El comportamiento químico

1. OBJETIVO

El alumno comprobará experimentalmente el comportamiento químico de alcanos, alquenos y sus correspondientes cíclicos.

2. INTRODUCCIÓN

El comportamiento químico de todo compuesto se debe a su grupo funcional; así como un alcano y sus cíclicos están formados solo por enlaces simples, los alquenos y sus cíclicos tienen doble enlace lo cual hace que estos últimos sean más reactivos debido a que poseen pares de electrones sin compartir, característica que no tienen los primeros.

Debido a lo anterior, los alcanos y cicloalcanos dan reacciones de sustitución; los alquenos y cicloalquenos de adición.

3. FUNDAMENTO

La falta de reactividad de los alcanos frente a la mayoría de los reactivos químicos (tales como ácidos, bases y agentes oxidantes y reductores), a temperatura ambiente, explica el nombre de parafinas que antiguamente se les daba a los alcanos (del latín parum affinis, poca afinidad).

Los alcanos reaccionan con el cloro y con el bromo, a temperatura ambiente con gran lentitud pero con mayor rapidez en presencia de luz y calor. La reacción es una sustitución en la cual uno o más átomos de hidrógeno del esqueleto carbonado se sustituyen por átomos del halógeno.

R-H + Br2 R-Br + HBr

Los alquenos reaccionan con el color o bromo a temperatura ambiente con gran rapidez (sin necesidad de calor o luz). La reacción es una adición donde los átomos de halógenos se adicionan al doble enlace carbono-carbono.

CH2=CH2 + Br2/CCl4 CH2CH2

 

Br Br

Esta es una prueba muy útil para distinguir fácilmente a los alcanos de los alquenos. Si el hidrocarburo desconocido es un alcano, apenas habrá reacción en la oscuridad. Frente a la luz intensa, solar o artificial, el color del bromo irá desapareciendo gradualmente a medida que avance la reacción (sustitución), desprendiendo bromuro de hidrógeno. Para comprobar el desprendimiento de éste, basta con soplar suavemente la boca del tubo de ensaye donde se efectúa la prueba. Si está presente el bromuro de hidrógeno, se disolverá en la humedad del aliento formando una niebla de gotitas.

En los hidrocarburos discutidos anteriormente, los átomos de carbono están unidos formando cadenas abiertas, en otros casos, estas cadenas se cierran formando estructuras cíclicas, estos hidrocarburos se conocen como cicloalifáticos y pueden ser saturados e insaturados. El comportamiento químico de estos compuestos es muy semejante a sus análogos de cadena abierta.

4. MATERIAL Y REACTIVOS

20 tubos de ensaye de 13x100

1 gradilla

4 pipetas de 5 ml

1 gotero

1 lámpara

Hexano (alcano)

Ciclohexano (cicloalcano)

Hexeno (Alqueno)

Ciclohexeno (cicloalqueno)

Br2/CCl4 al 4%

NaOH al 10%

KMnO4 al 0.3%

H2SO4conc

5.PARTE EXPERIMENTAL

1. Coloque cinco tubos de ensaye conteniendo cada uno, un mililitro del alcano (hexano) dado por el instructor.

2. A dos de los tubos de ensaye adicione 4 o 5 gotas de una solución de Br/CCl4 al 4%. Tape uno de los frascos rápidamente y póngalo en la oscuridad. El otro, expóngalo a la luz brillante (solar o artificial). Observe ambos tubos al cabo de unos minutos.

3. Sople la boca de cada tubo. Observe y anote los resultados y diferencias en ambos casos.

4. A un tercer tubo

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