Laboratorio IV Aldehídos y Cetonas

7/25/2019 Laboratorio IV Aldehdos y Cetonas

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LABORATORIO IV ALDEHDOS Y CETONAS

Presentado por:

Felipe Garca

0531736

Diana Alexandra Gmez0532478

Robinonn !orale "ic#oria0622310

En la Asignatra$%abora#orio de &'mica or()nica (eneral

Do!ente

*aola +'er,o

"NIVERSIDAD DEL VALLEDEPARTA#ENTO DE IN$IENERIAS

CALI%&&'


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RESUMEN

En sta prctica de laboratorio, se manejaran caractersticas que rodean o que poseen los

aldehdos y las cetonas, las cuales s varan o saldrn a relucir al ponerlos a reaccionar

con compuestos que hacen evidente estas propiedades.

Los aldehdos y las cetonas contienen el grupo carbonilo, pero diferencindose por la

presencia de radicales, en el caso de las cetonas un el radical es un grupo alquilico o

arlico y en los aldehdos se encuentra el hidrgeno.


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INTRODUCCIN

Los aldehdos y cetonasse encuentran entre los compuestos de mayor importancia,tanto en bioqumica como en la industria qumica. En el laboratorio, los aldehdos

normalmente se elaboran por ruptura oidativa de alquenos, por oidacin de alcoholes

primarios o por reduccin parcial de cloruros de cidos o steres. Las cetonas se

producen de manera similar por ruptura oidativa de alquenos, por oidacin de

alcoholes secundarios, o por adicin de diorganocupratos a cloruros de cido.

La reaccin de adicin nucleoflicaes la reaccin ms importante de los aldehdos y

las cetonas, siendo posible elaborar una gran cantidad de productos por adicinnucleoflica. Las reacciones son aplicables a cetonas y aldehdos, pero en general estos

!ltimos son ms reactivos por ra"ones tanto estricas como electrnicas.

Los aldehdos y cetonas se encuentran entre los compuestos de ms importancia tanto

en la naturale"a como en la industria qumica. En la naturale"a, muchas de las

sustancias necesarias para los sistemas vivos son aldehdos y cetonas. En la industria

qumica se sinteti"an grandes cantidades de tales compuestos, que se usan como

solventes o como materias primas para una multitud de otros productos.

Los aldehdos son en general ms reactivos que las cetonas hacia la sustitucin

nucleoflica por ra"ones tanto estricas como electrnicas. #or ra"ones estricas, porquela presencia de dos sustituyentes relativamente grandes en las cetonas, contra un solo

sustituyente grande en los aldehdos, hace que los neutrfilos atacantes puedan

aproimarse con mayor facilidad a los aldehdos.

Electrnicamente, el mayor grado de polaridad del grupo carbonilo de los aldehdos los

hace ms reactivos que las cetonas.

En la adicin de bisulfito se forman sales cristalinas, a menudo se utili"a esta reaccin

para separar los aldehdos y las cetonas de otras sustancias$ con la ventaja de ser una

reaccin reversible, el aldehdo o la metil cetona pueden regenerarse despus de

efectuar la separacin, ya sea por medio de una adicin de un cido o de una base.

La reaccin del amoniaco con los aldehdos y cetonas establecen un equilibrio y genera

una imina cuando buscando estabili"arse pierde agua, esta propiedad es aprovechada

para identificar aldehdos y cetonas desconocidos, cuando se hacen reaccionar con

derivados del amoniaco y a los productos imincos formados se les puede determinar su

punto de fusin.

