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UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DEINGENIERA
ESCUELA DE INGENIERA QUMICA DEPARTAMENTO DE QUMICA
TECNOLGICA
CTEDRA DE QUMICA ORGANICA II
IDENTIFICACIN DE COMPUESTOS ORGNICOS POR MEDIO DE SUS
PROPIEDADES
FSICAS Y QUMICAS
Prof.(a). Vanessa Altomare
Valencia, Abril de 2009.
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Identificacin de Compuestos Orgnicos
Prof. Vanessa Altomare 2
PROPIEDADES FSICAS DE LOS COMPUESTOS ORGNICOS
PUNTO DE EBULLICIN
Es la temperatura a la cual la presin de un lquido es igual a la
presin externa. En este punto
se forman burbuja en le seno del lquido. Cuando se forma una
burbuja el lquido que
originalmente ocupaba ese espacio es impulsado hacia los lados y
obliga a aumentar el nivel del
lquido en el recipiente.
PUNTO DE FUSIN
Es la temperatura a la cual las dos fases slida y lquida
coexisten en equilibrio.
LOS ALCANOS
PUNTO DE EBULLICIN
Los puntos de ebullicin aumentan gradualmente al incrementarse
el nmero de tomos de
carbono y el peso molecular del alcano. Las molculas mayores
tienen reas superficiales ms
grandes, lo que ocasiona mayores atracciones intermoleculares de
Van Der Waals. Una molcula
ms grande, con mayor rea superficial y mayor atraccin
intermolecular tiene un punto de
ebullicin ms elevado.
PUNTO DE FUSIN
El punto de fusin de los alcanos tambin aumenta al aumentar el
peso molecular. Un
alcano ramificado se funde a mayor temperatura que un alcano
menos ramificado. Los puntos de
ebullicin disminuye y el de fusin aumenta a medida que la forma
de la molcula se hacen ms
ramificada y compacta.
SOLUBILIDAD
Los alcanos son no polares o dbilmente polares, se dicen que los
alcanos son hidrofbicos
(odian el agua). Porque no se disuelven en ella. Su naturaleza
hidrofbica hacen de ellos buenos
lubricantes y preservativos para metales.
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Identificacin de Compuestos Orgnicos
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LOS ALQUENOS
La mayor parte de las propiedades fsicas de los alquenos son
semejantes a las de los
alcanos correspondientes como ocurre en los alcanos, los
alquenos ms ramificados son voltiles
y tienen punto de ebullicin ms bajo.
LOS ALQUINOS
Estos son semejantes a los alcanos y a los alquenos
correspondientes. Los alquinos son
hidrocarburos relativamente no polares, prcticamente insoluble
en agua. Son muy solubles en la
mayor parte de los compuestos orgnicos, incluyendo la acetona,
ter, cloruro de metilo,
cloroformo y algunos alcoholes. El punto de ebullicin son casi
los mismos que los alcanos y los
alquenos.
En las siguientes se consultaran las propiedades para algunos
grupos funcionales
CIDOS CARBOXILICOS
Los cidos carboxlicos hierve a temperatura muy superiores que
los alcoholes, cetonas o
aldehdos de peso moleculares semejantes. La presencia de los
dobles enlaces, en cadenas largas
impide la formacin de cadenas cristalinas estables, lo que
ocasiona un punto de fusin ms bajo.
Los puntos de fusin de los cidos carboxlicos cuando tiene dos
grupos carboxilo debido
a la fuerza de los puentes de hidrogeno.
AMINAS
Como estos cidos forman puentes de hidrogeno son muy solubles en
alcoholes. Adems, los
alcoholes no son tan polares como el agua, de modo que los cidos
de cadenas larga son ms
solubles en ellos que en agua. La mayora de los cidos son
bastantes solubles en solventes no
polares, porque el cido contnua existiendo en forma de dimricos
en el solvente no polar.
Como el amoniaco, las aminas son compuestos polares y pueden
formar puentes de
hidrgeno intermoleculares, salvo las terciarias. Las aminas
tienen puntos de ebullicin ms altos
que los compuestos no polares de igual peso molecular, pero
inferiores a los de alcoholes o
cidos carboxlicos.
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Los tres tipos de aminas pueden formar enlaces de hidrgeno con
el agua. Como
resultados, las aminas menores son bastantes solubles en agua y
tienen solubilidad lmite al tomar
unos seis tomos de carbono. Son solubles en disolventes menos
polares, como ter, alcohol,
benceno, etc. Las metil y etilaminas huelen muy semejante al
amoniaco. Las alquilaminas
superiores tienen olor a pescado en descomposicin.
Las aminas aromticas suelen ser muy txicas, ya que son
absorbidas por la piel, con
resultados a menudo fatales.
Las aminas aromticas se oxidan fcilmente al aire y con
frecuencia se las encuentra
coloreadas por productos de oxidacin, aunque son incoloras
cuando estn puras.
ALCOHOLES
Las propiedades fsicas de un alcohol se comprenden mejor si se
reconoce el hecho
simple: estructuralmente, el alcohol es un compuesto de un
alcano y agua. Contiene un grupo
lipfilo, del tipo de un alcano, y un grupo hidroxilo que es
hidrfilo, similar al agua. De estas dos
unidades estructurales, el grupo OH da a los alcoholes sus
propiedades fsicas caractersticas, y
el alquilo es el que las modifica, dependiendo de su tamao y
forma.
El grupo OH es muy polar y, lo que es ms importante, es capaz de
establecer puentes de
hidrgeno: con sus molculas compaeras, con otras molculas neutras
y con aniones. Entre los
hidrocarburos, los factores que determinan puntos de ebullicin
suelen ser principalmente el peso
molecular y la forma, lo que es de esperar de molculas que se
mantienen unidas esencialmente
por fuerzas de Van der Waals. Los alcoholes tambin muestran un
aumento del punto de
ebullicin al aumentar el nmero de tomos de carbono y una
disminucin del mismo con la
ramificacin. Sin embargo, lo notable es el punto de ebullicin
tan elevado de los alcoholes, que
son mucho ms altos que los de hidrocarburos del mismo peso
molecular e, incluso, ms altos
que los de muchos otros compuestos de polaridad
considerable.
La explicacin del porqu est en que los alcoholes, como el agua,
son lquidos asociados:
sus puntos de ebullicin anormalmente elevados se deben a la
mayor energa necesaria para
romper los puentes de hidrgeno que mantienen unidas las
molculas. A pesar de que los teres y
aldehdos contienen oxgeno, slo tienen hidrgeno enlazado con
carbono, por lo que no son
suficientemente positivos como para enlazarse apreciablemente
con el oxgeno.
