Preguntas preliminares

1. Mediante qu pruebas cualitativas se pueden diferenciar experimentalmente los alcoholes primarios, secundarios y terciarios?Ensayo del TEST DE LUCAS.Reactivo.El reactivo formado por HCl y ZnCl2se llamareactivo de Lucas. Los alcoholes secundarios y terciarios reaccionan generalmente con el reactivo de Lucas por un mecanismo SN1.Preparacin.Disolver 68 g (0,5 ml) de cloruro de zinc anhidro en 52,5 g de cido clorhdrico concentrado, enfriando para evitar prdidas del cido.Tcnica.Colocar 1 ml del alcohol en un tubo de ensayos y agregar 6 ml de reactivo de Lucas. Tapar y dejar reposar durante 5 minutos.Prueba de Lucas.El reactivo de Lucas reacciona con los alcoholes primarios, secundarios y terciarios con velocidades bastante predecibles, y dichas velocidades se pueden emplear para distinguir entre los tres tipos de alcoholes. Cuando se agrega el reactivo al alcohol, la mezcla forma una fase homognea. La solucin concentrada de cido clorhdrico es muy polar, y el complejo polar alcohol-zinc se disuelve. Una vez que ha reaccionado el alcohol para formar el halogenuro de alquilo, el halogenuro no polar se separa en una segunda fase.Laprueba de Lucasimplica la adicin del reactivo de Lucas a un alcohol desconocido para observar si se separa de la mezcla de reaccin una segunda fase. Los alcoholes terciarios reaccionan casi instantneamente, porque forman carbocationes terciarios relativamente estables. Los alcoholes secundarios tardan ms tiempo, entre 5 y 20 minutos, porque los carbocationes secundarios son menos estables que los terciarios. Los alcoholes primarios reaccionan muy lentamente. Como no pueden formar carbocationes, el alcohol primario activado permanece en solucin hasta que es atacado por el in cloruro. Con un alcohol primario, la reaccin puede tomar desde treinta minutos hasta varios das.

2. Elabore un resumen con las principales reacciones de los alcoholes, clasifquelas de acuerdo a: reacciones de rompimiento de enlace oxgeno-hidrgeno O-H y reacciones de rompimiento del enlace carbono-oxgeno C-OH2.- Reacciones que implican la ruptura del enlace entre el carbono y el grupo OH.1. Deshidratacin de alcoholes.

1. Reacciones con HBr y HCl. Los alcoholes reaccionan con los cidos hidrcidos para dar haluros de alquilo. Esta reaccin esta favorecida (SN1) para los alcoholes terciarios y algunos secundarios. El rendimiento disminuye cuando se pasa a los alcoholes primarios (SN2).

Algunas veces para que el HCl reacciones con alcoholes primarios y algunos secundarios se necesita la presencia de un cido de Lewis como el ZnCl2.

A la mezcla HCl/ZnCl2 se le denomina Reactivo de Lucas y se puede utilizar como un ensayo para determinar qu tipo de alcohol se trata. Los alcoholes 3 reaccionan inmediatamente, los alcoholes 2 tardan 2-5 minutos en reaccionar. Los alcoholes 1 reaccionan muy lentamente y pueden tardar horas.

1. Reacciones con los haluros de fsforo. Los alcoholes reaccionan con los haluros de fsforo para dar haluros de alquilo. Esta reaccin est condicionada por el impedimento estrico y da buenos rendimientos preferentemente con alcoholes 1 y 2.

1. Reaccin de los alcoholes con SOCl2.

3.- Reacciones que implican la ruptura del enlace entre el oxgeno y el hidrgeno del grupo hidroxilo.

1. Reacciones de esterificacin de Fischer.

Esta reaccin tiene el inconveniente de que se trata de un equilibrio pero se puede favorecer la formacin del ster transformando el cido en un cloruro de cido.