%ambin cuando un aldehdo sin hidrgenos en el carbono adyacente al grupo &'()

*como el ben"aldehdo+ se calienta en presencia de ion hidrido, ocurre una reaccin

de dismutacin en la cual se producen un equivalente de cido carbolico y un

equivalente de alcohol. Esto ocurre por adicin nucleoflica de ion hidrido al aldehdo


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para formar un intermediario tetradrico, que libera ion hidruro como grupo saliente. n

segundo equivalente de aldehdo acepte entonces el ion hidruro en otro paso de adicin

nucleoflica. El resultado neto es que una molcula de aldehdo eperimenta sustitucinaclica de hidruro por hidrido, de modo que se oida para convertirse en un cido,

mientras que una segunda molcula de aldehdo eperimenta una adicin de hidruro y,

por tanto, se reduce para convertirse en un alcohol.

#or ultimo podemos decir que gracias a sus ( situados en los carbonos vecinos al grupo

carbonilo son tambin reactivos ante sustancias nucleoflicas, lo que significa que son (

cargados positivamente *( cidos+ lo cual sirve para la identificacin o la diferenciacin

de los metilos y el etanal.

EXPERIMENT!

%ubo - /e pondr a reaccionar -mL de solucin saturada de 0a(/) 1con pentanal, se

agita esta me"cla y se pone en un ba2o de agua& hielo.

%ubo 34 /e toma -mL de la solucin 3, 5 6 dinitrofenilhidra"ina, luego se adicionan

7.8 mL de pentanal se agita esta me"cla y se pone en un ba2o de agua& hielo.

%ubo 39 /e toma -mL de la solucin 3, 5 6 dinitrofenilhidra"ina, luego se adicionan

7.8 mL de etilmetilcetona se agita esta me"cla y se pone en un ba2o de agua& hielo.

%ubo 1 /e le adicionan 7.8 mL de ben"aldehdo, posteriormente se le agregan 3.8 mL

de solucin alcohlica de hidrido de potasio al -7:, se agita, luego se filtran los

cristales, se adiciona en seguida 7.8 mL de ('l al -7:.

%ubo 5 /e adicionan -.7 mL de agua, luego se adiciona -7 gotas de etilmetilcetona y

3.7 mL de solucin de ioduro de potasio, luego se adiciona hidrido de potasio al -7:

y se calienta.

RESU!TDOS

Tu"o #$4l agitarse y colocarse en el ba2o de agua 6 hielo se empie"a a formar peque2os

grumos, transcurridos de ; minutos de estar en el ba2o de agua hielo, se forma el

producto.

Tu"o %$

4l agitarse presenta una separacin de fases, formando un precipitado.


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Tu"o %&$

4l agitarse se forma una cantidad mnima de precipitado, lo cual indica que hubo unareaccin formadora de hidro"ona.

Tu"o '$

'uando se comen" agitar fue liberando calor, lo que nos inca que es una reaccin

eotrmica$ pasados 5 minutos se solidifico. /e comen" a filtrar hasta sacar la sal,

luego se paso a otro tubo de ensayo en el cual se le fue adicionando agua destilada, se

agrego seguidamente ('l hasta que se formo grumos tomando la solucin un tono

turbio. Esta solucin se filtra nuevamente y se obtiene cido ben"oico, se calienta y

despus se pesa.

Tu"o ($

4l agitarse se forma unos peque2os grumos de color amarillo *yodoformo+ los cuales

se precipitan.

DISCUSIN DE RESU!TDOS

Tu"o #$

En este tubo se presento una reaccin de bisulfito de sodio, la cual se lleva a cabo con

aldehdos y con algunas cetonas. El mecanismo de la reaccin es la siguiente

#or lo cual el producto que se obtuvo fue

Esta reaccin se lleva a cabo con los aldehdos y algunas cetonas. La mayoria de los

aldehdos reacciona con un equivalente de bisulfito de sodio formando el producto de

adicin en un rendimiento de


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electrnicas. #or ra"ones estricas, porque la presencia de dos sustituyentes-

relativamente grandes en las cetonas, contra un solo sustituyente grande en los

aldehdos, hace que los neutrfilos atacantes puedan aproimarse con mayor facilidad alos aldehdos. Electrnicamente, el mayor grado de polaridad del grupo carbonilo de los

aldehdos los hace ms reactivos que las cetonas.

