Pa El Laboratorio

Propiedades químicas de aldehídos y cetonas Laboratorio de química orgánica Profesor: Cesar Hincapie Presentado por: Maria Claudia Padilla Cc Juliana Valentina Zambrano Cc; 1124860966 OBJETIVOS - Estudiar algunas reacciones características de compuestos carbonílicos (Aldehídos y cetonas) al igual que reacciones específicas. - Diferenciar los aldehídos, cetonas metílicas y no metílicas utilizando reactivos Específicos que permitan su reconocimiento. - Efectuar una condensación condensación aldólica cruzada dirigida - Determinar cinamaldehído en un extracto de canela. MARCO TEÓRICO Los compuestos carbonílicos, aldehídos y cetonas, tienen en común la presencia del grupo carbonilo. Los aldehídos son compuestos con el grupo carbonilo terminal, o sea en un extremo de la cadena, mientras que las cetonas tienen el grupo gr upo carbonilo en una posición intermedia (entre dos cadenas carbonadas). Tanto los aldehídos como las cetonas se clasifican en alifáticos y aromáticos; además las cetonas también pueden ser cíclicas. Reacción de adición nucleofílica: es una reacción una reacción de adición donde en un compuesto un compuesto químico un enlace π es eliminado mediante la adición de un nucleófilo, un  nucleófilo, creándose  creándose dos nuevos enlaces nuevos enlaces covalentes (uno en cada extremo de lo que era el enlace múltiple). Reacción de oxidación: Es la capacidad que tiene una sustancia a ceder sus electrones frente a otra que actúa como agente oxidante El agente oxidante se reduce captando los electrones del dador, el dador adquiere la forma oxidada. Ambas sustancias actúan como una pila galvánica ya que se establece una corriente de electrones entre ambas semipilas.

La prueba de Schiff es una reacción química orgánica nombre temprana desarrollado por Hugo Schiff, y es prueba química relativamente general para la detección de muchos aldehídos orgánicos que también ha encontrado su uso en la tinción de los tejidos biológicos. El reactivo de Schiff es el producto de reacción de una formulación de colorante tal como fucsina y bisulfito de sodio; pararosanilina y nueva fucsina son alternativas de tinte con la química de detección comparables.

Prueba de Shiff:

En su uso como una prueba cualitativa para los aldehídos, se añade la muestra desconocida con el reactivo de Schiff decolorado; aldehído cuando está presente un color magenta característica desarrolla. Reactivos de tipo Schiff se utilizan para diversos métodos de tinción de tejidos biológicos, por ejemplo, Feulgen mancha y ácido periódico de Schiff mancha. La piel humana también contiene grupos funcionales aldehído en los extremos de sacáridos y así se tiñe así. Prueba de yodoformo: Cuando se usan yodo e hidróxido de sodio como reactivos, una reacción positiva produce yodoformo. produce yodoformo. El  El yodoformo (CHI 3) es una sustancia de color amarillo pálido. Debido a su elevada polarizabilidad, elevada polarizabilidad, por  por sus tres átomos de yodo, de yodo, es  es un sólido a temperatura ambiente (confróntese con el cloroformo y el bromoformo). Es insoluble Es insoluble en agua, y tiene un olor a antiséptico. a antiséptico. Se  Se formará un precipitado visible de este compuesto a partir de una muestra, sólo cuando esté presente una metilcetona, etanal, alcohol secundario de metilo, o etanol Condensación Aldólica:

Es la reacción por la que dos moléculas de un aldehído o cetona

condensan entre si, formando un compuesto llamado aldol. La reacción se realiza en medio básico (NaOH acuoso y diluido) y a una temperatura baja.

Preguntas del manual

1.

¿cómo diferenciaría diferenciaría usted justificando con ecuaciones químicas químicas los siguientes compuestos? Formaldehído: HCOH + AgNH3(Tollens) ---> HCOOH + Ag0(espejo de plata) Propanona: CH3C(O)CH3 + I2/OH ----> CH3COO- + HCI3(ppt amarillo) Ciclohexanona: no reacciona.

2.

¿Tomando como base de una reacción de adición nucleofilica; cual reacciona más rápidamente un aldehído o cetona?

