Guía de Trabajos Prácticos de Química Orgánica

Guía de Trabajos Prácticos de
Química Orgánica
Profesora: Paula Briuolo
2011
0
Trabajo Práctico N °1
Selección del solvente de recristalización
Recristalización e identificación de una sustancia
Este Trabajo Práctico consta de tres partes: en la primera se seleccionarán
solventes adecuados para la recristalización sustancias. Una vez seleccionado el
solvente, segunda parte, se realizará la recristalización de una cantidad significativa
de la sustancia incógnita. Finalmente, tercera parte, se identificará la sustancia
tomando su punto de fusión al compararlo con los de tablas.
Parte A: Selección del solvente
Materiales:
4 tubos de ensayo
1 gradilla
1 vaso de precipitados
1 mechero
1 tela metálica
1 trípode
varilla de vidrio
Reactivos:
5 – 10 ml de cada uno de los solventes a ensayar. Características de los solventes
Agua
p.e. 100ºC
Etanol
p.e. 78ºC
Inflamable
acetona
p.e. 58ºC
Inflamable
tolueno
p.e. 111ºC
inflamable
Descripción de la técnica: Identificar con letras los tubos. Colocar una punta de
espátula (10-20 mg) de la sustancia a ensayar en un tubo de ensayo, agregar gota a
gota 1-2 ml de solvente agitando con varilla de vidrio. Observar si se disuelve total o
parcialmente. Si no se disuelve totalmente calentar en un baño María con agua
caliente a una temperatura cercana a su punto de ebullición mantener lejos de
cualquier llama cuando se emplean solventes inflamables. Una vez que hierve
el solvente retirarlo rápidamente del baño María. En el caso en que la sustancia se
disuelva en caliente, enfriar y observar si precipita, raspar con cuidado las paredes del
tubo con la varilla de vidrio si es necesario.
Expresión de los resultados: Para cada sustancia ensayada pueden anotarse
resultados de esta manera:
Sustancia
“J”
Agua
Etanol
tolueno
acetona
En frio
En caliente
Precipita al
enfriar
El mejor solvente será aquel que tenga las siguientes condiciones para la muestra
Buena solubilidad en caliente
Baja solubilidad en frió
Facilidad de eliminación por lavado o evaporación
Formación de buenos cristales al enfriar
Parte B: Recristalización
los
Materiales:
1 tubo de crioscopia o vaso de 150 ml
1 vaso de precipitados
1 mechero
1 tela metálica
1 trípode
varilla de vidrio
embudo y papel de filtro
soporte metálico
capilares para punto de fusión
plato poroso
Reactivos:
Sustancia a recristalizar.
Solvente elegido: cantidad necesaria
Técnica:
Tomar el p.f. de la sustancia incógnita
Colocar la sustancia a recristalizar en el tubo de crioscopia o vaso pequeño, agregar solvente
hasta cubrir la muestra. Agitar el tubo sumergido en un baño de agua (la un temperatura del
baño debe estar unos grados por debajo del p.e. del solvente) si el solvente es agua se puede
calentar a fuego directo. Si es necesario agregar un poco más de solvente mezclando luego de
cada agregado hasta lograr disolver toda la muestra en la menor cantidad de solvente posible.
Enfriar y filtrar, lavar el filtrado con una pequeña cantidad de solvente en frío. Secar unos mg en
plato poroso de sustancia para tomar p.f., con plato poroso o bajo el mechero, comparar con el
valor inicial. Repetir la recristalización hasta obtener p.f. constante después de dos
recrisrtalizaciones sucesivas.
Comparar el p.f. con el de tablas para establecer cuál es la sustancia incógnita. Si fuese
necesario confirmar con un p.f. mezcla.
Presentación de los resultados:
p.f. inicial:
p.f. 1ª recristalización:
Sustancia incógnita:
p.f. de tablas:
Mezcla de solventes: Hay sustancias que cristalizan con dificultad cuando se encuentran
impurificadas y al enfriar sus soluciones tienden a dar líquidos viscosos aceites.
Salvo casos raros solo ocurre con sólidos de p.f. inferiores a 100 ºC.
Para conseguir que cristalicen a partir de estos aceites, puede disolverse la muestra a
temperatura ambiente o como máximo 30-35 ºC utilizando tanto solvente como sea necesario.
