1. PRACTICA NO. 3 ALDEHDOS, CETONAS Y CARBOHIDRATOS TUTOR: FREY JARAMILLO HERNNDEZ ALUMNOS: LUIS MIGUEL RIVERA PERAFAN FABIAN GUARNIZO JHON FREDY CAN UNAD QUIMICA ORGANICA

2. ALDEHIDOS, CETONAS Y CARBOHIDRATOS Esta practica es para determinar la reactividad de los aldehdos, cetonas y carbohidratos, A travs de pruebas de anlisis, identificando caractersticas qumicas particulares de cada grupo de sustancias. 3. FENILHIDRAZONAS I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 1. Formacin de fenilhidrazonas (C6H5NH-NH2) ( Es un derivado del amoniaco). La 2,4-dinitrofenilhidracina (tambin conocido reactivo de Brady) es un compuesto orgnico relativamente sensible a golpes y friccin, por lo que debe tener especial cuidado con su uso y suele ser provisto mojado para disminuir el riesgo. Es una hidracina substituida y es usada generalmente como prueba cualitativa para grupos carboxilo. Puede usarse para detectar cualitativamente los grupos carbonilo de cetonas y aldehdos. El resultado es positivo cuando hay un precipitado rojo o amarillo ( dinitrofenilhidrazona). RR'C=O + C6H3(NO2)2NHNH2 C6H3(NO2)2NHNCRR' + H2O 4. I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 1. Formacin de fenilhidrazonas (C6H5NH-NH2) (Derivado del amoniaco). 1.1 Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar y mrquelo con el nombre de la misma. 1.2. Adicione 0,5mL o 0,25 g de la sustancia a analizar (en caso de ser solida aada 1mL de etanol y agite hasta formar una solucin). 1.3. Adicione a cada tubo 0,5mL de solucin de 2,4 dinitro-fenilhidracina. 1.4. Agite fuertemente, registre los tiempos de aparicin de los correspondientes precipitados hasta un tiempo de mximo 10 minutos. Igualmente registre los cambios, colores y otros aspectos que considere convenientes. 5.1. En el informe de laboratorio realice las reacciones correspondientes. 5. I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 2. Reacciones de oxidacin Permiten efectuar una diferenciacin de los aldehdos y las cetonas. Las ms conocidas son: los ensayos de Fehling, Benedict y Tollens, cada ensayo tiene un tipo diferente de fuerza reductora permitiendo diferenciar los aldehdos de las cetonas. 6. ENSAYO DE FEHLING 7. 2. Reacciones de oxidacin a. Ensayo de Fehling 2.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar y mrquelo con el nombre de la misma. 2.2. Adicione 0,5mL o 0,25 g de la sustancia a analizar. 2.3. Aada a cada tubo 0,5mL de solucin de Fehling A y 0,5mL de solucin de Fehling B 2.4. Agite suavemente, coloque los tubos en un bao de agua hirviendo, durante unos tres minutos. 2.5. Un precipitado amarillo naranja de xido cuproso es ensayo positivo. Si se ha aadido exceso de reactivo puede aparecer una coloracin verde que se toma tambin como positivo. I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 8. ENSAYO DE BENEDICT I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 2. Reacciones de oxidacin 2.2. Ensayo de Benedict El reactivo de Benedict es un nico reactivo que contiene sulfato de cobre, citrato de sodio y carbonato de sodio, por lo tanto, la prueba tambin se fundamenta en la presencia de ion cprico en medio alcalino. En esta se reduce a los aldehdos y puede usarse como prueba confirmatoria. La reaccin es semejante a la que se tiene en el ensayo de Fehling solo que el complejo orgnico es un citrato. 9. I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 2. Reacciones de oxidacin b. Ensayo de Benedict 2.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 2.2. Adicione 2mL del reactivo de Benedict 2.3. Caliente en un bao de agua hirviendo por tres minutos. 2.4. Observe los resultados y regstrelos. 10. ENSAYO DE TOLLENS 11. I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 2. Reacciones de oxidacin c. Ensayo de Tollens 2.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 2.2. Adicione 2mL del reactivo de Tollens, agite y deje reposar por 10 minutos. 2.3. Si luego de los 10 minutos, no ha ocurrido reaccin alguna, puede calentar en bao mara a 35C por cinco minutos. No olvide controlar la temperatura para que no reaccionen las cetonas. 