Por lo general, los aldehídos sufren la adición nucleofílica con mayor facilidad quelas cetonas. Esta diferencia puede atribuirse en parte, a la magnitud de la cargapositiva sobre el carbono carbonílico y al grado de aglomeración de los grupos en el estado de transición, lo que a su vez depende de factores electrónicosy electrónicosy estéricos .Los aldehídos tienen solamente un grupo alquilo o arilo unido al carbono carbonilo por tanto resisten mayor aglomeración en el estado de transición. Por otro lado, una cetona con dos grupos alquilo o arilo tiene más impedimento estérico y a lmismo tiempo tiene la carga positiva sobre el

carbono más estabilizada por los sustituyentes alquilo o arilo. Ambos efectos se refuerzan y la cetona resulta menos reactiva 3.

http://www.quimicaorganica.org/aldehidos-y-cetonas/235-ensayo-de-la-24dinitrofenilhidrazina.html http://www.quimicaorganica.org/enolatos-y-enoles/247-reaccion-del-haloformoyodoformo.html http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/quimica/Tema12.html

4. ¿Pueden distinguirse entre sí, con pruebas químicas, los compuestos carbonilos isoméricos de formula molecular C4H8O? Explique.

Carbonilos isómeros con esa fórmula, solo puede ser el butanal, un aldehído, o la butanona, una cetona. Para reconocer cuál es cual, basta utilizar el ensayo de Fehling, que consiste en añadirles dos disoluciones: - CuSO4·5H2O (sulfato de cobre pentahidrato, la mítica sal de cobre azul) en agua - Tartrato de sodio (o potasio, o mixto) e hidróxido sódico en agua Estas disoluciones se guardan por separado porque si no precipitaría hidróxido de cobre.  Al añadirlas a un aldehído, éste actúa com o reductor, convirtiendo el cobre(II) en cobre(I), que reacciona con el tartrato y el hidróxido para formar un precipitado de Cu2O, un óxido insoluble de un color rojo característico (suele decirse que es "rojo ladrillo"). Lo interesante de este ensayo es que los aldehídos sí producen el precipitado rojo, mientras que las cetonas no

5. Lo dan positivo las metilcetonas, el acetaldehído y los metilcarbinoles, pero tardan en dar la reacción. en este caso son todos alcoholes y fenoles, por lo que la darán positiva los metilcarbinoles (R-CHOH-CH3), que son el etanol, el 2-propanol y el 2-butanol6.

6. Un compuesto de formula C8H8O… Es una cetona y se llama acetofenona. Esa reacción no ocurre con cetonas, solamente con aldehidos.

7. Un compuesto de fórmula C5H10O.. los que reaccionan con la 2,4-dinitrofenilhidrazina son aldehídos y cetonas, dando un precipitado amarillo. es una reacción de caracterización. los que reaccionan con tollens son

los aldehídos y las alfa-hidroxicetonas. la prueba del yodoformo da positiva para metilcetonas y metilcarbinoles. en este caso, debe ser una cetona, pero no una metilcetona. entonces la única estructura probable sería: CH3-CH2-C-CH2-CH3 ...............II ...............O el compuesto es la 3-pentanona (C5H10O)

8.

¿Qué pasaría si se utilizara en la práctica de condensación aldólica, acetaldehído en vez de benzaldehído?

Eso va de acuerdo al producto que se quiera formar, en general, con una aldehído que tenga hidrógenos libres en alfa (acetaldehído) utilizas una base no tan fuerte...con el benzaldehído, al no tener hidrógenos en alfa, en principio se pensaría que no se puede hacer la condensación aldólica, aunque esta si se da, si la realizas con una base bastante fuerte.

9. ¿explique por qué se debe adicionar primero benzaldehído y después la acetona a la prueba de reacción aldólica? Se debe poner primero el benzaldehído por que la acetona reacciona y se polimeriza.

Propiedades de los Aldehídos y Cetonas Los aldehídos y las cetonas : son compuestos caracterizados por la presencia del grupo carbonilo (C=O). Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal mientras que las cetonas lo presentan en posición intermedia. El primer miembro de la familia química de los aldehídos es el metanal o formaldehído (aldehído fórmico), mientras que el primer miembro de la familia de las cetonas es la propanona o acetona (dimetil acetona)

Metanal

Propanona

Las cetonas aromáticas reciben el nombre de felonas.

Metil-fenil-cetona

Propiedades Físicas: La presencia del grupo carbonilo convierte a los aldehídos y cetonas en compuestos polares. Los compuestos de hasta cuatro átomos de carbono, forman puente de hidrógeno con el agua, lo cual los hace completamente solubles en agua. Igualmente son solubles en solventes orgánicos.

Punto de Ebullición:  los puntos de ebullición de los aldehídos y cetonas son mayores que el de los alcanos del mismo peso molecular, pero menores que el de los alcoholes y ácidos carboxílicos comparables. Esto se debe a la formación de dipolos y a la ausencia de formación de puentes de hidrógeno intramoleculares en éstos compuestos. (Constantes físicas de algunas aldehidos y cetonas)

Propiedades Químicas: Los aldehídos y cetonas se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica.

