Análisis Orgánico Cualitativo

Análisis Orgánico Cualitativo

Introducción.

La identificación de compuestos químicos es uno de las tareas que enfrentan diariamente las profesiones involucrados directamente con la química, por tal razón existen varios mecanismos para dar solución esta. Uno de ellos es El análisis Orgánico cualitativo que constituye una serie de técnicas que han permitido que el tiempo empleado en la identificación de compuestos desconocidos se haya reducido considerablemente. El proceso de identificación comienza con la clasificación del compuesto sobre la base de su grupo funcional. La presencia de un grupo funcional particular, se puede deducir a partir de pruebas de solubilidad o reacciones químicas específicas ("pruebas químicas"); las pruebas químicas se caracterizan por un cambio visual que indica si la reacción se llevó a cabo y es positiva la prueba para el reconocimiento del compuesto.

Prueba de Solubilidad General

La solubilidad de un compuesto orgánico en agua, ácido diluido, o una base diluida puede proporcionar evidencia útil acerca de la presencia o ausencia de ciertos grupos funcionales. La solubilidad revela la presencia de grupos funcionales que pueden ser protonados o desprotonados. Desde diversos grupos funcionales tienen diferentes pKa, la solubilidad a un pH dado es indicativo para un grupo en particular. Esta no es una prueba específica, es decir, solo nos puede dar una idea de lo que puede ser nuestro compuesto problema.

Análisis Funcional.

Alcoholes.

Prueba general para identificación del grupo OH

Prueba con Sodio Metálico.

Todo compuesto neutro que contenga átomos de hidrogeno fácilmente sustituibles puede reaccionar con el sodio metálico (Na°). Esta reacción es útil para alcoholes de peso molecular intermedio, ósea insolubles en agua, ya que las sustancias solubles en agua soy muy fáciles de deshidratar y cualquier cantidad de agua, por pequeña que sea, dará positiva esta prueba.

Reacción.

2RCH_2 OH+2Na →2 RONa+H_2↑

Procedimiento.

A 0,5 mL de la muestra se añade un pequeño trozo de sodio metálico. Si el sodio se disuelve con formación de burbujas es prueba positiva de la presencia del OH.

Nota:

Cualquier hidrogeno unido a un átomo fuertemente electronegativo ( O, S, N ) dará positiva esta prueba al igual que los hidrógenos adyacentes a grupos fuertemente electronegativos – Hidrógenos alfa- .

Ser extremadamente cuidadoso al manipular el sodio. Los tubos de ensayo debe estar limpios y secos ya que el sodio reacciona violentamente con el agua. Para destruir los residuos una vez terminadas las observaciones, agregue suficiente metanol a cada uno delos tubos para que reacciones completamente con el sodio metálico en exceso.

Prueba con Bisulfuro de Carbono ( Xantato )

Cuando se mezclan soluciones con hidróxidos alcalinos o de alcóxidos con bisulfuro de carbono (CS2), ocurre un ataque nucleofílico sobre el carbono por el ión alcóxido formando O-alquilditiocarbonatos alcalinos. Estas sales se conocen comúnmente como Xantatos.

Reacciones.

RCH_2 OH+KOH →ROK

CS_2+ROK→ROCSSK (Precipitado Amarillo Palido )

Procedimiento

Se coloca en un tubo de ensayo 0,5 mL. De la muestra, se añade una lenteja de KOH sólido y se calienta suavemente hasta disolución completa, en algunos casos se requiere de un reflujo para evitar que el alcohol se volatilice, se enfría y se añade 1 mL. de éter. Seguidamente se adiciona gota a gota bisulfuro de carbono hasta la aparición de un precipitado amarillo pálido; si este no se forma antes de añadir 10 gotas de bisulfuro de carbono la prueba es negativa.

Nota: La reacción de la formación de Xantato puede darse la formación de algunas cetonas debido a que llegan a enolizarse debido a la presencia de la base.

2. Pruebas específicas para determinar la clase de alcohol.

2.1 Prueba de Lucas.

Con ella se observa la velocidad con la cual los alcoholes se convierten en cloruros de alquilo ( R-Cl). Los alcoholes (de hasta cinco carbonos ) son solubles en el reactivo de Lucas, sin embargo, los cloruros de alquilo generados de los correspondientes alcoholes son insolubles. Cuando se agrega el reactivo de Lucas (ZnCl2 en solución de HCl concentrado) al alcohol, H+ del HCl protonará el grupo OH del alcohol, tal que el grupo saliente H2O, siendo un nucleófilo más débil que el OH-, pueda ser sustituido por el nucleófilo Cl-. El reactivo de Lucas ofrece un medio polar en el que el mecanismo SN1 está favorecido. En la SN1 (sustitución nucleofílica unimolecular) la velocidad de reacción es más rápida cuando el carbocatión intermediario está más estabilizado por un mayor número de grupos alquilo (R-) donantes de electrones, unidos al átomo de carbono cargado positivamente. La formación de un cloruro a partir de un alcohol, se manifiesta por la turbiedad que aparece cuando separa el cloruro de la solución, en consecuencia, el tiempo que transcurra hasta la aparición de la turbiedad es una medida de la reactividad de alcohol.

Alcoholes terciarios reaccionan inmediatamente.

Alcoholes secundarios reaccionan en cinco minutos a temperatura ambiente.

Alcoholes primarios no reaccionan de forma apreciable.

Reacción.

R_2 CHOH+HCl+ZnCl_2→R_2 CHCl+H_2 O

Procedimiento

En tres tubos de ensayo coloque por separado 0,5 mL de la sustancia a analizar con 2 mL del reactivo de Lucas - Solución saturada de ZnCl2 en HCl -. Se agita fuertemente y se deja en reposo a la temperatura ambiente. Con el tiempo que tarde para el enturbiamiento y la separación de las dos capas se puede clasificar el alcohol.

Prueba con el reactivo de Jones.

En esta reacción se hace la des hidrogenación que se realiza mediante este reactivo que es un oxidante químico. La reducción de Cr+6 a Cr+3 es rápida en presencia de alcoholes secundarios y primarios y se consideran positivas cuando la coloración del reactivo es instantánea.

Reacción.

Procedimiento.

Transferir una gota de la muestra (si es un sólido, se disuelven 50 mg en unas pocas gotas de acetona de grado espectral) a un pequeño tubo de ensayo y añadir dos gotas de reactivo de Jones (H2CrO4 + H2SO4+cetona). Se agita la mezcla durante unos 5 segundos y la nota cualquier cambio de color. Los alcoholes primarios y secundarios se oxidan rápidamente con el reactivo de Jones. La reacción es evidente cuando el color naranja inicial del reactivo de Jones se convierte en un color azul-verde (un

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