Cuarta práctica de laboratorio: Síntesis de alquenos a partir de alcoholes

CUARTA PRÁCTICA DE LABORATORIO: SÍNTESIS DE ALQUENOS A PARTIR DE ALCOHOLES

Camilo Andrés Maldonado Castro^[1], Felipe Augusto Martínez Martínez^[2]

INTRODUCCIÓN

La realización de este trabajo de laboratorio sobre la síntesis de alquenos a partir de alcoholes nace de la necesidad de comprender a fondo, como experimentalmente, se  observan y miden cualitativamente los diferentes cambios ocurridos en las sustancias trabajadas, y como dicha observación, acerca a un entendimiento de la teoría promovida en clase; igualmente, la relevancia de la experimentación abre camino a la transdisciplinariedad sobre la novedad en la usanza de dichos mecanismos para el avance de la sociedad moderna. En ello se encuentra a modo de ejemplo, la idea de que este no es un fenómeno aislado de la realidad, si no que, la síntesis de este compuesto es clave para la producción de plásticos de amplio manejo, como las bolsas, los aislantes eléctricos, o en la industria textil con la elaboración de cuerdas o tubos; lo más relevante es identificar que diariamente, objetos con dicha estructura molecular están presentes en nuestra cotidianidad y aunque muchas veces sea imperceptible, la utilización que se les da, es constante. Desde un punto de vista académico y con herramientas como la introducción teórica (donde se habla de la nomenclatura, la reactividad o la estructura molecular de estos compuestos); la práctica (donde se busca apreciar la capacidad que tenemos para discernir acerca de los fenómenos fisicoquímicos), y la oportunidad que se da en cada experimentador de interpretar los resultados, se obtiene un avance cognitivo, en donde prima la objetividad presente en la química enseñada del tema en cuestión.          

Por último, se deja en claro y se nombran tanto el objetivo general de esta práctica, como los específicos. El objetivo general es sintetizar y reconocer compuestos insaturados, llamados, alquenos. Mientras que los objetivos específicos, constan de solo dos y son los siguientes: presenciar los cambios cualitativos que se generan en el reactivo de Baeyer después de que este entre en contacto con el alqueno en estado gaseoso y observar los cambios que se obtienen dentro del agua de bromo, después de que esta entre en contacto con el alqueno en estado gaseoso.

MATERIALES Y MÉTODOS

En la guía presentada por (Pico, 2021), se señalan los diferentes procesos a seguir para la realización de esta práctica. En un montaje previamente armado para la obtención de alquenos a partir de la deshidratación de alcohol, se vierte dentro del balón con desprendimiento 5 mililitros de etanol (C2H6O) o alcohol etílico; a continuación, cuidadosamente se le agrega 3 mililitros de ácido sulfúrico (H2S04).

Después, se introduce una pequeña cantidad de trozos de cristal (en este caso sacados de un tubo de ensayo quebrado) con el fin de usarlo como catalizador y acelere la reacción sin participar en ella. El siguiente paso consiste en flamear, gracias a la ayuda del mechero Bunsen, la superficie inferior del balón para calentarlo de forma constante, se espera un poco y se evitan las fugas de gas mediante el uso de cinta teflón en las conexiones del balón con desprendimiento y la manguera; en el extremo opuesto de la manguera conectada al desprendimiento del balón se le acerca un fósforo (utensilio) y se observa que sucede.

Se repite la experiencia anterior; solo que ahora se introduce el extremo de la manguera en un tubo de ensayo que contiene 5 mililitros de agua de bromo. posteriormente, se calienta el balón con desprendimiento y se observan las alteraciones que ocurren. Por último, utilizando los mismos reactivos dentro del balón, introduce el extremo de la manguera en un tubo de ensayo, que, en este caso contiene 5 mililitros de permanganato de potasio (KMnO4) al 10% en agua destilada (este es el reactivo de Baeyer). Se calienta flameando y se observa los cambios que ocurren en el tubo de ensayo.

RESULTADOS

Se sintetizó de una mezcla de etanol, ácido sulfúrico y fragmentos de cristal en presencia de calor, los compuestos insaturados conocidos como alquenos. A su vez, se corroboró dicha presencia al incorporar dentro del reactivo de Baeyer, el alqueno gaseoso proveniente de la manguera, ocasionando su oxidación; por otra parte, se observó el esclarecimiento en el agua de bromo a causa de su reacción de halogenación en presencia del compuesto insaturado; por último, se hizo evidente la presencia de este gas debido a su reacción exotérmica al acercarse a un fósforo.

Se encontraron diferentes reacciones químicas y vicisitudes físicas que variaban dependiendo de las sustancias, Para la primera parte del experimento, se presenta la evidencia fotográfica propuesta en la imagen 1.1 y gráfica 1.5, en donde se hace síntesis del alqueno a partir de la deshidratación de alcohol etílico. Para este punto se presenció una reacción semi violenta al agregar el ácido sulfúrico y una coloración café con el paso del tiempo y la combustión aplicada sobre el balón con desprendimiento.

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Imagen 1.1: Síntesis de alquenos a partir de alcoholes [Fotografía]. Autoría propia.

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Gráfica 1.5: Deshidratación de alcohol etílico para obtener eteno. Autoría propia.

Para la segunda parte del experimento, se presenta la evidencia fotográfica propuesta en la imagen 1.2 y la gráfica 1.6, donde se demuestra la ignición del gas eteno. Esta reacción fue acelerada y efímera. No se percibió ningún olor.

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Imagen 1.2: Reacción de combustión del eteno [Fotografía]. Autoría propia.

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Gráfica 1.6: Reacción de combustión del alqueno.  

Para la tercera parte del experimento, se presenta la evidencia fotográfica propuesta en la imagen 1.3 y la gráfica 1.7, donde se demuestra la reacción de halogenación por sustitución. En dicha reacción se observó como el agua de bromo se tornaba más clara, al punto de ser casi transparente.

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Imagen 1.3: Reacción de halogenación por sustitución de agua de bromo [Fotografía]. Autoría propia.

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Gráfica 1.7: Halogenación por sustitución del agua de bromo. Autoría propia. Nota: de un eteno en presencia de agua de bromo, se produce 1,2 dibromoetano.

Para la cuarta parte del experimento, se presenta la evidencia fotográfica propuesta en la imagen 1.4 y la gráfica 1.8, donde se demuestra una reacción de oxidación. En este caso, la reacción fue muy llamativa, puesto que el morado desapareció e un color café y se condensó en el piso del tubo de ensayo, el líquido restante era de color amarillo opaco y se asemejaba a un aceite.

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Imagen 1.4: Reacción de oxidación del reactivo de Baeyer en presencia de etano. [Fotografía]. Autoría propia.

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