Actualmente la Química Orgánica está profusamente involucrada en cada fase de la vida moderna. Durante los diez a quince años últimos los conocimientos científicos han crecido tan rápidamente que ha resultado difícil mantener los cursos de ciencias al día. A causa de que la química orgánica afecta a nuestras vidas de tantas maneras, cada día más gente necesita un conocimiento de esta materia como necesidad profesional. adie puede pretender la posesi!n de un amplio conocimiento del mundo actual sin conocer algo la química orgánica, cu"o estudio, por otra parte, ofrece venta#as únicas al estudiante. $l autor han tratado de reunir en esta %uía un con#unto de prácticas en las cuales cuales se aplique apliquenn las princip principale aless t&cnic t&cnicas as de aislam aislamien iento, to, purific purificaci aci!n !n " caracterizaci!n a casos sencillos, despu&s se introducen prácticas so're la reactividad " síntesis de compuestos orgánicos, que permita al alumno iniciarse, con el me#or aprovechamiento posi'le, en la e(perimentaci!n de química orgánica con ensa"os e investigaciones preliminares de sustancias desconocidas. $l tra'a#o práctico de cada alumno será calificado por la t&cnica " ha'ilidad desarrolladas, por la comprensi!n de los principios tratados en la práctica que serán puestos en evidencia por pequeños e(ámenes orales o escritos, que cada profesor hará a sus alumnos. $l fin principal de este curso de práctica consiste en enseñar al alumno el arte " los principios científicos en los que se fundamenta la Química Orgánica. E! 'utor.
Actualmente la Química Orgánica está profusamente involucrada en cada fase de la vida moderna. Durante los diez a quince años últimos los conocimientos científicos han crecido tan rápidamente que ha resultado difícil mantener los cursos de ciencias al día. A causa de que la química orgánica afecta a nuestras vidas de tantas maneras, cada día más gente necesita un conocimiento de esta materia como necesidad profesional. adie puede pretender la posesi!n de un amplio conocimiento del mundo actual sin conocer algo la química orgánica, cu"o estudio, por otra parte, ofrece venta#as únicas al estudiante. $l autor han tratado de reunir en esta %uía un con#unto de prácticas en las cuales cuales se aplique apliquenn las princip principale aless t&cnic t&cnicas as de aislam aislamien iento, to, purific purificaci aci!n !n " caracterizaci!n a casos sencillos, despu&s se introducen prácticas so're la reactividad " síntesis de compuestos orgánicos, que permita al alumno iniciarse, con el me#or aprovechamiento posi'le, en la e(perimentaci!n de química orgánica con ensa"os e investigaciones preliminares de sustancias desconocidas. $l tra'a#o práctico de cada alumno será calificado por la t&cnica " ha'ilidad desarrolladas, por la comprensi!n de los principios tratados en la práctica que serán puestos en evidencia por pequeños e(ámenes orales o escritos, que cada profesor hará a sus alumnos. $l fin principal de este curso de práctica consiste en enseñar al alumno el arte " los principios científicos en los que se fundamenta la Química Orgánica. E! 'utor.
