PRACTICA DE LABORATORIO DE QUIMICA ORGANICA III

ESCUELA DE QUIMICA

Nombre: José Luis Rodríguez Villafuerte

TEMA: REACCION DE CANNIZZARO

OBJETIVOS:

a) Sintetizar alcohol benzilico y benzoato de sodio ( o un ion carboxilato), en cantidades

estequimetricas a partir de benzaldehído mediante la utilización de la reacción de Cannizzaro

1.- MARCO TEORICO

1.1 Teoria

La adición de bases diluidas a aldehídos o cetonas conduce a la formación de β-

hidroxialdehídos o β-hidroxicetonas a través de una condensación aldólica. Si el aldehído o la

cetona no posee hidrógenos en α, la condensación aldólica no tienen lugar. Sin embargo, los

aldehídos que no poseen hidrógenos experimentan autooxidación-reducción en presencia de

álcalis concentrados para dar una mezcla equimolecular del alcohol y de la sal del

correspondiente ácido. Por ejemplo, el benzaldehído produce alcohol bencílico y benzoato

sódico, en presencia de hidróxido de sódico.

El mecanismo del proceso de auto-oxidación-reducción descrito anteriormente implica la

transferencia de ion hidruro desde el intermedio de reacción, resultante del ataque de OH- al

carbonilo, hasta una segunda molécula de aldehído.

1.2 MECANISMO DE REACCION

El formaldehído experimenta reacción de Cannizzaro, al igual que los aldehídos alifáticos

(como el trimetilacetaldehído) que no contienen hidrógenos en α, o derivados aromáticos

como el benzaldehído.

Para el caso del benzaldehído se obtendrían ácido benzoico, que es un sólido blanco,

cristalino (p.f. 122ºC) ligeramente soluble en agua a temperatura ambiente (0.2 g/100 g a

20ºC, 2.2 g/100 g a 75ºC), y alcohol bencílico que es un líquido incoloro (p.e. 205ºC)

ligeramente soluble en agua.

Mecanismo de Reacción.-

Reacciones de análisis

Reaccion de carácter acido.-

Reaccion de yodo/yoduro.-

Reaccion con Bicarbonato de Sodio.-

Reaccion de Lucas.-

Mecanismo de reacción.-

2.- METODOLOGIA

2.1 Equipos 2.2 Reactivos

Equipo Reactivos

Erlenmeyer con tapón Benzaldehído

Vaso de precipitación NaOH

Kitasato NaHSO3 (disolución)

Büchner Na2CO3 (10%)

Embudo de separación HCl concentrado

Rotavapor Eter dietilico

Estufa Na2SO4 anhidro

Papel Filtro

2.3 Procedimiento

En un matraz erlenmeyer de 250 ml se colocan 10 ml (10.4 g, 98 mmol) de benzaldehído y 9 g

de NaOH disueltos en 5 ml de agua. Tapar con un tapón firmemente, y agitar vigorosamente

hasta que aparezcan un producto sólido y un líquido incoloro. Adicionar agua suficiente para

disolver el sólido (benzoato sódico) pero evitar un exceso. Llevar la disolución a un embudo

de decantación, lavar el matraz con unos mililitros de cloruro de metileno y extraer la solución

con tres porciones de 15 ml de cloruro de metileno. Guardar ambas fases. Reunir los

extractos orgánicos y lavarlos con NaHS03 al 10% (2x20 ml) y con Na2CO3 al 10% (1x20 ml).

Secar sobre Na2SO4 anhidro, filtrar y evaporar en rotavapor. Destilar a vacío. Calcular el

rendimiento en alcohol.

La capa acuosa alcalina de la primera extracción se acidifica con HCI, precipitando el ácido

benzoico como una masa blanca. Enfriar la mezcla, filtrar por succión y lavar con agua.

Llevar el ácido benzoico a un vaso y añadir agua y calentar hasta disolución del producto.

filtrar en caliente con filtro cuantitativo. Enfriar y filtrar por succión, secando con corriente de

aire durante un rato. Calcular el rendimiento en ácido benzoico.

Análisis:

Reacción con bicarbonato de sodio.

