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Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 0 | P á g i n a ÍNDICE DE CONTENIDOS Bibliografía 1 Normas de seguridad e higiene en el laboratorio de química orgánica 2 Material de vidrio y aparatos utilizados 22 Recristalización 29 Destilación 34 Extracción Ácido –base 39 Extracción continua 42 Cromatografía 44 Isomerización Cis-Trans de Ácido Maleico 49 Síntesis de Acetato de Etilo 52 Ensayos de caracterización de grupos funcionales 56 Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 1 | P á g i n a Bibliografía: 1. Galagovsky; Química Orgánica: Fundamentos teórico-prácticos para el laboratorio, EUDEBA, 1992. 2. A. Vogel. Vogel’s Practical Organic Chemistry, Longmans, 50 ed., 1998. 3. Fieser, L.F., Experimentos en Química Orgánica, Reverté, 1967. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 2 | P á g i n a Normas de Seguridad e Higiene en el Laboratorio de Química Orgánica Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 3 | P á g i n a SEGURIDAD: ES EL CONJUNTO DE MEDIDAS PREVENTIVAS DESTINADAS A PROTEGER LA SALUD Y SEGURIDAD DE LOS QUE SE DESEMPEÑAN EN EL LABORATORIO FRENTE A LOS RIESGOS DETERMINADOS POR LA MANIPULACIÓN DE AGENTES FÍSICOS, QUÍMICOS O BIOLÓGICOS, EVITANDO DE ESTA FORMA ACCIDENTES, ENFERMEDADES PROFESIONALES Y CONTAMINACIONES DENTRO DE SU ÁREA DE TRABAJO Y LOS POSIBLES ESCAPES A LA COMUNIDAD CIRCUNDANTE Elementos e instrumentos para la emergencia (edilicios): Ducha/lavaojos Lavaojos Señalización Matafuegos Puertas de seguridad Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 4 | P á g i n a Descarte Campanas extractoras Botiquín de gases Elementos de protección personal CUALQUIER EQUIPO DESTINADO A SER LLEVADO O SUJETADO POR EL TRABAJADOR PARA QUE LO PROTEJA DE UNO O VARIOS RIESGOS QUE PUEDAN AMENMAZAR SU SEGURIDAD O SU SALUD EN EL TRABAJO, ASÍ COMO CUALQUIER COMPLEMENTO O ACCESORIO DESTINADO A TAL FIN: Guantes Protección ocular y facial: para riesgos mecánicos, termomecánicos, químicos y radiación descarte acuoso descarte orgánico http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=bidones&source=images&cd=&cad=rja&docid=ijIj3UWHFzb6XM&tbnid=C5dkaBSumPbipM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.fabricadetermicos.com.ar/hifabricasana.htm&ei=6Ru2Ua_TIoq6igKt54GIBg&psig=AFQjCNFg3hA3fAEuatBbxbFDjyccHFCnoA&ust=1370975581643417 http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=bidones&source=images&cd=&cad=rja&docid=ijIj3UWHFzb6XM&tbnid=C5dkaBSumPbipM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.fabricadetermicos.com.ar/hifabricasana.htm&ei=6Ru2Ua_TIoq6igKt54GIBg&psig=AFQjCNFg3hA3fAEuatBbxbFDjyccHFCnoA&ust=1370975581643417 http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=botiquin+de+primeros+auxilios&source=images&cd=&cad=rja&docid=GQbDl7zvXds6pM&tbnid=NXi_a8e4bBggsM:&ved=0CAUQjRw&url=http://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-459225347-botiquin-de-primeros-auxilios-metal-35-elementos-modelo-cb-_JM&ei=BQy2UbGXLYa7igKYiYGYDQ&psig=AFQjCNE5pSk-q_XE0wYeBsAQNTrVYkBK3Q&ust=1370971459603723 http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=guantes de latex&source=images&cd=&cad=rja&docid=ilIAy-uBjZPtiM&tbnid=w2QgVg3zr-dAJM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.quimega.com/tienda/index.php?cPath=1_7_91&osCsid=owvbqwarfcx&ei=lHrAUevFKMjPiwLk4YEY&psig=AFQjCNF4nhfgZEd6oube0VzYF9G_0faYsw&ust=1371655145086245 http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=guantes de latex&source=images&cd=&cad=rja&docid=1v_um0k_pUrVEM&tbnid=4rKIb0e6ZYtJ7M:&ved=0CAUQjRw&url=http://marphanie.net/blog/?tag=guante-latex&ei=63rAUcXEJeTjiAKtvIHoBg&psig=AFQjCNGHuD5AFLzP2N18CEsfAjsA63FqRg&ust=1371655244626910 Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 5 | P á g i n a Protección respiratoria: para riesgos de deficiencia de oxígenos, contaminantes tóxicos gaseosos, partículas en suspensión en el aire REGLAS BASICAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Utilizar vestimenta apropiada y cabello recogido para realizar trabajos de laboratorio. Lavarse cuidadosamente las manos después de cualquier manipulación de laboratorio y antes de retirarse del mismo. Utilizar guantes apropiados para evitar el contacto con sustancias químicas. Toda persona cuyos guantes se encuentren contaminados no deberá tocar objetos, ni superficies. No pipetear con la boca. Proteger los ojos y la cara de salpicaduras o impactos, se utilizarán anteojos de seguridad, viseras o pantallas faciales. Se evitará el uso de lentes de contacto. http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=barbijos&source=images&cd=&cad=rja&docid=FSwavjda573edM&tbnid=SrIdGkCRone0TM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ogarayti.com.ar/ropadescartable.html&ei=ewS2UcbzKaXNiwKcp4CIBw&psig=AFQjCNFobWo4gaY0-8q49fZZFOeMcMzdqw&ust=1370969588523216 Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 6 | P á g i n a Uso de mascarillas descartables cuando exista riesgo de producción de aerosoles (mezcla de partículas en medio líquido) o polvos, durante operaciones de pesada de sustancias tóxicas o cancerígenas. No bloquear las rutas de escape o pasillos con equipos, máquinas, mochilas u otros elementos. No comer, beber, fumar o maquillarse en el laboratorio. No guardar alimentos en el laboratorio, ni en las heladeras que contengan drogas. Mantener el orden y la limpieza. Conocer la ubicación de los elementos de seguridad en el laboratorio: matafuegos, salidas de emergencia, mantas ignífugas, lavaojos, gabinete para contener derrames, accionamiento de alarmas, botiquín de primeros auxilios. No se permitirán instalaciones eléctricas precarias o provisorias. Para calentamiento, sólo se utilizarán resistencias eléctricas o planchas calefactoras blindadas. Todo material corrosivo, tóxico, inflamable, oxidante, radiactivo, explosivo o nocivo deberá estar adecuadamente etiquetado. Al almacenar sustancias químicas considere que hay incompatibilidades. No almacene en estantes sobre mesadas sustancias corrosivas. Los cilindros de gases comprimidos y licuados deben asegurarse en posición vertical con pinzas, grampas y correas o cadenas a la pared en sitios de poca circulación, protegidos de la humedad y fuentes de calor, de ser posible en el exterior. Las prácticas que produzcan gases, vapores, humos o partículas, que pueden ser riesgosas por inhalación deben llevarse a cabo bajo campana. Todo recipiente que hubiera contenido material inflamable, deba ser descartado totalmente vacío, escurrido, enjuagado con un solvente apropiado y luego con agua varias veces. No descartar líquidos inflamables o tóxicos o corrosivos o material biológico por los desagües de las piletas, sanitarios o recipientes comunes para residuos. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 7 | P á g i n a Utilizar los bidones de descarte para soluciones acuosas y solventes orgánicos El material de vidrio roto se descartará en cajas resistentes, envuelto en papel y dentro de bolsas plásticas Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 8 | P á g i n a CLASIFICACIÓN DE LAS SUSTANCIAS QUÍMICAS EN FUNCIÓN DE SU PELIGROSIDAD Explosivos: Sustancias y preparados que pueden explotar bajo el efecto de una llama o por percusión. Comburentes: Sustancias y preparados que, en contacto con otros, particularmente con los inflamables, originan una reacción fuertemente exotérmica. Extremadamente inflamables: Sustancias y productos químicos cuyo punto de ignición sea inferior a 0° C,y su punto de ebullición inferior o igual a 35° C. Fácilmente inflamables: Se definen como tales: Sustancias y preparados que, a temperatura ambiente, en contacto con el aire y sin aporte de energía, puedan calentarse e incluso inflamarse. Sustancias y preparados en estado líquido con un punto de ignición igual o superior a 0° C e inferior a 21° C. Sustancias y preparados sólidos que puedan inflamarse fácilmente por la acción breve de una fuente de ignición y que continúen quemándose o consumiéndose después del alejamiento de la misma. Sustancias y preparados gaseosos que sean inflamables en presencia de aire a presión normal. Sustancias y preparados que, en contacto con el agua y el aire húmedo, desprendan gases inflamables en cantidades peligrosas. Inflamables: Sustancias y preparados cuyo punto de ignición sea igual o superior a 21° C e inferior a 55° C. Muy tóxicos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan causar riesgos graves, agudos o crónicos, e incluso la muerte. Nocivos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan causar riesgos de gravedad limitada. Corrosivos: Sustancias y preparados que en contacto con los tejidos vivos puedan ejercer sobre ellos una acción destructiva. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 9 | P á g i n a Irritantes: Sustancias y preparados no corrosivos que por contacto inmediato, prolongado o repetido con la piel o mucosas pueden provocar una reacción inflamatoria. Peligrosos para el medio ambiente: Sustancias y preparados cuya utilización presente o pueda presentar riesgos inmediatos o diferidos para el medio ambiente. Carcinógenos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan producir cáncer o aumento de su frecuencia. Teratogénicos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan inducir lesiones en el feto durante su desarrollo intrauterino. Mutagénicos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan producir alteraciones en el material genético de las células. “Es de suma importancia la correcta interpretación de los símbolos o pictogramas para evitar cualquier tipo de accidente, no se debe menospreciar este dato”. Algunas de estas características se reflejan en el etiquetado de los productos químicos mediante un símbolo o pictograma, de manera que se capte la atención de la persona que va a utilizar la sustancia. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 10 | P á g i n a PICTOGRAMAS DE SEGURIDAD DE LOS PRODUCTOS QUÍMICOS RIESGOS PARA LA SALUD HUMANA: SUSTANCIAS TÓXICAS, NOCIVAS Peligro: Estos productos provocan casi siempre lesiones graves o incluso la muerte, sea por inhalación como por ingestión o por contacto con la piel. Precauciones: Evitar absolutamente todo contacto con el cuerpo. Ejemplos: Trióxido de arsénico, cloruro mercúrico. SUSTANCIAS IRRITANTES Peligro: La absorción de estos productos se manifiesta por lesiones de menor gravedad. Los productos que llevan este símbolo pueden irritar la piel, ojos y vías respiratorias. Precauciones: Evitar el contacto con el cuerpo incluso la inhalación de vapores. Ejemplos: Piridina, tricloroetileno, Amoníaco, formaldehido. SUSTANCIAS CORROSIVAS Peligro: El contacto con estos productos destruye tejidos vivos y ciertos materiales. Precauciones: No respirar los vapores y evitar el contacto con la piel, ojos y vestidos. Ejemplos: Bromo, ácido sulfúrico. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 11 | P á g i n a RIESGOS COMO CONSECUENCIA DE SUS PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS SUSTANCIAS EXPLOSIVAS Peligro: En ciertas condiciones estos productos presentan un peligro específico de explosión. Precauciones: Evitar los choques, la fricción, las chispas y el fuego. Ejemplos: Dicromato de amonio. SUSTANCIAS COMBURENTES Peligro: Los productos comburentes favorecen la inflamación de las materias combustibles o mantienen los incendios impidiendo la extinción. Precauciones: Evitar todo contacto con las materias combustibles. Ejemplos: Peróxido sódico, permanganato de potasio. SUSTANCIAS FÁCILMENTE INFLAMABLES Sustancias autoinflamables. Precauciones: Evitar todo contacto con el aire. Ejemplo: Fósforo. Gases fácilmente inflamables. Precauciones: Evitar la formación de mezclas inflamables vapor-aire y el contacto con todas las posibles fuentes de ignición. Ejemplo: Butano. Sustancias sensibles a la humedad. En contacto con el agua algunos de estos productos desprenden gases que son fácilmente inflamables. Precauciones: Evitar el contacto con la humedad o el agua. Ejemplos: Litio, Sodio o Potasio (todos en estado metálico). Líquidos inflamables. Líquidos cuyo punto de inflamación se sitúa por debajo de 21ºC. Precauciones: Mantener estos productos separados de llamas, chispas y de cualquier clase de fuente de calor. Ejemplos: Benceno, acetona. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 12 | P á g i n a POSIBLES EFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE EFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE Pueden presentar un peligro inmediato o diferido para uno o más componentes del medio ambiente Al almacenar productos químicos, tener en cuenta las siguientes incompatibilidades: Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 13 | P á g i n a ROTULADO DE PRODUCTOS QUÍMICOS: todo sistema de rotulado debe brindar posibilidad de identificación clara y precisa de los riesgos a los que se expone la persona que manipula el producto. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 14 | P á g i n a TIPOS DE FUEGO DEPENDIENDO DEL ORIGEN DEL FUEGO, SE DEBEN USAR MATAFUEGOS ESPECÍFICOS. Fuegos tipo A: Se desarrollan en materiales combustibles sólidos como madera, papeles, cartones, telas. Cómo combatirlos: Se deben utilizar los agentes extintores más adecuados: agua, polvo químico ABC y espumas. Fuegos tipo B: Se producen en mezclas de vapores o gases sobre la superficie de líquidos inflamables tales como pinturas, naftas, aceites. También se originan en gases: como el gas natural, el propano y el butano. Cómo combatirlos: La mejor manera de apagarlos es usar polvos químicos, espumas, anhídrido carbónico, y agua en forma de lluvia, como agentes extintores. Fuegos tipo C: Surgen en instalaciones y equipos eléctricos. Cómo combatirlos: Los agentes extintores más indicados son: polvo químico y anhídrido carbónico. Fuegos tipo D: Pueden generarse llamaradas en metales finamente divididos como magnesio, acero, aluminio o sodio. Cómo combatirlos: Los polvos especiales son los agentes extintores más efectivos. http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=tipos+de+fuegos+y+extintores&source=images&cd=&cad=rja&docid=FdnMAtGSiriD8M&tbnid=MkwpP-KoipBySM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.fabricaextintoresamerica.com/conceptos.php&ei=8J7AUfOVO-bgigL4loHgCw&psig=AFQjCNFrp40BAI5Fzga2FINhOYXhbIVqeQ&ust=1371663844673315 Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 15 | P á g i n a EN EL LABORATORIO ES POSIBLE QUE SE PRODUZCAN DISTINTOS TIPOS DE FUEGOS, LO CONVENIENTE ES UTILIZAR LOS MATAFUEGOS DE TIPO ABC, QUE SE ENCUENTRAN EN LA MESADA DEL JEFE DE TRABAJOS PRÁCTICOS. ACCIDENTES MÁS COMUNES EN EL LABORATORIO CORTADURAS: En caso de cortaduras deben ser atendidas inmediatamente de la siguiente manera: a) Lavar la herida con agua abundante. b) Retirar todas las astillas de vidrio. c) Trátela luego con un algodón impregnado en un líquido antiséptico (agua oxigenada, iodopovidona) yluego cubra la herida con una gasa estéril. d) Verifique que la hemorragia haya cesado, de lo contrario podría indicar una lesión venosa o arterial. e) En caso de sufrir un accidente, cualquier trozo de vidrio en el lugar de trabajo debe ser eliminado inmediatamente. Descarte los trozos de vidrio siguiendo las normas correspondientes http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=tipos+de+fuegos+y+extintores&source=images&cd=&cad=rja&docid=rOAEebBppjK_wM&tbnid=IF4AxAN920j5rM:&ved=0CAUQjRw&url=http://prevencion.over-blog.com/article-28526780.html&ei=MZ_AUc3XEceciAKd04G4DA&psig=AFQjCNFrp40BAI5Fzga2FINhOYXhbIVqeQ&ust=1371663844673315 Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 16 | P á g i n a QUEMADURAS: Existen tres niveles de quemaduras: Quemaduras de primer grado: afectan sólo la capa exterior de la piel y causan dolor, enrojecimiento e inflamación. Quemaduras de segundo grado: afectan tanto la capa externa como la capa subyacente de la piel, produciendo dolor, enrojecimiento, inflamación y ampollas Quemaduras de tercer grado: se extienden hasta tejidos más profundos, produciendo una coloración blanquecina, oscura o carbonizada de la piel que puede quedar insensible. Antes de administrar los primeros auxilios, se debe considerar la extensión de la quemadura de la víctima y tratar de determinar la profundidad del área de mayor gravedad, para entonces tratarla toda adecuadamente. En caso de dudas, ésta debe ser tratada como si fuera una quemadura grave. La administración de los primeros auxilios antes de recibir ayuda médica profesional puede disminuir la severidad de la quemadura, y la atención médica oportuna, en los casos de quemaduras graves, puede ayudar a evitar la cicatrización, incapacidad y deformaciones. Las quemaduras en la cara, manos, pies y genitales pueden ser particularmente graves. Primeros auxilios PARA QUEMADURAS MENORES: 1. Si no hay rupturas en la piel, se debe dejar correr agua fría (aireada) sobre el área de la quemadura o sumergir el área en agua fría, pero no helada, durante por lo menos cinco minutos. Una toalla limpia, húmeda y fría también ayuda a reducir el dolor. 2. Se debe calmar y darle confianza a la víctima. 3. Luego de lavar o remojar en agua por varios minutos, se debe cubrir la quemadura con un vendaje estéril, si lo hay, o con un trozo de tela limpio. 4. Se debe proteger la quemadura de presiones o fricciones. 5. Los medicamentos para el dolor que no necesitan receta médica, como el ibuprofeno o el paracetamol, se pueden utilizar para aliviar el dolor, a la vez que pueden ayudar a reducir la inflamación y la hinchazón. 6. Las quemaduras menores suelen sanar sin más tratamiento adicional. Sin embargo, en el caso de quemaduras de segundo grado que cubran un área de más de 5 cm de diámetro, o si el área quemada es la cara, las manos, los pies, la ingle, los glúteos o una Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 17 | P á g i n a articulación importante, se debe tratar como si fuera una quemadura grave. (Ver lo que sigue a continuación). 