Aldehídos y Cetonas

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• aldehido

1. Aldehídos: son sustancias en las que, en uno de los extremos de la cadena de carbono, hay un doble enlace entre un átomo de carbono y un átomo de oxígeno. El radical R puede ser una cadena de carbono o un hidrógeno
   1. Propiedades
      1. Físicas
         1. La doble unión del grupo carbonilo son en parte covalentes y en parte iónicas dado que el grupo carbonilo está polarizado debido al fenómeno de resonancia.
         2. Los aldehídos con hidrógeno sobre un carbono sp³ en posición alfa al grupo carbonilo presentan isomería tautomérica (dos isómeros que se diferencian sólo en la posición de un grupo funcional).
         3. El punto de ebullición de los aldehídos es en general, mas alto que el de los hidrocarburos de peso molecular comparable; mientras que sucede lo contrario para el caso de los alcoholes.
         4. Todos son de menor densidad que el agua. Los más chicos presentan cierta solubilidad en agua, pero va disminuyendo a medida que aumenta la cantidad de carbonos.
      2. Químicas
         1. Se comportan como reductor, por oxidación el aldehído de ácidos con igual número de átomos de carbono
         2. La reacción típica de los aldehídos y las cetonas es la adición nucleofílica. una reacción de adición donde en un compuesto químico un enlace π es eliminado mediante la adición de un nucleófilo, creándose dos nuevos enlaces covalentes.
         3. Adición de Hidrógeno: El hidrógeno se adiciona y se forma un alcohol primario.
         4. Adición de Oxígeno: El oxígeno oxida al aldehído hasta transformarlo en ácido.
         5. Reducción del Nitrato de plata (AgNO3) amoniacal (Reactivo de Tollens). La plata en medio amoniacal es reducida por el aldehído. Esto se verifica por la aparición de un precipitado de plata llamado espejo de plata en el fondo del tubo d ensayo. En primer lugar se forma hidróxido de plata. AgNO3 + NH4OH → NH4NO3 + AgOH Posteriormente la plata es reducida hasta formar el espejo de plata.
         6. Sustitución con halógenos: Los aldehídos reaccionan con el cloro dando cloruros de ácidos por sustitución del hidrógeno del grupo carbonilo.
   2. Usos y Aplicaciones
      1. Los aldehídos están ampliamente presentes en la naturaleza. El importante carbohidrato glucosa, es un polihidroxialdehído. La vanillina, saborizante principal de la vainilla es otro ejemplo de aldehído natural. Probablemente desde el punto de vista industrial el mas importante de los aldehídos sea el formaldehído, un gas de olor picante y medianamente tóxico, que se usa en grandes cantidades para la producción de plásticos termoestables como la bakelita. La solución acuosa de formaldehído se conoce como formol o formalina y se usa ampliamente como desinfectante, en la industria textil y como preservador de tejidos a la descomposición.
   3. Obtención
      1. Oxidación de alcoholes: La oxidación de alcoholes primarios produce en una primera etapa, aldehídos.
      2. Reducción de cloruros de acilo: La reducción directa de ácidos carboxílicos a aldehídos no es fácil de realizar, porque los ácidos se reducen con gran dificultad. Por ello, el procedimiento utilizado es convertir primero el ácido en su cloruro (cloruro de acilo) que se reduce fácilmente a aldehído.
2. Cetonas: Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo unido a dos átomos de carbono.
   1. Propiedades
      1. Químicas
         1. Reacciones de hidratación de cetonas Al añadir una molécula de agua H-OH al doble enlace carbono-oxígeno, resulta un diol. Si se produce un diol con los dos grupos –OH unidos al mismo tiempo, se le llama hidrato.
         2. Adición de alcoholes Al adicionar alcoholes (ROH) a las cetonas se producen hemicetales. Como ejemplo de esta formación esta la reacción entre la acetona y el alcohol etílico. No obstante, los hemicetales no son estables, tienen un bajo rendimiento y en su mayoría no pueden aislarse de la solución.