Reacciones de adición nucleofílica:  Estas reacciones se producen frente al (reactivo de Grignard),

para dar origen a un oxihaluro de alquil-magnesio que al ser tratado con agua da origen a un alcohol. El metanal forma alcoholes primarios y los demás aldehídos forman alcoholes secundarios.

La reacción de adición nucleofílica en las cetonas dan origen a alcoholes terciarios.

Otras reacciones de adición nucleofílica pueden producirse con el ácido cianhídrico, el sulfito ácido de sodio, la hidroxilamina, hidracina, semicarbacida, fenilhidracina y con el 2,4 dinitrofenilhidracina, para dar origen a diferentes compuestos químicos.

Los aldehídos y cetonas también pueden dar origen a otros compuestos mediante reacciones de sustitución halogenada, al reaccionar con los halógenos sustituyen uno o varios hidrógenos del carbono unido al carbonilo.Este método permite obtener la monobromoactona que es un poderoso gas lacrimógeno.

Reacciones de condensación aldólica:  En esta reacción se produce la unión de dos aldehídos o dos

cetonas en presencia de una solución de NaOH formando un polímero, denominado aldol.

Reacciones de oxidación:  Los aldehídos se oxidan con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos. Mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos de las cetonas en el Laboratorio.

Síntesis y obtención de aldehídos y cetonas alifáticas: Los aldehídos y cetonas pueden ser obtenidos mediante la oxidación de alcoholes .

La hidratación de alquinos en presencia de ácido sulfúrico en solución acuosa y sulfato mercúrico permite obtener aldehídos y cetonas.

Síntesis de Aldehídos Aromáticos:

Los aldehídos aromáticos presentan un anillo aromático unido al grupo carbonilo. El representante de este grupo de compuestos es el benzaldehido. La obtención del benzaldehido puede ser mediante

Benzaldehido

oxidación del tolueno, del cloruro de bencilo o por hidrólisis del cloruro de bencilideno.

Síntesis de cetonas aromáticas

Las cetonas aromáticas (fenonas) presentan uno o dos anillos aromáticos unidos al grupo carbonilo.

Metal-fenil-cetona

difenil-cetona

La mayoría de las cetonas aromáticas se preparan por acilación de Friedel-Crafts, donde el benceno reacciona con los cloruros de ácido en presencia de cloruro de aluminio. Así el grupo acilo entra al anillo para producir las fenonas.

Uso de los aldehídos y cetonas: Aldehídos: El metanal o aldehído fórmico es el aldehído con mayor uso en la industria, se utiliza fundamentalmente para la obtención de resinas fenólicas y en la elaboración de explosivos (pentaeritrol y el tetranitrato de pentaeritrol, TNPE) así como en la elaboración de resinas alquídicas y poliuretano expandido.

También se utiliza en la elaboración de uno de los llamados plásticos técnicos que se utilizan

fundamentalmente en la sustitución de piezas metálicas en automóviles y maquinaria, así como para cubiertas resistentes a los choques en la manufactura de aparatos eléctricos. Estos plásticos reciben el nombre de POM (polioximetileno)

Cetonas: La cetona que mayor aplicación industrial tiene es la acetona (propanona) la cual se utiliza como disolvente para lacas y resinas, aunque su mayor consumo es en la producción del plexiglás, empleándose también en la elaboración de resinas epoxi y poliuretanos. Otras cetonas industriales son la metil etil cetona (MEK, siglas el inglés) y la ciclohexanona que además de utilizarse como disolvente se utiliza en gran medida para la obtención de la caprolactama, que es un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.

Muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas como es el caso del benzaldehído (olor de almendras amargas), el aldehído anísico (esencia de anís), la vainillina, el piperonal (esencia de sasafrás), el aldehído cinámico (esencia de canela). De origen animal existe la muscona y la civetona que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.

aldehido anísico

muscona

civetona

Objetivo general • Determinar el comportamiento de los aldehídos, cetonas y de compuestos carbonílicos, con diferentes reactivos.

Objetivo específicos • Estudiar las características de los aldehídos y su comportamiento con respeto a ciertos reactivos. • Identificar los compuestos con los cuales se pueden oxidar las cetonas, aldehídos, y grupos carbonílicos. • Aprender por que los reactivos de tollens y felling solo oxidan a compuestos co n un grupo aldehído. • Reconocer los aldehídos, cetonas metílicas o no, con algunos reactivos.