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QUÍMICA ORGANICA 201
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PRECAUCIONES Y T7CNICAS DE TRABA8O EN EL LABORATORIO. El trabajo práctico e !"#$ica Or%áica e& tato " arte co$o "a ciecia. 'a pri$era práctica e&tá (e(ica(a e&pecial$ete al cooci$ieto (e la& preca"cioe& ) t*cica& (e trabajo e el laboratorio. l aboratorio. +o(o& lo& laboratorio& ,"#$ico& (o(e el trabajo e& rec"ete a &i(o e&ceario (e acci(ete&/ la $a)or#a (e poca i$portacia/ pero al%"o& (e %rae& co&ec"ecia&. E&to&/ a lla$a(o& 1acci(ete& o &"ce(e/ &io ,"e &o ca"&a(o& por (e&c"i(o& o alta (e ateci e el trabajo. E el laboratorio &e (ebe trabajar co "a $ete abierta e i,"i&itia/ aota(o e&e%"i(a o lo ,"e &e &"poe ,"e a a &"ce(er/ &io lo ,"e real$ete &e ob&era. 4ietra& &e e&t* trabaja(o/ &e (ebe (e ir trata(o (e iterpretar to(o lo ,"e &e ob&era/ ) &i (e&p"*& (e (eter$ia(o e&"er5o o &e &abe la re&p"e&ta a al%"a c"e&ti/ o &e (ebe ("(ar e acerle la co&"lta al proe&or. U c"$pli$ieto ri%"ro&o (e la& preca"cioe& ,"e &e i(ica a coti"aci pree(rá (irecta$ete la $a)or#a (e (ico& acci(ete& ) a)"(ará i(irecta$ete a lo& al"$o& a a(,"irir a,"ello& ábito& (e &e%"ri(a( ,"e le& &erá (e ie&ti$able alor o &lo e el laboratorio/ &io e c"al,"ier &itio. 'a& &i%"iete& preca"cioe& ) or$a& (e &e%"ri(a( &e p"e(e eitar $"co& acci(ete&6 ). E& obli%atorio "&ar $a(il o bata (e laboratorio blaco (e al%o( (i&e9a(a
para prote%er para prote%er la ropa ) piel (e &"&tacia& ,"#$ica& ,"e p"e(a (erra$ar&e o pro("cir &alpica("ra&. pro("cir &alpica("ra&. :ebe llear&e abroca(a ) c"brir a&ta la ro(illa. :ebe &er (e $a%a lar%a. NO (ebe &"&tit"ir a la l a ca$i&a );o bl"&a. *. Ca$iar o correr e el laboratorio. +. El cabello lar%o &"elto p"e(e &er peli%ro&o/ trabajar co el pelo reco%i(o. . No i%erir ali$eto& ) bebi(a& para para eitar eeea$ieto por i%e&ti. i%e&ti. -. No "$ar. . Eitar la& i&ita& por,"e lo (i&trae. /. peri$eto "a e5 ,"e e&tá& &e%"ro (el pla a &e%"ir ) ,"e el proe&or re&po&able lo a"torice. )2. El $aterial bie li$pio e& e&ecial para " b"e trabajo. )). U&ar $a&carilla para trabajar co &"&tacia& t>ica&/ olátile& o "tili5ar la& ca$paa& e>tractora& (e %a&e&. )*. 'eer la eti,"eta (e lo& ra&co& r a&co& reactio& ate& (e "&arlo&. )+. No probar lo& reactio&. reactio&. ). Eitar $e5clar lo& reactio& &i$ple$ete por c"rio&i(a(. )-. 4aip"lar lo& reactio& &li(o& co e&pát"la&. ). No &e "tili5ará la& pipeta& &i ,"e e&t* proi&ta& proi&ta& (e la pera (e "le apropia(a/ 3 F-CV3-3B-2 F-CV3-3 B-2 REV.JUNIO REV.JUNIO 2007
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5 a o &er ,"e &e trate &i$ple$ete (e $e(ir ol=$ee& (e a%"a. )/. Eitar e lo po&ible el tra&porte (e &"&tacia& ,"#$ica& a &"& $e&a& (e trabajo. )0. U&ar e>acta$ete la& cati(a(e& (e reactio ,"e &e (a e el proce(i$ieto. )1. Eitar re%re&ar pe,"e9a& cati(a(e& (e reactio al ra&co ori%ial para o cota$iarlo. *2. ?i &e pro("ce (erra$e& pe,"e9o& (ebe li$piar&e i$e(iata$ete. *). 'aar&e la& $ao& (e&p"*& (el "&o (e &"&tacia& ,"#$ica&. **. @l ece(er " $ecero o (ebe e&tar al rete (e la &ali(a (e %a&. *+. U&ar ba9o $aria para caletar &"&tacia& ila$able&. *. Eitar colocar lo& $ateriale& e la orilla (e la $e&a. *-. Aa) " &itio e>cl"&io para ba&"ra ) (e&eco& &li(o& o (ejarlo &obre la $e&a (e trabajo
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5 *. @l
aba(oar el laboratorio/ to(o el $aterial ,"e(ará li$pio ) reco%i(o/ etre%á(ole al (ele%a(o. */. +o(a& la& llae& (e %a&/ a%"a (ebe ,"e(ar cerra(a& ate& (e &alir (el laboratorio. *0. @te& (e &alir (el laboratorio/ láate la& $ao& ?IE4peri$eto& ,"e a a reali5ar la co&"ltará co el proe&or. 30. E& $") i$portate ,"e ca(a al"$o prepare ) e&t"(ie &" práctica ate& (e lle%ar al laboratorio.
