UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMATICA

ESCUELA DE QUIMICA

QUIMICA ORGANICA I. INGENIERIA QUIMICA Y QUIMICA DE ALIMENTOS

PRACTICA No. 5

ALDEHIDOS Y CETONAS

I. OBJETIVOS ESPECFICOS

a) Comprobar la diferencia en reactividades de los aldehdos y cetonas frente a los reactivos oxidantes: Fehling, Tollens y Permanganato de Potasio.

b) Observar la formacin de los precipitados caractersticos de los aldehdos y cetonas al hacerlos reaccionar con la 2,4-Dinitrofenilhidracina.

c) Comprobar la estructura caracterstica de compuestos carbonilcos conteniendo un grupo metilo en posicin (, para dar positiva la reaccin del haloformo.

II. TEORA DE LA PRACTICA

Los aldehdos y las cetonas tienen como grupo funcional el grupo carbonilo.

En un aldehdo el grupo carbonilo se encuentra unido a un tomo de carbono y a un hidrgeno, excepto en el miembro ms sencillo de la serie de los aldehdos, el formaldehido, en donde el grupo carbonilo est unido a dos tomos de hidrgeno.

En una cetona el grupo carbonilo se encuentra unido a dos tomos de carbono

El grupo carbonilo de los aldehdos y cetonas se caracteriza por ser un grupo polar, polaridad que es debida a la diferencia en electronegatividades entre el carbono y oxgeno que lo forman.

Los electrones del doble enlace se comparten de una manera desigual, debido a la tendencia del oxgeno de atraer e_, esta tendencia produce una distorsin del orbital molecular ( , de modo que la nube electrnica se encuentra ms cercana al oxgeno que al carbono.

Los aldehdos y cetonas de bajo peso molecular son apreciablemente solubles en el agua, debido a su carcter polar y a su capacidad de formar enlaces por puentes de hidrgeno entre una molcula y las molculas del agua.

Pero al igual que en todos los compuestos orgnicos la solubilidad disminuye con el aumento del peso molecular.

La polarizacin del grupo carbonilo deja un carbono con marcado carcter electroflico (cargado positivamente) el cual puede fcilmente reaccionar con los reactivos ricos en electrones o reactivos nucleoflicos.

El enlace del grupo carbonilo se asemeja mucho al doble enlace etilnico por cuanto se rompe y adiciona una molcula de reactivo; pero las reacciones caractersticas de los compuestos carbonlicos son reacciones de adicin nucleoflica.

Los aldehdos presentan diferencia en su reactividad comparados con las cetonas.

Los aldehdos son ms reactivos que las cetonas frente a la adicin nucleoflica.

Los aldehdos se oxidan con facilidad y las cetonas no.

Los aldehdos tienen un grupo alquilo y las cetonas dos; y como los grupos alquilos son donadores de electrones, (efecto inductivo positivo) el tomo de carbono del carbonilo en las cetonas es menos positivo y por lo tanto menos reactivo frente a los agentes nucleoflicos.

La presencia de grupos fenilos en las cetonas y aldehdos aromticos disminuye su reactividad, ya que este grupo puede conjugar sus electrones con los del grupo carbonilo, disminuyendo as la polaridad de este.

La menor reactividad de las cetonas, tambin es debida al mayor impedimento estrico de dos grupos, alquilo o arilo, y al doble efecto inductivo hacia el grupo.

ORDEN DE REACTIVIDAD

Las reacciones caractersticas de los aldehdos y cetonas son de adicin nucleoflica y entre las ms comunes tenemos las de adicin de derivados del amonaco:

ADICIN DE DERIVADOS DEL AMONIACO.

Entre los derivados del amonaco encontramos una gran cantidad de reactivos siendo todos de frmula general:

Derivados Comnmente Utilizados para Caracterizar Aldehdos y Cetonas.

NH2 G

N O M B R E DERIVADO

ESTRUCTURA NOMBRE

NH2 - OH

NH2 - NH2

NH2 - NH - C6 H5

NH2 - NH - C6 H4 (NO2)2

Hidroxilamina

Hidracina

Fenilhidracina

2, 4 - Dinitrofenilhidracina

Semicarbacida

La reaccin entre estos reactivos y los compuestos carbonlicos de lugar a la formacin de compuestos de estructura C = N - G con lo cual puede comprobarse la presencia de un grupo C = O en la molcula.

Reaccin General

Una de las reacciones de gran importancia es aquella en que se emplea como derivado del amonaco, la 2, 4-Dinitrofenilhidracina.

Aldehdo 2,4-Dinitrofenilhidracina 2,4-Dinitrofenilhidrazona del

o cetona aldehdo o cetona correspon-

diente. (Precipitado de color

amarillo-naranja)

Adems de las reacciones de adicin nucleoflica, tambin presentan reacciones de oxidacin.

REACCIONES DE OXIDACION

Los aldehdos se oxidan con facilidad en presencia de agentes oxidantes dbiles como los iones Cu+2 y Ag+, obtenidos de los reactivos de Fehling y Tollens respectivamente. Estas reacciones se emplean para diferenciar un aldehdo de una cetona ya que estas ltimas no reaccionan.

a) REACCIN DE FEHLING La reaccin se evidencia por la formacin del precipitado rojo ladrillo de xido cuproso.

b) REACCIN DE TOLLENS.

c) OXIDACIN CON KMnO4En condiciones neutras las cetonas son resistentes a la oxidacin y solamente pueden hacerlo en presencia de cidos o bases fuertes. Los aldehdos en cambio reaccionan con KMnO4 en medio neutro, oxidndose fcilmente y formando la sal de cido correspondiente.

