PRACTICO 8 REACCIONES DE ALDEHIDOS Y CETONAS 1 ... - PAD

PRACTICO 8
REACCIONES DE ALDEHIDOS Y CETONAS
1.- OBJETIVO GENERAL
- Identificar reacciones características de aldehídos y cetonas
2.- OBJETIVOS OPERACIONALES
- Conocer los grupos funcionales característicos de aldehídos y cetonas.
UTFSM Sede Concepción, 2009 – 2
Laboratorio de Análisis Industrial I
- Identificar reacciones características para diferenciar aldehídos de cetonas.
3.1- Práctico a desarrollar
3.1.1.- Materiales y reactivos
a) Reactivos: acetaldehído, acetona, metiletilcetona, metanol, propionaldehído, alcohol
isopropílico, alcohol n-propílico, alcohol etílico, acetofenona, formalina, benzaldehído,
glucosa, hidroquinona, p-aminofenol, reactivo de Brady, reactivo de Tollens, reactivo
de Benedict, solución de yodo.
b) Materiales: usuales de laboratorio.
3.1.2.- Procedimiento
Aldehídos y cetonas
Los aldehídos y cetonas se caracterizan por presentar en su molécula el grupo
carbonilo, que les proporciona ciertas propiedades que permiten diferenciarlos.
a) Ensayo con 2,4 Dinitrofenilhidrazina. Test de Brady.
Este es probablemente el ensayo más utilizado de todos los test cualitativos de
aldehídos y cetonas.
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Procedimiento
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Disuelva 1 ó 2 gotas (0.1 g) del compuesto en examen en 2 mL de etanol al 95%.
Agregue esta solución a 3 mL de reactivo 2,4-dinitrofenilhidrazina. Agite
vigorosamente y si no se forma precipitado inmediatamente deje reposar la solución
por 15 min.
Aplicar este test a n-butiraldehído, acetona, benzofenona, acetaldehído, formalina.
Reactivo
El reactivo se prepara disolviendo 3 g de 2,4-dinitrofenilhidrazina en 15 mL de ácido
sulfúrico concentrado. Esta solución se agrega agitando a 20 mL de agua y 70 mL de
etanol al 95%. Se mezcla bien y se filtra.
b) Test del yodoformo
El test de yodoformo es un test para metilcetonas. También da resultados positivos
con compuestos que pueden ser oxidados a metilcetonas bajo las condiciones del test.
Procedimiento
Ponga en un tubo 5 mL de agua y agregue 5 gotas (0.1 g) de la sustancia en examen (
si la sustyancia es insoluble en agua se pone 5 mL de dioxano en vez de agua) y agite
hasta dilución de la muestra. Agregue 1 mL de solucion de NaOH al 10 % y luego
añada a la mezcla gota a gota el ractivo de yodo en yoduro de potasio hasta que la
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solucion permanece de color amarillo claro despues de 1 min de agitacion. Si el
ensayo es positivo, desaparece el color pardo del yodo y se froma un precipitado
amarillo de yodoformo.
Observe si se forma el precipitado y el olor . si no precipita ningun solido , se calienta
la solucion a 60 ºC y a continuacion deje reposar unos minutos. Si entonces la
solucion se decolora, añada mas solucion de yodo y caliente de nuevo.
Aplicar este test a:
Acetldehido, acetona, metiletilcetona, metanol, propionaldehido, alcohol isopropílico,
alcohol n-propílico, alcohol etílico, acetofenona.
Por lo menos en uno de los casos debe aislarse el yodoformo operando de la siguiente
forma: añada 3 mL de cloroformo, tape el tubo de ensayo y agite furtemente para
extraer el yodoformo en la capa de coloroformo. Con un cuentagotas saque esta capa
y pásela a un tubo de ensayo pequeño eliminando a continuacion el cloroformo por
calentamiento en un baño de vapor. El residuo de yodoformo se recristaliza de una
mezcla 1:1 de etanol y agua, se seca en un desecador y se determina su punto de
fusion (119 a 121ºC)
Reactivo
La solucion de yodo en yoduro de potasio se hace agregando 200g de yoduro de
potaiso y 100g de yodo en 800 mL de agua destilada y agitando hasta disolucion
completa. La solucion es café oscuro debido al anion triyoduro (I3 - ).
I2 + KI KI3
c) Ensayo con reactivo de Tollens
El reactivo de Tollens es una solución amoniacal de AgNO3, es decir, Ag(NH3)OH.
Sólo los aldehídos reducen el reactivo de Tollens y forman un espejo de plata en las
paredes del tubo o polvo gris de plata.
RCHO + 2Ag(NH3)2OH 2Ag (s) + RCOONH4 + 3NH3 + H2O
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Procedimiento
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Agregar 2 a 3 gotas o 0.05g de la sustancia a examen y 2 a 3 mL de reactivo de
Tollens contenido en un tubo de ensayo limpio (previamente lavado con HNO3 2N en
caliente). Si no hay reaccion en frio calentar a unos 36ºC en un baño de agua.
Aplicar a :
Formalina, acetona, benzaldehido, glucosa, hidroquinona, p-aminofenol.
Reactivo
En un tubo perfectamente limpio, ponga 2 mL de solucion de AgNO3 al 5% y agregue
un gota de solución de NaOH al 10%. Agregue solucion de amioniaco al 2% con
constante agitacion hasta que el precipitado de oxido de plata se disuelva.