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El comportamiento de los alcoholes como solutos tambin refleja
la tendencia a formar
puentes de hidrgeno. En marcado contraste con los hidrocarburos,
los alcoholes inferiores son
miscibles con agua. Puesto que las molculas de los alcoholes se
mantienen unidas por el mismo
tipo de fuerzas intermoleculares que las de agua, puede haber
mezclas de las dos clases de
molculas. La energa necesaria para romper un puente de hidrgeno
entre dos molculas de agua
o dos de alcohol, es proporcionada por la formacin de un puente
de hidrgeno entre una
molcula de agua y otra de alcohol.
Sin embargo, esto es cierto slo para los alcoholes inferiores,
en los que el grupo
hidrfilo-OH constituye una parte considerable de la molcula. A
medida que el grupo lipfilo
aumenta el tamao, disminuye la solubilidad en agua. Para fines
prcticos, se considera que el
lmite entre solubilidad e insolubilidad en agua se encuentra
entre los cuatro y cinco tomos de
carbono para alcoholes primarios normales.
Los alcoholes polihidroxilados proporcionan ms de un lugar por
molcula para formar
puentes de hidrgeno, lo que se refeleja en sus propiedades. El
diol ms sencillo, el 1,2-etanodiol
(etilenglicol), hierve a 197C. Los glicoles inferiores son
miscibles con agua, y los que tienen
hasta siete tomos de carbono presentan una solubilidad
apreciable en ella. (El etilenglicol debe
su uso como anticongelante por ejemplo, Prestone a su elevado
punto de ebullicin, su bajo punto
de congelacin y su alta solubilidad en agua.).
Por medio de sus grupos alquilo lipfilos, los alcoholes pueden
disolver compuestos no
ionicos, como sustratos orgnicos. A travs de sus grupos -OH
pueden disolver compuestos
inicos, comoo reactivos inorgnicos. Como disolventes prticos
solvatan fuertemente a los
aniones, especialmente por medio de puentes de hidrgeno;
solvatan a los cationes a travs de los
pares electrnicos no compartidos del oxgeno. Su oxgeno es bsico
y nucleoflico. En la
eliminacin del tipo E1, los alcoholes actan como base y como
disolvente. En la sustitucin
nucleoflica, los alcoholes pueden actuar como nuclefilo en las
reacciones SN2 y prestar
asistencia nucleoflica para la formacin de intermediarios
catinicos.
ALDEHDOS Y CETONAS
El grupo carbonlico polarizado convierte a aldehdos y cetonas en
sustancias polares, por
lo que tiene puntos de ebullicin ms elevados que los compuestos
no polares de peso molecular
comparable. Por s mismas, no son capaces de unirse
intermolecularmente por puentes de
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hidrgeno, debido a que slo poseen hidrgeno unido a carbono. Como
consecuencia de lo
anterior, sus puntos de ebullicin son inferiores a los de
alcoholes y cidos carboxlicos
comparables. As, por ejemplo, comparemos el n-butiraldehdo (p.e.
76C) y la etil metil cetona
(p.e. 80C) con el n-pentano (p.e. 36C) y el ter etlico (p.e.
35C) pr un lado, y con alcohol n-
butlico (p.e. 118C) y cido propinico (p.e. 141C), por el
otro.
Los aldehdos y las cetonas inferiores son solubles en agua,
probablemente por los
puentes de hidrgeno que pueden establecerse entre las molculas
de disolvente y las de soluto.
La solubilidad lmite se alcanza alrededor de unos cinco
carbonos. Los aldehdos y cetonas son
solubles en los disolventes orgnicos usuales.
El formaldehdo es un gas (p.e. 21C), por este motivo se utiliza
como solucin acuosa
(Formalina), en forma de uno de sus polmeros slidos:
paraformaldehdo, (CH2O)m, o trioxano,
(CH2O)3. Cuando se necesita formaldehdo seco (por ejemplo, para
una reaccin de un reactivo
de Grignard), se obtiene calentado paraformaldehdo o
trioxano.
A menudo se genera acetaldehdo (p.e. 20C) a partir de su trmero
de punto de ebullicin
ms elevado calentndolo con cido.
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PRUEBAS QUMICAS PARA IDENTIFICAR
COMPUESTOS ORGNICOS
PRUEBAS PARA LA IDENTIFICACIN DE OLEFINAS
Entre las pruebas que se emplean a nivel de laboratorio para la
identificacin de olefinas o
para verificar la presencia o no de insaturaciones en un
determinado compuesto se pueden
mencionar las siguientes:
TEST O PRUEBA EN TETRACLORURO DE CARBONO.
Tanto alquenos como alquinos adicionan bromo a temperatura
ambiente y en ausencia de
luz. Los alcanos, haluros de alquilo y alcoholes no reaccionan
con bromo a menos que la muestra
reaccionante se caliente o se exponga a una radiacin fuerte. As,
la rpida decoloracin del
bromo en tetracloruro de carbono a temperatura ambiente y en
ausencia de radiacin luminosa
fuerte indica la presencia de un doble enlace
carbono-carbono.
PERMANGANATO DE POTASIO (TEST DE BAEYER).
Los alquenos y los alquinos se oxidan al ser tratados con
soluciones diluidas fras de
permanganato de potasio.
Si el alqueno o el alquino est presente en exceso, el color
violeta intenso de la solucin
CCl4 R-CH=CHR + Br2 R-CHBrCHBr-R
Incoloro pardo incoloro
_ 25C _ C=C + MnO4 C C + MnO2 prpura OH OH caf
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del permanganato desaparece y se sustituye por el color caf del
dixido de manganeso que se
precipita.
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NH-NH2 NO2 + > C=O > C=NNH NO2 + H2O NO2 NO2
PRUEBAS PARA IDENTIFICAR GRUPOS CARBONILOS
Test General Aldehdos y Cetonas:
2 4 dinitro fenil hidracina:
Es utilizada frecuentemente para identificar los aldehdos y
cetonas que tienen en comn
el grupo carbonilo en su estructura para realizar esta prueba se
procede de la siguiente manera:
1. Disolver 1 o 2 gotas del compuesto que se va a investigare en
2 ml de etanol al 95%.
2. Se aade 3g de 2,4-dinitrofenilhidrazina a 15 ml de cido
sulfrico concentrado se
aaden 20ml de agua y 70ml de etanol se mezcla y se filtra.
3. Aadir la solucin 1 a 3ml de la solucin 2.
4. Agitar vigorosamente, observar si forma precipitado si no
forma esperar 15 minutos.
