I.- OBJETIVOS:

Comprobar experimentalmente la solubilidad del alcohol etílico, del alcohol butílico y amílico.

Comprobar experimentalmente la oxidación de los alcoholes con diferentes agentes oxidantes, como son: bicromato de potasio, permanganato de potasio y cobre metálico.

Comprobar experimentalmente las reacciones de esterificación y la formación de alcoholatos en los alcoholes.

Obtener experimentalmente glicerato, a partir del sulfato de cobre. Diferenciar experimentalmente la reactividad de los alcoholes (primarios,

secundarios y terciarios), mediante la oxidación comparativa y la reacción a través de la prueba de Lucas.

II.- MARCO TEORICO

Los alcoholes se comportan en forma general como ácidos o como bases. Como ácidos los alcoholes que contienen menos de 9 átomos de carbono reaccionan con los metales más activos para dar hidrógeno gaseoso y alcoholatos. Los alcoholes superiores reaccionan más lentamente de tal modo que el ensayo resulta dudoso y no tiene valor. Las velocidades relativas de reacción de los diferentes alcoholes en esta reacción son las siguientes:

Primarios > Secundarios > Terciarios

Como bases, los alcoholes aceptan un protón de los ácidos minerales fuertes formando iones alquiloxonio:

H / R- O +

H

Los alcoholes primarias y secundarios son también agentes reductores moderados y son oxidados por muchos agentes oxidantes comunes:

Los alcoholes primados se oxidan en dos pasos, primero a aldehídos y luego a ácidos carboxílicos:

H O OI oxidación II II

R - C - OH ------------>R – C ------------->R -C I I H OH

Los alcoholes secundarios se oxidan a cetonas: R R

I oxidación I R - C - OH -----------> C = 0 I RLos alcoholes terciados no se oxidan excepto en condiciones drásticas (agentes oxidantes fuertes y altas temperaturas) que son capaces de producir la ruptura de los enlaces carbono - carbono. Los alcoholes reaccionan con los ácidos carboxílicos, actuando los ácidos inorgánicos como catalizadores para dar ésteres.

O OII II

R - C + R-CH -------> R – C + H2OI I

OH O – R

III.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Los experimentos realizados en el laboratorio fueron: la solubilidad, las reacciones de hidroxilo, las reacciones de hidrogeno del grupo hidroxilo, la obtención del glicerato de cobre y la diferenciación de alcoholes primarios, secundarios y terciarios; que a continuación presentamos:

1.- EXPERIMENTO N°1: Solubilidad.

Materiales:▪ 3 tubos de ensayo y gradilla.▪ Alcohol etílico.▪ Alcohol butílico.

▪ Alcohol amilico.▪ Agua destilada.

Procedimientos:a) Colocamos en 3 tubos de ensayo, 4ml de H2O y añadimos al primero, 1ml de

alcohol etílico, al segundo 1ml de alcohol butílico y al tercero 1ml de de alcohol amilico, mezclamos adecuadamente.

Observaciones: El primero se solubiliza, su color no varia. El segundo no se solubiliza, su color varia a uno blanquecino. El tercero no se solubiliza, su color varia a uno lechoso.

2.- EXPERIMENTO N°2: Reacción de HidroxiloMateriales:

▪ 1 tubo de ensayo grande.▪ 1 tubo de ensayo acodado.▪ Dicromato d potasio.▪ Acido sulfúrico.▪ Alcohol problema (alcohol etílico).▪ 1 mechero.

▪ 1 trípode con gradilla. ▪ Soda cáustica, 5%.▪ Permanganato de potasio, 0,1%.▪ Un espiral de cobre▪ Vaso de precipitado

Procedimiento:

a) Oxidación con el K2Cr2O7:

Colocamos 4ml de K2Cr2O7 a un tubo de ensayo grande agregamos 2 gotas de H2SO4

cc y 4 gotas de alcohol problema.Colocamos el tubo acodado para destilar. Calentamos a ebullición y recogemos el destilado con un tubo enfriado.Observación:

El destilado que se obtuvo fue un aldehído. El color del destilado fue transparente y el residuo que quedo en el tubo de

ensayo (Cr2O3) tuvo un color marrón verdusco. El destilado tuvo un olor fuerte que se asemejo al de la lejía.

Reacción: CH3 - CH2 - OH + K2Cr2O7 / H+ CH3 - CHO + Cr2O3 + KOH + H2O Etanol Dicromato de Potasio Etanal Marrón

(Aldehído) verdusco

b) Oxidación con el KMnO4:

Colocamos 1ml. de alcohol problema en un tubo de ensayo y agregamos una gota de solución de NaOH al 5% y una gota de KMnO4 al 0,1%.Colocamos el tubo de ensayo con la solución a baño María.