Agregar entonces gota a gota y agitando otro solvente en el cual la muestra sea insoluble.
Cuando la turbidez se mantenga raspar las paredes del tubo con una varilla y enfriar a baño de
hielo.
Filtrar la solución
La
a.
b.
c.
sustancia a purificar puede contener distintos tipos de impurezas:
Impureza incolora soluble en el solvente frió y en caliente
Impureza incolora insoluble en caliente
Impureza soluble coloreada
En el caso (a) la técnica se realiza sin necesidad del filtrado en caliente pues las impurezas
permanecen en las aguas madres.
En el caso (b) y (c) se hace necesaria la filtración en caliente para separar las impurezas del
compuesto que se encuentra en solución. En particular el caso (c) se hace necesaria la filtración
con carbón activado.
Medios filtrantes
Existen diversos tipos de medios filtrantes, el más común de los cuales es el papel de filtro
que puede encontrarse en el comercio con distintos grados de porosidad según el tipo de
precipitado a filtrar.
Puede utilizarse también lana de vidrio que es útil en el caso de tener cristales grandes
suspendidos en un líquido que podría atacar el papel de filtro (por ej. NaOH (c) o Ácidos (c)). Se
pueden utilizar crisoles de Gooch (crisol filtrante) y filtrar por succión.
Ambos métodos se utilizan cuando lo que se desea es el líquido filtrado pues resulta difícil
separar los cristales.
Otro de los medios de filtración consiste en placas porosas de vidrio fritado o porcelana
que se utilizan ajustadas a un embudo especial. Vienen con distintos grados de porosidad y son
inertes a reactivos químicos. Lamentablemente no son adecuados para precipitados gelatinosos
pues se utilizan con succión y los poros se obturan. Una desventaja adicional consiste en su
difícil limpieza.
Métodos de filtración en caliente
La filtración en caliente se utiliza cuando se desea separar las impurezas insolubles en el
solvente utilizado de la solución de la sustancia a purificar.
Filtración en caliente:
a) Simple para impurezas sólidas filtrables por papel de filtro.
b) Lecho de celite para impurezas que podrían pasar por el papel de filtro (soluciones
turbias, impurezas en suspensión, etc.)
c) Con carbón decolorante (activado) impurezas coloreadas solubles. El lecho se
utiliza para retener el carbón.
Recomendaciones
Para el filtrado en caliente debe tenerse en cuenta la precaución de calentar el embudo
antes de filtrar. Para ello se lo puede sumergir en un baño de agua hirviendo o bien colocarlo en
una estufa eléctrica a temperatura adecuada de donde se lo retira en el momento de filtrar. ( Si
no se utiliza agua como solvente el embudo debe secarse).
Mantener la solución a filtrar caliente durante toda la operación y una vez pasado todo el
líquido enjuagar el recipiente con pequeñas porciones del solvente caliente.
Filtración por succión. Recomendaciones.
•
•
•
Puede utilizarse el embudo Buchner o el Hirsch, dependiendo si el volumen de líquido es
grande o chico respectivamente.
Al aplicar succión puede producirse una rápida evaporación del solvente provocando la
recristalización del compuesto en el vástago del embudo. Por ello colocar una cantidad
adicional de solvente en la solución antes de filtrar.
El filtrado se calienta nuevamente y se redisuelven los cristales; de esta manera entran en
solución aquellos que quedaron adheridos en las paredes del recipiente.
¿Cómo se arma el lecho de celite?
1) Armar el equipo de filtración con succión en la forma convencional. El embudo debe estar
caliente.
2) Colocar el papel de filtro verificando que todos los orificios queden cubiertos y que no
toque las paredes del embudo.
3) En un vaso de ppdos. preparar una suspensión caliente de celite en el mismo solvente que
se utiliza para la recristalización (la suspensión debe tener el aspecto de crema de leche.
Consulte).
4) Sin aplicar succión vuelque la lechada sobre el papel en forma homogénea e
inmediatamente aplique succión. El lecho de celite debe tener un espesor de 1-2 mm y ser
parejo, no debe dejarse secar pues se resquebraja disminuyendo su eficacia.
5) Filtrar en forma convencional.