2.4. Registre sus datos 2.5. Si aparece un precipitado negro o un espejo de plata se considera al ensayo positivo. NOTA En caso de necesitar preparar el reactivo de Tollens siga el siguiente procedimiento: En un tubo de ensayo limpio y seco mezcle 1mL de hidrxido de sodio al 5% con 5mL de nitrato de plata al 5%, agite cuidadosamente y aada gota a gota solucin de hidrxido de amonio 2N hasta disolver todo el precipitado. 12. I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 3. Deteccin de hidrgenos (alfa) - Ensayo del haloformo Si la sustancia tiene una estructura con la configuracin: CH3CO-, o la puede generar cuando reacciona con hipoyodito alcalino el ensayo ser positivo. En el ensayo del haloformo se puede obtener cloroformo, bromoformo y yodoformo. Sin embargo se prefiere el ltimo por ser un slido amarillo y con olor caracterstico. ENSAYO DEL HALOFORMO 13. I. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE ALDEHDOS Y CETONAS 3. Deteccin de hidrgenos (alfa) a). Ensayo del haloformo 3.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 3.2. Aada 5mL de dioxano y agite hasta la disolucin de la muestra. 3.3. Agregue 1mL de hidrxido de sodio al 10% y solucin de yodo yoduro de potasio hasta mantener exceso de yodo (aparece coloracin oscura). Si hay decoloracin con 2mL de la solucin, coloque el tubo en un bao de agua caliente y controle el ascenso de temperatura con un termmetro hasta 60C 3.4. Aada ms solucin de yodo yoduro hasta que se mantenga el color oscuro durante dos minutos a la temperatura indicada. 3.5. Remueva el exceso de yodo adicionando unas gotas de hidrxido de sodio al 10 % y agitando. 3.6. Llene el tubo con agua y deje en reposo por 15 minutos. Un precipitado amarillo indica la presencia de yodoformo (ensayo positivo). 14. II. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE CARBOHIDRATOS Es posible establecer una seri de reacciones (marcha analtica) para la identificacin especfica de estos biomolculas, iniciando con una reaccin general tpica que los identifica, para luego discriminarlos, determinando si son poli, di o monosacridos y diferenciando a su vez si son aldosas o cetosas y dentro de ellas si son pentosas o hexosas. 15. II. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE CARBOHIDRATOS 1. Reaccin de Molisch 1.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 1.2. Agregue cuatro gotas de reactivo de Molisch. 1.3. En otro tubo, coloque 0,5mL de cido sulfrico concentrado, incline un poco el tubo de ensayo, adicionando cuidadosamente la solucin del carbohidrato preparada anteriormente buscando que quede encima del cido sulfrico. 1.4. El desarrollo de un color prpura violeta en la interface se toma como positivo. (Utilizamos cido sulfrico concentrado para descomponer el carbohidrato a furfural o su derivado y reconocerlo con naftol en metanol ya que forma un anillo de color prpura violeta). 16. II. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE CARBOHIDRATOS 2. Reaccin de Benedict 2.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 2.2. Agregue 0,5mL de reactivo de Benedict. 2.3. Coloque el tubo en un bao de agua hirviendo durante tres minutos. 2.4. No olvide registrar los resultados obtenidos 2.5. Un precipitado oscuro es positivo para carbohidratos reductores. (El reactivo contiene citrato de cobre en medio alcalino suave, al reaccionar con los azcares reductores da un precipitado de xido cuproso). 17. II. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE CARBOHIDRATOS 3. Reaccin del Lugol 3.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 3.2. Adicione cinco gotas de la solucin de Lugol, observe los cambios que se presentan. 3.3. Si no hay color, corresponde a un monosacrido o un disacrido, si da color azul se tiene almidn. Si el color es rojo la muestra contiene nitrgeno o es una eritrodextrina3 3.4. Registre sus resultados. 18. II. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE CARBOHIDRATOS 4. Reaccin de Barfoed 4.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 4.2. Agregue 0,5mL de reactivo de Barfoed 4.3. Caliente el tubo en un bao de agua 4.4. Si se forma precipitado en dos a siete minutos, la sustancia es un monosacrido. Despus de siete minutos, el ensayo es positivo para los disacridos. (Esta prueba permite diferenciar los monosacridos de los disacridos ya que los primeros se oxidan ms fcilmente. Como es un ensayo no especfico, es necesario tener la certeza de que las sustancias analizadas corresponden a carbohidratos) 19. II. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE CARBOHIDRATOS 5. Reactivo de Bial 5.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 5.2. Agregue 0,5mL de reactivo de Bial 5.3. Caliente el tubo en un bao de agua caliente 5.4. La aparicin de un color o un precipitado verde es ensayo positivo (Esta prueba permite la identificacin de pentosas) 5.5. Registre sus resultados. 20. II. PRUEBAS PARA EL ANLISIS DE CARBOHIDRATOS 6. Reactivo de Seliwanoff 6.1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 6.2. Agregue 0,5mL de reactivo de Seliwanoff 6.3. Caliente la mezcla en un bao de agua hirviendo. 6.4. Escriba sus resultados. 6.5. El desarrollo de un color rojo en dos minutos es prueba positiva para cetosas. Pasado ese tiempo, las aldosas dan una coloracin ms dbil. (El ensayo utiliza la conversin de la cetosa a hidroximetil furfural y su condensacin con resorcinol para formar compuestos coloreados). 21. IMPORTANCIA DE DETERMINAR LA REACTIVIDAD DE LOS ALDEHDOS, CET ONAS Y CARBOHIDRATOS EN LA INGENIERA DE ALIMENTOS Los hidratos de carbono son las mas abundantes en la naturaleza, de origen sobre todo vegetal. Se les considera como elementos comunes existentes en casi todos los alimentos, tanto de forma natural, como componentes o como ingredientes artificialmente aadidos. El almidn, la lactosa y la sucrosa son carbohidratos digeribles por el ser humano, proporcionando casi el 70% de las caloras en la dieta humana. Por eso mismo el Ing. De alimentos debe conocer la reaccin de estos, en los alimentos para poder equilibrar el porcentaje que deben llevar tanto en el estado natural como cuando hay que agregarle un % para que no falte en la dieta humana. 22. PRACTICA NO. 4 SNTESIS Y PURIFICACIN DEL ACETATO DE ETILO 23. SNTESIS Y PURIFICACIN DEL ACETATO DE ETILO (etanoato de etilo). En esta prctica de laboratorio, se busca ilustrar la sntesis orgnica de un compuesto y su posterior purificacin, con el fin de determinar sus principales caractersticas y su posible grado de pureza. Otro propsito es ilustrar una tcnica de extraccin y purificacin como es la destilacin fraccionada. Se iniciar purificando el alcohol de reaccin (alcohol antisptico) el cual ser purificado mediante destilacin fraccionada. Luego se determinar su grado de pureza. Posteriormente se utilizara este producto como reactivo en la sntesis del acetato de etilo el cual tambin se purificar con una nueva destilacin fraccionada. 24. I. Principios tericos de la tcnica de destilacin fraccionada Destilacin simple La destilacin simple se utiliza cuando la mezcla de productos lquidos a destilar contiene nicamente una sustancia voltil, o bien, cuando sta contiene ms de una sustancia voltil, pero el punto de ebullicin del lquido ms voltil difiere del punto de ebullicin de los otros componentes en, al menos, 80 C. El resultado final es la destilacin de un solo producto, ya sea: -porque en la mezcla inicial slo haba un componente, o -porque en la mezcla inicial uno de los componentes era mucho ms voltil que el resto. 25. I. Principios tericos de la tcnica de destilacin fraccionada Destilacin fraccionada La destilacin fraccionada se utiliza cuando la mezcla de productos lquidos que se pretende destilar contiene sustancias voltiles de diferentes puntos de ebullicin con una diferencia entre ellos menor a 80 C. Al calentar una mezcla de lquidos de diferentes presiones de vapor, el vapor se enriquece en el componente ms voltil y esta propiedad se aprovecha para separar los diferentes compuestos lquidos mediante este tipo de destilacin. El rasgo ms caracterstico de este tipo de destilacin es que necesita una columna de fraccionamiento. La destilacin fraccionada se puede realizar a presin atmosfrica o a presin reducida. 