Parte teórica Hay una característica similar entre los aldehídos y cetonas ambos tienen en su estructura un grupo carbonilo, ambos se pueden clasificar alifáticos y aromáticos. O R C aldehído O H C grupo carbonilo O R1 C R2 cetona 1. Reacción de adición nucleofílica: las reacciones debidas al grupo carbonilo son en general son de adición nucleofílica por catálisis acida, protonando al oxígeno y la agregación de un nucleófilo que da un producto un alcohol, el cual sufre una eliminación de agua. la formación de hidrazonas a partir de aldehídos o cetonas es un tipo de reacción de un nucleófilo.

2. Reacción de oxidación: los aldehídos alifáticos se pueden oxidar con facilidad, puede ser con oxidantes suaves en soluciones alcalinas, las cetonas por el contrario bajo estas circunstancias no reaccionan. Los reactivos utilizados para las reacciones de oxidación son los reactivos de felling o tollens. 3. Prueba de shiff: los aldehídos aromáticos y alifáticos se pueden diferenciar de las cetonas por medio de esta prueba. 4. Prueba de yodo formo: los compuestos que contiene un grupo metilcarbonilo o los que por oxidación se pueden reducir, reaccionan con I ₂/NaOH, en un medio básico forman un anión en el carbono (α). 5. Condensación aldólica: son reacciones de adición nucleofilica que se presentan entre 2 moléculas de compuestos carbonílicos y al menos deben poseer un hidrogeno (α) al carbonilo, estos ácidos y reaccionan en medio básico formando un anión.

Procedimiento Esta práctica de aldehídos y cetonas se dividió en 7 pruebas las cuales se mencionaran: 1. preparación de 2,4- dinitrofenilhidrazina: para esta prueba se necesitaron tres tubos a los cuales añadimos 3 gotas respectivamente al primero acetona, al segundo solución acuosa de formaldehido y a la tercero etanol, a todos los tubos le agregamos 10 gotas de del reactivo 2,4- dinitrofenilhidrazina. 2. prueba de tollens: se tomaron 3 tubos y se colocan 5 gotas respectivamente a cada tubo de ensayo con solución acuosa de formaldehido, acetona, benzaldehído, ha ambos tubos se le agrego 5 gotas de reactivo tollens. 3. prueba de felling: para esta prueba se necesitaron tres tubos a los cuales añadimos 5 gotas respectivamente al primero solución acuosa de formaldehido, al segundo acetona y a la tercero benzaldehído, a todos los tubos le agregamos 5 gotas del reactivo felling A y luego 5 gotas del reactivo felling B y agitar. 4. prueba de shiff: se requirieron 3 tubos y se colocan 5 gotas respectivamente a cada tubo de ensayo con solución acuosa de formaldehido, acetona, benzaldehído, ha ambos tubos se le agrego 5 gotas de reactivo shiff, agitamos y dejamos reposar. 5. prueba de yodoformo: se necesitaron tres tubos a los cuales añadimos 5 gotas respectivamente al primero solución acuosa de formaldehído, al segundo acetona y a la tercero etanol, a todos los tubos le agregamos 3 gotas de NaOH al 10% se agito y luego se le adiciono 8 gotas de solución I2/KI. 6. condensación aldólica: tomamos un tubo y le adicionamos 5 gotas de benzaldehído y 10 gotas de NaOH al 10% y agitamos luego se procede con adicionar etanol gota por gota

y agitamos hasta que se desapareciera la turbidez, luego se coloca la mezcla en un baño de hielo y se añade poco a poco 5 gotas de acetona y se agita hasta la formación de un sólido, este solido se filtra y se toma un pequeña porción y se le agrega 10 gotas de acetona y 1 gota de KMnO4 1%. 7. determinación cualitativa del aceite esencial de la canela: se agrega a un tubo de ensayo 1 ml de solución acuosa de canela y a este se le adiciona 3 gotas de 2,4-DNFH y se observa precipitado. Datos Prueba de dinitrofenilhidrazina Nº Tubos reactivos Reacción 1 3 gotas de acetona + 10 gotas de 2,4- dinitrofenilhidrazina Amarrillo fuerte (espeso) 2 Solución acuosa de formaldehido diluido + 10 gotas de 2,4- dinitrofenilhidrazina  Amarrillo claro (Espeso) 3 Etanol + 10 gotas de 2,4- dinitrofenilhidrazina Naranjado (liquido)