1. Reacciones con metales para formar alcxidos.

3. Por qu la solubilidad de los alcoholes disminuye a medida que aumentan el peso molecular?

Solubilidad: Puentes de hidrgeno: La formacin de puentes de hidrgeno permite la asociacin entre las molculas de alcohol. Los puentes de hidrgeno se forman cuando los oxgenos unidos al hidrgeno en los alcoholes forman uniones entre sus molculas y las del agua. Esto explica la solubilidad del metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol y 2 metil-2-propanol.alcohol-alcohol

alcohol-agua

A partir de 4 carbonos en la cadena de un alcohol, su solubilidad disminuye rpidamente en agua, porque el grupo hidroxilo (OH), polar, constituye una parte relativamente pequea en comparacin con la porcin hidrocarburo. A partir del hexanol son solubles solamente en solventes orgnicos.1 propanol

Hexanol

2-metil-2-propanol

Existen alcoholes de cuatro tomos de carbono que son solubles en agua, debido a la disposicin espacial de la molcula. Se trata de molculas simtricas.Existen alcoholes con mltiples molculas de OH (polihidroxilados) que poseen mayor superficie para formar puentes de hidrgeno, lo que permiten que sean bastante solubles en agua.

1,2,3 propanotriol (glicerina)

4. Qu ventajas y desventajas tiene la reaccin de esterificacin de Fisher para la obtencin de steres?La esterificacin de Fisher es un proceso de formacin de steres empleando un cido orgnico y un alcohol, para lo cual se necesita un catalizador cido. Mientras que para la reaccin vale cualquier cido carboxlico, los alcoholes deben ser primarios o secundarios, es decir, no podemos emplear alcoholes terciarios ni fenoles, ya que dan un rendimiento muy bajo. Como reaccin general empleamos la expresin:

Este procedimiento presenta la desventaja de que el equilibrio qumico suele ser desfavorable, lo cual se suele solucionar aadiendo en exceso uno de los reactivos, normalmente el ms econmico, o tambin eliminando agua.

Anlisis y resultadosEnsayo de solubilidadTubo 1Tubo 2Tubo 3Tubo 4Tubo 5Tubo 6

Etanol al 96%msAgua

Etanol al 96%mster de petrleo1-butanolmsAgua

1-butanolmster de petrleo1-pentanolmsAgua

1-pentanolmster de petrleo

SolubleSolubleInsolubleSolubleInsolubleSoluble

Dentro de una molcula, los tomos estn unidos mediante fuerzas intramoleculares (enlaces inicos, metlicos o covalentes, principalmente). Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio qumico. Son estas fuerzas, por tanto, las que determinan las propiedades qumicas de las sustancias.Sin embargo existen otras fuerzas intermoleculares que actan sobre distintas molculas o iones y que hacen que stos se atraigan o se repelan. Estas fuerzas son las que determinan las propiedades fsicas de las sustancias como, por ejemplo, el estado de agregacin, el punto de fusin y de ebullicin, la solubilidad, la tensin superficial, la densidad, etc.Por lo general son fuerzas dbiles pero, al ser muy numerosas, su contribucin es importante.En nuestra prctica nos concentraremos en una propiedad fsica en especial, que es la solubilidad, teniendo en cuenta las ya nombradas fuerzas intermoleculares.La frmula condensada del etanol es: CH3- CH2 - OHPor lo que esta molcula es polar por la conformacin C-O, O-H y presenta Fuerzas de interaccin de London, Dipolo dipolo, Y puente hidrogeno. La que predomina siempre es la ms intensa y es la que dar a la solubilidad en H20 esta sera la fuerza de interaccin de PUENTE HIDROGENO.

La molcula de H2O se encuentra conformada como H-O-HPor lo que la hace presentar la fuerza de interaccin puente hidrogeno.Ahora bien no solo porque presenten las mimas fuerzas de interaccin molecular estos compuestos sern solubles, SINO que TAMBIEN tiene mucho que ver la masa molecular relativa ms bien conocida como MR, con una diferencia de masas entre compuesto y compuesto menos a 60g ser SOLUBLE.