         3. Adición de amoníaco y sus derivados Las cetonas reaccionan con el amoníaco NH3, o con las aminas para formar un grupo de sustancias llamadas iminas o bases de Schiff. Las iminas resultantes son inestables y continúan reaccionando para formar, eventualmente, estructuras más complejas. Reacción general
         4. Halogenación Se da la halogenación cuando una cetona está en presencia de una base fuerte. La reacción de sustitución ocurre en el carbono contiguo al grupo funcional. No obstante, puede reaccionar más de un halógeno, sustituyendo los hidrógenos pertenecientes a la cadena.
      2. Físicas
         1. Estado físico: son líquidas las que tienen hasta 10 carbonos, las más grandes son sólidas.
         2. Olor: Las pequeñas tienen un olor agradable, las medianas un olor fuerte y desagradable, y las más grandes son inodoras.
         3. Solubilidad: son insolubles en agua (a excepción de la propanona) y solubles en éter, cloroformo, y alcohol. Las cetonas de hasta cuatro carbonos pueden formar puentes de hidrógeno, haciéndose polares
         4. Punto de ebullición: es mayor que el de los alcanos de igual peso molecular, pero menor que el de los alcoholes y ácidos carboxílicos en iguales condiciones.
   2. Obtención
      1. Oxidación de alcoholes secundarios Siendo el método más utilizado, los oxidantes que se usan son dicromato de potasio K2Cr2O7, trióxido de cromo CrO3, y permanganato de potasio KMnO4 diluidos en piridina o acetona. Las cetonas, al ser obtenidas mediante esta oxidación, son resistentes a una posterior, por lo que se pueden aislar del oxidante con facilidad.
      2. Ozonólisis de alquenos Se forman las cetonas mediante la ruptura de alquenos con ozono, seguida de una reducción suave. La ozonólisis se puede usar como método de síntesis o como técnica analítica gracias a que los rendimientos son buenos.
      3. Hidratación de alquinos Se le adiciona agua a los alquinos en los carbonos que contienen el triple enlace, mediante catalizadores como mercurio Hg y ácido sulfúrico H2SO4. De esta manera se obtiene como resultado una cetona.
   3. Usos y Aplicaciones
      1. Las cetonas son usadas en varios aspectos de la vida diaria, pero la más común y usada es la ACETONA. Las cetonas se encuentra en una gran variedad de materiales en la que nosotros no nos damos cuenta ni si quiera de que estamos sobre ellas. Algunos ejemplos de los usos de las cetonas son las siguientes: fibras Sintéticas, solventes industriales (Como el Thiner y la ACETONA), aditivos para plásticos (Thiner), fabricación de catalizadores, fabricación de saborizantes y fragancias. , síntesis de medicamentos, síntesis de vitaminas Entre las aplicaciones; aplicación en cosméticos y adhesivos en base de poliuretano.
3. Ambos contienen el grupo funcional carbonilo.
   1. Pruebas de Reconocimiento
      1. Test de Tollens
         1. La prueba de Tollens, que es la que se usa con más frecuencia, comprende el tratamiento de un aldehído con uncomplejo de plata amoniacal, Ag (NH 3 ) 2 en solución básica. Esto oxida al aldehído al acido carboxílicocorrespondiente, ROOOH, que finaliza en una solución como sal de amonio soluble. El Ion plata en el complejo deplata amoniacal se reduce a plata metálica, que se observa como espejo de plata en el tubo de ensayo
      2. Test de Felhing
         1. El reactivo de Felhing esta compuesto por 2 reactivos dfierentes. Felhing 1: Se prepara disolviendo unos 4 gr de sulfato de cobre en 100 ml de agua. Felhing 2: Se disuelven en 100 ml de agua 18 gr de tartrato sódico potásico y 6 gr de hidróxido sódico en lentejas. Los reactivos Felhing 1 y 2 se mezclan en el momento de usarlos al 50% aproximadamente. Al ser un oxidante débil, no reacciona con las cetonas pero sí con los aldehídos. es decir, el aldehído se oxida a ácido y los iones Cu+2 se reducen a Cu+1 (óxido cuproso Cu2O). Se observa en el fondo del tubo de ensayo la formación de un precipitado rojizo correspondiente a la formación del óxido cuproso, que no tendrá lugar en el caso de que el reactivo sea una cetona.