Tu"o % ) %&$

En estos dos tubos se present una reaccin de dicin Nucleoflica de *inas, lascuales tienden a laformacin de Iminas y Enaminas.

Las aminas primarias, >0(3, eperimentan adicin a los aldehdos y las cetonas para

producir i*inas, R%C+NR. Las aminas secundarias hacen lo mismo para producir

ena*inas*-eno? -amina$ amina insaturada+.

El siguiente cuadro es el Mecanismo de la formacin de imina (o derivado) por la

reaccin de una cetona o un aldehdo con compuestos derivados del amoniaco2.

[email protected]'apitulosAcapitulo-%$ @.C., '>4D0E$L.E., umica )rgnica, =F ed .GcHraB&(ill, Geico, -==8, 17;p
http://www.quimicaorganica/estereacetato.comhttp://www.quimicaorganica/estereacetato.comhttp://www.quimicaorganica/estereacetato.com


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El ataque nucleoflico auna cetona o un aldehdo

por el par electrnico deuna amina forma un

intermediario tetradrico

dipolar.

Luego se transfiere un

protn del nitrgeno al

ogeno, lo que produce

una carbinolaminaneutra.

El catali"ador cido

protona el ogeno del

hidroilo

el electrnico no

compartido del nitrgenolibera agua, formando un

ion iminio

La prdida de (?del

nitrgeno genera la

imina *en el caso de ser

amina+ como producto

final

El ,ru-o . -uede ser$

H I (, *0(3&(+4moniaco

H I &)(, *0(3&)(+

(idroilamina

H I &0(3, *0(3&0(3+

(idracina

H I >, *0(3&>+

4mina primaria

H I &0('J(8*0(3&0('J(8+

Kenilhidra"ina

H I &0(')0(3

*0(3&0(')0(3+

/emicarba"ida

El -roducto finalresulta ser$

Imina

Oxima

Hidraona

Imina

!enilhidraona

"emicar#aona

#or lo tanto en el tubo 34 obtuvimos lo siguiente

en el tubo 39 se obtuvo


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Tu"o '$

'uando un aldehdo sin hidrgenos en el carbono adyacente al grupo &'() *como elben"aldehdo+ se calienta en presencia de ion hidrido, ocurre una reaccin de

dismutacin en la cual se producen un equivalente de cido carbolico y un equivalente

de alcohol, esta reaccin se conoce con el nombre reaccin de $anniaro.

La reaccin de 'anni""aro ocurre por adicin nucleoflica de ion hidrido al aldehdo

para formar un intermediario tetradrico, que libera ion hidruro como grupo saliente. n

segundo equivalente de aldehdo acepte entonces el ion hidruro en otro paso de adicin

nucleoflica. El resultado neto es que una molcula de aldehdo eperimenta sustitucin

aclica de hidruro por hidrido, de modo que se oida para convertirse en un cido,

mientras que una segunda molcula de aldehdo eperimenta una adicin de hidruro y,

por tanto, se reduce para convertirse en un alcohol.1

/eg!n esto en el tubo tres se obtuvo lo siguiente.

[email protected]'apitulosAcapitulo-


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Tu"o ($

En este tubo se presento la reaccin del yodoformo, la cual es una prueba que se utili"a

para la identificacin de las metilcetonas y el etanal$ consiste en hacer reaccionar estos

compuestos con ioduro de potasio en un medio bsico, producindose tres yodaciones

sucesivas de ( y luego una ruptura para finalmente desprender yodoformo que se

separa como un precipitado amarillo de olor caracterstico, dando positivo a la prueba. 5

5

4>'E/D) H4>'D4 >. 4DLD0) 494@ L. >9E0 M4#4%4#. (acia la umica 3. -F ed. %emis. 9ogota&'olombia, -=;8, 1;=&1=1p