La mayora de los aldehdos y cetonas producen dinitro fenil
hidrazona que son
slidos insolubles. Al principio el precipitado puede ser
aceitoso y al reposar volverse cristalino.
Sin embargo algunas cetonas dan dinitrofenilhidrazona que son
aceites.
Una dificultad de esta prueba la causas ciertos derivados del
alcohol etlico que puedan
ser oxidados por el reactivo hasta aldehdo o cetonas lo que dar
un resultado positivo sin serlo.
Un ejemplo de estos casos se da en 2,4 dinitrofenilhidrazona de
los correspondientes compuestos
carbonilicos derivados del alcohol cinamlico de
fenil-4-buten-3-ol-2 y de las vitaminas A.
Tambin se ha encontrado que el benzohidrol se convierte, con un
bajo rendimiento en la
dinitrofenilhidrazona de la benzofenona.
El color de una 2 4 dinitro fenil hidrazona puede dar indicacin
acerca de la
estructura de los aldehdos o cetonas de las que se derivan.
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Las dinitro fenil hidrazonas de aldehdos o cetonas en las que el
grupo carbonilo no est
conjugado con un doble enlace carbono carbono o con un anillo
becnico desplaza el mximo
de Absorcin hacia el lado visible y se revela en un espectro
ultra violeta y este desplazamiento
hace que cambie de amarillo a rojo anaranjado.
Ensayo de Tollens o del Espejo de Plata (para aldehdos)
Al mezclar nitrato de plata acuoso con amoniaco acuoso se
obtiene una solucin conocida
como reactivo de Tollens; para obtener esta solucin se procede
de la siguiente manera:
1. En un tubo completamente limpio (pues de otro modo la plata
no se deposita) coloque 2
ml de una solucin de nitrato de plata al 5%.
2. Aada gota a gota una solucin de hidrxido de amonio diluido
(aproximadamente al
2%).
3. Agite constantemente hasta que justamente se disuelva por
completo el xido de plata
precipitado.
4. Aada 1 ml de la sustancia problema al reactivo, caliente a
ebullicin y observe si se
forma un espejo de plata.
Para que este ensayo de resultados confiables deben tomarse en
cuenta las siguientes
observaciones:
9 Para obtener un reactivo sensible es necesario evitar un gran
exceso de hidrxido de amonio ya que el reactivo pierde
sensibilidad.
9 Este reactivo deber prepararse antes de usarse y no debe
conservarse ya que la solucin se descompone rpidamente y deposita
un precipitado poderosamente explosivo.
9 Si no ocurre ninguna reaccin en fro la solucin debe
calentarse.
El reactivo de Tollens contiene el ion diamino plata Ag(NH3)2 +
este ion es un agente que
aunque muy dbil oxidara a los aldehdo a aniones carboxilatos al
suceder esto la plata se
reduce del estado de oxidacin +1 del Ag(NH3)2 + a plata metlica.
Si la velocidad de la
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reaccin es lenta y las paredes del recipiente estn bien limpias
la plata metlica se deposita
se deposita sobre las paredes del tubo de ensayo en forma de un
espejo dando la prueba un
resultado positivo de forma contraria se depositara un
precipitado de color gris o negro.
El reactivo de Tollens produce un resultado negativo con todas
las cetonas excepto con las
-hidrocetonas y deber tomarse en cuenta que las acilonas, la
difenilamina, y otras aminas aromticas dan positiva la prueba de
Tollens.
R-C-H + Ag(NH3)2 + R-C-O + Ag (espejo de plata)
R-C-CHR + Ag(NH3)2 + R-C-CR + Ag
-hidrocetonas
R-C-R + Ag(NH3)2 + No reacciona
Cetona
Reaccin de Nitrato de Plata Etanlica (para identificar
Halogenuros de Alquilo)
Este reactivo es til para identificar compuestos que se saben
que contienen halgenos se
debe proceder de la siguiente manera para realizar el
ensayo:
1. Aadir una gota del compuesto halogenado a 2 ml de una solucin
Etanlica de nitrato
de plata al 2%.
2. Deje reposar durante 5 minutos a temperatura ambiente si no
se observa ninguna
reaccin se debe calentar hasta ebullicin y se debe observar si
forma algn
precipitado.
O
NH3 ac
O
O OH
NH3 O
O
O
NH3
ac
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3. Si hay precipitado debe observarse su color.
4. Aada dos gotas de cido ntrico diluido (5%) debe observarse si
se disuelve el
precipitado (los haluros de plata son insolubles en cido ntrico
diluido y las sales de
plata de los cidos orgnicos son solubles).Ya que los haluros de
alquilo a menudo
contienen como impurezas cantidades pequeas de ismeros, puede
ser aconsejable
recoger y pesar el haluros de plata seco obtenido a partir de
una muestra pesada de la
substancia desconocida. Generalmente se puede llegar a un valor
aproximado del peso
molecular a partir de una consideracin de sus constantes fsicas
y de un examen de
la lista de posibilidades el rendimiento terico calculado del
haluro de plata puede as
compararse con la cantidad obtenida, si las cantidades obtenidas
son un porcentaje
pequeo la prueba la tomaremos como un resultado negativo. Un
haluro de alquilo
que solo da una pequea cantidad de haluro de plata porque
reacciona lentamente
puede diferenciarse del de una mezcla de un haluro inerte con
una cantidad pequea
de impureza reactiva, mediante filtracin del haluro precipitado
inicialmente y
probando luego del filtrado con mas nitrato de plata.
Muchas substancias que contienen halgenos reaccionan con nitrato
de plata dando un
haluro de plata insoluble y la velocidad de esta reaccin es un
ndice del grado de reactividad del
tomo de halgeno, esta informacin es muy valiosa ya que permite
deducir acerca de la
estructura de la molcula.
Los halgenuros ms reactivos son aquellos que son inicos uno de
los ejemplos ms
comunes lo constituyen las sales de aminas de los cidos
halogenados (RNH3) + X . Se
encuentran con menor frecuencia las sales de oxonio y las de
carbonio las cuales contienen
halgenos inicos (R:O:R) + X- y ((CH3)2N )3 C + Cl las soluciones
acuosas de estas sales dan inmediatamente un precipitado de haluro
de plata con solucin acuosa
de nitrato de plata.
La reaccin que se lleva a cabo es la siguiente:
R-X + AgNO3 AgX + RNO3
H
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AgX que es el precipitado de haluro de plata que se forma es
rojo el halgeno es decir X
es Bromo si es de color pardo o Amarillo: el halgeno es Yodo y
si por el contrario es blanco
estamos en presencia de Cloro.