Nota: cuando se debe filtrar con carbón el procedimiento es el mismo salvo que se le agrega a la
solución del compuesto no más de 2% en peso (respecto a la cantidad de muestra seca) de
carbón activado antes de proceder a la filtración.
Trabajo Práctico N °2
EXTRACCIÓN DE CAFEÍNA
Materiales:
Ampolla de decantación de 100ml
Aro de hierro
Cloroformo
2 Vasos de ppdos
baño maría
bebida de cola
Procedimiento:
Coloca 50ml de coca-cola en una ampolla de decantación y agrega 50 ml de cloroformo. Agitar
10 veces, abrir la llave para liberar los gases después de cada extracción.
Dejar reposar hasta que se separen las fases, recoger el cloroformo que contiene la cafeína (
C8N10 N4O2) en un vaso de ppdo. .
Evaporar el cloroformo calentando en un baño maría o directamente en campana hasta
sequedad.( los vapores de cloroformo son muy tóxicos)
- Identificar el residuo con cromatografía en capa delagada con solvente acetato de etilo y
otro con alcohol
Trabajo Práctico N °3
EUGENOL
OH
OCH3
CH2 – CH = CH2
La esencia de clavos de especia (EUGENIA CARIOPHYLLATA), que se obtiene por arrastre
con vapor, esta formada casi exclusivamente por el eugenol, compuestos de este tipo son muy
abundantes en la naturaleza; por ejemplo, la esencia de pimienta de Jamaica tiene hasta 80%
de eugenol.
Aparte de su uso en odontología por sus propiedades antisépticas se lo utiliza como punto
de partida en la obtención de vainillina. El rendimiento del eugenol a partir del producto seco
varia entre 10 y 17% según el estado de conservación de los clavos, pues el fenol se pierde
lentamente por oxidación y/o volatilización.
Aislamiento de eugenol a partir de clavos de olor
Se parte de 3 gr de clavos sin moler que se lo colocan en un balón de 200 ml a 300 ml
junto con unos trozos de material poroso y 150 ml de agua. Al balón con salida lateral se le
adapta, un refrigerante y una alargadera que desemboca en una probeta. Se lleva a ebullición
sobre tela metálica y se destilan unos 80 ml aproximadamente ( alrededor de 1 h )
El destilado se alcaliniza con 10 ml de una solución de NaOH 20%. Se extrae con 30 ml de
cloruro de metileno en ampolla de decantación. La fase orgánica se desecha y la fase acuosa se
acidifica con HCl 20% (papel pH) y luego se extrae con 30 ml de cloruro de metileno,
desechándose la fase acuosa.
La solución no polar se seca sobre sulfato de sodio anhidro y se concentra por
evaporación. El residuo (aprox. 230 mg), está constituido casi totalmente por el eugenol (4-alil2- metoxifenol).
Se siembra una microplaca de silicagel con 1 o 2 gotas de solución de eugenol. Se utiliza
como solvente de desarrollo alcohol. Las placas de silicagel se observan con luz U.V. y luego se
pueden revelar con I2.
Trabajo Práctico N °4
Preparación de Ácido Benzoico. Propiedades físicas.
Un radical alquilo unido a un grupo aromático se puede oxidar dando un
carboxilo con buen rendimiento.
ArCH3
+
KMnO4
OH-
ArCOO-
+
H2O
+
MnO2
Metodología Operativa
En un balón de 250 ml se calientan a reflujo 2,6 ml de tolueno, 120 ml de agua, 2 ml de
NaOH al 10% y 7 gr de permanganato de potasio. Conviene agregar unos trozos de piedra
porosa para evitar los sobresaltos durante la ebullición. Después de lo cual se mantiene la
ebullición durante 1 hora, agitando cada 5 minutos a efectos de que entren en contacto todos los
reactivos. Luego se deja enfriar la mezcla a temperatura ambiente y se agregan, por la parte
superior del refrigerante de 5 a 10 ml de etanol, a los efectos de destruir el exceso de
permanganato de potasio presente. Luego se filtra el precipitado a través de un Buchner y se
lava con 2 ml de agua bien caliente. El contenido del kitasato se pasa a un vaso de precipitados
grande o un recritalizador y se concentra la solución a un volumen de 10-20 ml. La solución se
enfría a temperatura ambiente y se acidifica con H2SO4 50%, agregando el ácido gota a gota y
agitando continuamente la solución, se verifica con papel tornasol.
