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Universidad Autónoma de Zacatecas “Francisco García Salinas” Unidad Académica de Ciencias Químicas Licenciatura en Biotecnología Laboratorio de Química Orgánica II Práctica #1 Identificación de Alcoholes y Fenoles Grado y Grupo: 3°A Integrantes de equipo: Evelyn Getsemaní Ávila Cuevas Jaquelin García Robles Ruth Nohemí Guevara Rios Miriam María Guadalupe Torres García Evelyn Marlene Olvera de la Cruz Introducción Los alcoholes y fenoles se caracterizan por la presencia, en sus moléculas, del grupo hidroxilo, -OH, donde el oxígeno se une al carbono por un enlace sencillo. Los alcoholes y fenoles se pueden considerar como derivados del agua, por sustitución de uno de los hidrógenos de esta por radicales alquilo (alcoholes) o arilo (fenoles). Los alcoholes son compuestos orgánicos formados a partir de los hidrocarburos mediante la sustitución de uno o más grupos hidroxilo por un número igual de átomos de hidrógeno. Los alcoholes son líquidos o sólidos neutros. El grupo hidroxilo confiere características polares al alcohol y según la proporción entre él y la cadena hidrocarbonada así será su solubilidad. Los alcoholes inferiores son muy solubles en agua, pero esta solubilidad disminuye al aumentar el tamaño del grupo alcalino y aumenta en los solventes orgánicos. Una de las reacciones más importantes que producen los alcoholes y fenoles son la acido-base en la que los alcoholes debido a la polaridad del –OH presentan un carácter débilmente ácido y así pueden reaccionar en frio liberando hidrogeno. Una de las reacciones más importantes que producen los alcoholes y fenoles son la acido-base en la que los alcoholes debido a la polaridad del –OH presentan un carácter débilmente ácido y así pueden reaccionar en frio liberando hidrogeno. Por otra parte, el carácter ácido de los fenoles es muy superior a la de los alcoholes, pues el ion fenóxido se encentra estabilizado por la existencia de varias estructuras resonantes y su contante de disociación. Los fenoles son compuestos cuya acidez es intermedia entre la de los ácidos carboxilos y los alcoholes. Los fenoles que contienen sustituyentes altamente electronegativos, muestran una creciente acidez y son solubles en una solución de carbonato acido de sodio. Las reacciones en alcoholes son variadas porque se pueden transformar en un surtido amplio de compuestos. Se pueden dividir en dos grandes grupos: las que ocurren en el enlace C-O y las que se presentan en el enlace O-H, como la oxidación. La oxidación de los alcoholes es una de las reacciones más valiosas; los alcoholes primarios originan aldehídos o ácidos carboxílicos y los secundarios dan cetonas. Por lo general, los alcoholes terciarios no reaccionan con la mayor parte de los agentes oxidantes. Reactivo de Lucas. El reactivo de Lucas es una solución de ZnCl2 disuelto en HCl concentrado que se usa en química orgánica. Esta disolución es usada para clasificar alcoholes de bajo peso molecular. La reacción es una sustitución en el cual el cloruro reemplaza el grupo hidroxilo. Un ensayo positivo es indicado por un cambio desde una solución limpia y sin color a una turbidez, que se trata de la formación de un cloroalcano. Cuando se agrega el reactivo de Lucas al alcohol, el H+ del HCl protonará el grupo -OH del alcohol, tal que el grupo saliente H2O, siendo un nucleófilo más débil que el OH-, pueda ser sustituido por el nucleófilo Cl-. Reactivo de Jones. El reactivo de Jones, una mezcla de óxido crómico, ácido sulfúrico y agua es el más común de los reactivos empleados para la oxidación de alcoholes secundarios en esteroides, debido a que produce una reacción muy rápida con elevados rendimientos. Objetivo Realizar reacciones de identificación cualitativa de alcoholes y fenoles. Objetivos Específicos · Llevar a cabo pruebas características que permitan diferenciar alcoholes primarios, secundarios y terciarios. · Comprender la diferencia en reactividad de alcoholes primarios, secundarios y terciarios. · Realizar análisis químicos para diferenciar un alcohol de un fenol. PRE-LABORATORIO 1. Mencione cuál es el grupo funcional de los alcoholes, dibuje y dé ejemplos de este tipo de compuestos. 2. ¿Cómo se pueden clasificar los alcoholes? 3. ¿A qué se debe la acidez de los alcoholes? Comparar y ejemplificar mediante una reacción esta propiedad usando un alcohol primario, secundario, terciario y fenol. 4. ¿Qué nos dice la acidez de un compuesto químico? ¿Por qué es importante? 5. Escriba las reacciones químicas que ocurren cuando un alcohol primario, secundario y terciario dan positivo con el reactivo de Lucas. 6. Escriba la reacción química entre el fenol y el cloruro férrico. 