PRUEBAS PARA IDENTIFICAR ALCOHOLES
Los alcoholes estn caracterizados por el grupo funcional -OH. El
nmero de grupos
sujetos al carbono al que est enlazado el OH, sirve para la
posterior clasificacin de los
alcoholes. Al grupo C-OH se le llama grupo carbinol. Los
compuestos que contienen un grupo
hidrocarburo (R) sujeto al carbono del carbinol se le conocen
como alcoholes primarios. Los
compuestos que poseen dos grupos (R) se les conoce como
alcoholes secundarios y a los que
poseen tres grupos R enlazados al carbono del carbinol se les
conoce como alcoholes terciarios.
Para la determinacin experimental de los diferentes tipos de
alcoholes se cuenta con la
prueba o test de Lucas y la reaccin con sodio.
Test de Lucas:
A 1 ml del alcohol, contenido en un tubo de ensayo, adale 10 ml
del reactivo de cido
clorhdrico cloruro de cinc, que estn a temperatura ambiente.
Tape el tubo, agtelo y deje
reposar la mezcla; observe la formacin del cloruro de alquilo,
el cual aparece como una capa
insoluble o emulsin.
Ya que la prueba de Lucas depende de la aparicin del cloruro de
alquilo como una
segunda fase lquida, evidentemente solo es aplicable a los
alcoholes que son solubles en el
reactivo.
La reaccin de alcoholes con cidos halogenhdricos es una reaccin
de sustitucin en la
cual la especie reactiva es el cido conjugado del alcohol. Como
es de esperarse en estas
reacciones, los efectos de la estructura sobre la reactividad
estn ntimamente relacionados. As
los alcoholes primarios no reaccionan apreciablemente a
temperaturas ordinarias con el cido
clorhdrico, aun en presencia de cloruro de cinc; por una parte,
el ion cloruro es un agente
nuclefilo demasiado malo para efectuar una reaccin de
desplazamiento concertado y, por otra
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parte, el ion carbonio primario es demasiado inestable para
servir como intermediario en el
mecanismo del ion carbonio.
Los alcoholes terciarios reaccionan tan rpidamente con el cido
clorhdrico, que el haluro
de alquilo se puede observar despus de unos cuantos minutos a
temperatura ambiente, al
principio como una suspensin lechosa y despus como una capa
aceitosa. La acidez del medio
se aumenta por la adicin del cloruro de cinc anhidro porque es
un cido fuerte de Lewis y la
velocidad de la reaccin aumenta an ms .Esta reaccin no es un
desplazamiento nuclefilo
comparable al experimentado por los alcoholes primarios, sino ms
bien ocurre a travs de un ion
carbonio intermediario.
Los alcoholes secundarios tienen una reactividad intermedia
entre los alcoholes primarios
y terciarios. Aunque no se ven afectados apreciablemente por el
cido clorhdrico solo,
reaccionan bastante rpido en presenciadle cloruro de cinc
anhidro, la apariencia turbia de la
mezcla se observa en unos 5 minutos y en 10 minutos
ordinariamente se puede observar una capa
bien definida.
ALCOHOLES PRIMARIOS
+ 22 ZncLHCLOHRCH no reacciona Los alcoholes primarios no
reaccionan apreciablemente a temperaturas ordinarias con el cido
clorhdrico, aun en presencia de cloruro de cinc.
El ion cloruro es un agente nuclefilo demasiado malo para
efectuar una reaccin de desplazamiento concertado.
El ion carbonio primario es demasiado inestable para servir como
intermediario en el mecanismo del ion carbonio.
ALCOHOLES SECUNDARIOS
OHCHCLRHCLCHOHR ZnCL 222 2 + + Los alcoholes secundarios tienen
una reactividad intermedia entre los alcoholes primarios y
terciarios.
Aunque no se ven afectados apreciablemente por el cido
clorhdrico solo, reaccionan bastante rpido en presencia de cloruro
de cinc anhidro.
R2CHOH + HCl ZnCl2 R2CHCl + H2O
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La apariencia turbia de la mezcla se observa en unos 5 minutos y
en 10 minutos ordinariamente se puede observar una capa bien
definida.
ALCOHOLES TERCIARIOS
OHCCLRHCLCOHR ZnCl 233 2 + + Los alcoholes terciarios reaccionan
tan rpidamente con el cido clorhdrico, que el haluro de alquilo se
puede observar despus de unos cuantos minutos a temperatura
ambiente, al principio
como una suspensin lechosa y despus como una capa aceitosa.
La acidez del medio se aumenta por la adicin del cloruro de cinc
anhidro y la velocidad de la reaccin aumenta an ms.
Esta reaccin no es un desplazamiento nuclefilo comparable al
experimentado por los alcoholes primarios.
Reaccin con Sodio:
Coloque un trozo de sodio al alcohol previamente seco sobre
MgSO4. Observe
desprendimiento de H2. Si es necesario caliente y deje enfriar y
aada un volumen igual de ter
anhidro. El alcoholato de sodio precipita.
Este reactivo es de los ms valiosos para investigar compuestos
neutros que contengan
tomos de hidrgeno que se puedan sustituir con facilidad.
Esta prueba es de mucha en alcoholes de peso molecular
intermedio, es decir, aquellos
que contienen de tres hasta ocho tomos de carbono. Los alcoholes
ms sencillos slo con
dificultad pueden obtenerse en condiciones anhidras. La
presencia de huellas de humedad hace
que la prueba sea positiva.
Los alcoholes de peso molecular elevado reaccionan lentamente
con el sodio y a menudo
el desprendimiento de gas es tan lento que hace que la prueba
sea de poco valor.
2222 HRONaNaROH ++
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PRUEBAS ESPECFICAS PARA IDENTIFICAR GRUPOS NITROGENADOS
Experimento con Hidrxido de Sodio para caracterizar Amidas,
Amidas Substituidas,
Nitritos y Compuestos Nitrados.
a) Amidas, Amidas Substituidas y Nitritos.
RCONH2 + NaOH RCOONa + NH3 RCN + NaOH + H20 RCOONa + NH3
Para comprobar si existe en la muestra problema una amida, amida
substitudas y nitritos
se trata 5 ml de solucin de hidrxido de sodio al 10%, contenido
en un tubo de ensayo, con 0.2 g
de urea. Se agita la mezcla y se observa si se desprende
amonaco. Se repita la prueba con: 1)
benzamida; 2) acetanilida; 3) benzonitrilo; 4)
2,4-dinitroanilina. Despus, se calienta hasta
ebullicin cada una de las mezclas y se observa el olor. Se
prueba la accin de los vapores sobre
el papel tornasol rojo, humedecido.