Prueba de tollens Nº Tubos reactivos Reacción 1 5 gotas de solución acuosa de formaldehido 5% + 5 gotas de tollens Espejo plateado 2 5 gotas de acetona + 5 gotas de tollens No reacciona 3 5 gotas de benzaldehído + 5 gotas de tollens Precipitado blanco Prueba de felling Nº Tubos reactivos reactivos Reacción de felling A Reacción de felling A + B 1 5 gotas de Solución acuosa de formaldehido 5% + 5 gotas de felling A 5 gotas de Solución acuosa de formaldehido + 5 gotas de felling B Precipitado blanco escaso Azul oscuro con precipitado blanco 2 5 gotas de acetona + 5 gotas de felling A 5 gotas de acetona + 5 gotas de felling B Azul claro (queda de igual color) Azul oscuro sin reacción 3 5 gotas de benzaldehído + 5 gotas de felling A 5 gotas de benzaldehído + 5 gotas de felling B Una capa grasosa dentro la solución Azul oscuro con dos fases Prueba de shiff

Nº Tubos reactivos Reacción 1 3 gotas de Solución acuosa de formaldehido 5% + 5 gotas de shiff Color morado 2 3 gotas de acetona + 5 gotas shiff transparente 3 3 gotas de benzaldehído + 5 gotas shiff Dos fase y un violeta claro

Prueba del yodo formo Nº Tubos reactivos Reacción 1 5 gotas de Solución acuosa de formaldehido 5% + 3 gotas de NaOH + 8 gotas de I ₂/KI No reacciona 2 5 gotas de acetona + 3 gotas de NaOH + 8 gotas de I ₂/KI Precipitado blanco 3 5 gotas de benzaldehído + 3 gotas de NaOH + 8 gotas de I ₂/KI Rojo oscuro Determinación cualitativa del aceite de la canela Reacciona quedando un color café claro con un precipitado. Condensación aldólica  Al principio es un color amarillento después de mucho agitar se convierte en transparente. Preguntas del manual 1. Como diferenciaría usted justificando con ecuaciones químicas los siguientes compuestos: propanona, formaldehido, ciclohexanona. Utilizaría un ensayo con acido crómico, en este daría positiva para el caso del formaldehido y negativa para el caso de las cetonas, según la reacción. Y confirmaría con una reacción de Tollens, reacción positiva para aldehídos y negativa para cetonas, según la reacción.

2. Tomando como base una reacción de adición nucleofilica ¿Cuál reacciona más rápidamente, un aldehído o una cetona? sugiera 2 factores.  Adicion nucleofilica

 Aldehidos y cetonas, se caracterizan por tener el grupo carbonilo, Según el mecanismo anterior el grupo carbonilo de los aldehidos se oxida facilmente y el de las cetonas no se oxidara. 3. Describa el mecanismo correspondiente para la acetofenona, en presencia de los siguientes reactivos: a) 2,4- dinitrofenilhidrazina/H+, b) NaOH/ I ₂-KI a. Los carbonilos [1] reaccionan con 2,4-Dinitrofenilhidrazina [2] formando fenilhidrazonas [3] que precipitan de color amarillo. La aparicion de precipidado es un indicador de la

presencia de carbonilos en el medio. b. 4. Puede distinguirse entre sí, con pruebas químicas, los compuestos carbonilos isoméricos de formula molecular C ₄H₈O? explique 5. Culés de los siguientes compuestos darían positiva la prueba de yodo formo: O a) CH₃CH₂ C H

O b) CH₃ C H O c) CH₃ C CH₂CH₃ O d) H C H OH e) CH₃ C CH₂CH₃ CH₃ O f) CH₃CH₂ C CH₂CH₃ OH g) CH₃ C CH₂CH₃ H h) CH₃CH₂ OH OH i) CH₃CH₂ C CH₃ H Darian positiva para metilcetonas y alcoholes precursores del tipo estructural R-CH(OH)CH3, (R=H, alquilo o arilo). Es decir, los numerales c, e, f, g, h, i 6. Un compuesto de formula C ₈H₈O, reacciono con el reactivo 2,4 DNFH y con el de yodo formo, pero dio negativa la prueba de tollens ¿Cuál es la estructura del compuesto? O

CH3 (CH2)2 – C -- CH3 7. Un compuesto de formula C ₅H₁₀O reacciono con el reactivo 2,4 DNFH pero no reacciona con tollens, no da la prueba de yodo formo ¿Cuál es la estructura del compuesto? O CH3 (CH2)3 – C -- H

