Grado 11

Grado 11Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas


Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos


Los compuestos orgánicos forman la base de la vida en la Tierra y su estudio es esencial para comprender la química. La química orgánica se centra principalmente en la estructura, propiedades y reacciones de los compuestos orgánicos, los cuales contienen carbono en enlaces covalentes. Este documento explica los procesos de purificación y análisis cualitativo, que son habilidades esenciales en la química orgánica.

Purificación de compuestos orgánicos

La síntesis orgánica a menudo produce productos con impurezas, que pueden interferir con sus propiedades o reacciones posteriores. Por lo tanto, la purificación es un paso importante. Los métodos comunes de purificación incluyen:

1. Filtración

La filtración separa sólidos de líquidos o gases usando un medio filtrante. Se utiliza a menudo cuando una reacción produce un precipitado sólido. Un ejemplo de esto sería separar cristales de PbCl 2 de una mezcla líquida.

2. Cristalización

La cristalización ayuda a purificar compuestos sólidos. Consiste en disolver una sustancia sólida en un solvente caliente para formar una solución y enfriarla lentamente para formar cristales puros. Estos cristales pueden luego ser recogidos mediante filtración. Por ejemplo, el ácido benzoico puede purificarse utilizando este método.

3. Destilación

La destilación se utiliza para separar componentes basados en diferentes puntos de ebullición. Por ejemplo, una mezcla de acetona (CH 3 COCH 3) y agua puede ser separada por destilación debido a sus diferentes puntos de ebullición.

 Equipo de Destilación: , , | Condensador | , , Matraz de Ebullición Receptor 

4. Sublimación

La sublimación se usa para sustancias que cambian de sólido a gas sin pasar por el estado líquido. Es útil para purificar sustancias como el yodo (I 2) y el naftaleno.

5. Cromatografía

La cromatografía separa mezclas basándose en diferencias en su velocidad a través de la fase estacionaria. La cromatografía en capa fina (TLC) es un método simple donde los componentes se mueven a diferentes velocidades en una placa de vidrio recubierta.

 Ejemplo de Cromatografía: |-------------| (línea de partida) , | AB | (manchas de diferentes muestras) , |................ (Frente del Solvente) , | A' B' | (espacios separados) 

Análisis cualitativo

El análisis cualitativo identifica los componentes en un compuesto orgánico dado. Los pasos y métodos principales son los siguientes:

1. Elementos traza

Los elementos comunes en los compuestos orgánicos son carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y halógenos. Varios tests ayudan a determinar su presencia:

Detección de carbono y hidrógeno

El carbono y el hidrógeno pueden ser probados calentando el compuesto en presencia de CuO. El carbono se convierte en CO 2, que vuelve lechosa el agua de cal, mientras que el hidrógeno se convierte en H 2 O, que se condensa.

Detección de nitrógeno

El test de Lassaigne implica fundir el compuesto orgánico con sodio. Un test típico implicaría:

 Na + C + N → NaCN (cianuro de sodio) 

El color azul de Prusia indica la presencia de nitrógeno cuando NaCN reacciona con sulfato ferroso y cloruro férrico.

Detección de halógenos

Se utiliza alambre de cobre en el test de Beilstein. Se vuelve verde en la llama debido a la presencia de halógenos como cloro, bromo o yodo.

Detección de azufre

El azufre se detecta usando fusión de sodio y nitroprusiato de sodio, que se vuelve púrpura en presencia de azufre.

2. Identificación de grupos funcionales

Los grupos funcionales definen la clase y propiedades de los compuestos orgánicos. Aquí hay algunos grupos comunes y sus tests:

Grupo funcional: Alcohol

Alcoholes como el alcohol etílico reaccionan con sodio para formar gas hidrógeno, el cual se vuelve quebradizo.

Grupo funcional: Aldehído

El nitrato de plata y amoníaco se utilizan en el test de Tollens. En presencia de aldehído, se forma un espejo de plata dentro del tubo de ensayo.

Grupo funcional: Ácido carboxílico

Estos ácidos reaccionan con bicarbonato de sodio para producir dióxido de carbono.

Conclusión

Comprender la purificación y el análisis cualitativo de compuestos orgánicos es una piedra angular de la química orgánica. La purificación adecuada asegura que los compuestos retengan las propiedades deseadas, mientras que el análisis cualitativo revela la composición de elementos y grupos funcionales, proporcionando una visión de comportamiento químico y reacciones.


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