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CUESTIONRIO

1. La reaccin de bisulfito es general para todo los aldehdos y cetonas?

R/0La reaccin de bisulfito se lleva a cabo con los aldehdos y con algunas cetonas.La mayora de los aldehdos reaccionan con un equivalente de bisulfito de sodio

formando el producto de adicin en un rendimiento de


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3. scriba las principales reacciones de aldehdos y cetonas.R/0

Reacti1idad Relati1a de ldehdos ) Cetonas/23

Los aldehdos son en general ms reactivos que las cetonas hacia la sustitucin

nucleoflica por ra"ones tanto estricas como electrnicas. #or ra"ones estricas, porque

la presencia de dos sustituyentes relativamente grandes en las cetonas, contra un solo

sustituyente grande en los aldehdos, hace que los neutrfilos atacantes puedan

aproimarse con mayor facilidad a los aldehdos. Electrnicamente, el mayor grado de

polaridad del grupo carbonilo de los aldehdos los hace ms reactivos que las cetonas.

RESUMEN DE RECCIONES DE DICIN NUC!EO45!IC

%E&$$IO'E" EEM*O"


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-.& 4dicin de hidruro >educcin

3.& 4dicin de reactivo de Hrignard

1.& 4dicin de ('0 'ianohidrinas

5.& 4dicin de aminas primarias Dminas

I*inas#or ejemplo

*a+ 'on hidroilamina 0(3&)(

se obtiene $ O6i*as, >3'I0)(

*b+ 'on hidra"ina, 0(3&0(')0(3se obtiene$ se*icar"a7onas,>3'I0&0(')0(3

*c+ 3,5&dinitrofenilhidra"ina, 0(30(&'J(5*0)3+3

se obtiene la 3,5&dinitrofenilhidra"onas,

>3'I00(&'J(5*0)3+3

&utanona I*ina de&utanona

Ciclohe6anona O6i*a deCiclohe6anona

&en7aldehdo Se*icar"a7ona de "en7aldehdo

8.&

4dicin de aminas secundarias


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Enaminas

J.& >eaccin de Nolff&Oishner

aney

-7.& 4dicin de iluros de fsforo

>eaccin de Nittig

!. Cuales son los agentes reductores y o"idantes utili#ados con mayor frecuenciaen las reacciones de aldehdos y cetonas?

R/0 O6idacin de ldehdos ) Cetonas/8

Los aldehdos son rpidamente oidados para producir cidos carbolicos, pero las

cetonas no son reactivas hacia la oidacin ecepto en condiciones muy vigorosas. Esta

diferencia de comportamiento es consecuencia de las diferencias estructurales entre los

;4>'E/D) H4>'D4 >. 4DLD0) 494@ L. >9E0 M4#4%4#. (acia la umica 3. -F ed. %emis. 9ogota&

'olombia, -=;8, 1;=&[email protected]'apitulosAcapitulo-


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dos grupos funcionales Los aldehdos tienen un protn &'() que puede ser etrado

con facilidad durante la oidacin, pero no as las cetonas.

Guchos agentes oidantes convierten aldehdos en cidos carbolicos, entre ellos elcido ntrico caliente y el permanganato de potasio, pero el reactivo de Cones, 'r)1en

cido sulf!rico acuoso, es una eleccin ms com!n a la peque2a escala del laboratorio.

Las oidaciones de Cones ocurren con rapide" a temperatura ambiente y tienen buenos

rendimientos de productos.