8. ¿Qué pasaría si se utiliza en la práctica de condensación aldólica, acetaldehído en vez de benzaldehído? La condensación aldólica es una de las reacciones más conocidas de formación de enlaces C-C. La condición para que se produzca es que el compuesto de partida (un aldehido o una cetona) posea átomos de hidrógeno unidos al carbono en posición α respecto al grupo carbonilo. Estos átomos de hidrógeno presentan un marcado carácter ácido y, por lo tanto, son capaces de reaccionar con una base para dar un carbocatión nucleófilo (un anión enolato), que ataca a su vez al grupo carbonilo de otra molécula con formación de un compuesto β -hidroxicarbonílico o “aldol” (condensación aldólica simple). Los aldoles son, generalmente, poco estables ya que tienden a perder una molécula de agua por lo que, a menudo, el producto que se aísla al final de la reacción es un compuesto carbonílico α,β-insaturado. Por otra parte, los compuestos carbonílicos que no poseen átomos de hidrógeno en posición α como, por ejemplo, el benzal dehido, no pueden formar enolatos en presencia de bases. Es decir, Si utilizamos acetaldehido obtenemos un polímero ya que aldehidos y cetonas tienden a polimerizarse al reaccionar entre si.

9. Explique por qué se debe adicionar primero benzaldehído y después la acetona a la prueba de reacción aldólica. Porque la acetona reaccionaria y se polimeriza.

Conclusiones a. El grupo carbonilo en aldehídos y cetonas reacciona con derivados del amoniaco produciendo compuestos sólidos. b. El grupo carbonilo de aldehídos se oxida fácilmente y el de cetonas no se oxida. c. Las cetonas, los acetaldehídos dan una reacción positiva en la prueba del Yodoformo, el formaldehido no reacciona

Objetivo: Demostrar las propiedades químicas de los aldehídos y cetonas usando diferentes pruebas químicas. Fundamento teórico: Si los alcoholes constituyen el primer grado de oxidación de los hidrocarburos, los aldehídos y las cetonas representan el segundo. Se ha visto anteriormente que los alcoholes primarios se oxidan en aldehídos y los secundarios en cetonas; continuando la oxidación se producirán ácidos orgánicos que corresponden al tercer grado de oxidación. La formula general de un aldehído es Y la de una cetona . La existencia de ambos tipos de compuestos del grupo carbonilo implica una serie de propiedades comunes, que dependen de la reactividad del doble enlace de dicho grupo. Propiedades físicas. Con la excepción del metanal, que es un gas, los aldehídos y las cetonas que tienen hasta diez átomos de carbono son líquidos de olor agradable, sobre todos las últimas. Son muy solubles en disolventes orgánicos, pero sólo son solubles en agua los primeros términos de cada clase. Esta solubilidad en agua es mucho mayor en disoluciones de ácidos. Propiedades químicas La reactividad de aldehídos y cetonas de debe al carácter no saturado del grupo carbonilo. Por reducción se obtienen los alcoholes correspondientes: CRH=O+[H] à R-CH2OH RRC=O+[H] à R-CHOH-R Las reacciones de los aldehídos y cetonas son esencialmente de tres tipos; adición nucleofílica, oxidación y reducción. La reacción más importante de aldehídos y cetonas es la reacción de adición Nucleofilica debido a la resonancia del grupo carbonilo. A diferencia de las cetonas, los aldehídos son reductores fuertes, lo que se manifiesta con una disolución de NO3Ag amoniacal, que les hace depositar en espejo brillante de plata metálica (reactivo de Tollens), y con el reactivo de Fehling (disolución alcalina de sulfato cúprico y tartrato sódico potásico), al formarse un precipitado de óxido cúprico de color rojo. Los aldehídos se polimerizan fácilmente, formando sustancias de elevado peso molecular sin alterar la composición elemental. Las cetonas no se polimerizan. Los aldehídos son en general más reactivos que las cetonas hacia la sustitución nucleofílica por razones tanto estéricas como electrónicas. Por razones estéricas, porque la presencia de dos sustituyentes relativamente grandes en las cetonas, contra un solo sustituyente grande en los aldehídos, hace que los neutrófilos atacantes puedan aproximarse con mayor facilidad a los aldehídos. Electrónicamente, el mayor

grado de polaridad del grupo carbonilo de los aldehídos los hace más reactivos que las cetonas.