7. Hay que asegurarse de que la persona esté al día con la vacuna contra el tétanos. PARA QUEMADURAS GRAVES: 1. Si alguien se prende fuego, hay que bañarlo con agua, utilizar las duchas dispuestas para tal caso en el laboratorio de ser posible, o envolverlo con un material grueso no sintético como la lana, un abrigo de algodón, una alfombra o una manta o acostarlo y hacerlo rodar por el suelo para apagar las llamas. Si las ropas se incendian, la persona debe DETENERSE, ECHARSE AL SUELO y RODAR, NO CORRA POR EL LABORATORIO. 2. No se deben quitar las ropas quemadas que no desprendan con facilidad, pero hay que asegurarse de que la víctima no esté en contacto con materiales ardientes. 4. Se debe estar seguro de que la víctima de quemaduras esté respirando; de no ser así, o si las vías respiratorias están bloqueadas, hay que abrirlas y, de ser necesario, comenzar a administrar respiración artificial y RCP. (resucitación cardiopulmonar). 5. Se debe cubrir el área de la quemadura con un vendaje de tela limpio, estéril, húmedo y frío, si lo hay; pero no se deben usar mantas ni toallas. Una sábana también puede servir si el área de la quemadura es muy extensa. No se deben aplicar ungüentos y hay que evitar romper cualquier ampolla causada por la quemadura. 6. Si los dedos de las manos o de los pies sufrieron quemaduras, hay que separarlos con compresas secas, estériles y no adhesivas. 7. Se debe elevar el área quemada por encima del nivel del corazón y protegerla de presiones o fricciones. 8. Se deben tomar las medidas necesarias para prevenir el shock. Se debe acostar a la víctima, elevándole los pies unos 30 cm y cubrirla con una manta o abrigo. Sin embargo, no se debe colocar a la víctima en posición de shock, si se sospecha de lesiones en la cabeza, cuello, espalda o piernas, o si la víctima se siente incómoda. 9. Se debe continuar observando los signos vitales de la víctima: pulso, frecuencia respiratoria y presión sanguínea, hasta que llegue asistencia médica. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002031.htm http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000010.htm http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000039.htm http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003399.htm http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003398.htm Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 18 | P á g i n a No se debe: Aplicar ungüentos, mantequilla, hielo, medicamentos, compresas con algodón, vendajes adhesivos, cremas, aceites en aerosol ni cualquier otro remedio casero para quemaduras, ya que esto puede interferir con el proceso de curación. Permitir la contaminación de la quemadura y se debe evitar respirar o toser sobre las heridas. Tocar la piel muerta o ampollada. Retirar la ropa que está pegada a la piel. Administrar nada a la víctima por vía oral si la quemadura es grave. Sumergir una quemadura grave en agua fría, pues puede causar shock. Colocar almohadas debajo de la cabeza de la víctima si hay quemaduras de las vías respiratorias y la víctima está acostada, porque esto puede cerrar dichas vías. Se debe buscar asistencia médica de emergencia. QUEMADURAS PRODUCIDAS POR AGENTES QUÍMICOS. Las quemaduras químicas son secundarias al contacto con la superficie cutánea y los ojos, o bien a la inhalación o la ingestión de agentes químicos o cáusticos utilizados habitualmente en la industria, la agricultura, la investigación científica, la defensa militar e, incluso en el medio doméstico que, en la mayoría de los casos requieren tratamiento médico y/o quirúrgico. Las quemaduras químicas más frecuentes en un laboratorio suelen ser producidas por ácidos y afectan en mayor proporción a las extremidades superiores y los ojos, seguido de las extremidades inferiores y del tórax. El organismo tiene muy pocos mecanismos protectores y de reparación cuando sufre quemaduras térmicas, eléctricas, químicas o por radiaciones ionizantes. La desnaturalización de las proteínas es un efecto común de todos los tipos de quemaduras, pero las quemaduras químicas tienen algunas diferencias importantes respecto de las térmicas. En primer lugar, las lesiones tisulares por agentes químicos progresan durante un prolongado período de tiempo después de la exposición inicial porque la sustancia química sigue actuando sobre los tejidos, por ello su gravedad es mayor y secuelas a largo plazo son frecuentes. Además, las sustancias químicas pueden actuar de forma sistémica si sus componentes acceden a la circulación sanguínea. La gravedad de las quemaduras químicas depende de: la concentración, la cantidad del agente químico, la duración del contacto cutáneo, la penetración y su mecanismo de acción. Química Orgánica I –Guía de Trabajos prácticos 19 | P á g i n a Las quemaduras químicas se clasifican según su mecanismo de acción sobre la piel y por su tipo. Existen seis mecanismos de acción de los agentes químicos sobre los sistemas biológicos: 1. Oxidación: la desnaturalización de las proteínas, (hipoclorito sódico, permanganato de potasio y ácido crómico). 2. Reducción: los agentes reductores actúan uniéndose a electrones libres presentes en las proteínas tisulares. Entre los agentes químicos que actúan por reducción se encuentran el ácido clorhídrico, el ácido nítrico y los componentes del alquil mercurio. 3. Corrosión: Causan la desnaturalización proteica por contacto y tienden a producir escaras blandas que pueden progresar a úlceras superficiales. Ejemplos de agentes corrosivos son los fenoles, el hipoclorito sódico y el fósforo blanco. 4. Venenos protoplásmicos: Producen sus efectos al formar ésteres con las proteínas o al unirse o inhibir el calcio u otros iones orgánicos necesarios para la viabilidad y la función tisular. Ejemplos de formadores de ésteres son el ácido fórmico y el ácido acético y de inhibidores, el ácido oxálico y el ácido fluorhídrico. 5. Vesicantes: producen isquemia con necrosis anóxica en la zona de contacto y se caracterizan por producir ampollas o flictenas. Incluyen el gas mostaza, el dimetilsulfóxido y la Lewisita. 6. Desecantes: Estas sustancias lesiona los tejidos por deshidratación. La lesión suele aumentar por la producción de calor, ya que estás reacciones suelen ser exotérmicas. En éste grupo se incluyen los ácidos sulfúrico y muriático (clorhídrico concentrado). La clasificación de éstas quemaduras en función del tipo de agente químico se basa en las reacciones químicas que los agentes inician. La capacidad para cambiar el pH y su concentración son las características más importantes de las sustancias químicas tóxicas. Aunque los mecanismos de acción de los ácidos y los álcalis son diferentes, las lesiones tisulares que producen son similares. Se consideran cuatro tipos de sustancias químicas tóxicas: 1. Ácidos (H2SO4, HCl, HF, tricloroacético), son donantes de protones, que liberan iones de Hidrógeno y reducen el pH desde 7 hasta valores próximos a 0. Los ácidos con pH inferior a 2 pueden producir necrosis por coagulación al contactar con la piel. 2. Bases (cal o hidróxido de calcio, amoníaco, cemento), aceptores de protones, que captan iones Hidrógeno de grupos amino y de grupos carboxílicos protonados. Los álcalis con pH superior a 11.5 producen una lesión tisular grave mediante necrosis por licuefacción. La licuefacción destruye planos tisulares y permite una penetración más profunda del agente tóxico. Por ésta razón, las quemaduras por álcalis tienden a ser más graves que las causadas por ácidos. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 20 | P á g i n a 3. Soluciones orgánicas, que actúan disolviendo la membrana lipídica de las células y rompen la estructura proteica celular. 4. Soluciones inorgánicas, que lesionan la piel por unión directa y formación de sales. Hay que tener en cuenta, además, que todas éstas reacciones químicas pueden acompañarse de exotermia, lo cual contribuye también a las lesiones tisulares. TRATAMIENTO GENERAL DE LAS QUEMADURAS QUÍMICAS Las medidas iniciales son vitales para impedir el progreso de las quemaduras químicas independientemente del agente etiológico: Eliminar el agente químico: Hay que quitar la ropa y proceder al lavado copioso y prolongado en el lugar del accidente con agua ya que ésta es la única medida que disminuye la profundidad de la quemadura. Sin embargo existen algunas excepciones importantes en las cuales esta medida terapéutica está contraindicada porque se produce una reacción exotérmica cuando se combinan con el agua y, en otros casos los productos químicos son insolubles en agua. El ácido muriático y el ácido sulfúrico concentrado producen mucho calor cuando se combinan con agua. Estos dos agentes químicos deben ser neutralizados con jabón o agua de cal antes del lavado. El paso siguiente será: ÁCIDOS: lavar con solución saturada o pasta de bicarbonato de sodio y luego con abundante agua. BASES: lavar con ácido acético 4% o con ácido bórico. En el caso de salpicaduras de agentes corrosivos en los ojos se debe lavar la parte externa del ojo con abundante agua, luego abrir el ojo y lavar primero con agua y luego con solución de bicarbonato de sodio 1% si se trata de un ácido o con solución 1% de ácido bórico si se trata de una base. Ayudarse con un vasito ocular en los lavados. También se puede lavar con abundante agua destilada o solución fisiológica, levantando el párpado superior e inferior y permitiendo que fluya la solución de lavado en la superficie del ojo. No usar pomadas ni antisépticos comunes. Cubrir el ojo con gasa estéril. Trasladarse de inmediato a un centro asistencial especializado. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 21 | P á g i n a TELEFONOS DE URGENCIAS: 911 S.A.M.E. 107 ó 4923-6124/1051 Hospital Municipal de Quemados: Pedro Goyena 369. TE: 4923-3022 Hospital Nacional de Oftalmología Santa Lucía: San Juan 2021. TE: 4941-5555 Hospital de Cínicas “Don José de San Martín”: Paraguay 2350. TE: 5950-8000 Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 22 | P á g i n a MATERIAL DE VIDRIO Y APARATOS UTILIZADOS EN EL LABORATORIO Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 23 | P á g i n a Balón Matraz Erlenmeyer Kitasato Cuello de cisne Cabezal de destilación Alargaderas de destilación Refrigerante Probeta Pipeta graduada Propipeta Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 24 | P á g i n a Ampolla de decantación Recristalización Aparato de calentamiento a reflujo Balón de Kjeldahl modificado para tomar pf vaso de precipitados Büchner Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 25 | P á g i n a Aparatos de filtración Destilación Aparato de destilación simple Aparato de destilación fraccionada Embudo Büchner Por gravedad Al vacío Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 26 | P á g i n a Aparato de destilación a presión reducida Aparato de destilación por arrastre con vapor de agua Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 27 | P á g i n a Extracción Aparatos para extracciones en continuo: a) Extracción sólido-líquido (Soxhlet) Soporte Aro metálico Tapón Erlenmeyer vástago Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 28 | P á g i n a b) Extractor líquido-líquido para solventes menos densos que el agua c) Extractor líquido- líquido para solventes más densos que el agua Evaporador rotatorio Solvente orgánico Solución acuosa Solvente orgánico Solución acuosa Solvente orgánico b c Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 29 | P á g i n a TRABAJO PRÁCTICO RECRISTALIZACIÓN Objetivos: Purificar un sólido a partir de una muestra impurificada de ácido benzoicomediante el proceso de recristalización Materiales: Espátula Varilla de vidrio Papel de filtro Pipetas Placa calefactora Embudo Hirsch, Büchner Tubos de ensayo Balón Kitasato Gradilla Vidrio de reloj Capilares Pinza de madera Refrigerante Balanza Doble nuez Erlenmeyer Agarradera Embudo de vidrio Aparato para la determinación de punto de fusión Drogas: Ácido benzoico Urea Etanol Procedimiento: - Pesar 1 gramo de la muestra a recristalizar (ácido benzoico impurificado con arena y urea). - Separar una pequeña parte de ese sólido y colocar dentro de un capilar sellado en uno de sus extremos, a fin de determinar el punto de fusión del sólido impurificado (punto de fusión de la muestra cruda). - Realizar los ensayos de solubilidad empleando como solventes agua y etanol. - Colocar dentro de un balón de 100 mL la muestra a recristalizar, agregar el solvente previamente elegido en el ensayo de solubilidad. La cantidad de solvente que debe agregarse es la necesaria para cubrir el sólido que se encuentra en el balón. Se recomienda no agregar solvente en exceso. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 30 | P á g i n a - Calentar a reflujo la muestra a recristalizar. Para esto es necesario el armado del aparato de calentamiento reflujo (ver aparatos utilizados en el laboratorio: recristalización). De ser necesario el agregado de mayor cantidad de solvente, debe agregarse por la parte superior del refrigerante empleando una pipeta. - Si al calentarse la solución, el contenido del balón se encuentra coloreado se debe a la presencia de impurezas coloreadas, para eliminarlas es necesario el agregado de una punta de espátula de carbón activado. - Filtrar el contenido del balón por gravedad en caliente sobre un Erlenmeyer (para esta etapa es necesario plegar un papel de filtro en 32 partes). - Dejar enfriar el líquido filtrado hasta alcanzar temperatura ambiente. Observará la aparición de cristales. Si los cristales no aparecen puede ayudarse raspando las paredes del Erlenmeyer con una varilla de vidrio o bien colocando el Erlenmeyer en un baño de hielo. - Filtrar al vacío, lavar el sólido contenido en el embudo Hirsch/Büchner con el solvente empleado en la recristalización. - Dejar secar el sólido purificado. - Determinar el punto de fusión del sólido recristalizado seco y comparar con el punto de fusión de la muestra impurificada y con el punto de fusión informado por la literatura. NOTA: Recordar que las temperaturas de fusión se informan con un rango y no como un único punto. Ensayo de solubilidad - Colocar en un tubo de ensayo seco una punta de espátula del sólido a recristalizar. Agregar el solvente (0,5 mL) con una pipeta gota a gota y agitar. - Observar el contenido del tubo: si el sólido no se disolvió, se calienta el tubo a baño maría, si el contenido no se disuelve agregar porciones de 0.5 mL de solvente y continuar Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 31 | P á g i n a calentando el tubo a baño maría hasta que el contenido se disuelva. Si se ha alcanzado un volumen de 3 mL y aún queda sólido sin disolver, deberá concluirse que el compuesto es poco soluble en ese disolvente y se deberá ensayar otro solvente siguiendo el mismo procedimiento. - Si el solvente ensayado disuelve la muestra en caliente, se deberá enfriar la solución y observar la aparición de cristales, ese será el solvente elegido para llevar a cabo la recristalización Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 32 | P á g i n a CUESTIONARIO 1- ¿Qué es el punto de fusión de una sustancia? ¿Qué tipo de fuerzas deben ser vencidas en los compuestos inorgánicos y cuáles en los solventes orgánicos para que las sustancias fundan? 2- ¿Cómo varía la temperatura de fusión con la presión externa? ¿Es importante dicha variación? 3- Conteste V o F y justifique su respuesta: a- La temperatura de fusión depende de la masa de sólido que funde. b- Durante la fusión la temperatura del sistema se mantiene constante c- En el punto de fusión existe un equilibrio entre las fases sólidas y las fases líquidas, dicho punto tiene una única presión de vapor. 4- ¿Puede utilizar el punto de fusión como criterio de pureza? ¿Y cómo criterio de identidad? 5- Describa los diferentes métodos que permiten determinar el punto de fusión. 6- ¿Qué entiende por recristalización? 7- ¿Qué factores afectan la solubilidad de un soluto en un solvente dado? Explique cada uno de ellos. 8- ¿Qué tipo de solventes disuelven sustancias polares? ¿Y sustancias no polares? Justifique. 9- Mencione cuáles son las condiciones que debe reunir un solvente para ser utilizado en la recristalización. 10- ¿Cómo procede para seleccionar el solvente adecuado? 11- Describir detalladamente el procedimiento para recristalizar una sustancia una vez seleccionado el solvente a utilizar. 12- ¿En qué casos se utiliza una mezcla de solventes para recristalizar? ¿Qué condición deben cumplir los solventes a recristalizar? 13- ¿Cómo procede para recristalizar una sustancia empleando mezcla de solventes? 14- ¿En qué casos se emplea carbón activado? ¿En qué cantidad debe agregarse? 15- ¿Cómo procede para recristalizar una mezcla si el solvente a utilizar es inflamable? 16- ¿Qué función cumple la filtración en caliente? ¿Por qué el papel debe estar plegado? 17- ¿Cómo debe efectuarse el enfriamiento de la solución filtrada para una adecuada recristalización? Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 33 | P á g i n a 18- ¿Cómo procede si en la solución filtrada no se produce la cristalización? Indique a que puede deberse esta causa. 19- ¿Cómo procede para separar los cristales obtenidos de las aguas madres? 20- ¿Cómo lava los cristales? ¿Con qué solvente realiza el lavado de los mismos? 21- ¿Cómo seca el sólido purificado? 22- Indique si los siguientes enunciados son V o F: a- Siempre es conveniente utilizar una mezcla de solventes para recristalizar. b- La filtración al vacío se usa para recuperar el sólido filtrado. c- Para filtrar en caliente es conveniente calentar previamente el embudo. d- De ser posible la elección de dos solventes para una recristalización conviene elegir el menos volátil. 