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5 PRÁCTICA No. 1 ANALISIS QUÍMICO ELEMENTAL CUALITATIVO DE SUSTANCIAS ORGANICAS: INVESTIGACION DE CARBONO, HIDROGENO, NITROGENO, AZUFRE Y HALOGENOS 1.1
M'r(o te9r(o
'o& ele$eto& ,"e co$=$ete &e ec"etra j"to co el carboo/ el i(r%eo ) el o>#%eo &o6 Nitr%eo/ @5"re/ Fl=or/ Cloro/ Bro$o ) Do(o. 'a i(etiicaci (e e&to& ele$eto& &e ba&a e &" coer&i e co$p"e&to& iico& &ol"ble& e a%"a ) e la aplicaci a *&to& (e pr"eba& e&pec#ica&. 1.2
Co4ete&('s
- @l t*r$io (e la práctica el e&t"(iate &erá capa5 (e i(etiicar lo& ele$eto& (e " co$p"e&to or%áico co$o &o C/A/N/? ) al%eo&/ $e(iate reaccioe& e&pec#ica&. 1.3
Materiales y equipos 4ateriale& - +"bo& (e e&a)o& - te&i
1.4
- 4ecero& - Va&o& (e precipita(o -
Procedimiento
,.;.,.
El $*to(o para (eter$iar el carboo co&i&te e coertirlo a CO 2 a#(ri(o carbico ) poer (e $aiie&to &" pre&ecia $e(iate el a%"a (e cal CaOA 2 o a%"a (e baritaBaOA 2 El i(ro%eo &e recooce por la or$aci (e a%"a e la& pare(e& (el t"bo ,"e cotiee la& &"&tacia& reaccioate&.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: - E " t"bo (e e&a)o li$pio ) &eco coloca 100 mg (e C"O/ 100 m% (e áci(o o>álico ) l"e%o c"brir co otro& 100 mg (e C"O. 9 +apar +apar el t"bo co " tap ta p "i(o a "a arilla (e (e&pre(i$ieto ,"e &e itro("ce it ro("ce e otro t"bo (e e&a)o ,"e cotiee "o& $ililitro& (e Ba OA 2 CaOA2. 9 '"e%o caletar el t"bo (e e&a)o ,"e cotiee la $e5cla &"ae$ete al pricipio ) l"e%o $á& ite&a$ete. Ob&erar/ aotar e iterpretar lo& re&"lta(o&.
!"!#!$DETERMINACION DE NITRO%ENO& A'()RE * +ALO%ENO, ?e "tili5a el $*to(o (e 'a&&ai%e/ ,"e co&i&te e la "&i (e lo& co$p"e&to& or%áico& co $etale& co$o el &o(io.
)(,I-N C1 =1 O1 N1 S1 >1
N'?
N'#1 N'CN1 N'*S1 N'CNS
C'!or PROCEDIMIENTO E>PERIMENTAL 9 E " t"bo (e e&a)o e po&ici ertical/ &o&tei(o por pi5a&/ itro("cir "
trocito (e &o(io $etálico &eco. 9 Caletar (irecta$ete al "e%o a&ta ,"e "(a ) &"& apore& e$piece a elear&e (etro (el t"bo.
9 Añadir la la sust'&(' org@&(' poco a poco sin tocar las paredes del tu'o, se continúa el
caleta$ieto a&ta ,"e el o(o (el t"bo &e tore tor e (e " color rojo io. 9 ?"$er%ir el t"bo e " a&o (e 100 mL (e capaci(a( ,"e cotiee 40 ml (e a%"a %olpea(o li%era$ete co "a bra%"eta para ro$perlo. 9 '"e%o erir la &ol"ci ("rate $i"to& ) iltrar para obteer 1licor $a(re.
