Técnicas comunes empleadas en los laboratorios de Química Orgánica y Bioquímica

Informe de Laboratorio

Técnicas comunes empleadas en los laboratorios de

Química Orgánica y Bioquímica

Introducción

Existen un gran cantidad de técnicas y métodos que se han desarrollado y que son aplicadas en los laboratorios químicos en materias como la Química Orgánica y Bioquímica en el cual cada una posé un objetivo específico y se realizan funciones como: separar las sustancias de una mezcla, extraer sustancia de fuentes naturales o de productos sintéticos, purificar un compuesto, determinar la composición y estructura de un compuesto identificar y caracterizar a una sustancia e incluso seguir el curso de una reacción química con el propósito de determinar cuáles son los productos formados y estudiar algunos de los aspectos cinéticos de la misma.

 Los Métodos de Separación se basan en diferencias entre las propiedades físicas de los componentes de una mezcla, tales como: Punto de Ebullición Densidad, Presión de Vapor, Punto de Fusión, Solubilidad, etc. Para cada una de las técnicas se han implementados gran variedad de instrumento y equipos, algunos sencillos  otros más complejos y algunos más sofisticados. Algunas técnicas y métodos más comunes utilizados con frecuencia en los laboratorios son: la filtración, la extracción, la cristalización, la sublimación, la destilación  y la cromatografía.

En un análisis cualitativo se pretende identificar las sustancias de una muestra. En el análisis cuantitativo lo que se busca es determinar la cantidad o concentración en que se encuentra una sustancia específica en una muestra. Un análisis efectivo de una muestra suele basarse en una reacción química del componente, que produce una cualidad fácilmente identificable, como color, calor o insolubilidad.

Objetivos

• Conocer algunas técnicas empleadas en la separación y purificación de sustancias orgánicas.

• Emplear la técnica de cromatografía en la separación de colorantes sintéticos presente en muestras comerciales.

• Identificar algunos elementos presentes en compuestos orgánicos mediante pruebas sencillas.

• Identificar algunos elementos poco frecuentes en los compuestos orgánicos, pero que forman parte de biomoléculas importantes.

Materiales

• Papel filtro para cromatografía.
• Colorantes artificiales.
• Solución de NaCl 0.1%
• Vaso químico de 600 mL
• Tubos de ensayos.
• Tubos capilares.
• Solución de ferrocianuro de potasio 0.2M.
• Espátulas.
• Sacarosa.
• Mecheros de alcohol.
• Etanol grado reactivo.
•  Ácido clorhídrico 1N.
• Cloruro de sodio (0.1M), bromuro de sodio (0.1M), yoduro de sodio (0.1M).
• Policial.
• Vidrio reloj.
• Vaso químico de 50 mL.
• Nitrato de plata.

Cuestionario

1. ¿Cómo podría identificar elementos tales como Na, Li, K, Cu, Sr?

• Amarillo: Cloruro de sodio.
• Rojo: Cloruro de Litio, nitrato de estroncio.
• Azul: Cloruro de Cobre, ferrocianuro de potasio.
• Violeta: El Indio, nitrato de Potasio.
• Verde: Sulfato de Cobre.

1. ¿Qué son las cenizas de  un compuesto orgánico?

Las cenizas de un alimento es la materia inorgánica que forma parte constituyente de los alimentos (sales minerales). Las cenizas permanecen como  residuo luego de la calcinación de la materia orgánica de los alimentos. Debe efectuarse a una temperatura adecuada, que sea lo suficientemente alta para que la materia orgánica se destruya en su totalidad.

1. ¿Qué tipo de hierro se encuentra en los alimentos?

Hay dos tipos de hierro en los alimentos:

• Hierro hémico: se encuentra en las carnes rojas, hígado, vísceras, morcilla, pollo, pescado.
• Hierro no hémico: se encuentra en alimentos de origen vegetal como leguminosos, cereales, verduras y nueces. El hierro no hémico también constituye el 60% del hierro presente en los alimentos cárnicos.

De los dos tipos de hierro, nuestro cuerpo aprovecha mejor el hierro hémico.

1. ¿En qué estado de oxidación el hierro se absorbe en el organismo?

El hierro es un elemento esencial para los organismos vivientes. En soluciones acuosas puede encontrarse en dos estados de oxidación estables: ferroso (Fe2+) y férrico (Fe3+), propiedad que le permite participar en reacciones que abarcan gran parte de la bioquímica. La circulación del hierro entre los compartimientos de depósito y utilización constituye un ciclo muy eficiente y prácticamente cerrado. Dado que sólo una pequeña proporción del metal es excretada, la necesidad diaria de incorporación de hierro en un individuo es muy baja. Por lo tanto, sólo una pequeña proporción del total del metal ingerido es absorbida (aproximadamente el 10%).

Aunque el hierro puede ser absorbido a lo largo de todo el intestino, este proceso es más eficiente en el duodeno.

El hierro dietario se encuentra principalmente en estado férrico o como hierro hémico, mientras que el incorporado a través de productos farmacológicos usualmente está presente como sal ferrosa. El Fe3+ es insoluble en soluciones con pH mayor a 3, por lo que, en el estómago, se forman complejos solubles del metal que aumentan su disponibilidad para ser absorbido en el duodeno. Por otra parte, en el lumen del intestino se forman cantidades variables de iones ferrosos como consecuencia de la reducción del hierro férrico por agentes dietarios (por ejemplo, ácido ascórbico). En consecuencia, ambos iones (ferroso y férrico) pueden presentarse ante las células intestinales.

1. Mencione los beneficios del elemento fósforo.

• Nos ayuda a mejorar la digestión.
• Para la salud de dientes y huesos.
• Para mejorar los síntomas de la menopausia.
• Para aumentar la energía.
• Para mejorar la memoria.
• La células utilizan el fosforo para transportar y almacenar la energía.