Se enfra las soluciones anteriores y se acidula cada una de
ellas con cido clorhdrico. Se
observa el resultado.
Una amina insoluble en agua puede separarse por extraccin con
ter. Entonces se puede
destilar el ter y la amina se caracteriza por las pruebas
usuales. Una amina no voltil, soluble en
agua, tambin puede convertirse en un derivado de arilsulfonilo y
separarse del cido orgnico
(que es el otro producto de la hidrlisis) aprovechando el
comportamiento de solubilidad o las
diferencias en volatilidad.
Muchas amidas substituidas se hidrolizan con mayor facilidad
calentndolas a reflujo con
cido sulfrico al 20%.
2RCONHR'+H2S04+2H202RCOOH+ (RH3)2SO4 2RCONR'2+H2S04+2H202RCOOH+
(R2NH2)2SO4
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H2O H2O RCN RCONH2 RCOOH + NH4HSO4
H2SO4 H2SO4
Si el cido es voltil, puede separarse por destilacin o por
filtracin si es insoluble en
agua. La amina puede liberarse por adicin de lcali y
caracterizarse por conversin a su derivado
de arilsulfonilo.
Los nitrilos, particularmente las cianhidrinas, frecuentemente
se hidrolizan con cidos. El
tratamiento con cido sulfrico de 90 a 95% o cido clorhdrico
concentrado, a temperaturas que
van de 10 a 50C, convierte los nitrilos en amidas. Las amidas
pueden hidrolizarse an ms
diluyendo la mezcla con agua y calentando a reflujo, de hora a 2
horas.
Las arilaminas con grupos nitro orto o para con respecto al
grupo amino, se hidrolizan
hasta los correspondientes nitrofenoles y amoniaco o aminas bajo
la accin de lcalis calientes. El
grupo nitroso se asemeja al grupo nitro en su efecto labifzante
sobre los grupos orto o para
respecto a l. Por ejemplo, las p-nitrosodialquilanilinas se
hidrolizan con lcalis hasta las aminas
secundarias y la sal de sodio del p-nitrosofenol (monoxima de la
benzoquinona).
b) Compuestos Nitrados.
A 5 ml de solucin de hidrxido de sodio al 20% se aade 3 ml de
etanol y una gota de
nitrobenceno y se agita vigorosamente. Se compara el color de la
solucin con el producido por
una gota de nitrobenceno y 5 ml de agua ms 3 ml de etanol. Se
repite la prueba con p-nitrofenol
y p-nitroanlina.
La causa exacta del cambio de color de un compuesto nitrado no
ha sido establecida
definitivamente, pero la tautomerizacin anterior a un anillo
quinoide ha sido propuesta como
una explicacin.
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Identificacin de Compuestos Orgnicos
Prof. Vanessa Altomare 18
Se disuelve 0,1g de m-dinitrobenceno en 10 ml de acetona y se
aade de 2 a 3 ml de
solucin de hidrxido de sodio al 10%, con agitacin.
Los compuestos mononitrados no dan color (o un amarillo muy
plido) con estos
reactivos. Si estn presentes dos grupos nitro se desarrolla un
color prpura azuloso; la presencia
de tres grupos nitro produce un color rojo sangre. La presencia
de un grupo amino, amino
substitudo u oxhidrilo en la molcula, inhibe la formacin de los
colores caractersticos rojo y
prpura.
Experimento con Cinc y cloruro de amonio para caracterizar
compuestos nitrados.
Se disuelve 0.5 ml de nitrobenceno en 10 ml de etanol al 50% y
aada 0.5 g de cloruro de
amonio y 0.5 g de cinc en polvo. Se agita y se calienta hasta
ebullicin. Se deja reposar 5
minutos, se filtra y se prueba la accin del filtrado sobre el
reactivo de Tollens.
Esta prueba se basa en la reduccin del compuesto desconocido
hasta una hidrazina, una
hidroxilamina o un aminofenol; todos estos compuestos se oxidan
con el reactivo de Tollens, el
cual se reduce a plata metlica.
C6H5NHOH + 2Ag (NH3)2OHC6H5NO + 2H20 + 2Ag + 4NH3
Esta prueba no puede emplearse si el compuesto original reduce
el reactivo de Tollens.
La reduccin de los compuestos nitrados hasta compuestos azoicos
con hdruro de litio y
aluminio ha sido tambin propuesta como una prueba cualitativa de
la funcin nitro.
Experimento con Cloruro de bencensulfonilo (Mtodo de Hinsberg
para distinguir entre s,
aminas primarias, secundarias y terciarias).
A 0.3 ml de anilina, contenidos en un tubo de- ensayo, se les
aaden 5 ml de solucin de
hidrxido de sodio al 10% y 0.4 ml de cloruro de bencensulfonilo.
Se tapa el tubo de ensayo y se
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agita la mezcla vigorosamente. Se hace una prueba para
asegurarse de que la solucin est
alcalina. Despus que haya reaccionado todo el cloruro de
bencensulfonilo, se enfra la solucin y
se filtra o se decanta para separarla de cualquier residuo (A).
Se observa si el residuo A es un
slido o un lquido y si es ms ligero o ms pesado que la solucin
alcalina. Se prueba en agua y
cido clorhdrico diluido, la solubilidad del residuo (A). Se debe
notar que la solubilidad de A en
cido clorhdrico indica que el compuesto original es una amina
terciaria. Las sales de sodio de
ciertas sulfonamidas de alto peso molecular pueden ser
insolubles en solucin alcalina. Ordi-
nariamente son solubles en agua.
Se acidula el filtrado transparente. Se raspa las paredes del
tubo de ensayo para apresurar
la cristalizacin del producto (B).
Se repite esta prueba usando metilanilina y dimetilanilina en
lugar de anilina. Algunas
aminas secundarias reaccionan lentamente y en ocasiones es
necesario calentar la mezcla en
reaccin.
Cuando se usa el mtodo de Hinsberg para separar mezclas de
aminas, es necesario
recuperar las aminas puras en forma individual. Las
bencensulfonamidas se pueden hidrolizar
como sigue:
Para obtener material suficiente, la separacin antes descrita se
efecta usando 50 veces
ms que las cantidades indicadas.