Las cetonas reaccionan en medio cido o bsico.

d) PRUEBA DEL HALOFORMO

Esta es una reaccin de oxidacin en donde el producto obtenido es el Iodoformo.

Esta prueba es caracterstica solamente para el acetaldehido, las metilcetonas R-CO-CH3 y alcoholes secundarios de estructura:

Se emplea para la reaccin, una solucin de I2 / IK en NaOH para liberar al NaOI (hipoyodito de sodio) que es el agente oxidante.

III- PARTE EXPERIMENTAL Reactivos

Formaldehido, solucin acuosa al 10%....................................... 3 mlAcetaldehido. 1 mlBenzaldehdo............................................................................ 1 ml

Butiraldehido............................................................................ 0.5 ml

Acetona. 2 ml

Reactivo de 2,4-Dinitrofenilhidracina........................................ 2 ml

Reactivo de Tollens................................................................. 3 ml

Reactivo de Fehling.................................................................. 3 ml

Solucin acuosa de KMnO4 al 0.3%........................................ 2 ml

Solucin acuosa de NaOH al 10 %.......................................... 3 ml

Alcohol isoproplico.................................................................. 1 ml

Acido sulfrico concentrado.................................................... 1 gota

Solucin de I2 en KI. 3 ml Procedimiento

1) Reaccin con el Reactivo de 2,4-Dinitrofenilhidracina

Prepare dos tubos de ensayo y coloque en cada uno 10 gotas del reactivo 2.4-Dinitrofenilhidracina. Agregue al primero 5 gotas de formaldehido y al segundo 5 gotas de acetona; deje en reposo las mezclas. Si no aparece precipitado, caliente en bao de mara de 3-5 minutos, enfre el tubo y pngalo en hielo. Observe y anote los resultados.

ESTRUCTURA

PRODUCTO DE REACCIONOBSERVACION

2) Reaccin con el Reactivo de Tollens.

Prepare tres tubos de ensayo, colocando 1 ml de reactivo de Tollens, en cada uno. Aada los siguientes compuestos carbonlicos de la siguiente forma:

Tubo No.1 5 gotas de solucin de formaldehdo al 10 %

Tubo No.2 5 gotas de solucin de benzaldehido

Tubo No.3 5 gotas de acetona

Caliente los tubos en bao de mara unos minutos y observe los resultados.

ESTRUCTURAPRODUCTO DE REACCIONOBSERVACION

3) Reaccin con el Reactivo de Fehling.Este reactivo se prepara en el momento de usarse, mezclando dos soluciones que se conocen como solucin A (CuSO4 ) y solucin B (tartrato sdico potsico en NaOH), respectivamente.

Para llevar a cabo la reaccin se coloca en un tubo de ensayo 3 ml de la solucin A y se aade, agitando, 3 ml de solucin B hasta que el precipitado inicial se disuelva y quede una solucin limpia de color azul oscuro. Reparta este reactivo as preparado en tres tubos de ensayo y agregue a cada uno los compuestos carbonlicos en la forma siguiente:

Tubo No.1. Agregue 5 gotas de solucin de formaldehdo al 10 %

Tubo No.2. Agregue 5 gotas de Benzaldehdo

Tubo No.3. Agregue 5 gotas de acetona.

Caliente en bao de mara y anote los resultados.

ESTRUCTURAPRODUCTO DE REACCIONOBSERVACION

4) Oxidacin con Permanganato de Potasio.

Prepare tres tubos de ensayo y coloque en ellos los reactivos como se detallan a continuacin:

Tubo No.1 Coloque 10 gotas de formaldehido al 10 %

Tubo No.2 Coloque 10 gotas de Benzaldehdo (agitar)

Tubo No.3 Coloque 10 gotas de acetona

Aada a cada tubo 5 gotas de solucin de permanganato potasio al 3 %.

En el tubo donde no observe ningn cambio, divida su contenido en dos, colocando la mitad en otro tubo. A uno de stos tubos agregue 2 gotas de NaOH al 10 % y observe los resultados. Al otro tubo, agregue 3 gotas de H2SO4 concentrado y caliente en bao de mara y observe lo que ocurre.

NOMBREPRODUCTO DE REACCION OBSERVACION

Formaldehdo

Benzaldehdo

Acetona (medio neutro)

Acetona (medio bsico)

Acetona (medio cido)

5) Reaccin de formacin de Haloformo.

Coloque en cuatro tubos de ensayo los siguientes compuestos:

Tubo No. 1 10 gotas de acetaldehdo

Tubo No.2 10 gotas de acetona

Tubo No.3 10 gotas de alcohol isoproplico

Tubo No.4 10 gotas de benzaldehdo

Aada a cada tubo 15 gotas de NaOH al 10 %, luego agregue 5 gotas de solucin de Yodo en Yoduro de potasio (I2 / KI), agitando hasta que el color de la solucin de Yodo persista o se forme un precipitado amarillo claro.

Observe y anote los resultados en el cuadro siguiente.

ESTRUCTURA

PRODUCTO DE REACCIONOBSERVACION

5

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