23- Qué solventes elegiría para purificar la sustancia A, analice el siguiente cuadro y justifique la elección del solvente: Solvente Solubilidad Sustancia A 1 Frío Caliente i. p.s. 2 Frío Caliente i. s. 3 Frío Caliente s. s. 24- Cómo procedería en una recristalización si al calentar la muestra con el solvente obtiene: a- Una solución coloreada sin impurezas sólidas en caliente, si la sustancia a recristalizar es incolora b- Una solución coloreada con impurezas sólidas en caliente, si la sustancia a recristalizar es coloreada c- Una solución incolora con impurezas sólidas en caliente d- Una solución coloreada sin impurezas sólidas en caliente, si la sustancia a recristalizar es coloreada e- Una solución coloreada con impurezas sólidas en caliente, si la sustancia a recristalizar es incolora Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 34 | P á g i n a TRABAJO PRÁCTICO DESTILACIÓN Material necesario para Destilación Simple y Fraccionada Balón (100 mL) Placa calefactora Doble nueces Cabezal de destilación Soporte universal Probetas Termómetro Gomas Grasa siliconada Refrigerante Plato poroso Anillos de Raschig Embudo Agarraderas Columna de fraccionamiento Reacciones de Caracterización Tubos de ensayo Gradilla Pinza de madera Drogas Acetona Iodo sublimado Hidróxido de sodio Agua corriente Ioduro de sodio Agua destilada 2,4-dinitrofenilhidracina Ácido sulfúricoTécnicas empleadas Destilación simple de una mezcla de acetona/agua Se destilará la mezcla correspondiente utilizando un equipo de destilación simple. Arme el equipo de destilación simple (ver el esquema en aparatos utilizados en el laboratorio: destilación). En el balón de destilación de 100 mL coloque 50 mL de mezcla acetona:agua en proporción 1:3, agregue dos o tres trozos pequeños de material poroso y destile calentando con la placa calefactora. Al comenzar la ebullición regule el calentamiento de la placa calefactora de modo tal que se establezca una velocidad de destilación adecuada para el tipo de técnica. Recoja el destilado en probetas graduadas, midiendo los volúmenes recogidos en función de las variaciones registradas en la temperatura a medida que transcurre la destilación. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 35 | P á g i n a Es muy importante que mantenga constante la velocidad de calentamiento de la placa calefactora una vez que la masa de líquido haya entrado en ebullición. COMO EN TODA DESTILACIÓN, EL BALÓN NO DEBE QUEDAR COMPLETAMENTE SECO. Mida el volumen de líquido remanente en el balón de destilación una vez que se haya enfriado lo suficiente todo el equipo y efectúe la caracterización del grupo carbonilo (reacción de Lieben y obtención de la 2,4-dinitrofenilhidrazona de la acetona; ver REACCIONES DE CARACTERIZACIÓN DE GRUPOS FUNCIONALES), sobre una muestra adecuada de dicho líquido frente a blanco y testigo. Saque conclusiones. Grafique los datos de volúmenes y temperaturas registrados para el análisis del proceso. Destilación fraccionada de una mezcla de acetona/agua Se destilará otra porción de la misma mezcla utilizada en la técnica previa mediante un equipo de destilación fraccionada. Arme el equipo de destilación fraccionada (ver el esquema en aparatos utilizados en el laboratorio: destilación). En el balón de destilación de 100 mL coloque 50 mL de mezcla, agregue dos o tres trozos pequeños de material poroso y destile calentando con la placa calefactora. Al comenzar la ebullición regule el calentamiento de la placa calefactora tal como lo hizo en la técnica previa, de modo tal que se establezca una velocidad de destilación adecuada para el tipo de técnica. Recoja el destilado en probetas graduadas, midiendo los volúmenes recogidos en función de las variaciones registradas en la temperatura a medida que transcurre la destilación. Es muy importante que mantenga constante la velocidad de calentamiento de la placa calefactora una vez que la masa de líquido haya entrado en ebullición. Esa velocidad de calentamiento DEBE SER LA MISMA QUE LA UTILIZADA EN LA DESTILACIÓN SIMPLE. COMO EN TODA DESTILACIÓN, EL BALÓN NO DEBE QUEDAR COMPLETAMENTE SECO. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 36 | P á g i n a Mida el volumen de líquido remanente en el balón de destilación una vez que se haya enfriado lo suficiente todo el equipo y efectúe la caracterización del grupo carbonilo (reacción de Lieben y obtención de la 2,4-dinitrofenilhidrazona de la acetona; vea REACCIONES DE CARACTERIZACIÓN DE GRUPOS FUNCIONALES), sobre una muestra adecuada de dicho líquido frente a blanco y testigo. Compare estos resultados con los de la destilación simple. Saque conclusiones. Grafique los datos de volúmenes y temperaturas registrados para el análisis del proceso. Concluya comparando ambas técnicas de destilación. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 37 | P á g i n a CUESTIONARIO 1- ¿En qué consiste el proceso de destilación? ¿Cuál es su utilidad? 2- Enuncie los diferentes tipos de destilación. Explique brevemente en qué consiste cada una y cuál es su utilidad. 3- ¿Por qué el bulbo del termómetro debe estar enteramente por debajo de la salida al refrigerante? 4- ¿Por qué el agua en el refrigerante debe circular desde el final (alargadera) hacia el cabezal? 5- Si el punto de ebullición de un líquido es superior a 150º C, ¿es necesaria la circulación de agua en el refrigerante? Justifique. 6- ¿Puede aplicar una destilación simple para separar cualquier mezcla de líquidos? ¿Por qué? 7- ¿Cuál es la función de una columna de fraccionamiento? ¿Qué entiende por plato teórico? ¿Qué función cumple el relleno de una columna? ¿Qué materiales se emplean con este fin? 8- Suponga que destiló con columna lo más rápidamente que pudo, ¿cómo se hubiera afectado la eficiencia de la destilación? 9- A un líquido incoloro se le realiza una destilación simple y se observa que destila a una temperatura constante. ¿Puede Ud. afirmar que se trata de una sustancia pura? Fundamente brevemente su respuesta. 10- ¿Cuáles son las limitaciones para utilizar el punto de ebullición como criterio de pureza de una sustancia líquida? 11- ¿Cómo procedería para purificar una sustancia líquida de punto de ebullición 220 ºC que se descompone a 190 ºC? 12- La obtención de butanal puede hacerse en los laboratorios de Química Orgánica empleando la siguiente técnica: En un equipo como el que se muestra en la figura, se coloca butanol en el balón y se le agrega lentamente por goteo una solución ácida de dicromato de potasio (mezcla sulfocrómica). El butanal formado se aísla del medio de reacción y se recoge en el Erlenmeyer. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 38 | P á g i n a a- ¿Cuál es el procedimiento utilizado para el aislamiento del butanal? b- El butanal se aísla del medio de reacción a medida que se obtiene ¿por qué puede ser separado del butanol presente en el balón? c- Un producto secundario (no deseado) de esta reacción es el ácido butanoico ¿Podría separarse el butanal de este subproducto con el procedimiento elegido? Justifique su respuesta. d- Plantee la ecuación de obtención de butanal empleada en esta ruta sintética. ¿Qué tipo de reacción se llevó a cabo? e- Complete el esquema de la figura con el nombre de los componentes. Indique: dónde debe colocarse el butanol, dónde la mezcla sulfocrómica; dónde se colecta el butanal. f- Durante esta síntesis puede observarse cambios en la coloración de uno de los reactivos. ¿Cuál? ¿Puede explicar la causa de dicho cambio de color? g- ¿Qué podría ocurrir si no se agregara plato poroso al medio de reacción? 13- Construya una tabla comparativa de los ensayos de caracterización realizados en el TP de destilación. Formule las ecuaciones para las reacciones de caracterización indicando claramente lo que observa según el siguiente esquema: Sustrato orgánico Reactivo Producto/s Color/olor/aspecto Color/olor/aspecto Color/olor/aspecto Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 39 | P á g i n a TRABAJO PRÁCTICO EXTRACCIÓN Materiales Ampolla de decantación con tapón Probetas Erlenmeyer Pipetas Vaso de precipitados Varilla Embudo Papel de filtro Kitasato Vidrio de reloj Embudo de porcelana Espátula Aro metálico Capilares Mechero Balón Evaporador rotatorio Placa calefactora Tubos de Eppendorf Tubos de ensayo Aparato de punto de fusión Drogas -naftol CH2Cl2 Ácido Benzoico Acetanilida Solución de NaHCO3 5 % Na2SO4 anh. Solución de NaOH 10 % HCl cc Etanol Solución de NaI 2 % Solución de KIO3 4 % Solución de FeCl3 5 ó 10 % Solución de almidón 1 % EXTRACCIÓN ÁCIDO-BASE USE PROTECCIÓN PARA OJOS DURANTE TODO EL TP. Técnica Mida con una probeta 20 mL de la Mezcla de Extracción y viértalos en una ampolla de decantación (verifique la posición del robinete) colocada sobre el aro metálico. Agregue 3 mL de solución NaHCO3 5%, tape la ampolla, agite adecuadamente y luego abra el robinete colocando la ampolla con el vástago hacia arriba y sujetando el tapón (¿para qué debe hacerlo?); cierre el robinete ycoloque la ampolla nuevamente en el aro. Espere hasta observar la separación de las dos fases y luego decante. Recuerde sacar el tapón. Coloque la FASE ACUOSA I en un vaso de precipitados e introduzca la fase orgánica en Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 40 | P á g i n a la ampolla. Repita este procedimiento dos veces y luego lave la fase orgánica con 5 mL de agua. Introduzca nuevamente la fase orgánica en la ampolla y realice luego la extracción con 4 mL de solución NaOH 10% y obtenga la FASE ACUOSA II. Repita una vez este procedimiento (si desea, podrá comprobar con papel indicador de pH que dos alícuotas son suficientes). Lave la fase orgánica con 5 mL de agua. Coloque la fase orgánica remanente en un Erlenmeyer seco y agregue Na2SO4 anh.; filtre con papel plegado en el balón. Proceda a remover el CH2Cl2, ya sea por destilación simple o empleando evaporador rotatorio. Determine el punto de fusión del sólido obtenido. (Para