Se filtra el ácido benzoico así obtenido y se recristaliza en la menor cantidad de agua a
ebullición. Se filtra, seca y se determina el punto de fusión.
Cuestionario
1.
2.
3.
4.
¿Porque agregar etanol es necesario y no interfiere en los resultados?
¿En qué casos debe hacerse la recristalización del benzoico?
Mencione dos propiedades físicas del ácido benzoico.
Teniendo en cuenta que se forma 1 mol de ácido por mol de tolueno. ¿qué cantidad de ácido
se hubiera formado con un rendimiento del 100 %?
Trabajo práctico N º 5
Reacciones de alcoholes
Materiales:
6
1
1
1
1
tubos de ensayo
gradilla
pipeta graduada
vaso de precipitados
cristalizador
1 erlenmeyer chico
1 mechero
1 tela metálica
1 trípode
Reactivos:
• alcoholes 1º, 2 º y 3 º indicados por los docentes.
• Solución sulfocrómica: se emplearán unas gotas de solución (aproximadamente 1 ml de
solución para todos los alcoholes a ensayar).
• Solución de KMnO4
• Na: un trocito en forma de cubo de unos 2 mm de lado para cada alcohol a ensayar, que será
provisto en el momento por el docente.
• NaOH 5%: 5 ml
• H2SO4 conc.: gotas
• Ac. Acético: 10 ml
• Solución de carbonato de sodio 10%: 100 ml
Procedimiento:
Representar las fórmulas semidesarrolladas de todos los alcoholes y nombrarlos según IUPAC.
1- Solubilidad en agua: Colocar aproximadamente 0,5 ml de cada alcohol a ensayar en un tubo
de ensayo rotulado y 1 ml de agua. Agitar y observar o no disolución, total o parcial. Comparar
los resultados.
2- Oxidación con CrO3 / H2SO4:. Colocar 1 ml de cada uno de los alcoholes en cada tubo de
ensayo rotulado, agregar 2 a 3 gotas de solución sulfocrómica. Observar: un cambio de color
del anaranjado del CrO3 a verde del Cr+3 indica resultado positivo.
Sacar conclusiones acerca de las distintas reacciones según sean alcoholes primarios,
secundarios y terciarios.
3- Oxidación con KMnO4: Colocar 1 ml de cada uno de los alcoholes en un tubo de ensayo
rotulado, acidificar con una gota de H2SO4 10% y agregar 2 a 3 gotas de solución de KMnO4,
agitar enérgicamente y observar. Calentar a baño maría y observar nuevamente. La
decoloración total del KMnO4 cambios de color indican resultado positivo.
Anotar los resultados y escribir las reacciones correspondientes.
4- Propiedades ácido / base: Reacción con Naº: Colocar 2 ml de cada uno de los alcoholes a
ensayar en tubos de ensayo perfectamente secos. Agregar un trocito de sodio (de superficie
brillante) de 2-3 mm de lado. En un vaso de precipitados de
250 ml de agua, agregar una cantidad similar de Naº. Observar el desprendimiento de H2.
comparar la velocidad de reacción con el Naº de los diferentes alcoholes entre sí, y con el agua.
Escribir las ecuaciones correspondientes.
5- Formación de ésteres: Colocar en un erlenmeyer chico 1 ml de ác. acético, 2 ml de etanol y
agregar con cuidado 10 gotas de H2SO4 concentrado. Calentar suavemente durante 2 minutos.
Enfriar y verter cuidadosamente sobre una solución de carbonato de sodio contenida en un
cristalizador y oler inmediatamente, tratar de reconocer el oler del compuesto formado.
Repetir el ensayo con el alcohol amílico.
Formular las reacciones correspondientes.
Nota: Toda las cantidades requeridas son aproximadas.
Apéndice: Preparación de reactivos.
•
•
Solución sulfocrómica: Mezclar 250 ml de H2SO4 con 750 ml de agua. Disolver en ésta 100gr
de Na2Cr2O7.
Solución de KMnO4 : Preparar una solución al 5% en agua.
Trabajo Práctico Nº 6
BIODISEL
Tanto en el transporte como en la industria está muy difundido el uso de motores Diesel.