La sulfonamida se hidroliza calentando a reflujo 10 g de ella
con 100 ml de cido
clorhdrico al 25%. Las sulfonamidas de las aminas primarias
requieren de 24 a 36 horas de
reflujo, mientras que las sulfonamidas de las aminas secundarias
se pueden hidrolizar en 10 a 12
horas. Despus que se ha completado la disolucin, la mezcla se
enfra, se alcaliniza con solucin
de hidrxido de sodio al 20% y se extrae con tres porciones de 50
ml de ter. La solucin etrea
se seca y, despus que se ha eliminado el ter, se destila la
amina. Con determinadas aminas de
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puntos d ebullicin muy bajos o muy altos, a menudo es ms
conveniente recuperarlas como
clorhidratos burbujeando cloruro de hidrgeno gaseoso y seco en
la solucin etrea seca.
Muchas sulfonamidas se hidrolizan slo con gran dificultad; un
procedimiento ms
satisfactorio implica el uso de cido bromhdrico al 48% y fenol.
Esta reaccin no es una simple
hidrlisis sino una degradacin reductora en la que el bromuro de
hidrgeno se oxida hasta
bromo y la sulfonamida se reduce hasta el disulfuro. El propsito
primario del fenol es eliminar el
bromo convirtindose en p-bromofenol.
2ArSO2NR2 + 5HBr + 5C6H5OHArSSAr + 2R2NH + 5BrC6H40H + 4H2O
Los cloruros de arilsulfonilo son especialmente tiles para
caracterizar aminas primarias y
secundarias. El mtodo de Hnsberg para separar aminas se funda en
que las sulfonamidas de las
aminas primarias son solubles en lcali, mientras que las de las
aminas secundarias no lo son. Ya
que las aminas terciarias no dan amidas, el mtodo proporciona un
medio para clasificar y separar
los tres tipos de aminas. Sin embargo, los resultados de la
prueza de Hinsberg no deben usarse
slo para clasificar aminas, tambin es necesario considerar la
solubilidad del compuesto
original. Si el compuesto es anftero, es decir, soluble tanto en
cido como en lcalis, el mtodo
de Hinsberg no puede distinguir entre las tres clases. Por
ejemplo, el cido p-(N-metil-amino)-
benzoico reacciona con cloruro de bencensulfonilo y lcali dando
una solucin de la sal de sodio
del derivado de N-bencensulfonilo.
Experimento con Cloruro de nquel, bisulfuro de carbono e
hidrxido de amonio para
caracterizar Aminas
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Se prepara una solucin acuosa de la amina aadiendo 1 2 gotas a 5
ml de agua. Si es
necesario se pueden aadirse una o dos gotas de cido clorhdrico
concentrado, para disolver la
amina. A 1 ml del reactivo, contenido en un tubo de ensayo, se
le aade de 0.5 a 1 ml de
hidrxido de amonio concentrado, seguido por 0.5 a 1 ml de la
solucin de la amina. Un
precipitado definido indica una amina secundaria. Una turbidez
ligera indica huellas de amina
secundaria, seguramente como impureza. Se ensaya esta prueba
sobre: 1) anilina, 2) N-
metilanilina; 3) trietilamina.
A 0.5 g de cloruro de nquel hexahidratado en 100 ml de agua se
les aade tal cantidad de
bisulfuro de carbono que, despus de agitar la mezcla, quede un
glbulo de bisulfuro de carbono
en el fondo del frasco. Si se guarda en un frasco tapado
hermticamente, el reactivo es estable
durante largos perodos. Cuando se evapora el bisulfuro de
carbono que no se disolvi, debe
aadirse ms.
Esta prueba la dan todas las aminas secundarias, pero no las
aminas primarias. Es muy
sensible y muchas muestras comerciales de aminas terciaria;
producen turbidez debido a la
presencia de pequeas cantidades de amina secundarias. Esto
ocurre en las piridinas, quinoleinas
e isoquinoleinas, substituidas, aisladas de los destilados del
alquitrn de hulla.
Experimento con Cloruro de nquel y 5-nitrosalicilaldehido para
caracterizar Aminas
A 5 ml de agua se le aade 1 2 gotas de la amina que se va a
investigar. Si es necesario
puede aadirse una gota o dos de cido clorhdrico concentrado para
disolver la amina. Se aade
0.5 ml de la solucin de amina resultante a 3 ml del reactivo.
Una amina aliftica primaria
produce inmediatamente un precipitado abundante, mientras que
las aminas aromticas primarias
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ordinariamente requieren 2 3 minutos para dar un precipitado
definido. La aparicin de una
ligera turbidez no es una prueba positiva, indica que pueden
estar presentes huellas de aminas
primarias como impurezas- Ensaye sobre: 3) n-butilamina; 2)
dietilainina; 3) anilina; 4)
dimetilanilina.
A 15 ml de trietanolamina se les aaden 0.5 g de
5-nitro-salicilaldehido (p.f. l24-125"C) y
aproximadamente 25 ml de agua y se disuelve el aldehido.
Entonces se aaden 0.5 g de cloruro
de nquel hexahidratado, disueltos en unos cuantos mililitros de
agua, y el volumen total se ajusta
a 100 ml. Si la trietanolamina contiene etanolamina, puede
necesitarse aadir otros 0.5 g del
aldehido y eliminar el precipitado resultante por filtracin.
Esta prueba es tan sensible que debe tenerse cuidado al
interpretarla. Slo cuando se
forma un precipitado en gran cantidad puede considerar
indicativo de una amina primaria; una
turbidez ligera es meramente seal de impurezas. Debe tenerse
cuidado de usar las cantidades
antes especificadas, ya que la adicin de grandes cantidades de
soluciones de aminas secundarias
tambin darn precipitado. Muchas muestras comerciales de aminas
secundarias y terciarias
contienen huelas de aminas primarias y producen turbidez.
La prueba la dan todas las aminas primarias capaces de formar la
'base de Schiff con el 5-
nitrosalicilaldehido. La hidroxilamina y las hidrazinas que slo
tienen substituyentes en un tomo
de nitrgeno; dan pruebas positivas. Las amidas no dan
precipitado. Esta prueba no se puede
aplicar a los aminocidos.
Experimento con Acido Nitroso para caracterizar Aminas
Diasoacin. Se disuelve 1 ml de anilina en 3 ml de cido
clorhdrico concentrado, diluido
con 5 ml de agua, y se enfria la solucin a 0C en un vaso de
precipitados que contenga hielo
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picado. Se disuelve 1 g de nitrito de sodio en 5 mi de agua y se
aade lentamente la solucin, con
agitacin, a la solucin helada del clorhidrato de anilina. Se
sigue la adicin hasta que la mezcla
d prueba positiva para cido nitroso. Esta prueba se efecta
colocando una gota de la solucin
sobre papel de almidn-yodo; un color azul indica la presencia de
cido nitroso. Se pasa 2 3 rol
de la solucin a otro tubo de ensayo, se calienta moderadamente y
y se observa el
desprendimiento de gas.