Material y Equipo: Material Reactivos 1 Vaso de precipitados de 600 ml. Solución de Formaldehído. 12 Tubos de ensayo Butiraldehído o Acetaldehído 1 Anillo Metálico Acetona. 1 Soporte universal. Ciclohexanona 1 Tela de asbesto. Reactivo de Schiff 1 Mechero Sol A y B de react. De Fehling 3 Pinzas para Tubo de ensayo. Agua destilada. 1 Cristalizador. Reactivo de Tollens 1 Probeta de 50 ml. Sol. Dil. (2 a 4%) de KMnO4 1 Termómetro. H2S04 diluido (1:10) 1 Vaso de precipitados de 50 ml. Hielo 1 Cápsula de porcelana Sal en grano 1 Espátula 1 Baño María Observaciones: Polimerización

v El formaldehído es líquido incoloro que al ponerlo a Baño María desprendía gases muy irritantes, lo dejamos en este aproximadamente 1 hora y observamos que lo que quedó en el vaso de precipitado era un sólido pastoso de color blanco, después tomamos un poco para pasarlo a una cápsula de porcelana y ponerlo al fuego, observando que se empezaba a disolver y a desprender gases muy irritantes hacia los ojos, su olor era desagradable y penetrante.

v El acetaldehído es un líquido incoloro, que al ponerlo en un baño de hielo, empezó a descender su temperatura. Al marcar el termómetro 0.5 °C le agregamos 1 gota de Ácido Sulfúrico concentrado, agitando durante 1 min. y le añadimos 3 ml de agua para poder observar la separación del agua y nuestro polímero, el cual era insoluble y más denso.

Reducción del Reactivo de Fehling v La solución A de Fehling era de color azul y la solución B de Fehling incolora. A cada uno de los 3 tubos les agregamos 1 ml de la solución A y B de fehling. Además de; v Al tubo 1 le agregamos 0.5 ml de butiraldehído, al tubo 2 le agregamos 0.5 ml de formaldehído y al tubo 3 le agregamos 0.5 ml acetona y el color azul de la solución A del reactivo de Fehling se conservo en los tres tubos. v Los colocamos en baño maría durante 10 minutos y observamos que : v En el tubo uno 1, en el cual había butiraldehído se torno de azul a un color rojizo, además de un precipitado de color rojo ladrillo, puesto que el butiraldehído se oxido. v En el tubo 2 del formaldehído se observaba un precipitado color rojo ladrillo puesto que el formaldehído se óxido.

v Y en el tubo 3 se conservo el mismo color azul de la solución, puesto que la acetona no se oxida.

Reactivo de Schiff v Los reactivos ocupados (formaldehído, buteraldehído, acetona, ciclohexanona) en la prueba de reconocimiento de aldehídos utilizando el reactivo de schiff, eran

transparentes e incoloros. v El reactivo de schiff era de un color amarillo pálido. v La soluciones de formaldehído y butiraldehído si reaccionaron con el reactivo de schiff, produciéndose un color violeta-púrpura. v La acetona reaccionó ligeramente, ya que como su cadena es de tres carbonos, todavía es posible la reacción, ya que el grupo carboxilo no está muy alejado del extremo. Esta poca reactividad con el reactivo de schiff se denota con la coloración producida, ya que la solución se tornó rosada y no un violeta-púrpura como en los aldehídos. v La solución de ciclohexanona, no reaccionó, por lo que quedó con un color amarillento, debido a que es una acetona y no se oxida. Oxidación con Permanganato de Potasio Diluido v El butiraldehído, el formaldehído y la acetona son soluciones incoloras, el permanganato de potasio como ya sabemos es de color púrpura, al momento de agregar el ácido sulfúrico, respectivamente en cada uno de los tres tubos, observamos un cambio en las dos primeras ,es decir, en el butiraldehído y en el formaldehído en las cuales se pudo observar un precipitado de color café oscuro (dióxido de manganeso), sin embargo cuando fue el turno de hacer reaccionar la disolución de acetona y permanganato de potasio con el ácido sulfúrico como catalizador, no se observó ningún cambio ya que no hubo reacción y la solución se quedó de color morado.

Espejo de Plata v Los tres compuestos que utilizamos para reaccionar con el reactivo de Tollens, el butiraldehído, formaldehído y la cetona eran incoloros. v Después de agregarle reactivo de Tollens y ponerlos a Baño María, se formó un espejo de plata en las paredes del tubo solo en el butiraldehído además de un precipitado negro y en el formaldehído donde fue más visible el espejo de plata. La acetona no reacciono.