En conclusin el etanol es soluble en agua ya que presenta fuerzas de interaccin de London dipolo dipolo y puente hidrogeno, y la que predomina es puente hidrogeno al igual que en H2O, las diferencias de masas oscilan entre los valores aceptables para que este compuesto sea soluble.Si se observa el etanol tambin es soluble en ter de petrleo, a pesar de que el ter de petrleo no posee interacciones puente de hidrogenoy nicamente presenta interacciones de Van-der-Waals o de London. Ahora bien, el etanol es polar, pero menos que el agua y que el metanol, tiene una funcin oxhidrilo que no tiene el ter de petrleo, pero es de pequeo tamao y posee el resto de la molcula con la caracterstica de un hidrocarburo como el ter de petrleo. La resultante es que el etanol es soluble (miscible) en ter de petrleo, aunque se hace inmiscible si se disminuye suficientemente la temperatura. Al igual que en el etanol, y como se ha explicado anteriormente el 1-butanol y el 1-pentanol, son molculas polares como la del agua, aunque hay que aclarar que la polaridad del 1-butanol y el 1-pentanol tiene que ser mucho menor que la del agua y el metanol, puesto que el diferencial de carga es el mismo pero se reparte en una molcula mucho mayor. Estas molculas tienen una funcin qumica comn que es el oxhidrilo, pero adems el 1-butanol y el 1-pentanol poseen una cadena no polar opuesta al oxgeno y es una molcula bastante ms grande que la del metanol. La conclusin entonces sera que al tener una cadena apolar mucho ms grande, esta es la que le da el carcter mayoritariamente apolar a las molculas de 1-butanol y el 1-pentanol, por lo tanto no son miscibles en agua, aunque se solubilizan en un 8% aproximadamente.

Oxidacin con nitrato de cerio amoniacal Tubo 1Tubo 2Tubo 3

1-butanolmsPermanganato de potasio2-butanolmspermanganato de potasioTerc-butanolmsPermanganato de potasio

Paso a un color rojizo algo turbio con un precipitado oscuro a temperatura ambiente.Despus de 5 minutos aproximadamente regresa a su color inicial, aunque con pequeos rastros de precipitado.Despus del bao mara toma un color anaranjado oscuro con un precipitado caf oscuro.Despus del bao mara toma un color ocre con un precipitado caf oscuro.Despus del bao mara conserv su color inicial sin ningn cambio.

El Butan-1-ol es alcohol primarios, por lo tanto, en adicin de solucin de KMnO4 a los tubos de ensayo que contienen este alcohol, el color morado desaparece inmediatamente; En la oxidacin se pierden hidrgenos y se ganan oxgenos, afecta directamente a los tomos de hidrogeno que estn enlazados al carbono con el grupo OH. Si se hace reaccionar 1-butanol con KMnO4 en solucin alcalina, se forma en primer lugar un aldehdo, en este caso el butanal, mismo que seguidamente se contina oxidando hasta convertirse en el cido carboxlico correspondiente, cido butanoico. La reaccin correspondiente es:

CH3CH2CH2CH2OH + KMnO4 OH CH3CH2CH2C=O CH3CH2CH2C=O H OH (Butanal) (cido propanoico)

Cuando se lleva a cabo la oxidacin de un alcohol secundario se obtiene como producto cetonas, en este caso se observa similarmente un cambio en la coloracin de la muestra. Esta reaccin toma ms tiempo puesto que la falta de Hidrgenos hace que el reordenamiento de los tomos tarde ms tiempo. CH3CH2CHCH3 + KMnO4 H+ CH3CH2C=O OH CH3 (2butanol) (2butanona) Un alcoholterciarionotienehidrgenos enlazados al carbono que a su vez esta enlazado con el grupo OH,demodo quenoesoxidado.(No obstante,unagentecidopuededeshidratarloaunalquenoyoxidarluegoste.)

