LABO DE REACCIÓN DE CANIZZARO

Facultad de Ingeniería QuímicaFacultad de Ingeniería Química UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

REACCION DE CANNIZZAROREACCION DE CANNIZZARO

I.I. OBJETIVOSOBJETIVOS

Aprender la reacción de Canizaro para la obtención de benzoato de sodio y alcohol benzílico.

Obtención de ácido benzoico a partir de benzoato de sodio, mediante la reacción de Cannizzaro.

Conocer las reacciones de identificación de los compuestos mencionados.

II.II. FUNDAMENTO TEÓRICO FUNDAMENTO TEÓRICO

Al exponerse a la acción de álcali concentrado, los aldehídos que carecen de hidrógenos a sufren una autoxidación-reducción para dar una mezcla de un alcohol y una sal de un ácido carboxílico. Este proceso, conocido como reacción de Cannizzaro, se suele realizar dejando a temperatura ambiente al aldehído en hidróxido acuoso o alcohólico concentrado. (En estas condiciones, un aldehído con hidrógeno a daría rápidamente la condensación aldólica)

Una mezcla de dos aldehídos, sometida a la reacción de Cannizzaro, suele dar todos los productos posibles. Sin embargo, si uno de ellos es formaldehido, la reacción genera casi exclusivamente formato de sodio y e alcohol correspondiente al otro aldehído:

Esta reacción se conoce como reacción de Cannizzaro cruzada. Por ejemplo:

La evidencia sobre todo cinética y por experimentación con compuestos marcados isotópicamente, indica que incluso esta reacción aparentemente tan diferente sigue el conocido esquema de los compuestos carbonílicos: adición nucleofílica. Esta comprende dos adiciones sucesivas: la de un ion hidróxido (paso 1) para dar el intermediario I y la adición de un ión hidruro de I a una segunda molécula de aldehído (paso 2).

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La presencia de la carga negativa sobre I ayuda a perder el ion hidruro.

Reacción de Cannizzaro.- Al exponerse a la acción del álcali concentrado, los aldehídos que carecen de hidrógeno sufren una autoxidación – reducción para dar una mezcla de un alcohol y una sal de un ácido carboxílico. Este proceso, conocido como “reacción de Cannizzaro”, se suele realizar dejando a temperatura ambiente al aldehído en hidróxido acuoso o alcohólico concentrado. (En estas condiciones, un aldehído con hidrógeno daría más rápidamente la condensación alcohólica).

2 HCO + NaOHal 50% CH3OH + HCOO- Na+

Formaldehído metanol formiato de sodio Una mezcla de dos aldehídos, sometida a la reacción de Cannizzaro suele dar todos los productos posibles. Sin embargo, si uno de ellos es formaldehído, la reacción genera casi exclusivamente formiato de sodio y el alcohol correspondiente al otro aldehído:

ArCHO + HCHO NaOH (cc) ArCH2OH + HCOO-Na+

Ejemplo: CHO CH2OH

NaOH + HCHO + HCOO-Na+

OHC3 OHC3

(p – metoxibenzaldehído) (alcohol p – metoxibencílico)

La evidencia sobre toda cinética y por experimentación con compuestos marcados isotópicamente, aparentemente tan diferente sigue el conocido esquema de los compuestos carbonílicos: adición nucleofílica. Esta comprende dos adiciones sucesivas: la de un ión hidróxido (paso 1) para dar el intermediario I, y la adición de un ión hidruro de I a una segunda molécula de aldehído (paso 2).

1) H H | |

Ar – C = O + OH- Ar – C – O-

| OH



2)

H H H | | | Ar – C = O + Ar – C – O- Ar – C – O- + Ar – C = O | | H OH +H+ -H+

ArCH2OH ArCOO-ς

La presencia de la carga negativa sobre I ayuda a perder el ión hidruro.

Estanislao Cannizzaro (1826-1910), químico italiano, nacido en Palermo, que realizó una gran aportación a la teoría atómica al clarificar la distinción entre la masa atómica y la masa molecular. Después de participar en la revolución siciliana de 1848, Cannizzaro trabajó en un laboratorio de París (1849-1851). Fue nombrado profesor de química del Instituto de Alessandria en 1851 y de las universidades de Génova en 1855, Pisa en 1861 y Roma en 1871. En Alessandria descubrió la reacción que lleva su nombre: la reacción de Cannizzaro demuestra que los aldehídos tratados con álcali concentrado dan como resultado una mezcla de sus alcoholes y ácidos correspondientes; por ejemplo, un benzaldehído da alcohol bencílico y ácido benzoico.

En 1858 Cannizzaro mostró cómo las masas atómicas desconocidas de elementos en compuestos volátiles se pueden obtener a partir de las masas moleculares conocidas de los compuestos. También señaló que las masas atómicas de los elementos en los compuestos se pueden determinar si se conoce el calor específico aunque no se conozca la densidad del vapor. Su trabajo sobre la teoría atómica se basaba en la ley de Avogadro, que establece que volúmenes iguales de dos gases cualesquiera contienen el mismo número de moléculas cuando soportan idénticas condiciones de temperatura y de presión

III.III. MATERIALES Y EQUIPOSMATERIALES Y EQUIPOS

Tubos de ensayo Gradilla de tubos Vaso de precipitado Mechero Vagueta Piceta Pipeta Pera de bromo Balanza de precisión

IV.IV. REACTIVOS E INSUMOSREACTIVOS E INSUMOS

Benzaldehído Hidróxido de sodio (NaOH) Agua destilada Éter de petróleo Ácido Clorhídrico (HCl)



Bicromato de potasio (K2Cr2O/)

V.V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: Paso 1:

En un vaso precipitado de 250 ml introducimos unas lentejitas de NaOH (0.47 g), agregamos 5 ml de agua destilada y 3 ml de benzoaldehido, se mezcla y se añade 50 ml de agua caliente, se agita hasta disolver todo el NaOH.

