REACCIÓN DE CANNIZZARO Kathy Verdugo - q

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
NOMBRE: Kathy Verdugo Verdugo
Carrera Química de Alimentos
Tema: "La Reacción de Cannizaro"
1. Fundamento Teórico
1. Teoría
[1] En 1835 el conocido químico alemán Liebig descubrió que el benzaldehído en
presencia de hidróxido se oxidaba a ácido benzoico. El ácido benzoico se obtenía
con un rendimiento máximo del 50%, pero Liebig no se percató de que se formaba
un segundo producto en la reacción. En 1853 el químico italiano Stanislao
Cannizzaro observó que la reacción era realmente una oxidación-reducción en la
que la mitad del benzaldehído se convertía en ácido benzoico y la otra mitad se
reducía a alcohol bencílico. La reacción lleva el nombre de Cannizzaro, debido a
su mejor comprensión de la misma.
[2]La reacción de Cannizzaro la producen solamente los aldehídos terciarios (es
decir, los aldehídos cuyo grupo –CH=O está unido a un carbono terciario ya que,
en otro caso, por la fuerte alcalinidad del medio, se producen reacciones de
condensación.
[3]La Reacción de Cannizzaro se considera normalmente como una reacción
secundaria de los aldehídos en almacenamiento. Si hay una pequeña cantidad de
base, se pueden desproporcionar dos moléculas de un aldehído; una molécula se
oxida y la otra se reduce. Esta reacción se efectúa porque los aldehídos son
menos estables que los alcoholes y ácidos carboxílicos correspondientes.
[4]Esta reacción es característica de los aldehídos aromáticos y la facilidad con
que transcurre esta reacción. Por acción de álcalis fuertes sobre benzaldehído se
produce la reacción redox a alcohol bencílico y ácido benzoico o sus sales
alcalinas.
[5] Reacción de Cannizzaro Cruzada
Se puede efectuar la reacción de Cannizzaro entre dos aldehídos diferentes
siempre que ninguno de los dos posean hidrógenos en α. Generalmente uno de
los componentes es el formaldehido, ya que se oxida más fácilmente a ácido que
la mayoría de los aldehídos.
2. Reacciones y mecanismos: reacciones de síntesis y análisis
Reacción de Cannizzaro
Reacción de Cannizzaro Cruzada
Reacción yodato-yoduro
Reacción del alcohol Bencílico con (Reactivo de Lucas)
[6]Mecanismo de la Reacción de síntesis: Ácido Benzoico
Etapa 1. Adición del ión hidróxido al carbonilo
Etapa 2. Transferencia de hidruro
Etapa 3. Equilibrio ácido-base (Intercambio protónico).
2. Metodología experimental [7]
1. Materiales y equipos
 Embudo de llave
 Matraz de destilación simple
 Frasco de paredes gruesas con boca ancha y tapa.
 Vaso de precipitación 200 ml
 Varilla de agitación.
2. Reactivos y Sustancias
 50 g de Benzaldehído
 45 g de NaOH
 100 cm3 de éter dietílico.
 Agua destilada.
3. Procedimiento: síntesis y análisis de los productos
 Prepara una solución de sosa caústica. Disolver (45 g de sosa cáustica
en 30 cm3 de agua).
 En un frasco de paredes gruesas; tapado agitar 50 g de Benzaldehído
más la soln. enfriada de sosa cáustica, hasta formar una emulsión
estable. 5 min aprox.
 Agitar constantemente hasta obtener una masa solidificada y disolver
en agua destilada.
 Verter en el embudo de separación con éter dietílico y agitar hasta
separar la capa acuosa alcalina de la capa la orgánica.
 Añadir HCl © a la solución acuosa alcalina hasta que precipite unos 20 g
de Ácido Benzoico, acidulando con HCL conc.
 Filtrar por succión
 Enjuagar y recristalizar en agua hirviendo. pf. 122°C.
 El residuo de alcohol bencílico se destila para purificarlo.
Análisis de los productos:
1.- Equivalente de neutralización:
- Pesar 0,1 g de Ácido. Benzoico en un balón de reflujo de 100 ml seco.
- Añadir 20 ml de NaOH 0,1 N.
- Reflujar hasta que no se observe la presencia del sólido.
- Enfriar y valorar potenciométricamente con HCl 0,1 N valorado.
Blanco:
- Reflujar por 30 min 10 ml de NaOH 0,1 N medido cuantitativamente
- Titular el NaOH con HCl 0,1N; utilizando un potenciómetro.
2.- Determinación del carácter ácido:
- Disolver alrededor de 0,2 g de Ácido en agua.
- Verificar el pH con un papel indicador y con un potenciómetro.
- En la solución, añadir unas gotas de rojo congo y verificar el color que se
obtiene.
3.- Reacción Yodato-yoduro:
- Disolver en caliente una pequeña cantidad de ácido benzoico en 3 ml de agua.
- Añadir 2 ml de una mezcla (1:1) yodato de sodio 10%-yoduro de sodio- Calentar en baño maría para favorecer la reacción.
- enfriar a temperatura ambiente y añadir gotas de almidón- Observar la coloración que se produce.