0,5g de muestra + 5ml de agua destilada, agregue 2 mg de bicarbonato de sodio sólido.

Disolver en caliente y realizar la prueba.

Reacción al papel tornasol.

0,5g de muestra + 5ml de agua destilada + papel tornasol.

Reacción de yodato-yoduro.

En un tubo de ensayo mezclar 1ml de solución de yodato de potasio 10% con 1ml de solución

de yoduro de potasio 10%. En un segundo tubo de ensayo disolver 10mg de ácido benzoico

en 1ml de agua, calentar si es necesario. Sobre este tubo añadir la mezcla yodato yoduro.

Observar la inmediata liberación de yodo (marrón) en la reacción. Si no se observa, añadir

gotas de indicador de almidón, observar el color azul del complejo formado.

Determinación del equivalente de neutralización.

0,2g de ácido benzoico + 10ml de agua destilada, añadir gotas de fenolftaleína y titular con

hidróxido de potasio 0,1N. Si el ácido no se solubiliza totalmente en frio, calentar hasta

disolución y valorar en caliente.

Determinación del equivalente de neutralización mediante titulación

potenciométrica.

0,2g de ácido benzoico + 10ml de agua destilada, añadir gotas de fenolftaleína y titular con

hidróxido de potasio 0,1N, utilizar potenciómetro para verificar los cambios de pH.

2.4 Diagrama de Flujo

REACCION DE

CANNIZZARO

Agitación constante Benzaldehido

+ NaOH

Disolver H2O (evitar exceso)

Lavado Eter

Fase Acuosa (Benzoato de Sodio) Fase Orgánica

Destilación Simple

Acido

Benzoico (puro)

Precipitado HCl Ac Benzoico (impuro)

Recristalización H2O

Alcohol

Bencílico

2.5 Fichas de Seguridad

BENZALDEHIDO Aldehído benzoico

Aceite sintético de almendras amargas C6H5CHO

Masa molecular: 106.1

Nº CAS 100-52-7 Nº RTECS CU4375000 Nº ICSC 0102 Nº NU 1990 Nº CE 605-012-00-5

TIPOS DE

PELIGRO/

EXPOSICION

PELIGROS/ SINTOMAS

AGUDOS PREVENCION

PRIMEROS AUXILIOS/

LUCHA CONTRA

INCENDIOS

INCENDIO Combustible.

Evitar las llamas, NO producir chispas y NO fumar.

Polvo, agua pulverizada, espuma, dióxido de carbono.

EXPLOSION Por encima de 62°C: pueden formarse mezclas explosivas vapor/aire.

Por encima de 62°C: sistema cerrado, ventilación. NO utilizar aire comprimido para llenar, vaciar o manipular.

En caso de incendio: mantener fríos los bidones y demás instalaciones rociando con agua.

EXPOSICION

¡EVITAR LA FORMACION DE NIEBLA DEL PRODUCTO! ¡HIGIENE ESTRICTA!

INHALACION Convulsiones, tos, vértigo, dolor de cabeza, náuseas, dolor de garganta, vómitos.

Ventilación, extracción localizada o protección respiratoria.

Aire limpio, reposo.

PIEL Enrojecimiento.

Guantes protectores y traje de protección.

Quitar las ropas contaminadas, aclarar la piel con agua abundante o ducharse.

OJOS Enrojecimiento, dolor.

Gafas de protección de seguridad o pantalla facial.

Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse con facilidad) y proporcionar asistencia médica.

INGESTION Náuseas (para mayor información, véase Inhalación).

No comer, ni beber, ni fumar durante el trabajo.

Enjuagar la boca, provocar el vómito (¡UNICAMENTE EN PERSONAS CONSCIENTES!), reposo.

DERRAMAS Y FUGAS ALMACENAMIENTO ENVASADO Y ETIQUETADO

Recoger el líquido procedente de la fuga en recipientes precintables. Absorber el líquido residual en arena o absorbente inerte y trasladarlo a un lugar seguro. (Protección personal adicional: Filtro para vapores orgánicos).