!"!#!!$IN.E,TI%ACI-N DE NITR-%ENO ). Colocar e " t"bo (e e&a)o 3 $l (e la &ol"ci iltra(a/ a%re%ar Fe G2?O-2 *. :uego :uego agre agrega garr unas unas gota gotass de ;e ;e6+4l9+ " hervir durante &utos +. Eriar ) aci("lar co A GCl%ota a %ota a&ta la aparici (e "
precipita(o caracter#&tico (e a5"l (e pr"&ia. . Ob&erar/ aotar e iterpretar re&"lta(o&.
!"!#!#!$IN.E,TI%ACI-N DE A'()RE ). Colocar e " t"bo (e e&a)o 3 ml (e la &ol"ci iltra(a/ aci("lar co %ota& (e
áci(o ac*tico ) a%re%ar "a& %ota& (e acetato (e plo$o a&ta obteer " pp. e%ro.
*. Ob&erar/ aotar e iterpretar re&"lta(o&.
!"!#!/!$IN.E,TI%ACI-N DE +ALO%ENO,: ). Colocar e " t"bo (e e&a)o 3 ml (e la &ol"ci iltra(a/ aci("lar co %ota& (e
áci(o #trico (il"i(o. *. Aerir por "o& $i"to& para e>p"l&ar lo ,"e "biera (e áci(o cia#(rico o áci(o &"l#(rico. +. '"e%o a9a(ir "a& %ota& (e &ol"ci (e itrato (e plataH " precipita(o (e&o i(ica la pre&ecia (e cloro/ bro$o o )o(o. +e%a pre&ete ,"e el clor"ro (e plata e& blaco/ e& blaco/ el bro$"ro (e plata e& a$arillo páli(o ) el )o("ro (e plata e& a$arillo. . Ob&erar/ aotar e iterpretar re&"lta(o&.
NaX 0 A1NO/
→ A1X
0 +NO/
PRECA(CIONE, * RECOMENDACIONE, -@l%"o& &ale& (e carboo/ -?ie$pre e&ta&
co$p"e&to& co$o lo& itroalcao&/ áci(o& or%áico&/ (ia5o*&tere&/ (ia5oio/ poli al"ro& aliático& cloroor$o/ tetraclor"ro (e reaccioa e>plo&ia$ete co el &o(io o $a%e&io caliete&. (eberá "&ar&e ateojo& (e &e%"ri(a( c"a(o &e realice
(e&co$po&icioe& .
-4ateer el &o(io $etálico e ero&ee/ por &er $") reactio co &olete& ior%áico&. -Eitar el cotacto (el &o(io co la& $ao& para preeir acci(ete&. -+rabajar co $ateriale& li$pio& ) &eco&. -+eer c"i(a(o co la eb"llici br"&ca al &o$eter la& &"&tacia& al calor ) (iri%ir la boca la boca (el t"bo (e e&a)o& e&a)o& acia " " l"%ar (e&peja(o (e al"$o&.