Reacciones: Polimerización

Formaldehído O CH2=O CH2 CH2 Paraformaldehído OO CH2 Acetaldehído CH3CH=O Paracetaldehído

Reducción del Reactivo de Fehling - Formaldehído. CH2O + Na+ + Cu+2 CHOONa + Cu2Oâ (precipitado rojo ladrillo) - Butiraldehído CH3CH2CH2CHO + Na+ + Cu+2 CH3CH2CH2COONa + Cu2Oâ (Precipitado rojo ladrillo) - Acetona CH3-CO-CH3 + Na+ + Cu+2 NR. Reactivo de Shiff - Formaldehído. CH2O + Fucsina Fucsina + HCOOH (Amarilla) (Rosa fiucsa) - Butiraldehído CH3CH2CH2CHO + Fucsina Fucsina + CH3CH2CH2COOH (Amarilla) (Rosa fiucsa) - Acetona CH3-CO-CH3 N.R. - Ciclohexanona N.R. Oxidación de Permanganato de Potasio Diluido - Butiraldehído CH3CH2CH2CHO + KMnO4 CH3CH2CH2COOH + MnO2 â (café) - Formaldehído

CH2O + KMnO4 HCOOH + MnO2â (café) - Acetona CH3-CO-CH3 + KMnO4 N.R.

Espejo de plata - Butiraldehído CH3CH2CH2CHO + Ag(NH3)2OH CH3CH2CH2COONH4 + H2O + Ag0 (Espejo de plata) - Formaldehído CH2O + Ag(NH3)2OH HCOONH4 + H2O + Ag0 (espejo de plata) - Acetona CH3-CO-CH3 + Ag+ N.R.

Conclusiones: v Los aldehídos pueden oxidarse, formando ácidos carboxílicos o sales derivadas de ellos, mientras que las cetonas no. v La polimerización es un proceso químico por el que los reactivos(monómeros) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso, los aldehídos son capaces de formar polímeros. Además de que al calentar el paraformaldehído, el polímero del formaldehído, este desprendía gases muy desagradables e irritantes para los ojos. v En estas reacciones aprendimos a identificar a los aldehídos mediante la reducción del reactivo de fehling, el cual era el agente oxidante y también nos dimos cuenta que las cetonas no reaccionaron. v El reactivo de schiff es inestable, pierde ácido sulfuroso cuando se trata con aldehído, produciendo un colorante de color violeta-púrpura. Las cetonas no reaccionan. v En la prueba de identificación de espejo de plata (reactivo de tollens) de nuevo comprobamos que los aldehídos reaccionan formando un espejo de plata, mientras que las cetonas no reaccionan. Bibliografía: * Rakoff Henry, Rose Norman, “Química Orgánica Fundamental” 

Limusa, 1° edición, México 1980. *“Aldehídos y cetonas” disponible en línea en:

http://www.monografias.com/trabajos13/nomen/nomen.shtml#ceto, Mayo 2008 *“Aldehídos y cetonas” disponible en  línea en:

http://dta.utalca.cl/quimica/profesor/astudillo/Capitulos/capitulo17.htm, Mayo 2008 * “Reactivo de Fehling” disponible en línea en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Reactivo_de_Fehling, Mayo 2008

* “Reactivo de Schiff” disponible en línea en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Fucsina, Mayo 2008 Cuestionario: 1.- Escriba la reacción química completa, que ocurre al tratar el acetaldehído, formaldehído y acetona con el reactivo de fehling Formaldehído CH2O + Na+ + Cu+2 CHOONa + Cu2Oâ (precipitado rojo ladrillo) Butiraldehído CH3CH2CH2CHO + Na+ + Cu+2 CH3CH2CH2COONa + Cu2Oâ (Precipitado rojo ladrillo) Acetona CH3-CO-CH3 + Na+ + Cu+2 N.R. 2.- Por que la acetona se comporta de manera diferente a los aldehídos frente a las reacciones con: a) reactivo de fehling: Por que el reactivo de Fehling no es capaz de oxidar a las cetonas para que formen sales de sodio, por tanto no se forma el precipitado de óxido cuproso de color rojo. b) reactivo de tollens: Por que los iones de plata del reactivo de Tollens no son capaces de oxidar a las cetonas para que formen sales de amonio, por lo que éstos no se convierten en plata metálica y no se forma el espejo de plata. 3.- Escriba las reacciones químicas completas, que ocurren entre el formaldehído, el acetaldehído y la acetona con reactivo de schiff. Formaldehído. CH2O + Fucsina Fucsina + HCOOH (Amarilla) (Rosa fiucsa) Butiraldehído CH3CH2CH2CHO + Fucsina Fucsina + CH3CH2CH2COOH (Amarilla) (Rosa fiucsa) Acetona CH3-CO-CH3 N.R.

Ciclohexanona N.R. 4.- ¿Cual es la formula del polímetro que se formo durante la polimerización? El polímero que se formo a partir del formaldehído era un sólido blanco y se trata del paraformaldehído; y el que se formó a partir del acetaldehído era un líquido incoloro y se trata del paracetaldehído. Formaldehído O CH2=O CH2 CH2 Paraformaldehído OO CH2 Acetaldehído O CH3-C-H Paracetaldehído