Separado de materiales incompatibles (véanse Peligros Químicos). Mantener bien cerrado. Ventilación a ras del suelo.

símbolo Xn R: 22 S: (2-)24 Clasificación de Peligros NU: 9 Grupo de Envasado NU: III CE:

DATOS

IMPORTANTES

ESTADO FISICO; ASPECTO

Líquido entre incoloro y amarillo viscoso, de olor característico.

PELIGROS FISICOS

PELIGROS QUIMICOS

La sustancia puede formar peróxidos explosivos en condiciones especiales. Reacciona violentamente con oxidantes, aluminio, hierro, bases y fenol, originando peligro de incendio y explosión . Puede autoignitar si es absorbido mediante un material combustible con una amplia superficie.

LIMITES DE EXPOSICION

TLV no establecido.

VIAS DE EXPOSICION

La sustancia se puede absorber por inhalación, a través de la piel y por ingestión.

RIESGO DE INHALACION

No puede indicarse la velocidad a la que se alcanza una concentración nociva en el aire por evaporación de esta sustancia a 20°C.

EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACION

La sustancia irrita los ojos, la piel y el tracto respiratorio. La exposición puede causar disminución de la consciencia.

EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA

El contacto prolongado o repetido puede producir sensibilización de la piel. Se han detectado tumores en experimentación animal, pero este resultado puede ser no extrapolable al hombre.

PROPIEDADES FISICAS

Punto de ebullición: 179°C Punto de fusión: -26°C Densidad relativa (agua = 1): 1.05 Solubilidad en agua, g/100 ml: Escasa. Presión de vapor, Pa a 26°C: 130

Densidad relativa de vapor (aire = 1): 3.65 Punto de inflamación: 62°C Temperatura de autoignición: 190°C Límites de explosividad, % en volumen en el aire: 1.4-13.5 Coeficiente de reparto octanol/agua como log Pow: 1.48

DATOS AMBIENTALES

La sustancia es nociva para los organismos acuáticos.

ALCOHOL BENCILICO alfa-hidroxitolueno

Fenilmetanol Fenilcarbinol

C7H8O/C6H5CH2OH Masa molecular: 108.1

N° CAS 100-51-6 N° RTECS DN3150000 N° ICSC 0833 N° NU 2810 N° CE 603-057-00-5

TIPOS DE

PELIGRO/

EXPOSICION

PELIGROS/ SINTOMAS

AGUDOS PREVENCION

PRIMEROS AUXILIOS/

LUCHA CONTRA

INCENDIOS

INCENDIO Combustible.

Evitar las llamas. NO poner en contacto con materiales oxidantes.

Espuma resistente al alcohol, polvo, AFFF, dióxido de carbono.

EXPLOSION Por encima de 93°C: pueden formarse mezclas explosivas vapor/aire.

Por encima de 93°C: sistema cerrado, ventilación.

EXPOSICION

¡CONSULTAR AL MEDICO EN TODOS LOS CASOS!

INHALACION Tos, dolor de garganta. Ventilación.

Aire limpio, reposo y proporcionar asistencia médica.

PIEL Enrojecimiento. Guantes protectores.

Aclarar con agua abundante, después quitar la ropa contaminada y aclarar de nuevo y proporcionar asistencia médica.

OJOS Enrojecimiento.

Gafas ajustadas de seguridad o pantalla facial.

Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse con facilidad) y proporcionar asistencia médica.

INGESTION Dolor abdominal, diarrea, somnolencia, náuseas, vómitos.

No comer, ni beber, ni fumar durante el trabajo. Lavarse las manos antes de comer.

Enjuagar la boca, dar a beber una papilla de carbón activado y agua, NO provocar el vómito y proporcionar asistencia médica.

DERRAMAS Y FUGAS ALMACENAMIENTO ENVASADO Y ETIQUETADO

Recoger el líquido procedente de la fuga en recipientes precintables, absorber el líquido residual en arena o absorbente inerte y trasladarlo a un lugar seguro. (Protección personal adicional: equipo autónomo de respiración).

Separado de oxidantes fuertes y alimentos y piensos.