lavar el balón puede agregar un pequeño volumen de alcohol). Guarde una fracción del sólido seco en un tubo Eppendorf rotulado correctamente para realizar la cromatografía en el TP siguiente. Acidifique la FASE ACUOSA I con 3 mL de HCl cc., mientras mezcla con una varilla. Recuerde que al neutralizar la temperatura aumenta, por lo tanto refrigere con un baño de agua o hielo. Filtre el sólido obtenido a presión reducida (recuerde lavarlo con agua) y proceda a secarlo. Mientras tanto, tome una punta de espátula del mismo y analice la presencia del grupo funcional ácido carboxílico mediante los ensayos de caracterización correspondientes. Determine el punto de fusión del sólido y compárelo con el de literatura. Guarde una fracción del sólido seco en un tubo Eppendorf rotulado correctamente como en el caso anterior. Acidifique la FASE ACUOSA II con 3 mL de HCl cc., mientras mezcla con una varilla. Filtre el sólido obtenido a presión reducida (recuerde lavarlo con agua) y proceda a secarlo. Mientras tanto, tome una punta de espátula del mismo y realice el ensayo de caracterización que corresponde al grupo funcional del compuesto que extrajo en esa fracción. Determine el punto de fusión del sólido y compárelo con el de literatura. Guarde una fracción del sólido seco en un tubo Eppendorf rotulado correctamente como en los casos anteriores. El sólido obtenido de la evaporación del solvente orgánico se recristaliza de la mezcla etanol/agua. Determine el punto de fusión del sólido, compárelo con el de literatura y con el del sólido sin recristalizar. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 41 | P á g i n a Nota Rotule claramente los recipientes donde recoge cada fase, y cuando lave el material antes de volver a guardarlo, quite el rótulo con un poco de alcohol. Al realizar extracciones NO descarte ninguna fase hasta el final del trabajo. Cuando use un agente desecante la espátula debe estar SECA. Mantenga tapados todos los frascos de reactivos. Recuerde recuperar los productos sólidos en los frascos correspondientes como así también el solvente. Descarte los líquidos en los recipientes destinados para ese fin. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 42 | P á g i n a EXTRACCIÓN CONTINUA Determinación del contenido de grasa en galletita por extracción continua sólido- líquido (Extractor tipo Soxhlet): Introducción El material a analizar debe ser totalmente secado en estufa y el solvente a usar debe ser anhidro. Este paso es necesario para impedir que la presencia de agua posibilite la extracción de material hidrosoluble que sería determinado junto con la grasa. El material seco puede someterse a extracción continua o discontinua con el solvente elegido. La extracción continua se utiliza de rutina en la industria alimentaria, fitocosmética, química, etc. En el caso de la industria alimentaria se aplica fundamentalmente a: la extracción de componentes grasos en alimentos como cereales y productos derivados, carnes y vegetales, etc. Materiales Balón 250 mL Placa calefactora Soxhlet Cartucho Magueras Placa de Petri Papel de filtro Estufa Probeta Algodón Evaporador rotatorio Drogas Galletitas Hexano Agua Técnica Morterear 3 galletitas de agua de manera que la muestra quede homogénea. Coloque en el cartucho una porción de algodón, luego un paquetito de papel de filtro con la muestra y otra porción de algodón en la parte superior. Coloque el cartucho en el extractor, arme el equipo agregando en el balón aproximadamente 150 mL de hexano. Caliente el equipo, cuidando que el solvente hierva suavemente. Observe que los ciclos de extracción se realicen, en caso contrario agregue más solvente. Después de varios ciclos de extracción, apague el equipo, deje enfriar, retire el balón, y evapore el solvente totalmente. Pesar el contenido del balón y calcular el porcentaje de grasa que se extrajo de las galletitas. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 43 | P á g i n a CUESTIONARIO 1- ¿Qué entiende por extracción? ¿En qué fenómenos se basa? 2- Enuncie la ley de partición. 3- ¿Qué se entiende por lavado? 4- ¿Cómo se elige el solvente de extracción? 5- ¿Qué es y cómo se rompe una emulsión? 6- ¿Qué es el efecto “salting out” y para qué se usa en extracción? 7- Agentes desecantes. Tipos. Ejemplos. 8- Si parte de una mezcla de ácido benzoico, naftaleno y 2-naftol en solución clorofórmica. Qué compuesto extraerá con: a) NaHCO3 al 5%. ¿Qué indica el cese de desprendimiento de gas?¿Qué gas es? b) NaOH al 10% ¿Se puede invertir el orden de los solventes? ¿Por qué? c) ¿Qué compuesto queda en la solución clorofórmica? d) ¿Por qué se trata esta fase orgánica con Na2SO4 anh.? ¿Qué otra sustancia podría usar? 9- ¿Qué es una extracción continua? Ventajas y desventajas. 10- ¿Qué utilidad tiene el extractor Soxhlet? Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 44 | P á g i n a TRABAJO PRÁCTICO CROMATOGRAFÍA Cromatografía preparativa en columna Materiales: Pipeta Pasteur Cuba cromatográfica Goma de vacío Pinza de madera Tubos de ensayos Probeta Soporte universal Agarradera Alambre de cobre Doble nuez Algodón Embudo de plástico Drogas: Rojo de metilo Sílica gel 60 (0.063-0.200mm) para columna Azul de metileno Metanol Cloruro de metileno Ácido acético X- N N N CH3 CH3 COOH ROJO DE MET ILO S N N CH3 CH3 N CH3 CH3 AZUL DE MET ILENO Técnica: Armado de la columna Colocar en el fondo de la pipeta Pasteur de vidrio (columna) con la ayuda de un alambre de cobre una pequeña torunda de algodón. Sostenga la pipeta con pie universal, doble nuez y agarradera de modo que la columna quede en posición vertical (colocar alrededor de la columna un trozo de goma de vacío). Introducir en el interior de la pipeta con ayuda de un embudo pequeño de plástico una punta de espátula grande de sílica gel (aproximadamente 1 g), a continuación hacer pasar a través de la fase estacionaria 5 mL de FM1: Cl2CH2:MeOH (30:1) dándole golpecitos suaves a la columna con los dedos para que la sílica se distribuya de manera uniforme, evitando de esta manera la formación de canales o burbujas de aire, hasta lograr que toda Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 45 | P á g i n a la columna se impregne con el solvente. Se debe recuperar y reciclar la FM 1 que eluye de la columna tantas veces como sea necesario. Siembra Tomar con una pipeta Pasteur de plástico la mezcla de colorantes a separar disuelta en el solvente apropiado, introducir 5 gotas de la mezcla en la columna haciendo deslizar la muestra cuidadosamente por las paredes internas de la misma, dejando que se deposite en la superficie del material de relleno. De inmediato observara que la mezclade colorantes se impregna dentro de la columna. Por encima de la mezcla se debe colocar un pequeño trozo de algodón nuevamente ayudándose con el alambre. Este último paso se hace para evitar que por agregado de la fase móvil se resuspenda la sílica. Desarrollo Reciclar la FM 1 utilizada para el empaquetado de la columna y completar hasta 8 mL, ir agregando en pequeñas porciones a la columna. Deje eluir recogiendo el eluato 1 en un tubo de ensayo y agregando siempre fase móvil para que no se seque la parte superior de la columna. RECORDAR QUE TODA FASE MÓVIL QUE ELUYA SIN ARRASTRAR EL COMPUESTO COLOREADO DEBE SER RECICLADA E INTRODUCIDA NUEVAMENTE EN LA COLUMNA. Luego tomar 5 mL de la FM 2: MeOH:AcH (10:10) en la probeta graduada y agregue en porciones a la columna del mismo modo que en el paso anterior, recogiendo el eluato 2 en otro tubo de ensayo. RECORDAR QUE TODA FASE MÓVIL QUE ELUYA SIN ARRASTRAR EL COMPUESTO COLOREADO DEBE SER RECICLADA E INTRODUCIDA NUEVAMENTE EN LA COLUMNA. Como los compuestos son coloreados, las bandas observadas en la columna, que avanzan con diferente movilidad, se ven a simple vista. Por lo tanto el eluato se recoge fraccionándolo en tubos de ensayo de acuerdo a la forma en que los compuestos van saliendo de la columna. Tome tres fracciones: la que corresponde al primer colorante (Eluato 1), la fracción intermedia entre ambos (si la observa) y la que corresponde al segundo colorante (Eluato 2). Analice mediante cromatografía en capa delgada (TLC) frente a los testigos de cada colorante. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 46 | P á g i n a Cromatografía analítica en capa delgada Identificación de los colorantes por TLC. Fase estacionaria: Cromatofolio cubierto de sílica gel. Fase móvil: Cl2CH2: MeOH (30:1). Siembra: a) Testigo de Rojo de metilo, b) Testigo de azul de metileno, c) Eluato 1, d) Eluato 2. Revelado: Luz visible. Dibuje el resultado obtenido en su informe y analice los resultados. Figura 1: Placa Cromatográfica Figura 2: Cuba Cromatográfica Continuación del TP de extracción ácido/base Cromatografías: Muestras: sólidos obtenidos de las fases acuosa I, acuosa II y orgánica del TP de extracción ácido-base. Mezcla de extracción: solución de ácido benzoico, acetanilida, - naftol en diclorometano. Testigos: ácido benzoico, acetanilida, -naftol. Se prepara la cuba con 5 mL de fase móvil hexano-acetato de etilo-ácido acético (10: 5: 0,25) y se deja saturar. En tubos de hemólisis rotulados correctamente disolver una punta de espátula de cada sólido a sembrar en CH2Cl2 (muestras y testigos). Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 47 | P á g i n a Se realizan 2 cromatografías: En la primera placa se siembran: testigo de ácido benzoico, testigo de -naftol, el sólido obtenido de la fase acuosa I, el sólido obtenido de la fase acuosa II y mezcla de extracción. En la segunda placa se siembran: testigo de acetanilida, muestra de extracción de acetanilida, acetanilida recristalizada y mezcla de extracción. Desarrollar las cromatografías, dejar secar las placas y revelar empleando luz ultravioleta. Una vez que toda la mesa hizo las 2 corridas se descarta la fase móvil para que la próxima comisión reciba la cuba vacía. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 48 | P á g i n a CUESTIONARIO 1- ¿Qué métodos de separación conoce? 2- Defina cromatografía. Cuáles son los distintos métodos cromatográficos y qué fundamentos tiene cada uno? 3- ¿Cuál es la diferencia entre absorción y adsorción? Nombre adsorbentes para TLC. 4- ¿Cuáles son los componentes de un sistema cromatográfico? 5- ¿Qué es el soporte, qué es el ligante y qué es el adsorbente en una TLC? Mencione ejemplos. 6- ¿Qué es una serie eluotrópica? En qué se basa? 7- a- ¿Qué diferencias existen entre cromatografía en placa delgada, en placa preparativa y en columna? b- ¿Qué entiende por activación de una placa? 8- ¿Qué importancia tiene la saturación de la cuba con el solvente a usar en el desarrollo antes de realizar la cromatografía en placa? 9- ¿Qué es la relación de frente (Rf) y de qué factores depende? Puede usarse como criterio de identificación y/o pureza? 10- ¿Qué tipo de sustancias se cromatografían comúnmente en celulosa? Por qué dichas sustancias no se cromatografían en placas de sílica o alúmina? 11- ¿Qué es el desarrollo y elución de un cromatograma? 12- ¿Qué es el revelado de un cromatograma? Qué es un revelador universal? Nombre dos. Qué es un revelador específico? Nombre dos. En qué casos se utilizan reveladores? 13- ¿Puede usar placas de sílica o celulosa para realizar una cromatografía preparativa? Cómo revela en cada caso. 14- ¿La cromatografía en capa delgada puede tener utilidad para cuantificar una sustancia? En qué casos se puede utilizar la cromatografía semicuantitativa? 15- ¿Qué entiende por cromatografía en fase reversa? ¿Qué tipo de fase estacionaria y fase móvil se usan? ¿Qué tipo de sustancias se cromatografían? 16- ¿Qué es la cromatografía bidimensional y qué utilidad tiene? 17- ¿Qué métodos conoce para sembrar una columna? 18- ¿Cuál es la importancia de la homogeneidad en el armado de la fase fija en la cromatografía en columna? 19- Si las fracciones eluidas mediante cromatografía en columna son incoloras, ¿cómo procedería para saber en qué tubos se encuentra/n la/s sustancia/s y si la separación fue efectiva. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 49 | P á g i n a TRABAJO PRÁCTICO: ISOMERIZACION CIS-TRANS DE ÁCIDO MALEICO Materiales: Espátula Varilla de vidrio Papel de filtro Pipetas Placa calefactora Embudo Büchner Tubos de ensayo Balón Kitasato Gradilla Vidrio de reloj Capilares Pinza de madera Refrigerante Balanza Doble nuez Erlenmeyer Agarradera Embudo de vidrio Aparato para la determinación de punto de fusión Drogas: Anhídrido maleico ácido maleico HCl cc Bromo Técnica: Hidrólisis del anhídrido maleico: Colocar 3 g de anhídrido maleico en 5 mL de agua y calentar a reflujo con agitación constante por 10 minutos (se solubilizará todo el sólido). Enfriar el balón en un baño de hielo y filtrar el sólido obtenido al vacío. Secar en estufa el sólido. Pesar la masa obtenida y determinar el punto de fusión del ácido maleico filtrado y seco. Isomerización vía reacción polar Pesar 1 gramo de ácido maleico y colocarlo en un balón, agregar 2 mL de agua, 2 mL de HCl concentrado y calentar a reflujo durante 10 minutos. Los cristales de ácido fumárico se separan rápidamente de la solución caliente. Enfriar la solución en baño de hielo y filtrar el ácido fumárico al vacío. Lavar los cristales con agua helada. Secar el sólido obtenido. Pesar la masa obtenida. Recristalizar de agua. Secar los cristales, pesar la masa obtenida y determinar el punto de fusión. Determinar el rendimiento del producto crudo y luego de recristalizar. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 50 | P á g i n a Isomerización vía reacción radicalaria Pesar 1 g del ácido maleico, colocarlo en un vial provisto de un agitador magnético y disolverlo en 3 mL de agua destilada. Agregar una gota de Br2 líquido (puro) bajo campana. Cerrar el vial con la tapa a rosca y colocarlo sobre el agitador magnético sujetado adecuadamente. Irradiar con una lámpara fluorescente de 28 W por 15 minutos con agitación constante. Filtrar el sólido obtenido al vacío, dejar secar y determinar el punto de fusión. Recristalizar de agua y determinar PF. (Se realizará un experimento por mesada) Ensayos de caracterización: - Caracterización de ácidos carboxílicos - Caracterización de dobles enlaces. PRECAUCIONESESPECIALES: El ácido maleico es un fuerte irritante de la piel y puede causar quemaduras. Use guantes y evite el contacto con la piel, ojos y ropa. El ácido clorhídrico es corrosivo. Manéjelo con cuidado evitando contacto con la piel, ojos y ropa. Agréguelo bajo campana. El bromo es altamente tóxico, evite respirarlo agregándolo bajo campana y use guantes para evitar el contacto con la piel. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 51 | P á g i n a CUESTIONARIO 1. ¿Qué es la isomería geométrica? ¿Cuál es la razón de la existencia de la isomería geométrica? 2. En una isomería cis-trans, diga cuál isómero es el más estable y explique por qué. 3. Explique las diferencias de las propiedades físicas en los isómeros geométricos. 4. Escriba la reacciones del trabajo práctico. 5. ¿Qué es lo que debe ocurrir para que transcurra la isomerización cis-trans? 6. ¿Cuál es la función del HCl? 7. Escriba el mecanismo de la reacción vía mecanismo polar 8. Escriba el mecanismo de la reacción vía radicales 9. Explicar y justificar cómo pueden diferenciarse los ácidos maleico y fumárico mediante algunas propiedades físicas (solubilidad, punto de fusión, acidez). 10. ¿Qué es una reacción de caracterización? y para qué se utiliza? 11. ¿Qué reacciones de caracterización de alquenos conoce? 11. ¿Qué reacciones de caracterización de ácidos conoce? Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 52 | P á g i n a TRABAJO PRÁCTICO: SÍNTESIS DE ACETATO DE ETILO Materiales: balón (100 mL) refrigerante trípode mechero tela metálica colector cabezal de destilación Erlenmeyer termómetro ampolla de decantación tubo de ensayo espátula microdestilador papel de filtro varilla aro agarraderas doble nuez embudo Drogas y Reactivos: Ácido acético glacial Etanol H2SO4 cc. Na2CO3 CaCl2 40% Na2SO4 anhidro Técnica: En un balón colocar 6.5 ml de ácido acético glacial, 9 mL de etanol y 0.8 mL de H2SO4 cc. El MATERIAL debe estar BIEN SECO. Calentar a reflujo durante 30 min. Luego se procede a destilar el contenido del balón recogiendo sobre un Erlenmeyer todo el líquido que destile hasta 100ºC. Agregar una solución saturada de Na2CO3 (aprox. 5 mL, preparada por Ud.). Trasvasar a una ampolla y separar la fase orgánica por decantación (recordar todas las precauciones del manejo de la ampolla). Lavar la fase orgánica con agua y luego agitar el producto con 4 mL de solución de CaCl2 40%. Decantar el éster formado. Secarlo con Na2SO4 anh. Filtrar recibiendo en un microdestilador. El líquido se destila recogiendo la fracción que pasa entre 70ºC y 80ºC. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 53 | P á g i n a ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN: Ensayo de los Ácidos Hidroxámicos Colocar 0.5 mL de una solución 1N de clorhidrato de hidroxilamina en etanol en un tubo de ensayo y agregar 2 gotas del compuesto a probarse. Ahora agregar 10 gotas de una solución 2N de KOH en metanol hasta que la mezcla sea alcalina y agregar 5 gotas más de la solución de KOH. Calentar la mezcla hasta ebullición, enfriar y agregar agitando 8 gotas de HCl 2N hasta que el pH de la mezcla sea aproximadamente 3. Agregar 1 gota de solución al 10% de FeCl3 y notar el color. Positivo: rojo azulado Nota: se puede formar un precipitado de KCl el cual no interfiere en la determinación; se puede disolver agregando unas pocas gotas de agua. Ensayo con CrO3/H2SO4 Colocar 0.5 mL del compuesto a probarse en un tubo de ensayo y agregar 2 gotas de la solución de ácido crómico - sulfúrico. Agitar y observar el cambio de color. Positivo: verde. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 54 | P á g i n a CUESTIONARIO Lea atentamente la técnica de obtención de acetato de etilo y conteste las siguientes preguntas. 1. Plantee la ecuación de la reacción que tiene lugar en el TP. Proponga un mecanismo. 2. ¿Por qué trabaja en medio anhidro? 3. El acetato de etilo, el etanol y el agua forman una mezcla azeotrópica ternaria. Busque en la bibliografía el punto de ebullición y la composición del azeótropo. 4. ¿Qué queda en el balón luego de destilar? 