Para obtener un reactivo sesnsible es necesario evitar un gran exceso de amoniaco.
NOTA: este reactivo debe ser preparado justo antes de usar y no se debe guardar
porque al reposar la solucion se descompone y se deposita un precipitado altamente
explosivo.
d) Ensayo con solucion de Benedict
Procedimiento
A una solucion o suspension de 0.2 g del compuesto en 5 mL de agua agregar 5 mL
de solucion de Benedict. Observe si se forma un precipitado amarillo o verde
amarillento, entonces caliiente la mezcla a ebullicion y observe si se forma precipitado
y si es así observe su color.
Aplicar a: acetona, sacarosa, glicerol, 2-butanol, formalina, acetaldehido.
Reactivo
La solucion de Benedict se prepara disolviendo las siguientes sales en agua destilada:
Sulfato de cobre hidratado 17.3 g.
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Citrato de sodio 173.0 g.
Carbonato de sodio anhidro 100g
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El citrato y carbonato se disuelven calentando con 800 mL de agua. Se lleva a 850 mL
agregando mas agua.
El sulfato de cobre se disuelve en 100 mL de agua y la solucion resultante es vaciada
lentamente y agitando en la solucion de citrato y carbonato. La solucion final se lleva a
volumen de 1 litro adicionando agua.
4.- Fundamento Teórico
Los aldehídos y las cetonas son tipos de compuestos íntimamente relacionados, los
cuales tienen respectivamente la formula general
El grupo carbonilo es caracteristico de aldehidos y cetonas, y muchas de las
propiedades quimicas de estas sustancias son consecuencia de las propiedades
electrónicas de este grupo.
Este grupo carbonilo polarizado debido a la resonancia de la molecula presenta
reacciones de adición, en que las bases (de Lewis) tenderan a adicionarse al átomo de
C y los ácidos (de Lewis) al átomo de oxígeno del grupo carbonilo.
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Indirectamente, el grupo carbonilo también es responsable de la actividad del atomo
de hidrógeno α, porque el efecto inductivo entre el grupo carbonilo y un carbono
incrementa la reactividad de un átomo de hidrogeno alfa.
Aunque el átomo de C del carbonilo retiene la mayor parte de la carga positiva el
átomo de carbono alfa tiene una carga positiva de suficiente magnitud para hacer a los
hidrógenos ligeramente ácidos.
- El grupo carbonilo de aldehídos y cetonas puede reaccionar con 2,4-
dinitrofenilhidrazina formando 2,4-dinitrofenilhidrazonas que son sólidos insolubles. El
precipitado al principio puede ser aceitoso y al reposar se vuelve cristalino aunque un
gran número 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 aldehidos o cetonas dando un test positivo.
- Al halogenar aldehídos y cetonas se puede llegar a :
R-CO-CH3
Si esta sustancia se trata con solucion de NaOH se obtiene:
RCOCX3 + NaOH -RCOO- Na+ + HCX3
El HCX3 se llama haloformo.
Este ensayo se utiliza como test para reconocer la presencia de grupos -COCH3 y el
yodoformo (HCI3) producido es un sólido amarillo.
También da reaccion positiva el etanol, que es oxidado a acetaldehido. Lo mismo
ocurre con los alcoholes secundarios que tengan estructura CH3CHOH-R’ ya que por
oxidacion dan origen a metilcetonas.
- La oxidacion de los aldehídos a ácidos carboxílicos se efectúa muy fácilmente en una
solución alcalina. Tres de estos reactivos alcalinos, el de Tolens, la solucion de Felling
y la solucion de Benedict que son agentes oxidantes moderados, oxidan los aldehidos
al mismo tiempo que ellos se reducen.
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En el práctico se trabaja con el reactivo de Tollens y la solucion de Benedict.
El reactivo de Tollens se prepara por la adición de NH3 a una solución de AgNO3 hasta
que el precipitado formado inicialmente se redisuelve.
La reaccion conocida como “la prueba del espejo de plata” necesita un maximo de
limpieza.
RCHO + 2Ag(NH3)2OH -RCOO- NH4+ + 2Ag + H2O +NH3
La solucion de Fehling consiste en dos partes:
a) una solucion de sulfato cúprico y
b) una solucion de hidroxido de sodio y tartrato de sodio y potasio.
Al mezclar cantidades iguales de estas dos soluciones , se forma un complejo soluble
de tratrato de cuprico de color azul oscuro impidioendo asi que los iones cupricos
precipiten a la forma de Cu(OH)2. el ion Cu 2+ oxida al aldehido 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 +3H2O
La solucion de Benedict es semejante a la de Fehling con la modificacion de que se
usa citrato de sodio en lugar de tartrato de sodio y potasio.
Tiene la ventaja sobre la solucion de Fehling de que no es necesario dividirla en dos
reactivos separados y no es tan fuertemente alcalina.
L as soluciones de Tollens, Fehling y Benedict sirven para distinguir los aldehidos de
las cetonas, porque etas ultimas no reaccionan. Puede ademas inidicarse que la
reducción de las soluciones de Tollens, Fehling o Benedict también permiten
diferenciar un aldehído de un alcohol. Aunque los alcoholes pueden oxidarse por
agentes oxidantes fuertes, no son atacados por estos reactivos moderados.
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