Se trata de un motor térmico de combustión interna en el cual el encendido se logra por la
temperatura elevada, producto de la compresión del aire en el interior del cilindro. El
combustible más utilizado por estos motores es una fracción de destilación del petróleo crudo
que se recoge en el rango de 175 – 370 °C den ominada gasóleo. Esta fracción contiene
hidrocarburos como parafina, naftalenos, olefinas y compuestos aromáticos conteniendo
moléculas de 20 carbonos. Sin embargo, el motor inventado y patentado por Rudolf Diesel en
1892, utilizaba
originalmente un biocombustible: aceite de Palma, o de coco. El biodiesel es el monoalquil éster
de un ácido graso de cadena larga derivado de aceites vegetales o de grasas animales que se
utilice en motores de ignición por compresión (llamados Diesel). Se obtiene por
transesterificación de aceites vegetales. La transesterificación consiste en la conversión de los
triglicéridos, esteres de ácidos grasos y glicerol, que conforman los aceites vegetales en metil o
etil esteres de los mismos ácidos grasos. Esto se puede lograr tratando los aceites vegetales con
metanol o etanol en medio ácido o alcalino y la mezcla obtenida corresponde al biodiesel)
Los aceites vegetales más utilizados provienen de soja, girasol y de colza.
H2C – O – CO– ácido graso
HC – O – CO– ácido graso + CH3OH Ácido graso –
H2C – O – CO– ácido graso
COOCH3 + glicerol
Aceite vegetal
El biodiesel produce una cantidad de energía similar al diesel de petróleo pero es un combustible
más limpio que el diesel regular y puede ser utilizado por cualquier tipo de vehículo diesel
(vehículos de transporte, embarcaciones, naves turísticas y lanchas), solo o en solución con
aditivos para mejorar la lubricidad del motor. Actualmente en
varios países el biodiesel es utilizado en mezclas con porcentajes diversos. El producto de la
transesterificación es una mezcla de esteres, glicerol, alcohol, catalizador (acido o álcali) y
mono-, di- triglicéridos. Otro de los subproductos que se obtiene junto con los mencionados son
jabones.
Actividad N° 1: Síntesis de Biodiesel y determinación de la densidad del producto
Materiales:
—
—
—
—
metanol o isopropanol
Aceite de girasol sin usar y usado
catalizadores: NaOH
Balón y tubo refrigerante
— Agitador magnético
— Ampolla de decantación
— Probetas, pipetas, balanza, vasos de
precipitados
Procedimiento:
Síntesis de Biodiesel
1. Colocar 130 g de aceite de girasol en un balón de destilación de 250 cm3
2. Pesar 37,5 g de metanol o equivalente en moles y 1,3 g de hidróxido de sodio sólido en un
vaso de
precipitados, mezclar con un agitador magnético hasta obtener una solución.
3. Agregar la solución al aceite de girasol en el balón.
4. Calentar a reflujo en baño de agua a 65 °C y agitando continuamente durante 1 hora.
5. Luego de este intervalo de tiempo se retira el glicerol formado utilizando una pipeta y
se calienta durante una hora más.
6. Transferir la mezcla de reacción a una ampolla de decantación donde se deja por un día.
7. Separar la capa de glicerol de la de Biodiesel, midiendo el volumen de ambas con una
probeta.
8. Colocar la capa de Biodiesel en la ampolla de decantación y lavar con agua destilada hasta
que el agua de lavado esté neutra (se controla esta etapa utilizando papel pH universal).
9. Romper la emulsión formada agregando a la ampolla de decantación 75 cm3 de
solución saturada de cloruro de sodio y dejando la mezcla por 5 días.
10. Separar ambas capas y lavar la capa de Biodiesel con pequeñas porciones de agua
(se puede utilizar nitrato de plata para comprobar que no quedó nada de cloruro de sodio).
11. Guardar la muestra de Biodiesel en una botella oscura tapada.
12. Determinar la densidad de las muestras, midiendo 5 cm3 de Biodiesel en una probeta del
mismo volumen previamente pesada. Pesar nuevamente la probeta con Biodiesel y calcular la
densidad.