5. ¿Qué tiene cada fase de la ampolla antes y después del agregado de Na2CO3? 6. ¿Por qué se lava el destilado con solución de Na2CO3? 7. ¿Para qué se emplea una solución de CaCl2 al 40%? 8. ¿Por qué se emplea Na2SO4 anh.? Qué otra sustancia podría emplear? 9. ¿Qué método emplearía para extraer un 0.5 y un 10% de agua de la mezcla éster-agua? 10. ¿En la esterificación efectuada en el laboratorio, cuál será el efecto de suprimir el H2SO4 cc.? 11. ¿Podría usar HCl cc. en lugar de H2SO4 cc.? Y H2SO4 diluído? 12. ¿Cuál será el rendimiento teórico del TP, expresado en moles y en gramos, de acetato de etilo? (Dato: Keq. = 4) 13. Describa procedimientos que se emplean para optimizar el rendimiento de la esterificación. 14. ¿Cuáles son las señales más importantes en el espectro IR del etanol? 15. ¿Cuáles son las señales más importantes en el espectro IR del ácido acético? 16. ¿Cuáles son las señales más importantes en el espectro IR del acetato de etilo? 17. Una masa de ácido benzoico se coloca en un balón con 40 mL de metanol absoluto. Después de añadir cuidadosamente 3 mL de ác. sulfúrico cc. y agitar la mezcla, se agrega plato poroso, luego se conecta un refrigerante a reflujo y se calienta 1 hora en baño de glicerina. a. Diseñe una técnica para aislar y purificar cada uno de los compuestos orgánicos que quedan en el balón al cabo de la reacción (detalle todos los pasos, procedimientos, drogas y características de los aparatos a utilizar). b. Si se obtienen finalmente 9 g de éster con un rendimiento experimental del 69%, determine la relación molar inicial MeOH/Ac. benzoico, indicando si ha sido útil o no para incrementar el rendimiento de la reacción. (Dato: Keq = 3) Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 55 | P á g i n a 20°C p.f. (°C) p.eb. (°C) Sol. H2O a 20°C Sol. H2O a 95°C Ac. Benzoico 1.32 122 249 2.9 g/l 68 g/l Metanol 0.80 -98 65 sol. sol. Benzoato de metilo 1.09 -15 198-200 insol. poco sol. H2SO4 cc. 1.84 3 290 sol. sol. H2O 1.00 0 100 - - 18. Dada la siguiente reacción: ácido butírico + 1-propanol H2SO4 cc. a) Formularla, indicando detalladamente su mecanismo y tipo de reacción. b) Plantear la ecuación de la constante de equilibrio. Sobre esta base, responder cómo se modificará el rendimiento de la reacción si: i- Se duplica la concentración de alcohol. ii- Se aumenta la cantidad de H2SO4 cc. iii- Se elimina el agua, a medida que se va formando. iv- Se aumenta la concentración de ácido. v- Los reactivos se encuentran húmedos. c) Plantear cómo podría obtener el mismo ESTER pero, eventualmente, con un mayor rendimiento mediante métodos alternativos. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 56 | P á g i n a ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN Caracterización de ácidos carboxílicos: Bicarbonato de sodio Reactivo: Solución saturada de NaHCO3 (En este caso trabajaremos con una solución al 5%). En 2 mL de solución de bicarbonato de sodio se disuelve una gota o una punta de espátula de la sustancia. Positivo: desprendimiento de gas (burbujeo). Ioduro de potasio/ Iodato de potasio Reactivos: Solución de Ioduro de potasio al 2%, Solución de Iodato de potasio 4%. Solución 0,1 % de almidón. A dos gotas de una solución alcohólica del ácido se agregan 2 gotas de KI al 2% y 2 gotas de solución de KIO3 4%. Se coloca en un baño de agua a ebullición durante 1 minuto,luego se enfría y se añaden 2-4 gotas de solución 0,1% de almidón. Positivo: coloración azul. Caracterización de metilcetonas: Ensayo de Lieben Reactivo: a 12,7 g de iodo suspendidos en 1000 mL de agua se agrega ioduro de potasio hasta total disolución del iodo. A una gota o punta de espátula de la muestra se agregan 3 mL de reactivo y 2 mL de NaOH 20%. Positivo: formación de precipitado amarillo. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 57 | P á g i n a Caracterización de derivados de ácido carboxílico: Ácidos hidroxámicos Reactivos: Solución de clorhidrato de hidroxilamina en etanol 0,5 N, KOH 6N en etanol, FeCl3 5% en HCl 1N a) Mezclar unas gotas o una punta de espátula del compuesto en 1 mL de etanol y agregar 1 mL de HCl 1 N. Añadir luego 1 gota de FeCl3 5% y observar el color. Si aparece una coloración rojiza, violeta, azul o naranja, no proseguir con el ensayo. b) Disolver o suspender 1 gota o 50 mg de sustancia en 1 mL de reactivo de clorhidrato de hidroxilamina y agregar exactamente 0,2 mL de KOH 6N. Calentar a ebullición, dejar enfriar y agregar exactamente 2 mL de HCl 1N (ser muy estricto con las cantidades de hidróxido de potasio y de ácido clorhídrico). Si la solución es turbia, añadir 2 mL de etanol. Agregar entonces 1 gota de FeCl3. Observar el color; si este no persiste, continuar agregando gotas de FeCl3 hasta que el color sea permanente. Comparar con el color producido en a). Positivo: coloración rojo-violácea. Caracterización de fenoles: Cloruro férrico Reactivo: Solución acuosa de FeCl3 al 2,5%. Agregar 2-3 gotas de reactivo sobre 50 mg de sustancia en 1 mL de agua o etanol-agua. Positivo: Una coloración roja, violácea, azul o verde indica un resultado positivo. Dicho color no es permanente, por lo que debe observarse en el momento en que se añaden las gotas de FeCl3. Caracterización de anillos aromáticos activados: Agua de bromo Reactivo: Solución de bromo en agua Disolver o suspender 5 gotas o 50 mg de muestra en agua (si la muestra es insoluble disolver en una pequeña cantidad de etanol) y agregar gota a gota agua de bromo hasta que persista el color de ésta. Agitar enérgicamente durante unos minutos. Positivo: formación de precipitado Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 58 | P á g i n a Caracterización de aminas aromáticas primarias: Nitrito de sodio / beta-naftol Reactivo: Solución acuosa de NaNO2 10%, beta-naftol, NaOH 10% acuoso. En un tubo de ensayo disolver 30 mg o 2 gotas de sustancia en 1 mL de agua que contiene 4 gotas de H2SO4 concentrado. En otro tubo, colocar 1 mL de solución de NaNO2; en un tercer tubo, disolver 100 mg de beta-naftol en 2 mL de NaOH 10%. Colocar los tres tubos en una mezcla de hielo con sal. Añadir gota a gota y con agitación la solución de NaNO2 sobre la solución ácida y finalmente, la solución de beta-naftol. Positivo: coloración o precipitado rojo. Caracterización de alquenos y alquinos: Permanganato de potasio Reactivo: solución acuosa de KMnO4 al 2% Mezclar enérgicamente 10 gotas o 50 mg de muestra en 2 mL de agua o acetona con el reactivo, añadiéndolo gota a gota. Positivo: decoloración Caracterización de derivados halogenados: Nitrato de plata en etanol Reactivo: solución de AgNO3 al 2% en etanol. A 3 – 4 gotas de reactivo se agregan a 5 gotas del compuesto. Si no se observa reacción luego de 5 minutos a temperatura ambiente, se calienta en baño de agua a ebullición durante 10 minutos y se observa si reacciona. Positivo: formación de precipitado blanco, amarillo claro o amarillo anaranjado. Ioduro de sodio en acetona Reactivo: Solución de NaI al 15 % en acetona. A 3 – 4 gotas del reactivo se agregan 5 gotas de la sustancia o de una solución de la misma. Se agita y se deja reposar a temperatura ambiente durante 3 minutos. Si a Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 59 | P á g i n a temperatura ambiente no ocurre ningún cambio, se calienta en un baño de agua por 5 minutos. Se enfría a temperatura ambiente y se observa si hay reacción. Positivo: formación de precipitado o si la solución adquiere coloración rojiza o marrón. Caracterización de alcoholes: Ensayo de Lucas Reactivo: ZnCl2 anhidro (136 g) disuelto en HCl concentrado (105 g). A 5 gotas de sustancia colocada en un tubo de ensayo se agrega 6 – 8 gotas de reactivo, se tapa, se agita vigorosamente durante 1 minuto y dejar en reposo. Positivo: aparición de turbidez. Reacción con trióxido de cromo Reactivo: trióxido de cromo en ácido sulfúrico. Colocar 0.5 mL del compuesto a probarse en un tubo de ensayo y agregar 2 gotas de la solución de ácido crómico – sulfúrico. Agitar y observar el cambio de color. Positivo: coloración verde Caracterización de aldehídos y cetonas: 2,4-dinitrofenilhidrazina Reactivo: Disolver 1 g de 2,4-dinitrofenilhidrazina en 7,5 mL de H2SO4 concentrado y diluir con agua hasta un volumen de 250 mL. A 3 mL del reactivo se agrega una punta de espátula o 2 gotas de la muestra y se agita enérgicamente (si la muestra es insoluble en agua agregar unas gotas de etanol). Positivo: formación de un precipitado amarillo o rojizo-anaranjado indica señal positiva. Si no aparece la 2.4-dinitrofenilhidrazona, se deja en reposo durante 15 minutos y eventualmente se calienta. Ensayo de Tollens Reactivo: A 2 mL de AgNO3 5% acuoso se le agregan 2 gotas de NaOH 5%. Se agita y se agrega NH4OH hasta redisolver el precipitado. Química Orgánica I – Guía de Trabajos prácticos 60 | P á g i n a Se agregan 30 mg o una gota de muestra a 2 mL de reactivo recién preparado. Agitar y dejar en reposo durante 10 minutos. Si no hay aparición de precipitado, colocar el tubo en un baño de agua a 35° durante 5 minutos. Observar. Positivo: aparición de espejo de Ag (Agº).
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