Copulacin. Se aade una segunda porcin de la solucin helada de
dazonio unos
2ml a una solucin de 0.1 de B-naftol en 2 ml de solucin de
hidrxido de sodio al 10% y 5 ml
de agua. Se observa la formacin del colorante anaranjado
rojizo.
c) R2NH+HONO R2NN=O+H2O Se disuelve 2 ml de metilanilina en 5 ml
de cido clorhdrico concentrado, se diluye con 5
ml de agua y se enfra en un bao de hielo. Se aade lentamente y
con agitacin 1,5 g de nitrito
de sodio disueltos en 5 ml de agua y se observa el
resultado.
Se aade un cristal de nitrito de sodio a 2 ml de cido sulfrico
concentrado y se agita
hasta que se disuelva. Se aade 0,1 g de fenol y se observa los
cambios de color. Se aade la
Se repite (c) usando dimetilamina. Se observa el color y el
carcter del producto de reaccin
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solucin de 20 ml de agua helada y se observa el color. Se aade
hidrxido de sodio hasta que la
muestra est alcalina y de nuevo se observa el color.
El color azul observado en esta reaccin se debe al
fenolindofenol, formado a partir del p-
nitrosofenol (monoxima de quinona) producido inicialmente en la
reaccin con el exceso de
fenol. Esta reaccin como nitroso de Liebermann y es
caracterstica de los fenoles en los que
hay una posicin orto o para sin subtituir. Puede usarse para
averiguar si hay grupo nitroso
mezclando cantidades iguales del compuesto nitroso y fenol,
aadiendo la mezcla a cido
sulfrico y procediendo como en la prueba anterior.
Reaccin de animas primarias. Tanto las aminas primarias
aromticas como las alifticas,
reaccionan con cido nitroso dando inicialmente el
correspondiente ion diazonio. Como se podra
anticipar, los compuestos alifticos de diazonio son mucho ms
inestables que los compuestos
aromticos y se descomponen rpidamente, aun a 0C. produciendo
nitrgeno gaseoso y el
alcohol, olefina y productos de otros desplazamientos y
reacciones del ion carbonilo R+
representa el ion carbonio formado por transposicin 1, 2.
Por otra parte, las sales aromticas de diazonio generalmente son
estables en solucin a
0C. Cuando se calientan en solucin acuosa pierden nitrgeno dando
el ion arilcarbonio, Ar+.
Este ion reacciona rpidamente con el agua para dar el fenol.
La diazoacin del cido antranilico produce un ion hbrido
(zwit-terion) o un acildiazoato
cclico. Este compuesto es inestable y pierde anhdrido carbnico y
nitrgeno para formar un
intermediario extremadamente reactivo llamado bencino". El
bencino reactivo se combina con
etanol para formar fenetol, con maleato de dietilo para formar
un benzociclobuteno substituido y
con antraceno para formar tripticeno. Los mejores rendimientos
de los productos se obtienen
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Identificacin de Compuestos Orgnicos
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realizando la diazoacin con nitrito de amilo y la reaccin de
desplazamiento, en un disolvente
aprtico tal como cloruro de metileno, tetrahidrofurano o
acetonitrilo. Los intermediarios bencino
tambin se forman por la accin de bases muy fuertes, como el
fenil-lito y la amida potsica,
sobre los haluros de arilo.
Reaccin con aminas secundarias. Tanto las aminas secundarias
aromticas como las
alifticas, reaccionan con el cido nitroso para formar compuestos
N-nitrosos, que son aceites o
slidos amarillos.
Reaccin con aminas terciarias. Como el cido ntrico, el cido
nitroso es un agente
substituyente para ncleos aromticos. Sin embargo, como es
considerablemente menos reactivo
que el agente ntrante, el cido nitroso ataca slo anillos
aromticos que reaccionan fcilmente
por substitucin tales como tos fenoles y aminas terciarias. La
reaccin con una amina terciaria
puede verse acompaada por una desalquilacin de la amina con
formacin del derivado nitroso
de la amina secundaria; la oxidacin subsecuente del grupo
nitroso proporciona una nitroamina.
Las aminas terciarias alifticas no experimentan ninguna reaccin
de transcendencia con el cido
nitroso, pero algunas veces forman nitritos nsolubles (o
clorhidratos cuando se usa cido
clorhdrico para preparar el cido nitroso). Estas sales pueden,
por supuesto, reconocerse por su
reaccin con bases para regenerar la amina.
Aunque el cido nitroso es ms til para caracterizar aminas, otros
grupos funcionales
tambin reaccionan con l. Un grupo metileno adyacente a un grupo
ceto es convertido en una
oximinocetona y los alquilmercaptanos producen compuestos
tionitrosos rojos.
Se obtienen rendimientos muy superiores usando un nitrito de
alquilo y cido clorhdrico
en lugar de nitrito de sodio y cido clorhdrico.
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ESPECTROMETRA DE MASAS.
En muchos casos, es posible identificar compuestos por medios
qumicos. Se puede
encontrar la frmula molecular analizando la composicin elemental
y determinando el peso
molecular. Si el compuesto ya fue caracterizado previamente,
podemos comparar sus propiedades
fsicas (punto de fusin, punto de ebullicin, etc.) con los
valores publicados. Se puede llevar a
cabo ensayos qumicos para indicar los grupos funcionales
presentes y reducir el rango de las
estructuras posibles antes que se empleen las propiedades fsicas
para hacer una identificacin.
Sin embargo, estos procedimientos no son suficientes para
compuestos complejos que
nunca se hayan sintetizado ni caracterizado. Tambin son
imprcticos para compuestos difciles
de obtener, porque se necesita una muestra relativamente grande
para completar el anlisis
elemental y todos los ensayos de grupos funcionales. Se
necesitan muestras diminutas que no
daen la muestra en lo ms mnimo.
Antes de continuar considero de importancia mencionar las
distintas tcnicas existentes
que de una u otra forman complementan a cada una de ellas:
Espectroscopa infrarroja, observa las vibraciones de enlace y
proporciona evidencia de los grupos funcionales presentes.
Espectrometra de masa, bombardea las molculas con electrones y
las rompe. El anlisis de los fragmentos resultantes permite conocer
el peso molecular y posiblemente
la frmula molecular, e indicaciones acerca de las estructuras de
los grupos funcionales.
Espectroscopa de resonancia magntica nuclear, observa los
ambientes qumicos de los tomos de hidrgeno (o de los tomos de
carbono) y proporcionan evidencia de la
estructura de los grupos alquilo e indicaciones de los grupos
funcionales.