Observaciones: La solución se torna a un color marrón. Se obtuvo el etanal (aldehído).

Reacción:

CH3 – CH2 – OH + KMnO4 / NaOH / CH3 – CHO + MnO2 + KOH + H2O Etanol Etanal (aldehído)

C) Oxidación catalíticas con cobre metálico:Colocamos 4ml de alcohol problema en un tubo de ensayo. Luego procedimos a calentar el cobre aspiralado, hasta que llego a un color al rojo vivo y lo sumergimos al tubo que contenía la solución previamente preparada.

Observaciones: Se aprecio la ebullición del alcohol. El espiral de cobre cambio de un color anaranjadizo oscuro a uno claro

brilloso. Se obtuvo el etanal (aldehído).

Reacción:

CH3 – CH2 – OH + Cu / CH3 – CHO Etanol Etanal (aldehído)

3.- EXPERIMENTO N°3: Reacción de Hidrogeno del grupo Hidroxilo

Materiales:▪ 1 tubo de ensayo.▪ Alcohol primario.▪ Acido acético.▪ Acido sulfúrico concentrado.

▪ Mechero.▪ Trípode.▪ Sodio metálico.▪ La llama de un fósforo.

Procedimiento:

a) Esterificacion:Colocamos 1ml de alcohol problema a un tubo de ensayo y 1ml de acido acético, agregamos 0,5 ml de acido sulfúrico y lo calentamos.

Observaciones: El olor es fuerte, similar al vinagre de piña.

Reacción: O H2SO4 CH3 – CH2 – OH + CH3 – COOH CH3O – C – CH3 + H2O Etanol Acido Acetico Acetato de Etileno

b) Sodio metalico:

Colocamos en un tubo de ensayo un trozo de sodio metálico, añadimos tres gotas de alcohol etílico, tapamos la boca del tubo de ensayo con el dedo.Posteriormente acercamos la llama de un fósforo y al abrir el tubo se inflamo formándose un pequeño anillo de color azul.En el fondo del tubo quedo un residuo blanquecino (etilato de sodio) y añadimos tres gotas de agua, y una gota de fenolftaleina.

Observaciones: Se desprenda hidrogeno por ello se da la explosión. Al añadir fenolftaleina se genera una solución rojo grosella debido a que el

acetilato de sodio en presencia de agua se descompone formándose hidróxido de sodio.

Reacción:

2CH3 – CH2 – OH + 2Na 2CH3 – CH2 – ONa + H2 Etanol Etilato de sodio (presipitado blanquesino)

4.- EXPERIMENTO N°4: Obtención de Glicerato de Cobre

Materiales:▪ 1 tubo de ensayo.▪ Sulfato de cobre (CuSO4).

▪ Hidróxido de sodio (NaOH).▪ Glicerina.

Procedimiento:

Colocamos 1ml de solución de sulfato de cobre a un tubo de ensayo, añadimos dos gotas de NaOH al 10%, y esperamos que se forme un precitado celeste (hidróxido de colores), separamos el precipitado formado y añadimos unas gotas de glicerina formándose el glicerato de cobre.

Observaciones: El glicerato de cobre es el precipitado y es de color azul.

Reacción:

1° Reacción:

CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Sulfato de cobre Celeste Hidróxido de Cobre

2°Reaccion: CH2 – OH OH CH2O Cu CH – OH + Cu CH – O + 2H2O

CH2 – OH OH CH2 – OH

Glicerina Hidróxido de Cobre Glicerato de Cobre

5. EXPERIMENTO N°5: Diferenciación de Alcoholes Primarios, Secundarios y Terciarios

Materiales:▪ 4 tubos de ensayo.▪ Alcohol primario (metanol).▪ Alcohol secundario (2-propanol).▪ Alcohol terciario (terbutanol).

▪ CrO3 / H2SO4.▪ Reactivo de Lucas (HCl / ZnCl2).▪ Muestra problema (etanol).

Procedimiento:

a) Oxidación comparativa:En tres tubos de ensayo colocamos cinco gotas al primero de alcohol primario, al segundo alcohol secundario y al tercero alcohol terciario y añadimos 1ml de reactivo (CrO3 / H2SO4).

Observaciones: La reacción de un alcohol primario es mucho más rápida que el de un alcohol

secundario y esta a su vez más rápida que el de un alcohol terciario. El alcohol primario se torna de color azul. Al alcohol secundario se torna de color azul verdusco. El alcohol terciario se torna de color verde oscuro (el color vede oscura es el

color de CrO3).

