILLO - PARDO

Benzaldehido

En comparacin con el caso anterior al reaccionar el benzaldehdo con la Dinitrofenilhidrazina la cantidad de precipitado de que se forma es notablemente mayor.

COLOR: NARANJA CLARO

Acetona

En comparacin con los casos anteriores al reaccionar la cetona con la Dinitrofenilhidrazina la cantidad de precipitado de que se forma es mayor en comparacin al primer caso en la reaccin con el Acetaldehdo pero un poco menor en comparacin con el segundo caso es decir comparado con la reaccin con el benzaldehdo

COLOR: NARANJA OSCURO

Con el permanganato de potasio al 1%:

Los aldehdos oxidan fcilmente y seconvierten en el cido carboxlico respectivo, en contraste con las cetonas que son difcilesde oxidar.

Para el formaldehdo: Al reaccionar, se observa que la solucin inicial de KMnO4 (color violeta intenso) cambio (se volvi incoloro), adems la formacin de un pequeo precipitado marrusco en la parte superior del tubo de ensayo, que es el MnO2; adems la cantidad es en comparacin a los otras muestras, en mayor cantidad. Nos damos cuenta de la reduccin del Mn: Mn7+ a Mn+4.

REDUCCION:

Para el benzaldehdo:

Se observo un cambio de color, en la parte superior del tubo es amarillo y en la parte inferior del tubo es blanco. La reaccin ocurre lentamente, esto es probablemente debido al impedimento estrico y la deslocalizacin del anillo bencnico.

Acetona

La coloracin inicial no ha variado, lo que indica que el Mn no se ha reducido, es decir el aldehdo no se a oxidado, corroborando lo dicho inicialmente en la reaccin de Tollens: La no oxidacin de la acetonas.

Corroboramos lo anteriormente escrito, que, al igual que el reactivo de Tollens, se verifica que los aldehdos se oxidan, mientras que las cetonas no se oxidan a TEMPERATURA AMBIENTE.

Con el Haloformo:Al agregar Lugol, se observa que la solucin toma una coloracin amarilla. Luego de agregar NaOH, se observa que la acetona reacciona por completo con el Hidrxido de Sodio , sin embargo no se observa ningn precipitado.Al calentar el tubo de ensayo en un bao de agua caliente, aproximadamente 3 min, se observa un pequeo precipitado amarillento, teniendo este un poca ms de color que la misma solucin. El compuesto formado es el IODOFORMO o Triiodometano.

Color: Amarillo Plido

Con el Bicarbonato de sodio:Los cidos carboxlicos reaccionan conbasespara formarsales. En estas sales el hidrgeno del grupo OH se reemplaza con el ion de un metal, por ejemplo Na+. De esta forma, el cido actico reacciona con bicarbonato de sodio para dar acetato de sodio, dixido de carbono y agua.

Color: Incoloro

V. CONCLUSIONES

Por medio de esta prctica, logramos aplicar y conocer tcnicas para poder identificar aldehdos y cetonas; desde como identificar la presencia de su grupo carbonilo, hasta diferenciar los aldehdos de las cetonas. Esto es til para cuando se tenga una solucin con un compuesto desconocido, con el cual se puede determinar cul es el grupo funcional que tenemos, y ya despus con pruebas posteriores o su espectro as poder determinar cul es nuestro compuesto en la prctica. Adems con estos mtodos es fcil determinar la presencia de estos compuestos de manera cualitativa, lo que nos hace ms fciles lograr saber cul grupo funcional es el que contenemos.

Algunos reactivos son ms selectivos, esto se comprueba al analizar los aldehdos y cetonas con los reactivos de fehling, tollens donde estos reactivos fcilmente se reducen por los aldehdos a diferencia de las cetonas donde las reacciones no se realizan.El permanganato de sodio es un agente oxidante tan fuerte que oxida tanto a los aldehdos, cetonas e inclusive a los aldehdos aromticos.Con el 2,4- DNF se puede marcar la diferencia entre los tres (aldehdos, cetonas y aldehdos cclicos) debido a la cantidad de este reactivo que necesitan para precipitar y dar como resultado las hidrazonas respectivas.

VI. RECOMENDACIONES

Tener en cuenta antes de realizar la prctica que al hacer la parte de la solucin de Tollens al formarse el anillo se plata se tendr que descartar un tubo de ensayo por lo tanto se recomienda realizar este paso al ltimo, despus de haber utilizado con los dems procedimientos el tubo de ensayo Realizar los trabajos en la campana ya que son muy contaminantes. Debido a que los compuestos del grupo carbonilo presentan un punto de fusin, por debajo de sus alcoholes de su mismo peso molecular fcilmente se volatilizan, as que su manejo como reactivo para muestra de estudio debe ser rpido. Cabe recordar que estos son ensayos cualitativos as que el uso de los reactivos a analizar debe controlarse y usar la menor cantidad posible, evitando la doble repeticin.

VII. BIBLIOGRAFA

Ege Seyhan. Qumica Orgnica. Estructura y Reactividad. Tomo I. Editorial Revert, S.A. (1997). McMurry, J. Qumica Orgnica. Grupo Editorial Iberoamerica (1993). Prumo Yfera, J. Qumica Orgnica Bsica y Aplicada. Tomo I. Editorial Revert, S.A. (1994). Wade, L.G. Qumica Orgnica. 2 Edicin. Editorial Prentice-Hall (1993).

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