13. Medir la densidad de todos los reactivos utilizados.
14. Repetir el experimento en iguales condiciones pero utilizando aceite de girasol usado.
DATOS:
La calidad del biodiesel obtenido se determina según las siguientes propiedades:
_ El calor calorífico: es una medida de la energía disponible en el combustible.
_ La viscosidad: es importante ya que afecta el flujo del combustible en las
tuberías y el inyector.
_ La densidad.
_ Punto de nube: es la temperatura a la cual el biodiesel forma una nube cuando
es enfriado, es una medida del punto de congelación.
_ El “flash point”: es una medida de la volatilidad del combustible
_ El número de cetano: es una medida de la calidad de ignición del combustible.
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Trabajo Práctico Nº 7
Síntesis del NYLON 6,6
Previamente es necesario la Síntesis del cloruro de Adipoilo
1-Procedimiento:
En un balon de 50 ml se colocan 0,5 gr de ácido adípico y 1 ml de cloruro de tionilo. (Precaución!!
El cloruro de tionilo es tóxico, sensible a la humedad, lea sobre este compuesto, manéjelo
siempre en la campana). Se lleva a reflujo la mezcla con baño de agua por una hora con agitación en
un baño de vapor (Peb SOCl2 = 78 ºC). Generalmente a medida que avanza la reacción la solución se
torna amarillenta y opaca. Al finalizar la reacción esta mezcla se diluye con 10 ml hexano (solución A)
2-Procedimiento:
Vierta 10 ml de una solución acuosa al 5% de hexametilendiamina (1,6-hexanodiamina) en
un vaso de precipitado de 50 ml. Agregue 10 gotas de solución de hidróxido de sodio
al 20%. Cuidadosamente adicione gota a gota mediante una pipeta pasteur, los 10 ml de
cloruro de adipoilo al 5% en ciclohexano (solucion A) a la solución de hexametilendiamina
(solución B) vertiendola por la pared del vaso de precipitadoligeramente inclinado. Se
formaran dos capas e inmediatamente aparecerá una pelicula de polimero en la interfase
(apariencia de tela de araña). Empleando un gancho de alambre de alambre despege
suavemente los hilos del polimero de las paredes del vaso. Luego junte la masa en el centro y
levante el gancho de manera que la poliamida se forme continuamente y se obtenga un hilo
de gran longitud. El hilo o cuerda puede romperse si se hala demasiado rapido. Lave la
cuerda varias veces con agua y dejela secar sobre una toalla de papel. Con el alambre agite
vigorosamente la solucion de dos fases remanente para formar mas polimero. Decante el
liquido, lave el polimero con agua. Dejelo secar. No descarte el nylon por el desagüe.
Trabajo Práctico Nº 8
Reacciones de la sal de diazonio. Copulación
Reacción de aminas aromáticas con el ácido nítroso.
Las aminas aromáticas primarias reaccionan a la temperatura ambiente y superiores,
formando fenoles, en lugar de alcohol, como lo hacen las aminas primarias alifáticas, pero
entre 10 º C y 5 º C forman sales de diazonio solubles.
ArNH2
+ NaNO2 + HCl
5 – 10 º C
[ ArN=N]+Cl-
+
NaCl
+
2 H2O
En la práctica se utiliza nitrito de sodio, en lugar del ácido nitroso, que es una droga muy
inestable (se oxida fácilmente).
A- Diazotación de la anilina
a. Se suspende 1ml de Anilina en 2ml de HCl(c) contenidos en un tubo de ensayo, esta
suspensión se la vuelca con mucho cuidado sobre 2 ml de agua, se enfría a 0°-2° C.
b. En otro tubo se mezcla nitrito de sodio 0,5- 0,6gr con 1,5ml de agua.
c. Se añade lentamente La solución de nitrito de sodio a la de anilina( puede ser con
ampolla en baño de hielo)
d. Se prepara una solución de β-naftol (1,5gr) disueltos en 10ml de solución de NaOH
(0,4 gr de base en 10 ml de sc.). En lugar de β-naftol es posible otro compuesto
aromático activado por un sustituyente orto/para.
e. Se vierte lentamente agitando la solución del ítem c sobre la de β -naftol. Se obtiene
una pasta roja, se acidifica con HCl 10% y precipita el colorante azoico. Se filtra, se
lava con agua se seca.
