2017
Acidez
-
Basicidad
Definición de Brönsted y Löwry (1923)
Ácido
: sustancia capaz de
ceder protones
Cl- (aq) + H+(aq) H2O
HCl (g)
pH = - log (
)
+ÁCIDO
HCl + H2O H3O+ + Cl
-BASE
NaOH (s) H2O Na+ (aq) + OH- (aq)
-Las dos especies, ácido y base, se
necesitan
en cualquier reacción de
transferencia de protones, puesto que si
un ácido cede un protón ha de haber una
base que lo acepte Por eso las reacciones
de transferencia de protones se conocen
acepte. con el nombre de
reacciones
ácido-base.
• Cuanto más fuerte sea un ácido, más débil será su base conjugada.
• Cuanto más fuerte sea una base, más débil será su ácido conjugado.
• La fortaleza de los ácidos y bases depende del solvente.
Ácidos Carboxílicos
• En general son ácidos débiles: se disocian
parcialmente, alcanzando un estado de equilibrio.
La fortaleza de un ácido está influenciada por dos factores:
La fuerza del enlace que se rompe
Mapa de potencial electrostático del ión acetato
Muestra como la densidad electrónica está distribuida entre los dos átomos de oxígeno.
Acidez de compuestos orgánicos
Compuesto pKa
RCH3 ≈50
R-NH2 ≈35
R-C≡C-H ≈25
R-CH2CO-R’ ≈20
R-OH ≈16
H2O 15,74
ArOH 10
R-CO2H ≈4
Ar-SO3H ≈0,70
2
El ácido benzoico (sustancia A) se puede obtener por síntesis mediante una reacción de oxidación en medio acuoso de hidróxido de sodio.
a. Indique bajo qué forma se encuentra la sustancia A en el medio alcalino acuoso de su síntesis: ¿Como ácido, como base o como sal?
b. Escriba la ecuación que indique la formación de la especie más probable de A luego del tratamiento de su solución alcalina con un ácido fuerte inorgánico. c. Explique cómo recupera la sustancia A del medio
acuoso ácido, donde A es insoluble.
1
Formule los siguientes compuestos y
proponga un orden decreciente de acidez.
Justifique el orden propuesto.
Bases Orgánicas
4
La anilina (sustancia B) se puede obtener mediante una extracción en medio acuoso de ácido clorhídrico. a. Indique bajo qué forma se encuentra la sustancia B
en el medio ácido acuoso: ¿Como ácido, como base o como sal?
b. Escriba la ecuación que indique la formación de la especie B más probable luego del tratamiento de su solución ácida con una base fuerte inorgánica. c. Explique cómo recupera la sustancia B del medio
acuoso básico, donde B es insoluble.
3
Formule los siguientes compuestos y
proponga un orden creciente de basicidad.
Justifique el orden propuesto.
5
En un vaso de precipitados se disolvieron 1,6 g de aspirina en 120 mL de agua. Calcule la cantidad de aspirina extraída con:
a. 60 mL de éter etílico
b. Dos extracciones de 30 mL de éter etílico c/u. c. Tres extracciones de 20 mL c/u.
6
Ud. dispone de una solución clorofórmica que contiene N-metilanilina, ácido p-metoxibenzoico, n -butilamina, acetanilida y α-naftol, contando además con la siguiente información recopilada de distintos manuales de datos:
a. ¿Cómo procede para separar cada uno de los compuestos? Detalle todos los pasos a seguir. b. Escriba todas las ecuaciones involucradas.
c. ¿Qué método utilizaría para purificar cada uno de los compuestos? Justifique brevemente.
EXTRACCIÓN
201723
Extracción
•
Transferencia de una sustancia de una fase a
otra:
–Sólido-líquido
–Líquido- líquido(más frecuente)
•
Se realiza para separar selectivamente un
componente deseado: Aislamiento
Extracción: Fundamento
• Los disolventes orgánicos deben ser: – INERTES
– Poco solubles en agua
– Alta capacidad de solvatación hacia la sustancia que se va a extraer
– Bajo punto de ebullición para facilitar su eliminación posterior
• Coeficiente de reparto o partición:
X (A) X (B)
KD= [X]B / [X]A
[X]B y [X]A: solubilidades de X en B y A
– Depende de la temperatura.
• Siempre es mejor usar varias pequeñas porciones del segundo disolvente que usar una única extracción con una gran cantidad.
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Extracción: Clasificación
• En base al mecanismo:
– Partición
– Ácido-Base
• En base a la técnica
– Discontinua
Extracción discontinua/partición
Filtración y eliminación del disolvente Secado de la fase orgánica
Separación de las fases Agitación de la mezcla Adición de las fases Preparación del material
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Extracción discontinua/partición
• Algunas consideraciones: – Elección del solvente
• Según la solubilidad del compuesto a extraer
• Volatilidad
• Inflamabilidad
• Tratar de desarmarla (rotanto la ampolla, con varilla de vidrio)
• Salting out: Aumento de la fuerza iónica de la fase acuosa para disminuir la solubilidad del soluto orgánico
• Drenar gota a gota
• Centrifugar
Extracción ácido- base
•
Se basa en las características ácidas o básicas
de los compuestos que se desean separar
•
Vemos algo sobre acidez y basicidad y luego
volvemos a la extracción.
31
Extracción ácido-base
• Tenemos una mezcla de un ácido carboxílico, un fenol y un alcohol disuelta en diclorometano. ¿Cómo podría aislarse cada uno por
extracción ácido- base?
1) ¿Qué pasa si los componentes reaccionan con una base?
2) La reacción afectará su solubilidad?
3) ¿Cuál de los componentes es más ácido?
Extracción ácido-base
1) Se agrega una cierta cantidad de disolución acuosa saturada H2CO3
¿Cuál de los compuestos reacciona? ¿En qué fase quedará?
33 Ácido carboxílico separado
¿Cómo puede proceder para recuperar el ácido carboxílico de la fase acuosa? ¿Qué quedó en la fase orgánica?
Extracción ácido-base
2) Se agrega NaOH (ac)
¿Cuál compuesto será el siguiente en reaccionar cuando agitemos?
¿Qué quedó en la fase orgánica?
Extracción ácido-base
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Y si tuviera una anilina y una amina alifática en la mezcla, ¿cómo procedo?
Extracción ácido-base
• Usted dispone de una solución clorofórmica que contiene:
– ¿Cómo procede para separar cada uno de los compuestos?
– Escriba todas las ecuaciones involucradas.
– ¿Qué método utilizaría para purificar cada compuesto?
Compuesto
N-metilamina ácido p-metoxibenzoico
n-butilamina acetanilida