26. I. PRINCIPIOS TERICOS DE LA TCNICA DE DESTILACIN FRACCIONADA Destilacin fraccionada La destilacin fraccionada sirve para separar una mezcla homognea compuesta por dos lquidos, con punto de ebullicin prxima. El aparato de destilacin fraccionada es formado por un baln de vidrio con fondo plano, que es calentado por una llama. En este baln la mezcla es homognea. La boca del baln permanece preso una columna de fraccionamiento con bolas de vidrio en su fondo. Por lo general. En lo ms alto de la columna de fraccionamiento est un termmetro, y en el lateral, hay una salida para un condensador. El condensador es hecho por un tubo interior que ser envuelto externamente por agua fra. Al final del condensador hay un vaso. Proceso de destilacin En el baln de vidrio se coloca la mezcla. Al ser calentada, la sustancia de menor punto de ebullicin se evaporar primero y, ms tarde, la otra sustancia se va a evaporar tambin. Sin embargo, para apoyarse en la punta de la columna de fraccionamiento, la primera sustancia se condensa de nuevo en el frasco, y la otra sustancia seguir subiendo hasta encontrar el condensador. El termmetro sirve para mantener una temperatura constante, un poco por encima del punto de ebullicin. Al final del proceso, el vaso contendr el lquido ms voltil y el baln de vidrio tendr el lquido menos voltil. 27. II. Sntesis del acetato de etilo La reaccin de un cido carboxlico con alcohol en medio cido se denomina esterificacin de Fischer y se caracteriza por presentar un equilibrio el cual necesariamente se tiene que considerar para lograr el rendimiento de la reaccin. En nuestro caso se busca producir suficiente acetato de etilo para poder obtener una cantidad adecuada que permita verificar algunas de sus propiedades. En esta prctica se usa cido actico que reacciona con exceso de alcohol etlico se utiliza como catalizador cido sulfrico a temperatura controlada mediante un bao de agua hirviendo. El producto final se recupera mediante destilacin fraccionada. 28. PARTE I. PURIFICACION DEL ETANOL 7. Luego de dicha cantidad recoja la siguiente fraccin en otro vaso de precipitados, esta corresponde a etanol posiblemente del 95%. Recoja la sustancia hasta cuando comience a variar la temperatura o cuando haya alcanzado menos de la mitad de lquido en el baln de destilacin, momento en que se debe suspender el calentamiento, cerrar la llave del agua de enfriamiento y dejar enfriar el sistema. El remanente que queda en el baln es la cola de la destilacin 8. Utilizando un picnmetro de 5mL determine la densidad de cada una de las tres mezclas obtenidas. 9. Utilizando la tabla 6 determine la concentracin aproximada que tiene en etanol, en cada fraccin. Intente efectuar una descripcin de las caractersticas que tiene cada una de esas mezclas. 10. No olvide reportar todos los res11. Deseche la cabeza y la cola de la destilacin, reservando para el siguiente experimento el cuerpo de la destilacin. 12.Desmonte el sistema una vez est fro, lave cuidadosamente el baln de destilacin. El resto del equipo no es necesario ya que cuando se efecte otra destilacin el mismo se hace auto limpieza eliminando los voltiles conforme a la nueva temperatura de destilacin. 29. Parte II Sntesis del acetato de etilo 1. En un baln de fondo redondo de 250mL, adicione 30g de cido actico glacial y 50mL de la mezcla de etanol destilada la parte I 2. Aada agitando continuamente 5mL de cido sulfrico concentrado. Agregue unos trocitos de porcelana o esferas de vidrio, coloque un refrigerante y lleve la mezcla a reflujo por 30 minutos 3. Realice el montaje para el reflujo como se muestra en la figura 8 4. Terminado el tiempo, deje enfriar el equipo y luego efecte el montaje para la destilacin fraccionada conforme lo realiz para la purificacin del etanol (figura 7) 5. Es conveniente que recoja las fracciones en Erlenmeyer pequeos, de 50 a 100mL de capacidad, adaptndoles una manguera que lleve los vapores lejos de la llama si est utilizando mechero bunsen PRECAUCIN: Los vapores que se liberan en el proceso son txicos e inflamables . 30. 