Espectroscopa ultravioleta, observa las transiciones electrnicas
y proporciona informacin acerca del enlazamiento electrnico en la
muestra.
La espectrometra de masas proporciona el peso molecular, as como
informacin valiosa
acerca de la frmula molecular, empleando una cantidad muy pequea
de muestra. La
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espectrometra de masa de alta resolucin puede dar una frmula
molecular exacta. El espectro de
masa tambin da informacin estructural que se puede emplear para
confirmar una estructura a la
que se lleg a travs de la resonancia magntica nuclear o de
espectroscopia infrarroja.
La espectrometra de masa difiere fundamentalmente de la
espectroscopa. La
espectroscopa implica la absorcin (o emisin) de luz en un rango
de longitudes de onda. La
espectrometra de masa no hace uso de la luz. En el espectrmetro
de masas, llegan electrones de
alta energa a la muestra, rompiendo las molculas. S e mide las
molculas de los fragmentos, y
se usa esta informacin para reconstruir la molcula. El proceso
es semejante al anlisis de un
vaso, al que se dispara con un rifle y despus se pesan todos los
fragmentos.
Un espectrmetro de masas ioniza las molculas en un alto vaco,
clasifica los iones de
acuerdo a sus masas, y registra la abundancia de los iones de
cada una de las masas. Un espectro
de masas es la grfica que dibuja el espectrmetro, estando
graficadas las masas en el eje de las x
y el nmero relativo de iones en el eje de las y. Se emplean
varios mtodos para ionizar las
muestras, y tambin hay varios mtodos para separar los iones de
acuerdo con sus masas. Slo
describiremos las tcnicas ms comunes, que son la ionizacin por
impacto electrnico, para
formar los iones, y la deflexin magntica para separarlo.
La ionizacin por impacto electrnico, se efecta cuando un electrn
choca con una
molcula neutra, puede ionizarla eliminando otro electrn.
e- + M [M].+ + 2e-
Adems de ionizar una molcula, el impacto de un electrn energtico
la puede romper.
Este proceso de fragmentacin da una mezcla caracterstica de
diferentes iones. El catin radical
que corresponde a la masa de la molcula original se llama in
molecular, y se abrevia M+. Los
iones de menores pesos moleculares se llaman fragmentos.
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Una vez que se ioniza y la fragmentacin ha formado una mezcla de
iones, stos deben
separarse y detectarse.
Las molculas de la muestra se ioniza mediante un haz electrnico
que pasa a travs de una
cmara de vaco. Los iones con carga positiva son atrados por la
placa cargada negativamente,
que tiene una rendija angosta que permite que algunos de los
iones pasen a travs de ella. El haz
de iones entra en un tubo al vaco, con una parte curva colocada
entre los polos de un imn
grande. Cuando pasa una partcula cargada a travs del campo
magntico, sufre una fuerza
transversal y se curva su trayectoria. La trayectoria de un ion
ms pesado se flexiona menos que
la de un ion ligero.
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El radio exacto de curvatura del trayecto de un ion depende de
su relacin carga a masa, que
se simboliza con m/z (o m/e en los libros antiguos). En esta
expresin, m es la masa del ion (en
uma) y z es su carga en unidades de carga electrnica. La gran
mayora de los iones de carga
tiene una carga de +1, de modo que se pueda considerar que sus
trayectorias se curvan en una
cantidad que dependen solo de sus masas.
Al final del tubo al vaco hay otra rendija, seguida de un
detector de iones conectado con un
amplificador. A un campo magntico dado, slo el trayecto de los
iones de una masa determinada
se curvarn exactamente la cantidad correcta para que pase a
travs de la rendija y entre el
detector, el cual produce una seal que es proporcional al nmero
de iones que llega a el.
Variando el campo magntico, el espectrmetro recorre todas las
masas inicas posibles y
produce una grfica del nmero de iones de cada masa.
Por lo general, el espectrmetro de masas produce un espectro en
un papel fotosensible o en
una pantalla de computadora. Se tabula la informacin, y se
imprime el espectro como grfica de
barras o como una tabla de intensidades relativas. En el
espectro de masa impreso, todos los
valores se redondean al entero ms cercano en unidades de masa. A
los picos se les asigna
intensidades expresadas como porcentajes del pico ms intenso,
que se llama pico base. El pico
base no corresponde necesariamente a la masa del ion molecular.
Simplemente es el ms
pronunciado, lo cual facilita que otros espectros expresen como
porcentajes.
El pico del ion molecular se observa en la mayor parte de los
espectros de masas, lo que
significa que al detector llega un nmero mesurable de iones
moleculares M+ sin fragmentarse.
Estos son por lo general las partculas de mayor masa en el
espectro. El valor de m/z para el ion
molecular inmediatamente da el peso molecular del compuesto.
Ya sea que un espectrmetro de masas de alta resolucin est o no
disponible, hay
caractersticas de los picos de iones moleculares que
proporcionan informacin acerca de la
frmula molecular. La mayor parte de los elementos no consisten
en un istopo nico, sino que
contienen istopos ms pesados en cantidades variables. Estos
istopos ms pesados pueden dar
lugar a picos con una masa mayor que el pico principal del ion
molecular M +. Un pico que sea
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una unidad de masa ms pesado se llama pico M+1; si es dos
unidades ms pesado se llama M+2,
y as sucesivamente.
Algunos elementos (en especial S, Cl, Br, I y N) se reconocen
empleando los picos de iones
moleculares. Un compuesto sin azufre, cloro o bromo tienen un
pico M+1 ms pequeo y uno
M+2 aun ms pequeo todava. Si un compuesto contiene azufre, el
pico M+2 es mayor que el
pico M+1: aproximadamente el 4 % del pico M+. Si se encuentra
presente el cloro, el pico M+2
es aproximadamente la tercera parte del pico M+. Si hay bromo,
los iones M+ y M+2 tienen
intensidades aproximadamente iguales; el ion molecular aparece
como un doblete separado por
dos unidades de masa, en donde una masa corresponde 79Br y la
otra 81Br.
El yodo se reconoce por la presencia del in yodonio, I+, a m/z=
127 en el espectro. Esta
pista se combina un intervalo caracterstico en el espectro en la
unidad 127, que corresponde a la
prdida del radical yodo. El nitrgeno (o un nmero impar de tomos
de nitrgeno) se infiere por
un peso molecular non. Los compuestos estables que solo
contienen carbono, hidrgeno y
oxigeno tienen pesos moleculares pares.