B- Otro procedimiento
Las sales de diazonio reaccionan con fenoles o con aminas aromáticas para formar de
inmediato colorantes azoicos.
• Con aminas: en un tubo de ensayos con 5 ml de sal de diazonio, se añaden 1,5 ml de
solución de acetato de sodio al 10 % y luego 0,5 ml de anilina. Se formará un precipitado
amarillo del diazoamino derivado y al acidular con gotas de ácido clorhídrico concentrado
cambia de color formando un azoderivado.
• Con Fenol: en un tubo de ensayos con 5 ml de la sal de diazonio se añaden 2 ml de
solución diluida de fenol en hidróxido de sodio al 10 %. Precipitará el azoderivado
correspondiente.
Cuestionario
1. Escribir la ecuación de obtención del cloruro aril diazonio en este caso.
2. ¿Por qué es necesario utilizar NaNO2 en lugar de HNO2?
3. Explique la reacción de copulación de las aminas aromáticas con aminas y fenoles.
Trabajo Práctico N º 9
Reacciones de aldehídos y cetonas
Materiales:
1 gradilla
6 tubos de ensayo
1 vaso de precipitados
1 trípode
1 tela metálica
1 mechero
Reactivos:
• Aldehidos y cetonas disponibles en laboratorio (por ejemplo: acetaldehído, benzaldehido,
acetona, ciclohexanona): unos ml si es líquida o unos 100 mg si es sólida.
• Solución de 2,4-dinitrofenilhidracina
• Reactivo de Tollens
• Reactivo de Fehling
Ensayo:
1- Ensayo con 2,4-dinitrofenilhidracina: Agregar 3-5 gotas de reactivo a 2-3 ml de sustancia
a probar, preferentemente recién preparado, agitar enérgicamente. Si no se forma
precipitado inmediatamente, dejar reposar 5 – 10 min. Un precipitado amarillo, anaranjado o
rojo correspondiente al derivado 2,4-dinitrofenilhidrazona indica la presencia de un aldehído o
una cetona.
X1, X2 = H, R ó Ar
X1
NO2
C=O+
NHNH2
NO2
NO2
NO2
X1
NHN=C
X2
X2
Propiedades reductoras de los aldehídos: Los aldehídos se oxidan muy fácilmente en medio
alcalino. Esta propiedad permite diferenciarlos de las cetonas. Los ensayos que se emplean
son los de Fehling y Tollens.
2- Ensayo de Tollens: En un tuvo limpio colocar 3-5 gotas de reactivo de Tollens a 2-3 ml de
sustancia a probar. Si no hay reacción en frío calentar a baño maría. El ensayo es positivo
cuando se forma un espejo de plata e indica la presencia de un reductor como el aldehído.
Una vez realizado el ensayo lavar el tubo con ácido HNO3 diluido: el espejo de Ag puede
quedar contaminado con fulminato de plata, que cuando se seca es explosivo.
H
RC = O + Ag(NH3)2
OHRCOO- + Ag º
+ 2 NH3
3- Ensayo de Fehling: En un tubo de ensayo mezclar 3-5 gotas de reactivo de Tollens a 2-3
ml de sustancia a probar. Si no hay reacción en frío calentar a baño maría. El ensayo es
positivo cuando se forma un precipitado rojizo de Cu2O e indica la presencia del aldehído
reductor.
H
RC = O + Cu+2 (sol. azul)
OHRCOO- + Cu2O
4- Ensayo del Yodoformo: Disolver 0,1 gr ó 4 – 5 gotas del compuesto en 2 ml de agua.
Agregar 2 ml de NaOH al 5% y luego gota a gota y con agitación, una solución de Lugol
hasta que se observe exceso de yodo (el color pardo persiste), dejar reposar 2 – 3 minutos.
Si no aparece el precipitado amarillo del yodoformo, calentar unos minutos a baño maría a
unos 60 ºC; si durante el calentamiento se decolora la solución, agregar unas gotas más de
Lugol. Esta reacción da positiva con metil cetonas, acetaldehído y alcoholes que por oxidación
den estos compuestos.