1. Mencione o haga un listado de colorantes alimenticios permitidos.

• Curcumina
• Riboflavina
• Tartracina
• Amarillo de quinoleína, amarillo ocaso FCF, amarillo anaranjado S
• Cochinilla, ácido carmínico, carmines
• Azorrubina, carmoisina
• Amaranto
• Eritrosina
• Rojo allura AC, Rojo de remolacha, betanina, rojo de cochinilla A.
• Azul patente V, azul brillante FCF
• lndigotina, carmín de índigo
• Clorofilas y clorofilinas
• Verde S
• Caramelo natural, Caramelo de sulfito caústico, Caramelo amónico, Caramelo de sulfito amónico.
• Negro brillante BN, Negro PN
• Carbón vegetal
• Marrón FK, Marrón HT
• Carotenos
• Bija, bixina, norbixina, annato
• Extracto de pimentón, capsantina, capsorrubina
• Licopeno
• Ester etílico del ácido beta-apo-8'-carotenoico (C30)
• Luteína
• Cantaxantina
• Rojo de remolacha, betanina
• Antocianinas
• Litolrrubina

1. Investigue las enfermedades producidas por algunos colorantes alimenticios y en qué tipo de alimentos se puede encontrar.

• Azul #1 (Azul Brillante): Un estudio sin publicar sugiere la posibilidad de que el Azul 1 haya causado tumores renales en los ratones. Se encuentra en: los productos horneados, bebidas, polvos para postres, dulces, cereales, medicamentos y otros productos.
• Azul #2 (Carmín de Índigo: Causa una incidencia estadísticamente significativa de tumores, en particular gliomas cerebrales, en las ratas macho. Se encuentra en: las bebidas de color, dulces, alimento para mascotas y otros alimentos y medicamentos.
• Rojo cítrico #2: Es tóxico para los roedores a niveles modestos y causa tumores en la vejiga urinaria y posiblemente en otros órganos. Se encuentra en: en la cáscara de las naranjas de Florida.
• Verde #3 (Verde Rápido): Causó un aumento significativo en los tumores de vejiga y testículos de las ratas macho. Se encuentra en: los medicamentos, productos de cuidado personal, productos cosméticos (excepto los del área de los ojos), dulces, bebidas, helados, sorbetes, medicamentos ingeridos, lápices de labios y cosméticos de aplicación externa.
• Rojo #3 (Eritrosina): En 1990, la FDA lo reconoció como cancerígeno tiroideo en los animales y está prohibido su uso en los cosméticos y los medicamentos de aplicación externa. Se encuentra en: las envolturas de salchichas, medicamentos orales, cerezas marrasquino, productos horneados y dulces.
• Rojo #40 (Rojo Allura): Este es uno de los colorantes más ampliamente utilizados y consumidos. Podría acelerar la aparición de tumores en el sistema inmunológico de los ratones. También ocasiona reacciones de hipersensibilidad (parecidas a la alergia) en algunos consumidores y podría causar hiperactividad en los niños. Se encuentra en: las bebidas, productos horneados, polvos para postres, dulces, cereales, alimentos, medicamentos y cosméticos.
• Amarillo #5 (Tartracina): Causa reacciones de hipersensibilidad que a veces pueden ser graves y podría causar hiperactividad y otros efectos conductuales en los niños. Se encuentra en: los alimentos para mascotas, numerosos productos horneados, bebidas, polvos para postres, dulces, cereales, postres de gelatina y muchos otros alimentos, así como en fármacos y cosméticos.
• Amarillo #6 (Amarillo Crepúsculo): Causó tumores suprarrenales en animales y causa ocasionalmente reacciones graves de hipersensibilidad. Se encuentra en: los productos horneados de color, cereales, bebidas, polvos para postres, dulces, postres de gelatina, salchichas, cosméticos y medicamentos.

1. ¿Por qué empleamos alcohol para extraer la clorofila?

Empleamos alcohol porque los pigmentos fotosintéticos son moléculas más solubles en disolventes orgánicos (por ejemplo, el alcohol) que en agua.

1. ¿Qué pigmentos son los más abundantes? Cuales se disuelven mejor en el alcohol?

Los pigmentos más abundantes son:

• Clorofila: Es la biomolécula cromófora que interviene más directamente en el proceso de absorción y conversión de la energía luminosa. La clorofila se disuelve en alcohol porque al estar formada por una larga cadena hidrocarbonada llamada cadena Fitol que es hidrofóbica el alcohol etílico o etanol que es un solvente para las moléculas liposolubles, disuelve la cadena Fitol de la clorofila, ya que la clorofila es una molécula liposoluble.

• Carotenoides: Son pigmentos liposolubles de acción antioxidante que pueden ser aislados por extracción con un disolvente adecuado.  Los carotenos son más abundantes, en general, en los centros de reacción de los fotosistemas y las xantofilas son más abundantes en las antenas.

1. Prueba de ignición.

1. Colocar sobre una espátula 0.1 gramo de sacarosa y calentar utilizando un mechero. Color de la llama que observa: es Azul por la presencia de Oxigeno y también Naranja por presencia de Carbono C12H22O11

1. Repetir la experiencia con naftaleno, benceno, caseína y etanol.

Naftaleno Anaranjada Claro y Fuerte.

El benceno arde fácilmente con llama amarillenta y fuliginosa (que humea)

Etanol color de la llama que se observo es más azul por la presencia de oxigeno con un poquito de naranja en la punta porque también tiene carbono.

1. ¿Observa alguna diferencia de color?  Explique los colores y característica con cada sustancia.

     Naftaleno Formula C10H8

Etanol Formula C2H6O

Sacarosa Formula C12H22O11

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