BREM?+ER/ R.!./ C.@. V@N:E4OCD ) M.E. 4c. EMEN/ C"r&o
(NI.ER,IDAD NOR7ERT 8IENER )AC(LTAD DE )ARMACIA * 7IO9(MICA PRÁCTICA N° 1 ANÁLISIS QUÍMICO ELEMENTAL CUALITATI$O DE SUSTANCIAS ORGÁNICAS: IN$ESTIGACI6N DE CARBONO1 =IDR6GENO1 NITR6GENO1 AHUFRE Y =ALOGENOS
NOMBRES Y APELLIDOS: MESA N°…… RESULTADOS:
).9 <4uál es la diferencia característica entre una sustancia orgánica " una sustancia inorgánica=
*.9 4omo determino la presencia de 7al!genos .$(plique
+.9 Que o'servo en la determinaci!n un compuesto orgánico volátil
.9 4omo determino la presencia de nitr!geno
-.9 4omo determino la presencia de azufre
PRACTICA N? * ENSAYOS DE SOLUBILIDAD Y MISCIBILIDAD EN COMPUESTOS ORGÁNICOS *.,. MARCO TEORICO :a >olu'ilidad es la propiedad de una sustancia para disolverse en otra? la sustancia que se disuelve reci'e el nom're de soluto " la sustancia en que se disuelve reci'e el nom're de solvente. >i el soluto se disuelve en grandes cantidades, decimos que es mu" solu'le? si lo hace en pequeñas cantidades es poco solu'le, pero si no se disuelve en ninguna cantidad, lo llamamos insolu'le. $n la solu'ilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influ"e mucho, "a que, de'ido a estos la sustancia será más o menos solu'le. :os compuestos con menor solu'ilidad son los que presentan menor reactividad como son@ las parafinas, compuestos aromáticos " los derivados halogenados. E! (oe(e&te 0e so!uJ!0'0 se e#4res' e& gKL. 4uando una sustancia se disuelve en otra, las partículas del soluto se distri'u"en a trav&s del solvente. $sto significa que el soluto ocupa lugares que originalmente correspondían a las mol&culas del solvente. $n un líquido, las mol&culas se encuentran empaquetadas e interaccionan fuertemente unas con otras, de modo que la menor o ma"or facilidad con la cual una mol&cula de soluto reemplaza a una del solvente, depende de@ :as fuerzas relativas de atracci!n entre mol&culas del solvente :as fuerzas relativas de atracci!n entre mol&culas del soluto :a fuerza de las interacciones entre mol&culas soluto9solvente
:as sustancias que muestran fuerzas atractivas intermoleculares similares tienen la tendencia a ser solu'les entre sí. $ste hecho se resume en la conocida regla@ !o see'&te 0sue!)e !o see'&te5.
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:a solu'ilidad de un soluto depende, por lo tanto, de varios factores@ •
N'tur'!e%' 0e !os (o4o&e&tes
$(perimentalmente se ha o'servado que mientras más seme#antes sean los compuestos en su estructura " propiedades, más fácilmente forman soluciones. Dicha seme#anza se o'serva en la estructura, la polaridad " la facilidad de formar puentes de hidr!geno. •
Te4er'tur' :os cam'ios en temperatura siempre cam'ian la solu'ilidad de un soluto. %eneralmente, los s!lidos son más solu'les en agua caliente que en agua fría, aunque e(isten algunas sales como el 4a5O73* " el 4a4rO que son más solu'les en frío que en caliente. Otros compuestos como el a4l presentan una solu'ilidad que varía ligeramente con la temperatura. $n los compuestos cu"a solu'ilidad aumenta al aumentar la temperatura el proceso de disoluci!n del soluto es endot&rmico. :as sales de solu'ilidad inversa li'eran calor al disolverse.
Pres9& :os cam'ios de presi!n son fundamentales en la determinaci!n de la solu'ilidad de un gas en un líquido. %eneralmente al aumentar la presi!n aumenta la solu'ilidad, mientras que la solu'ilidad de un s!lido o un líquido es prácticamente independiente de la presi!n. •
