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Hidrolisis de p-nitroacetanilida Laboratorio de química orgánica II 06/05/2016 OBJETIVO El alumno efectuará una hidrolisis por la cual se podrá reducir la p-nitroacetanilida en p-nitroanilina. . FUNDAMENTO TEORICO Una hidrólisis es la reacción que tiene lugar entre una sustancia (normalmente una sal) y una molécula de agua. Las sustancias, al ser disueltas en agua se ionizan y se pueden combinar con los iones procedentes del agua: los hidroxilo (OH-) y los hidronio (H3O+). H2O↔ H+ + OH- Y la reacción general puede escribirse como: AB + HOH ↔ AH + BOH Una reacción importante de hidrólisis es la saponificación de ésteres, donde las moléculas de éster se disocian en dos fragmentos: uno se disocia con los protones para formar ácido carboxílico y la otra con los iones hidroxilo para formar el alcohol. Casi siempre esta clase de reacción suele necesitar la ayuda de un catalizador, que normalmente suelen ser ácidos o bases. Las amidas se convierten por hidrólisis en ácidos carboxílicos. Esta clase de reacción se puede realizar tanto en medios ácidos como en básicos siempre que estén fuertemente concentrados y se necesita tiempo para reposar. Esto es así por la escasa reactividad de las amidas frente a ataques nucleófilos por la cesión del par solitario del nitrógeno. MATERIALES Y REACTIVOS A UTILIZAR MATERIAL REACTIVOS Matraz balón del microkit. Refrigerante del microkit. Vasos de precipitado de 250 ml. Embudo Büchner Matraz Kitasato Embudo de vástago corto Parrilla de calentamiento Agitadores de vidrio Aceite mineral (para bebé, aprox. 300 ml) Recipiente de aluminio, lamina o peltre (12.5 cm de diámetro X 6.5 cm) Sopórte universal p-Nitroacetanilida Carbón activado Ácido clorhídrico concentrado Hidróxido de amónio Hielo Agua Papel tornasol Hidrolisis de p-nitroacetanilida Laboratorio de química orgánica II 06/05/2016 2 Pinzas de 3 dedos Tubo de vidrio (30 cm de longitud) Tapón de hule Perlas de vidrio TÉCNICA Se agregaron 3.4 g de p-nitroacetanilida a un vaso de precipitado de 100 ml y después 22 ml de agua agitando constantemente. Al obtener una tipo pasta se agregó a un matraz bola junto con 15 ml de agua que se obtuvieron lavando el vaso que contenía la pasta en 3 porciones de 5 ml cada una. Después se le agregó 13 ml de ácido clorhídrico concentrado y se adaptó al matraz con un refrigerante para reflujar y se dejó por 30 min. Al pasar el tiempo previsto se enfrió el matraz con la muestra bajo el grifo del agua y al enfriarse un poco se vertió su contenido en un vaso de precipitado de 250 ml, se le agregaron 20 g de hielo picado y 15 ml de hidróxido de amonio en distintas porciones (la primera de aproximadamente 7.5 ml y las demás de 2 ml aprox. c/u.) Al tener nuestra mezcla lista se filtró al vacío con un embudo Büchner lavando la p-nitroanilina con agua fría y se dejó secar el producto obtenido en la estufa a una temperatura de 60-70 °C. Se tomó un gramo de la p-nitroanilina preparada y se disolvió en un vaso con 30 ml de agua hirviente, después se le añadió un poco de carbón activado y se filtró en caliente con un embudo de vástago corto. El producto obtenido de la filtración se dejó enfriar hasta cristalización y se filtró al vacío, colocándolo posteriormente en la estufa para su secado y próxima utilización. OBSERVACIONES • con el resultado de la muestra anterior ya seca se continuó • al pasar al reflujo esta tardó en calentar (debido a la estufa nueva) • cambió de tonalidad la disolución anterior de incoloro a amarillo • cuando comenzó a calentarse la tonalidad de la disolución volvió a cambiar a naranja espumoso • lentamente la disolución fue cambiando conforme aumentaba la temperatura Hidrolisis de p-nitroacetanilida Laboratorio de química orgánica II 06/05/2016 CUESTIONARIO 1.Traza el mecanismo de la hidrólisis 2. calcula el rendimiento de la reacción Rendimiento = 𝑠𝑖𝑛𝑡𝑒𝑠𝑖𝑠 𝑝−𝑛𝑖𝑡𝑟𝑜𝑎𝑐𝑒𝑡𝑎𝑛𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠 𝑝−𝑛𝑖𝑡𝑟𝑜𝑎𝑛𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎 = 2 𝑔 0.4 𝑔 = 3. ¿Cuál es la función del ácido clorhídrico? Sirve para catalizar la hidrólisis de la acetanilida que se halla disuelta, y a su vez, protona la p-nitroanilina obtenida evitando que precipite y se mezcle con el reactivo. 4. ¿Para qué se alcaliniza con el hidróxido de amonio? Para su neutralización. La p-nitroanilida es insoluble en base acuosa fría y por lo tanto puede ser separada de los compuestos inorgánicos solubles en agua. 5.¿Cual es la función del carbón activado? Su función principal es la purificación. 6.¿Porqué se hace la filtración en caliente y no a temperatura ambiente? Para evitar que se cristalice en el embudo. 7.¿Cuales son las evidencias de que se han obtenido el producto deseado? Que el punto de fusión experimental coincida con el teórico. CONCLUSIÓN Hidrolisis de p-nitroacetanilida Laboratorio de química orgánica II 06/05/2016 Se obtuvieron los resultado deseados tras la hidrolisis de la p-nitroacetanilida observando el proceso por el cual se obtuvo se llegó a la conclusión de que en el proceso de hidrolisis se rige por un mecanismo de adición-eliminación, después se neutraliza con hidróxido de amonio para que con los iones de cloro se forme cloruro de amonio y forme p-nitroanilida BIBLIOGRAFÍA http://www.quimicaorganica.net/amidas-hidrolisis.html Wade, L.G. “Química Orgánica”, ed. Prentice Hall, 5º edición, España Madrid, 2004. http://www.quimicaorganica.net/amidas-hidrolisis.html
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