9e-tanal :cido he-tanoico ;8

n inconveniente de la oidacin de Cones es que las condiciones en que se reali"a son

cidas, y las molculas sensibles pueden eperimentar descomposicin catali"ada por

cido. 'uando eiste esta posibilidad de descomposicin, con frecuencia las

oidaciones de aldehdos se reali"an usando una solucin diluida de ido de plata,

4g3), en amoniaco acuoso. *>eactivo de %ollens+

&en7aldehdo :cido "en7oicoLas cetonas son inertes a la mayora de los agentes oidantes comunes, pero

eperimentan con lentitud una reaccin de ruptura cuando se tratan con OGn)5alcalino

caliente. El enlace carbono&carbono primo al grupo carbonilo se rompe, y se

producen fragmentos de cidos carbolicos. La reaccin slo es !til para cetonas

simtricas como cicloheanona, puesto que a partir de cetonas no simtricas se forman

me"clas de productos.

Ciclohe6anona :cido he6anodioico ;3?=>

Reacciones de Reduccin?

La reaccin de @olff 2 Aishnerfrecuentemente se reali"a a 357P' en dietilenglicol aebullicin como solvente, pero una modificacin en la cual se usa dimetilsulfido

como solvente permite que el proceso ocurra a temperatura cercana a la ambiental.

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'olombia, -=;8, 1;=&[email protected]'apitulosAcapitulo-


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La reaccin de la cetona o el aldehdo con la

hidra"ina produce una hidra"ona en la forma

normal.

La base etrae uno de los protones dbilmente

cidos del &0(3, produciendo un anin

hidra"ona. Este anin tiene una forma de

resonancia allica que coloca la carga negativa

en el carbono y el doble enlace entre los

nitrgenos.

La protonacin del anin hidra"ona se reali"a en

el carbono y produce un intermediario neutro.

Entonces la prdida del nitrgeno inducida por

la base produce un carbanin, que se protona

para formar un alcano neutro como producto.

Ejemplo

Ciclo-ro-ano Metilciclo-ro-anocar"aldehdo ;3%=>

Reduccin de Cle**ensen$

4dems de la reaccin de Nolff&Oishner, eiste un segundo proceso, llamado reduccin

de 'lemmensen, que tambin reali"a la conversin de cetonas o aldehdos a los alcanos

correspondientes. La reduccin de 'lemmensen, cuyo mecanismo es complejo y no se

comprende del todo, implica el tratamiento del compuesto carbonlico con amalgama de

cinc, Mn*(g+ y ('l acuoso concentrado. Esta reaccin se usa principalmente cuando la

cetona o el aldehdo iniciales son sensibles a las condiciones fuertemente bsicas que se

requieren para la reduccin de Nolff&Oisner.

Una cetona Un he*iacetal Un acetal


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$. Cuales son los m%todos m&s empleados en la industria para obtener

etanal?

R/0 El principio de la oidacin parcial de etileno para la obtencin de acetaldehdo,etendida actualmente en todo el mundo, resulta de la observacin hecha por K.'.

#hillips, ya en -;=5, de que las sales de platino, en reaccin estequiomtrica,

oidaban selectivamente al etileno, dando acetaldehdo con simultnea reduccin a

platino metlico. #ero slo el descubrimiento reali"ado por NacQer de un proceso

cataltico con ayuda de un sistema redo fue decisivo para el desarrollo de la

tecnologa adecuada por NacQer (oechst, que ha permitido su aplicacin industrial

en gran escala. El catali"ador es un sistema de dos componentes, que consta de

#d'D3y 'u'D3. En el #d'D3reside la propia funcin cataltica, que tiene lugar por la

formacin de un complejo con el etileno y un cambio de ligandos.

Reali7acin del -roceso#B

La obtencin industrial en gran escala de acetaldehdo tiene lugar en un sistema de dos

fases, es decir, gasAlquido. Los reactivos gaseosos, etileno, aire o ) 3reacciona con la

disolucin clorhdrica acuosa de los catali"adores en un reactor de columna de

insuflacin construido con titanio o revestido de cermica.

/e han desarrollado simultneamente dos variantes de su funcionamiento

-. El proceso en una etapa en el que, en el mismo reactor, se produce simultneamente

la reaccin y regeneracin. 'omo oidante se emplea )3.