AGITAR Y DEJAR EN REPOSO DE 10 A 15 MINUTOS.

REACCIÓN QUÍMICA:

Una vez realizado este proceso, agregar cualquier éter (en nuestro caso éter de petróleo), agitar y la solución que se observará en dos fases se vierte en una pera de bromo. El alcohol formado quedará en la fase etérea, mientras que el benzoato de sodio estará en la fase acuosa.



Aparecen 2 fases en la pera de bromo Separamos la parte inferior Paso 2:

Se forma dos fases una acuosa y otra etérea pasamos a separar los dos componentes sabiendo que uno de ellos es el benzoato de sodio y el otro es el alcohol bencílico, se hace la prueba de identificación de alcohol a los dos para así determinar donde esta el benzoato de sodio.

Al benzoato de sodio lo mezclamos con ácido acético para formar el ácido carboxílico y luego hacemos su respectiva prueba de identificación.

Fase acuosa Fase etérea

Realizar la prueba de identificación para alcoholes con el reactivo de Beckmann, el cual dará positivo (coloración azul verdosa) para el alcohol bencílico formado.

Luego, extraer una alícuota de la fase acuosa, y hacerla reaccionar con ácido acético, se producirá la reacción formando el ácido benzoico, el cual procederemos a identificar mediante una solución de tricloruro férrico.

PRUEBAS DE IDENTIFICACIÓN:

Identificación del alcohol benzílico:

Una vez separados los componentes de la fase superior que estaba en la pera de bromo, añadimos ácido clorhídrico, luego le agregamos dicromato de potasio (K2Cr2O7) se debe tener una solución de color verde azulado, con lo que se comprueba la obtención de alcohol benzílico.

Reacción Química:



CH2OH COOH + K2Cr2O7 + HCl + CrCl3 + KCr + H2O

Identificación del ácido benzoico:

VI.VI. CONCLUSIONES:CONCLUSIONES:

Se demostró mediante la prueba de identificación con bicarbonato de sodio que se obtuvo un acido carboxilico.

EL alcohol benzílico es soluble en éter a diferencia del benzoato de sodio.

Se demostro mediante la prueba de identificación con dicromato y acido clorhídrico que se tenia un alcohol.

Se pudo obtener el ácido benzoico a partir de benzaldehído mediante la reacción de Cannizzaro.

VII.VII. RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Limpiar bien los materiales a usarse en la experiencia, como las pipetas, la pera de bromo, vaso de precipitado, etc.

Se puede utilizar un solvente para separar el alcohol benzílico del benzoato de sodio, en este caso se utilizó el éter de petróleo.

Se recomienda tener cuidado al momento de la separación de las dos fases en la pera de bromo, pues el realizar la prueba de identificación de los compuestos se deberá al reconocimiento de quienes se encuentran en la fase etérea y fase acuosa.

VIII.VIII. BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA

McMURRY John, “Química Orgánica”, Internacional Thomson Editores, S.A. 2001.

MORRISON, R.TH. y BOYD, R.N., “Química Orgánica”, Ed Fondo Educativo Interamericano de España, 1992.

RAKOFF H. Y ROSE N.C., “Química Orgánica Fundamental”. México 1980.

WADE Jr, I.G., “Química Orgánica”, Quinta Edición, Prentice- may Hispanoamericana, S.A., México.

IX.IX. CUESTIONARIOCUESTIONARIO



1. Sugiera un mecanismo de la reacción de Cannizaro en medio básico.

2. Presente la reacción de Cannizaro del formaldehido y de una mezcla de benzaldehído y formaldehido.

El formaldehido experimenta reacción de Cannizzaro, al igual que los aldehídos alifáticos (como el trimetilacetaldehído) que no contienen hidrógenos en α, o derivados aromáticos como el benzaldehído.

Escogiendo convenientemente los reactivos y las condiciones de la reacción, se puede efectuar la reacción de Cannizaro cruzada entre dos aldehídos diferentes siempre que uno de los dos posea hidrógenos alfa. Generalmente uno de los componentes es el formaldehido, ya que oxida fácilmente a ácido que la mayoría de los aldehídos.Cannizzaro cruzada 50% NaOH C6H5CHO + HCHO C6H5CH2OH + HCOO-Na+ Calor Utilizado siempre Formado siempre

3. Indique que es una condensación aldólica.

Las condensaciones son una de las reacciones de los enolatos más importantes de los compuestos carbonilicos. En las condensaciones se combinan dos o más moléculas, como agua o un alcohol. En condiciones básicas, en la condensación aldóica se produce la adición nucleofílica de un ión enolato a otro grupo carbonilo. El producto, una B-hidroxi-cetona o un B-hidroxi-aldehído, se denomina aldol, ya



que contiene un grupo aldehído y el grupo hidroxilo de un alcohol. El aldol se puede deshidratar a un compuesto carbonílico α, b-insaturado.


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