4. Diagrama de flujo
Inicio
Rx Cannizzaro
Soln. NaOH
+
5 ml
Benzaldehido
Agitar
constantemente
Agua
destilada
Éter
etílico
HCl
(c)
Masa solidificada
Agitar
Fase acuosa
Precipitado
(Ác. Benzoico)
Filtrar por
succión
*Carácter ácido
* Eq-Neutralización
* Yodato-yoduro
60 min
Enjuagar y
recristalizar
Análisis
Secar y pesar
Embudo de
separación
Fase orgánica
Destilación
simple
Prueba de
Lucas
5. Fichas de seguridad y constantes físicas de reactivos y
productos
BENZALDEHÍDO
HIDRÓXIDO DE SODIO
DIETIL ÉTER
ACIDO CLORHIDRICO ©
ALCOHOL BENCÍLICO
ACIDO BENZOICO
3. Registro de Datos Experimentales: Diseño de tabla para registro
Tabla N° 1
Reactivos
Cantidad empleada
Productos
Cantidad obtenida
Benzaldehído
HCl
5 ml
4,5 g
Ácido Benzoico
Alcohol Bencílico
mg
ml
Tabla N° 2
Muestra
Vf (HCl)
N°
1
2
pH
Tabla N° 3
(g) Ácido
Benzoico
N NaOH
V NaOH
N HCl
V HCl
V HCl
(punto de
equivalencia)
4. Cálculos: Definición de los cálculos que deberían realizarse
[9]Valoración potenciométrica:
Nos permite localizar el punto de equivalencia de una valoración analítica
(volumétrica).
[8]Punto de equivalencia: O también llamado punto estequiométrico, lo que
medimos mediante el cambio brusco de una propiedad física (el color de un
indicador o el potencial de un electrodo), es el punto final.
La diferencia entre el punto final y el punto de equivalencia es el error de
valoración; el mismo que se puede reducir restando los resultados de una
valoración en blanco, que se lleva a cabo por el mismo procedimiento en ausencia
de analito.
Cálculos:
# Eq NaOH = # Eq HCl
# Eq total NaOH - # Eq Ac. Benzoico = # Eq HCl
# Eq Ac. Benzoico = # Eq NaOH - # Eq HCl
𝑔 Á𝑐. 𝐵𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜
= 𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 − 𝑁𝐻𝐶𝑙 𝑥𝑉𝐻𝐶𝑙
Eq 𝐴𝑐. 𝐵𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜
𝑝.𝐸𝑞
𝑔 Á𝑐. 𝐵𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜
= Eq 𝐴𝑐. 𝐵𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 = 𝑃𝑀
𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 − 𝑁𝐻𝐶𝑙 𝑥𝑉𝐻𝐶𝑙
5. Aplicaciones de los productos
[7] El alcohol bencílico se encuentra en las esencias de jazmín, tuberosa y flor de
casia, así como en los bálsamos de Tolú; tiene propiedades de anestésico local
suave y de antiespasmódico. Como anestésico es 40 veces menos tóxico que la
cocaína y no irritante. Suele emplearse en inyección subcutánea a una
concentración de 1 a 4 % en agua. Como antiespasmódico se utiliza para combatir
el excesivo peristaltismo intestinal y en el tratamiento del piloroespasmo, del hipo y
de la tos ferina.
Pero sobre todo se fabrican toneladas de alcohol bencílico, ya que sirve como
agente para contribuir a disolver el nylon en el proceso de teñido de las fibras
textiles.
[10]El Ácido Benzoico No es solamente un precursor para la obtención del fenol;
El Acido benzoico es además un producto intermedio en la fabricación de
colorantes y perfumes, un producto auxiliar en la industria del, caucho y un aditivo
de conservación, incluidas sus sales y esteres.
6. Referencias Bibliográficas
[1] H. Dupont Durst, G. W. (Mayo 2007). Química Orgánica Experimental (págs.
340-345). Barcelona, España: REVERTÉ. S.A.
[2] Klages, F. (2005). Química Orgánica Sistemática. En F. Klages, Tratado de
Química Orgánica (págs. 257-258). Barcelona. ESPAÑA: Reverté, S.A.,1968.
[3]L.G. WADE, JR. Química Orgánica. (pág. 1072-1073). México: DEBRA
WECHSLER. Segunda Edición.
[4] Hans Beyer, J. B. (1987). Manual de Química Orgánica. (pág. 567). BarcelonaEspaña: REVERTË. S.A., 1987.
[5] Griffin, R. W. Química Orgánica Moderna. Barcelona: REVERTÉ.S.A., 1981.
[6] Sykes, P. (Mayo 2002). Mecanismos de Reacción en química Orgánica. (págs.
213-214). Barcelona: REVERTÉ, S. A., 1985.
[7] GIRAL, P. F. (1946). Productos Químicos y Farmaceúticos (págs. 984-985).
ATLANTE, S.A, DF.
[8] DANIEL C. HARRIS. Análisis Químico cuantitativo (págs.144,242). Barcelona:
REVERTÉ, S. A., Segunda Edición.
[9] LUCAS HERNÁNDEZ, CLAUDIO GONZÁLEZ PÉREZ. Introducción al Análisis
Instrumental (págs.233). Barcelona:ARIEL, S. A.,2002.
[10] KLAUS WEISSERMEL, HANS-JÜRGEN ARPE. Química Orgánica Industrial
(págs.334). Barcelona:REVERTÉ, S. A.,1981.
[11]Fichas de Seguridad Merck