TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO ACIDOS Y DERIVADOS DE ACIDOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE JUJUY FACULTAD DE INGENIERÍA. QUÍMICA ORGÁNICA

NOCIONES TEORICAS

TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO ACIDOS Y DERIVADOS DE ACIDOS

Los ácidos se caracterizan por poseer grupos carboxilo (-COOH) ligados a carbono en una cadena de hidrocarburo.

Los ácidos orgánicos cubren toda la escala de acidez, desde los débilmente ácidos hasta los fuertemente ácidos y, por esta característica tienen distintas clases de solubilidad. Los que son solubles en agua, se caracterizan con indicadores comunes. En cambio, los ácidos débiles o que se disuelven lentamente en solución alcohólica escapan a la detección por los métodos conocidos pues no hacen virar a los indicadores. En estos casos, se lleva acabo la siguiente reacción con I- - IO -:[pic 4]

5I-        +   IO -        +        6H+        H O   +   3I[pic 5][pic 6]

Los ácidos pueden caracterizarse por conversión en ésteres y anhídridos de ácido e identificarlos como tales por la prueba del hidroxamato.

Los ácidos también pueden convertirse en halogenuros de acilo, por ejemplo por la siguiente reacción.

O[pic 7]

R        +   Cl2S=O

OH

O

R        + SO2 + HCl[pic 8][pic 9]

Cl

Los haluros de ácilo también dan, aunque en condiciones más enérgicas, la prueba del hidroxamato.

Cuando los ácidos dibásicos se pretenden convertir en haluros de ácido, por la reacción mencionada antes, pueden dar lugar, en presencia del cloruro de tionilo (Cl2SO), a los anhídridos de ácido en lugar de haluros. Esto ocurre especialmente en los ácidos de fórmula:

HOOC-(CH2)n- COOH        donde n= 2 ó 3

Pero esto no influye, pues tanto los anhídridos como los ésteres, se identifican por la prueba del hidroxamato.

REACCION DEL HIDROXAMATO FERRICO

1. Para ésteres y anhídridos:

Los ésteres y anhídridos reaccionan con la hidroxilamina para dar ácidos hidroxámicos, sólo cuando la reacción se lleva a cabo en medio alcalino:

Cl- (NH3OH)+        + KOH        NH2OH        +        KCl ↓        + H2O (el pdo de KCl )[pic 10][pic 11][pic 12]

Clorhidrato de hidroxilamina

éster        ácido hidroxámico

R[pic 13]

N   OH[pic 14]

HO

+        KOH

R

K+   HO[pic 15][pic 16]

N   OH

+        H2O

Sal potásica del ácido hidroxámico[pic 17]

R[pic 18]

K+   HO

N   OH

+        ClH

R

N   OH[pic 19][pic 20][pic 21]

HO

+        KCl

R[pic 22][pic 23]

N   OH[pic 24]

HO

+        FeCl3

N  OH[pic 25][pic 26][pic 27][pic 28]

3

Fe3+        +        3HCl

Hidroxamato férrico (rojo vinoso)[pic 29]

1. Para nitrilos y amidas:

Las amidas y los nitrilos dan el test del ácido hidroxámico, pero en condiciones más drásticas (mayor temperatura) que en el caso de ésteres y anhídridos; como por ejemplo, usando un solvente de alto punto de ebullición (p. ej.: propilenglicol, PE= 189°C).

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PARTE EXPERIMENTAL

Toda vez que se generen vapores o gases, proceda a realizar la reacción en la campana de gases. Evite el contacto de estos con ojos y mucosas.

1. ACIDOS CARBOXILICOS

A1) Acidez: Muestra Acido Acético

1. Reacción frente al papel tornasol: Se toma una gota de la muestra y se la disuelve en 2 mL de agua y se determina su reacción frente al tornasol azul, usando para ello una varilla de vidrio con la que se humedece el papel. Cuando a sustancia es insoluble en agua, la prueba se puede realizar en solución etanólica al 50%.
2. Reacción con bicarbonato de sodio: Se añade unas gotas de ácido en 2 mL de solución saturada de bicarbonato de sodio. En caso positivo, se observa el desprendimiento de burbujas de CO2. En caso negativo se debe observar si hay o no desprendimiento del gas luego de calentar en baño maría.
3. Reacción con I- - IO3-: En un tubo de ensayo se coloca 5 gotas de muestra (o de una solución saturada de la misma en 2 gotas de alcohol neutro) y se agregan 2 gotas de solución de KI al 2% y 2 gotas de solución de KIO3 al 4%. Se tapa el tubo y se lo mantiene a una temperatura de 100°C (baño maría a ebullición) durante 1 minuto. Se deja enfriar y se añaden 4 gotas de solución de almidón al 1% recién preparada. En caso positivo, si la muestra fuese un ácido, se observará color azul. En caso de realizarse la experiencia con ácidos sólidos se pueden identificar, moliendo unos mg de la muestra con unos pocos mg de mezcla de IK + IO3K secos. La reacción será positiva cuando aparezca un color marrón por la presencia de I2. En caso de duda se adicionarán 2 gotas de agua y 2 gotas de solución de almidón al 1% pues el almidón en presencia de I2 dá coloración violeta.[pic 31]

4. A2) Reacciones particulares del ácido metanoico o ácido fórmico

1. A 1 mL de ácido metanoico contenido en un tubo de ensayo, agréguele 1 mL de H2SO4 (c) y caliente (cuidado con los vapores que se podrían desprender). Pruebe el gas que se desprende con Ca(OH)2. Repita con ácido etanoico (acético). ¿Da resultados similares al ácido metanoico?
2. A 0,5 mL de ácido metanoico contenidos en un tubo de ensayo, agréguele 1 mL de H2SO4 diluido y caliente ligeramente. Agregue una solución al 1% de MnO4K, gota agota y observe si el MnO4K decolora.
3. A 1 mL de una solución de nitrato de plata amoniacal (prepararla como se describió para el ensayo de aldehídos) agregue 2 gotas de ácido metanoico. Se formará un depósito de plata.

1. HALOGENUROS DE ACILO

Reacciones del cloruro de benzoilo C6H5-COCl y del cloruro de acetilo CH3-COCl

Utilice en los casos a) y b) ambos cloruros de acilo y compare las reactividades (hágalo en forma de cuadro, no olvide aplicar, en el informe, el tratamiento aconsejado en las Normas de presentación de Informes para el caso de las reacciones orgánicas).

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