*.*.< COMPETENCIAS 9 Determinar el comportamiento de solu'ilidad de sustancias s!lidas en disolventes orgánicos. 9 Bealizar la prue'a de solu'ilidad en disolventes orgánicos para la selecci!n de compuestos químicos *..<. MATERIALES Y REACTI$OS 9 Cu'os de ensa"o 9 Eapel filtro 9 $rlenme"er 9 Eisetas 9 $tanol 1F 9 8utanol 9 Gcido 'enzoico 9 4loruro de sodio
9 8eaer 9 :una de relo# 9 8aguetas 9 4ocinilla el&ctrica 9 8encina 9 Agua destilada 9 Gcido salicílico
*.;.< PROCEDIMIENTO E>PERIMENTAL *.;.,.< SOLUBILIDAD: 4oloque en un tu'o de ensa"o 2,) g de la muestra pro'lema. Agregue ) m: de disolvente a pro'ar? agite " o'serve 5prue'a de solu'ilidad en frío3. >í los cristales no se han disuelto, repita el procedimiento agregando )m: hasta completar + m: >í el s!lido no se ha disuelto, es insoluble en frío? si se ha disuelto es soluble en frío. >í la sustancia fue insolu'le en frío, caliente la muestra en 'año maría hasta e'ullici!n " con agitaci!n constante. O'serve si se solu'iliza o no. >í la ha" el s!lido es soluble en caliente " es insolu'le en caso contrario. >i el s!lido fue solu'le en caliente, enfríe a temperatura am'iente. O'serve si ha" formaci!n de cristales. RESULTADOS >e determina el comportamiento de solu'ilidad de sustancias s!lidas en disolventes orgánicos. 4omo tam'i&n en solventes inorgánicos, tam'i&n Agua $tanol /2F $tanol 1F 8utanol 8encina DISOL$ENTE >olu'ilidad en frío >olu'ilidad en caliente K de REV.JUNIO 2007 ;ormaci!n F-CV3-3B-2 cristales despu&s de enfriar
*.;.*.i se forma una sola fase son miscibles, >i ha" la formaci!n de dos fases son inmiscibles. Agua $tanol /2F $tanol 1F 8utanol 8encina DISOL$ENTE A4$COA A4$HC$ *.-.< CUESTIONARIO A0u&t'0o (o& e! &ore ). De acuerdo con las prue'as de solu'ilidad, 7BH$B B., ;I>O B., 4IBCH D., Hdentificaci!n >istemática de 4ompuestos Orgánicos@ $d. :imusa )11). *. EA>CO D., JE7>O 4., Determinaci!n de $structura Orgánicas, $dit. Bevert& >. A. )1/.+. 8B$K>C$B, B.Q., 4.A. LAD$MO4N " K.$. Mc. $K$, 4urso Eráctico de Química Orgánica, F ed., $dit. A:7OM8BA, 8arcelona *22)
ENSAYOS DE SOLUBILIDAD Y MISCIBILIDAD EN COMPUESTOS ORGÁNICOS NOMBRE Y APELLIDO: MESA N° …… RESULTADOS: PRUEBA DE SOLUBILIDAD CON CLORURO DE SODIO: DISOL!ENTE @%"a ?ol"bili(a( e r#o ?ol"bili(a( e caliete For$aci (e cri&tale& (e&p"*& (e eriar CON ÁCIDO BENZOICO: DISOL!ENTE @%"a ?ol"bili(a( e r#o ?ol"bili(a( e caliete For$aci (e cri&tale& (e&p"*& (e eriar
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B"taol
Becia
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PRUEBA DE MISCIBILIDAD
DISOL!ENTE @CE+ON@ @CEI+E CONCLUSIN:
@%"a
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PRÁCTICA No. ETRACCI!N POR SOLVENTES: ETRACCI!N SIMPLE Y M"LTIPLE
/!!$ Marco te6rico ?e e>trae "a &"&tacia (e " &i&te$a (e &"&tacia&/ para p"riicarla/ K F-CV3-3B-2 REV.JUNIO 2007 -
$e(iate el e$pleo (e " (i&olete i$i&cible co el &olete ,"e cotiee el $aterial ori%ial. - 'a e>tracci &e ba&a e el : o coeiciete& (e (i&trib"ci (e "a &"&tacia ,"#$ica e " &i&te$a (e 2 &olete& i$i&cible&. - 'o& (i&olete& $á& co$=$ete e$plea(o& &o6 a%"a/ $etaol/ etaol/ cloroor$o/ acetato (e etilo/ acetoa/ beceo/ *ter et#lico/ *ter (e petrleo/ -e>ao/ etc. N"$ero&o& pro("cto& co$o6 ita$ia&/ laoioi(e&/ alcaloi(e&/ e&teroi(e&/ terpeoi(e&/ %ra&a&/ or$oa&/ colorate&/ etc./ &o e>tra#(o& (e e&ta $aera. - 'a e>tracci p"e(e &er6 (i&coti"a co e$b"(o (e &eparaci o coti"a por &o>let
- El al"$o reali5a la e>tracci &i$ple ) $=ltiple (el áci(o be5oico co lo& e,"ipo& &"$ii&tra(o& por la cáte(ra/ po&terior$ete proce(e a &" i(etiicaci.