No transportar con alimentos y piensos. símbolo Xn R: 20/22 S: (2-)26 Clasificación de Peligros NU: 6.1 CE:

VEASE AL DORSO INFORMACION IMPORTANTE

ICSC: 0833 Preparada en el Contexto de Cooperación entre el IPCS y la Comisión de las

Comunidades Eurpoeas © CCE, IPCS, 1994

D

A

T

O

S I

M

P

O

R

T

A

N

T

E

S

ESTADO FISICO; ASPECTO

Líquido incoloro, de olor característico.

PELIGROS FISICOS

PELIGROS QUIMICOS

Reacciona violentamente con oxidantes fuertes y ácidos. Ataca a muchos plásticos. Puede atacar al hierro y al aluminio en presencia de calor intenso. En presencia de aire presenta un bajo nivel de oxidación.

LIMITES DE EXPOSICION

TLV no establecido. MAK no establecido.

VIAS DE EXPOSICION

La sustancia se puede absorber por inhalación del vapor, a través de la piel y por ingestión.

RIESGO DE INHALACION

Por evaporación de esta sustancia a 20°C no se alcanza, o se alcanza sólo muy lentamente, una concentración nociva en el aire.

EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACION

El aerosol irrita los ojos, la piel y el tracto respiratorio. La sustancia puede causar efectos en sistema nervioso.

EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA

El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis.

PROPIEDADES FISICAS

Punto de ebullición: 205°C Punto de fusión: -15°C

Densidad relativa de la mezcla vapor/aire a 20°C (aire = 1): Alrededor de 1

Densidad relativa (agua = 1): 1.04 Solubilidad en agua, g/100 ml a 25°C: 3.5 Presión de vapor, Pa a 25°C: 20 Densidad relativa de vapor (aire = 1): 3.7

Punto de inflamación: 93°C (c.c. ) Temperatura de autoignición: 436°C Límites de explosividad, % en volumen en el aire: 1.3-13 Coeficiente de reparto octanol/agua como log Pow: 1.1

3.- REGISTRO DE DATOS EXPERIMENTALES:

Tabla 1.-

Producto Cantidad Purificada,(g)

Producto Cantidad Purificada, (ml)

Acido Benzoico Alcohol Bencílico

Tabla 2.- Pruebas de Analisis.-

Reaccion Resultado

Bicarbonato de sodio

Papel tornasol

Yodato-yoduro

Equivalente de neutralización

Titulación potenciométrica

4.- CALCULOS

Rendimiento:

Equivalente de Neutralización.-

6.- APLICACIONES

Alcohol bencílico

Las principales aplicaciones son:

Solvente de pinturas, tinta, plexiglás Agente de revelado fotográfico Estabilizador del PVC y siliconas En farmacéutica como intermedio para la producción de ungüento y otros productos. En la producción de taninos sintéticos para la elaboración de bolígrafos y tinta de

almohadillas Como agente de limpieza (desengrasante de alfombras). En la cosmética se lo utiliza como fijador de aroma en los perfumes.

Benzoato de sodio

Se utiliza como preservativo de jugo de frutas, bebidas carbonatadas, pepinillos, mermeladas.

Los fabricantes han usado benzoato de sodio por más de 70 años para impedir el crecimiento

de microorganismos (bacterias y mohos) en alimentos ácidos.

Acido benzoico

Se usa como materia prima para la síntesis de a fenol y caprolactama. Se usa también como

conservador, plastificante, germicida (medicina), manufactura de benzoatos y cloruro

benzoico, resinas alquidílicas, mordente, mejorador de aromas de tabaco, aditivo para

pinturas y plásticos, sabores, perfumes, dentríficos y colorantes.

7.-BIBLIOGRAFÍA:

Vogel’s. Textbook of Practical Organic Chemistry 5th Edition, Longman, página 1029

WADE, LG, Jr. Química Orgánica, Editorial PEARSON EDUCACIÓN, S.A. Quinta edición. Madrid- España, 2004. Cap.19

MARY ANN FOX , JAMES K. WHITESELL, QUIMICA ORGANICA, Segunda Edición México 2000, Pág. 607,608

www.ugr.es/local/quiored/doc/p4.pdf

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FISQ/Fichero

s/1527a1581/1536.pdf

http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/0102. htm

http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/0833. htm