RCOCH3 + 3 I2 + 3 NaOH
RCOONa + I3CH (ppdo amarillo) + NaCl + H2O
Preparación de los reactivos:
Solucion de 2,4-dinitrofenilhidracina: suspender 2 gr de 2,4-dinitrofenilhidracina en 100 ml de
metanol; agregar con cuidado 2 ml de H2SO4 concentrado. La mezcla se calienta y el sólido
generalmente se disuelve totalmente, en caso contrario, filtrar.
Reactivo de Tollens: mezclar volúmenes iguales de AgNO3 al 10% y NaOH al 10%, se
observara la formación de un precipitado pardo de óxido de plata. Agregar NH3 (1:1) gota a
gota hasta que se redisuelva el óxido de plata.
Reactivo de Fehling: sol A: disolver 7 gr de sulfato de cobre pentahidratado en agua
acidulada con H2SO4 y llevar con agua hasta 100 ml.
Sol. B: disolver 12 gr de NaOH y 36 gr de tartrato de Na y K en agua, llevar hasta 100 ml;
filtrar si es necesario.
Trabajo Práctico N º 10
Obtención de ácido acetilsalicílico (Aspirina)
Introducción
La aspirina es uno de los medicamentos de uso más general. Desde que en 1859 fue
introducida por primera vez por Dreser como analgésico y antipirético suave, su empleo fue
creciendo hasta llegar a convertirse en la principal defensa contra pequeñas indisposiciones.
En la actualidad se le han encontrado nuevas aplicaciones, y se la utiliza en múltiples
situaciones, ya no necesariamente vinculadas a dolencias menores.
El producto de partida para la fabricación de la aspirina es el ácido salicílico. Este ácido
también es ampliamente usado en medicina, dado que produce una muy buena respuesta
fisiológica en el organismo cuando se absorbe a través de la membrana intestinal (la aspirina
también es absorbida a nivel del intestino). El problema es que el ácido salicílico resulta
desagradablemente irritante cuando se toma por vía oral, debido a su fuerte carácter ácido.
Por lo tanto se lo usa preferentemente en aplicaciones externas, ya sea en forma ácida o
como salicilato de metilo, por ejemplo en pomadas para dolores musculares o golpes,
muchas de estas son a base de estas drogas, en algunos casos asociadas con ácido benzoico.
En el caso del ácido acetilsalicílico, cuando atraviesa los fluidos ácidos del estómago no
tiene transformaciones químicas, pero cuando llega al intestino sufre una reacción química,
llamada hidrólisis, que la vuelve a transformar en ácido salicílico, que es la droga realmente
efectiva. La aspirina es un ácido pero es más débil que el ácido salicílico.
Fundamentos de la técnica de obtención
El ácido salicílico reacciona muy lentamente con el anhídrido acético a ebullición, pero
si se agregan unas pocas gotas de ácido sulfúrico concentrado, la reacción comienza a
temperatura ambiente y se desarrolla rápidamente con considerable desprendimiento de
calor.
Materiales necesarios:
Tubos de ensayo
Pipeta de 2 ml
Vaso de precipitados
Erlenmeyer de 125 ml de capacidad
Varilla de vidrio
Embudo
Papel de filtro
Reactivos necesarios
Ácido salicílico p.a.
Anhídrido acético p.a.
Ácido sulfúrico concentrado
Solución alcohólica al 30% v/v
Procedimiento
1. Colocar en un tubo de ensayos 3 g de ácido salicílico y añadir 10 ml de anhídrido
acético.
2. Agregar muy cuidadosamente 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado.
3. Calentar el tubo de ensayos a baño maría, a 50 º C aproximadamente (controlar con
termómetro que la temperatura no sobrepase los 60 º C). Esperar al menos 5 minutos
hasta que se disuelva el sólido y se complete la reacción.
4. Verter la solución sobre 30 ml de agua helada contenida en un erlenmeyer.
5. Filtrar el sólido precipitado.
6. Recristalizar el sólido en 30 ml de etanol caliente hasta redisolver el precipitado.
7. Una vez disuelto volcar sobre agua tibia y esperar la precipitación siempre agitando
con varilla.
8. Filtrar el sólido obtenido y secarlo.
9. Pesar y tomar el punto de fusión.
10.Recristalizar.
Datos:
Punto de fusión del ácido salicílico: 160 º C
Punto de fusión de la aspirina: 132 ºC