3. El proceso en dos etapas, en el cual reaccin y regeneracin se reali"an en dos

reactores separados. En este caso se puede utili"ar como oidante aire.

En el proceso de una etapa se insufla el etileno y )3a 1 bar y -37&-17P' a travs de la

disolucin de catali"ador. El etileno se transforma en un 18&58:. El calor desarrollado

en la reaccin se emplea para destilar el acetaldehdo, as tambin el agua de la

disolucin del catali"ador, que de nuevo se vuelve al reactor. @e esta forma se

introducen en el ciclo unos 3,8&1,7 m1de (17 por tonelada de acetaldehdo. #ara evitar

un aumento de gas inerte, que conducira a una prdida de etileno por epulsin, es por

lo que es necesario el empleo de )3puro y tambin etileno *del ==,=: en volumen+.

En el proceso de dos etapas se hace reaccionar el etileno con la disolucin cataltica a-78&--7P' y -7 bars hasta casi transformacin total. %ras la epansin y destilacin de

la me"cla acetaldehdoAagua, la disolucin cataltica se pasa al reactor de oidacin y a

-77P' y -7 bars se regenera con aire y, finalmente, se lleva de nuevo al reactor. 'on

esto se produce un consumo de )3producto del aire empleado y queda as un gas

residual con un elevado contenido de 03que se puede recuperar para su empleo como

gas inerte. Krente a las ventajas de transformacin completa del etileno empleado y de

utili"ar aire, se tiene el inconveniente de inversiones elevadas para el sistema de doble

reactor con empleo de altas presiones y trasvasado de catali"ador.

-7

BBB.iodc.unam.mAqo-Aa-.htm.
http://www.iodc.unam.mx/qo1/a1.htmhttp://www.iodc.unam.mx/qo1/a1.htmhttp://www.iodc.unam.mx/qo1/a1.htmhttp://www.iodc.unam.mx/qo1/a1.htm


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En ambos procesos el aldehdo bruto acuoso se concentra y purifica por una destilacin

en dos etapas, que lo liberan de subproductos, como actico, aldehdo crotnico y

compuestos clorados. En ambos casos las selectividades son prcticamente iguales al=5:.

En -=


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Tu"o (


19/20

CONC!USIONES

Las reacciones de los aldehdos y las cetonas hechas en la prctica son

caracteri"adas para identificarlos y corroborar con propiedades, ya que resaltan

como propiedad los colores que se observan para cada uno y dependiendo de este

se puede decir que tipo o que caracterstica tiene el aldehdo o cetona utili"ada y

anali"ada.

La reaccin con 3.5&dinitrofenilhidra"ona, sirve para identifica el grupo

carbonilo es decir que sirve para identificar cetonas y aldehdos,

En las reacciones de aldehdos y cetonas con OGn) 5y con los reactivos de

Kehling, %ollen y con 0itroprusiato de sodio A 0(1 son para evidenciar

cetonas o aldehdos dependiendo el caso, ya que estas reacciones se presentan

especficamente en uno de ellos o especficamente en compuestos que hacen

parte de alguno de los dos.

La reaccin con yodoformo es para identificar cetonas y aldehdos que

contengan el grupo es decir algunas cetonas y aldehdos pero no

todos.

'omo los compuestos de adicin de bisulfito son sales cristalinas, a menudo

se utili"a esta reaccin para separar los aldehdos y las cetonas de otras

sustancias.


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&I&!IO.R4I

@ta.utalca.clAqumicaAprofesoAastudilloA'apitulosAcapitulo-'E/D) H4>'D4 >. 4DLD0) 494@ L. >9E0 M4#4%4#.

(acia la umica 3. -F ed. %emis. 9ogota&'olombia, -=;8, 1;=&1=1
http://www.iodc.unam.mx/qo1/a1.htmhttp://www.iodc.unam.mx/qo1/a1.htm

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Laboratorio IV Aldehídos y Cetonas

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