Reacciones:1° Reacción:

CH3 – CH2 – OH + CrO3 / H2SO4 CH3 – CHO + Cr2 + H2O Etanol Etanal

2° Reaccion:

CH3 – CH – CH3 + CrO3 / H2SO4 CH3 – CO – CH3 + CrO2 + H2O OH

3° Reacción: El alcohol terciario no reacciona.

b) Reacción de Lucas:

Colocamos en cada uno de los cuatro tubos 2ml de reactivo de Lucas, y luego añadimos al primer tubo cinco gotas de alcohol primario, al segundo cinco gotas de alcohol secundario, al tercero cinco gotas de alcohol terciario y finalmente al cuarto cinco gotas de alcohol problema.

Observaciones:

En cada uno de los tubos de ensayo se formo una solución lechosa.

Reacciones:1° Reacción:

CH3 – CH2 – OH + H2ZnCl4 CH3 – CH2 – Cl + H2O Etanol Reactivo de Lucas Reacción muy lenta (acido fuerte) (solución lechosa)

2° Reacción: CH3 – CH – CH3 + H2ZnCl4 CH3 – CH – CH3 + H2O OH Cl

2 – propanol Reacción poco lenta (solución lechosa) 3° Reacción: CH3 CH3

CH3 – C – OH + H2ZnCl4 CH3 – C – Cl + H2O CH3 CH3

Ter – butanol Reacción casi inmediata (solución lechosa)

Conclusiones:

El etanol o alcohol etílico es soluble en agua, mientras que el alcohol butílico (n- butanol) y el alcohol amilico (n- pentanol), son insolubles.

Los alcoholes se oxidan mas fácilmente que los hidrocarburos, y la velocidad en que se oxidan es: Alcohol 1° > Alcohol 2° > Alcohol 3°. La oxidación con el bicromato de potasio (K2Cr2O7/ H2SO4CC), se obtuvo un aldehído (etanal); la oxidación con permanganato de potasio (MNO4 / NaOH/ ) obteniéndose en etanal con otros subproductos.

V.- CUESTIONARIO:

1.- Indique si la reacción de un compuesto orgánico con sodio, acompañada de desprendimiento de H2 es o no, una prueba específica para identificar alcoholes:

No es una prueba específica, debido a que los compuestos orgánicos son diversos, por ejemplo, si añadimos sodio al metil acetileno se obtendrá un metil acetiluro de sodio y se desprenderá hidrogeno, y este no es una prueba, especifica de la existencia de un alcohol.

2CH – C= CH + 2Na 2CH3 – C = CNa + H2

Metil acetileno Metil acetileno de Sodio (compuesto orgánico)

Pero si añadimos sodio a un alcohol, obtendremos un alcoholato y desprendimiento de hidrogeno y al añadir agua al alcoholato obtendremos nuevamente el alcohol mas una base.

2CH3 – CH2 – OH + 2Na 2CH3 – CH2 – ONa + H2 Etanol Etilato de Sodio

Reconocimiento:

2CH3 – CH2 – ONa +2 H2O 2CH3 – CH2 – OH + 2NaOH Etilato de Sodio Etanol

2.- Que productos se forman en los distintos pasos de la oxidación del alcohol etílico:Se formara un aldehído (etanal):

Con dicromato de potasio (Kr2Cr2O7 / H2SO4cc):

CH3 – CH2 – OH +Kr2Cr2O7 / H2SO4cc CH3 – CHO + Cr2O3 + KOH +H2O

Etanal

Con permanganato de potasio (KMnO4):

CH3 – CH2 – OH + KMnO4 CH3 – CHO + MnO2 + KOH + H2O Etanal

Con cobre metalico:

CH3 – CH2 – OH + Cu / CH3 – CHO

Con trioxido de cromo:

CH3 – CH2 + CrO3 CH3 – CHO+CrO2+H2O

Por lo tanto la oxidación de un alcohol primario con diversos agentes oxidantes generara un etanal (aldehído).

3.-ordene los alcoholes primarios, secundarios y terciarios en orden de facilidad creciente de reacción con dicromato en medio acido.

CH3 - CH2 - OH + K2Cr2O7 CH3 - CHO + Cr2O3 + KOH + H2OVI. ANEXOS

“UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL

TEMA : INFORME DE LABORATORIO

DOCENTE : GIRALDO RAMÍREZ PERCY

CICLO : 2012 – I

CURSO : QUÍMICA ORGANICA

ALUMNOS : GONZALES ARANDA JOSE JAVIER

MAYHUAY MENDOSA ANGELA

NIÑO CADILLO NESHLA KARINA

SUCASACA SARMIENTO

VILLANUEVA OROPEZA ENRIQUE

Cosme cobeñas Omar

2012