7. Escriba la reacción de oxidación de un alcohol primario, secundario y terciario, así como con el fenol con el reactivo de Jones (CrO3/H2SO4). Material · 10 tubos de ensayo con tapón de corcho · 1 pinza para tubo de ensayo · 1 vaso de precipitados de 150 mL y de 250 mL · 1 agitador de vidrio · 1 matraz Erlenmeyer de 125 mL · 1 espátula · 1 pipeta de 10 mL Reactivos · · Alcohol etílico · 1-propanol · Alcohol butílico · HCl · Alcohol terbutílico · 2-metil-2-butanol · ZnCl2 · FeCl3 · Fenolftaleína · Alcohol isopropílico · Alcohol sec-butílico · CrO3 · Fenol · NaOH · Br2 · H2SO4 Sección de seguridad Compuesto Estructura molecular Punto de fusión (°C) Punto de ebullición (°C) Peligrosidad (SGA) Alcohol etílico -114°C 78°C H225-Líquido y vapores muy inflamables H319-Provoca irritación ocular grave 1-propanol -127°C 97°C H225-Líquido y vapores muy inflamables H336-Puede provocar somnolencia o vértigo H318-Provoca lesiones oculares graves Alcohol butílico -90°C 119°C H226-Liquidos y vapores inflamables H302-Nocivos en caso de ingestión H315-Provoca irritación cutánea H318-Provoca lesiones oculares graves H335-Puede irritar las vías respiratorias H336-Puede provocar somnolencia o vértigo HCl -50°C 80°C H290-Corrosivo para los metales H314- Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves H335-Puede irritar las vías respiratorias Alcohol terbutílico 25-25.5°C 83°C H225-Líquido y vapores inflamables H332-Nocivo en caso de inhalación H319-Provoca irritación ocular grave H335-Puede irritar las vías respiratorias H336-Puede provocar somnolencia o vértigo 2-metil-2-butanol -12°C 102°C H225-Líquido y vapores inflamables H315-Provoca irritación cutánea H318-Provoca lesiones oculares H335-Puede irritar las vías respiratorias H336-Puede provocar somnolencia o vértigo H312+H332-Nocivo en contacto con la piel o si se inhala ZnCl2 287-304°C 732°C H312-Nocivo en caso de ingestión H314-Provoca quemaduras en piel y lesiones oculares H335-Irrita vías respiratorias H410-Muy tóxico para organismos acuáticos FeCl3 37°C 315°C H290-Corrosivo para metales H302-Nocivo en caso de ingestión H315-Irritación cutánea H317-Puede provocar reacción alérgica de piel H318-Lesiones oculares graves Fenolftaleína 258-263°C 450°C H341-Se sospecha que provoca defectos genéticos H350-Puede provocar cáncer H361f-Se sospecha que perjudica a la fertilidad Alcohol isopropílico -89.5°C 82.3°C H225-Líquido y vapores muy inflamables H319-Provoca irritación ocular grave H336-Puede provocar somnolencia o vértigo Alcohol sec-butílico -115°C 99-102°C H226-Líquido y vapores inflamables H319-Provoca irritación ocular grave H335-Puede irritar las vías respiratorias H336-Puede provocar somnolencia o vértigo CrO3 197°C 250°C H271 - Puede provocar un incendio o una explosión; muy comburente H301 - Tóxico en caso de ingestión H314 - Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves H317 - Puede provocar una reacción alérgica en la piel H334 - Puede provocar síntomas de alergia o asma o dificultades respiratorias en caso de inhalación H335 - Puede irritar las vías respiratorias H340 - Puede provocar defectos genéticos H350 - Puede provocar cáncer H361f - Se sospecha que puede perjudicar la fertilidad H372 - Provoca daños en los órganos tras exposicionesprolongadas o repetidas H410 - Muy tóxico para los organismos acuáticos, con efectos nocivos duraderos H310 + H330 - Mortal en contacto con la piel o si se inhala____________________________________________________ Fenol 40-42°C 180-182°C H301+H311+H331-Tóxico en ingestión, inhalación y piel H314-Provoca quemaduras graves H341-Provoca defectos genéticos H373-Daños e los órganos NaOH 9°C 120°C H290-Puede ser corrosivo en metales H314-Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares Br2 -7.2°C 58.7°C H314-Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares H330-Mortal en caso de inhalación H400-Muy tóxico para organismos acuáticos H2SO4 10°C 337°C H290-Puede ser corrosivo en metales H314-Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares De acuerdo a las hojas de seguridad consultadas, conteste lo siguiente: a) ¿Es tóxico el bromo o agua de bromo (bromo disuelto en agua)? b) ¿Es tóxico el cloruro férrico? c) ¿Qué tan tóxicas son las sales de cromo? d) Indique el equipo de seguridad que debe utilizar para el manejo de las sustancias de esta práctica. e) Diga si es necesario tener en cuenta alguna regla de seguridad en especial durante la realización de esta práctica (cuidado de altas presiones y temperaturas, formación de vapores, etc.). f) Para al menos tres sustancias, mencione qué debe hacer en caso de: Sustancia Evento g) Mencione cuál sería el proceso adecuado para desechar las sustancias utilizadas en esta práctica. Desarrollo Experimental Sección I. Acidez de fenoles 1. Preparar una solución de fenol disolviendo 2 g de fenol en 30 mL de agua. 2. Colocar en el primer tubo de ensayo 0.5 mL de NaOH al 10 % y una gota de fenolftaleína. 3. En el segundo tubo, colocar 0.5 mL de la solución de fenol y agregar una gota de fenolftaleína. 4. En el tercer tubo, colocar 0.5 mL de etanol y agregar una gota de fenolftaleína. 5. En el cuarto tubo, colocar 0.5 mL de HCl al 10 % y una gota de fenolftaleína. Anote las diferencias observadas. Sección II. Prueba de bromo 1. Coloque en un tubo de ensayo 0.5 mL de la solución de fenol anteriormente preparada. Agregue una gota de bromo o bien agua de bromo. 2. A un segundo tubo agregue 0.5 mL de etanol. Añada una gota de bromo o bien agua de bromo. Anote sus observaciones.
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