6. En la destilacin se debe controlar la temperatura hasta cerca de 60C para recoger la cabeza, el cuerpo, este ltimo debe ser la mayor porcin. En el baln queda la cola que corresponde a residuos de cido actico sin reaccionar, cido sulfrico y etanol 7. Luego, utilizando un embudo de separacin de 100mL, tome el cuerpo y lvelo con 50mL de solucin de carbonato de sodio al 5% para eliminar restos de etanol, cido actico y cido sulfrico provenientes de la reaccin PRECAUCIN: no olvide que est trabajando con un lquido muy voltil, por ello mantenga el embudo de decantacin inclinado y con la llave un poco levantada para que la abra y deje salir los gases, si no lo hace, cuando abra la tapa saldr proyectado el lquido afectando su cuerpo e iniciando un incendio si hay llamas cerca. 8. Decante cuidadosamente la capa acuosa que queda al fondo y recupere la capa orgnica en un Erlenmeyer con 10g de sulfato de sodio anhidro. Deje secar por treinta minutos y luego determine la densidad de la sustancia 9. Registre sus resultados y describa sus principales propiedades. 31. el acetato de etilo: Se utilizan para eliminar la pintura, en aerosoles y pesticidas y se usa en la manufactura de cinta fotogrfica. Pero tambin lo utilizan en algunos alimentos como el caf descafeinado y es comnmente utilizado en esencias naturales de frutas. Por lo tanto el Ing. De Alimentos, debe conocer muy bien este proceso, que mal usado puede llegar a perjudicar gravemente la salud del ser humano. IMPORTANCIA DE LA SNTESIS Y PURIFICACIN DEL ACETATO DE ETILO EN LA INGENIERA DE ALIMENTOS. 32. PRACTICA No. 8 SEPARACIN DE PIGMENTOS VEGETALES POR CROMATOGRAFA DE PAPEL 33. FUNDAMENTO TEORICO Los cloroplastos deben su color verde a un pigmento denominado clorofila. Sin embargo, lo que en realidad existe en los cloroplastos es una mezcla de pigmentos representados principalmente por dos tipos de clorofila (clorofila a y clorofila b), por caroteno y por xantofila. Todas estas sustancias presentan un grado diferente de solubilidad, lo cual permite su separacin cuando una solucin de la misma asciende por capilaridad por una tira de papel poroso (papel de filtro), ya que las ms solubles se desplazarn a mayor velocidad, pues acompaarn fcilmente al disolvente a medida que ste va ascendiendo. De esta forma, al cabo de cierto tiempo, a lo largo del papel de filtro se irn situando los distintos pigmentos en forma de bandas coloreadas, tanto ms desplazadas cuanto Ms solubles sean los pigmentos a que pertenecen y tanto ms anchas cuanto mayor sea la abundancia de estos en la mezcla. 34. METODOLOGIA 1. Colocar en un mortero trozos de hojas de espinacas lavadas, quitando las nerviaciones ms gruesas, junto con 10 mL de ter etlico. 2. Triturar sin golpear hasta que el lquido adquiera una coloracin verde intensa PRECAUCIN: utilice la campana de extraccin de gases a lo largo de toda la prctica. 3. Filtre en un embudo con papel de filtro y recoja en un tubo de ensayo hasta obtener 3 mL de la solucin. 4. Colocar en media caja de Petri metanol absoluto hasta una altura de 0,5 cm 5. Cortar una tira de papel de filtro de unos 8 cm de anchura y unos 10 a 15 cm de altura. 35. Poner con el capilar en el papel de cromatografa entre 5 y 10 gotas de solucin de pigmentos, espaciadas en el tiempo con el fin de que vaya secndose el ter etlico y aumente la cantidad de pigmentos. Las gotas se pondrn siempre en el mismo punto (se puede marcar con un lpiz), situado a nos 2 cm por encima del borde inferior del papel. 7. Doblar el papel cromatogrfico a lo largo y colocarlo en la placa de Petri con la mancha de pigmento a 1 cm de la superficie del eluyente. 8. Se puede sustituir la placa de Petri por un vaso de precipitados, fijando el papel cromatogrfico con una pinza a un soporte horizontal colocado en el borde del vaso (por ejemplo, una varilla de vidrio). 9. Esperar unos 30 minutos y observar. METODOLOGIA 36. IMPORTANCIA DE LA SEPARACIN DE PIGMENTOS VEGETALES POR CROMATOGRAFA DE PAPEL EN LA FORMACION DEL INGENIERO DE ALIMENTOS Los colores de los vegetales estn determinados por unos compuestos qumicos llamados pigmentos, pero cuando un vegetal presenta color blanco es porque es debido a la falta de tal pigmento, esto se da por falta de luz solar. El color verde presente en los vegetales es debido a la presencia de dos pigmentos Clorofila a y b, y esto se encuentra prcticamente en todas las plantas con semilla, helechos, musgos y algas. El ingeniero debe conocer este proceso para saber como es la vida que tuvo cada planta o vegetal, y si le falto sol, o algn otro nutriente.