Reaccin con nitrato de cerio amoniacalTubo 1Tubo 2Tubo 3

1-butanolmsNitrato de cerio amoniacal2-butanolmsNitrato de cerio amoniacalTerc-butanolmsNitrato de cerio amoniacal

Se una transicin suave de dos colores, al pasar de un amarillo intenso al fondo a un rojo intenso a la superficie del tubo de ensayo.Se observa un anillo que indica la formacin de dos fases, pero la solucin es de un mismo color rojo oscuro intenso.Se observa un cambio de color a un rojo claro intenso.

al tener dos sustancia qumicas diferentes como lo son los alcoholes, 1-butanol primario, 2-butanol secundario y Terc-butanol terciario que en s son transparentes, y el nitrato de cerio amoniacal que es de un color amarillo translucido, al mezclarse se da una reaccin llamada reaccin con nitrato de cerio amoniacal, que ocurre a travs de una reaccin entre un alcohol en este caso primario secundario y terciario y la solucin de Nitrato de Cerio y Amonio para formar complejos coloreados, en la cual el alcohol sustituye uno de los iones Nitrato (-NO3) del complejo formado por el in Cerio.

Al realizar este ensayo, la solucin de Nitrato de Cerio y Amonio se le adicionan 5 gotas de alcohol (primario, secundario y terciario), y la coloracin de la solucin del 1-butanol con nitrato de cerio amoniacal cambia suavemente al pasar de un amarillo intenso al fondo a un rojo intenso a la superficie del tubo de ensayo, en el caso del alcohol terciario, es decir el Terc-butanol con nitrato de cerio amoniacal cambia a un color rojo intenso, pero algo claro en comparacin con el rojo del alcohol secundario que es un poco ms oscuro, lo que indica la presencia del grupo hidroxilo.Para este ensayo se deben utilizar alcoholes de hasta 10 tomos de carbono, para que se obtenga una respuesta positiva al reconocimiento del grupo hidroxilo.

Esterificacin1 mL cido actico glacial- transparentes1 mL de alcohol isopentilico5 gotas de cido sulfrico concentrado- amarillo plidoObs. Antes de calentar son transparentes y solubles Despus de calentar tiene un olor fuerte y con dos fases no muy pronunciadas, una vez agregada el agua toma un olor suave, como a chicle pero aun con unas notas fuertes como a removedor de esmalte, ahora se nota mucho ms las dos fases. Al agitarlo se generan burbujas y la fase superior vuelve ms rpido a la normalidad. La fase superior tiene un color ms amarillento y transparente que el de la parte inferior que es ms blanco y opaco

Conclusiones:

1. La solubilidad de los alcoholes disminuye con el aumento del nmero de tomos de carbono, pues el grupo hidroxilo constituye una parte cada vez ms pequea de la molcula y el parecido con el agua disminuye a la par que aumenta la semejanza con el hidrocarburo respectivo. A partir del Hexanol son prcticamente insolubles.

2. La esterificacin es el proceso mediante el cual se sintetiza un Ester

3. Los alcoholes con menos de cinco carbonos son solubles en agua, el grado de solubilidad de los alcoholes depende del nmero de tomos que presente experimentalmente en la mayora de los casos loa alcoholes reaccionan con facilidad.

4. Dependiendo del agente oxidante que se emplee y del tipo de alcohol de partida la oxidacin puede producir cido carboxlico, aldehdos o cetonas.

5. Los alcoholes son los derivados hidroxilados de los hidrocarburos, al sustituirse en estos los tomos de hidrgeno por grupos OH. Segn el nmero de grupos OH en la molcula, unido a cada uno de ellos a distinto tomo de carbono, se tienen alcoholes mono, di, tri, y polivalentes. Los alcoholes monovalentes son los ms importantes y se llaman primarios, secundarios y terciarios, segn el grupo OH se encuentre en un carbono primario, secundario o terciario.

Bibliografahttp://www.salonhogar.net/quimica/nomenclatura_quimica/Propiedades_alcoholes.htmhttp://www.textoscientificos.com/quimica/alcoholeshttp://www.cenunez.com.ar/archivos/51-Comentariossobresolventesysolubilidades.pdf