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Reacciones de oxidación en aldehídos y cetonas

En presencia de oxidante suaves, y aún al aire libre, los aldehídos se oxidan con facilidad, debido a la existencia del hidrógeno en su grupo funcional

Por oxidación, se transforman en ácidos de igual número de átomos de carbono:



Las cetonas, en cambio, por presentar el grupo carbonilo unido a dos radicales:
son mucho menos oxidables y requieren oxidantes fuertes, como el permanganato de potasio (KMnO4) en medio ácido. Sufren la rotura de la cadena hidrocarbonada, dando lugar a la formación de ácidos de menor número de átomos de carbono



Por facilidad con que tiene lugar la oxidación de los aldehídos, estos resultan compuestos mas reductores que las cetonas y esta propiedad permite distinguirlos.

Para el reconocimiento de los aldehídos se usan oxidantes muy suaves. Los reactivos mas importantes para este propósito son:

a) Reactivo de Tollens
b) Reactivo de Fehling

Reacción de Tollens

El reactivo se prepara por adición de hidróxido de amonio a una solución de nitrato de plata, hasta que el precipitado formado se disuelva. La plata y el hidróxido de amonio forman un complejo [Ag(NH3)2OH, plata diamino], que reacciona con el aldehído. La reacción esquematizada puede representarse:



El agente oxidante es el ion Ag+1. Esta reacción, provocada sobre la superficie de un cristal, permite la formación de una capa de plata metálica que convierte la lámina de cristal de un espejo.

Reacción de Fehling

El reactivo está formado por dos soluciones  llamadas A y B. La primera es una solución de sulfato cúprico; la segunda, de hidróxido de sodio y una sal orgánica llamada tartrato de sodio y potasio (sal de Seignette).

Cuando se mezclan cantidades iguales de ambas soluciones, aparece un color azul intenso por la formación de un complejo entre el ion cúprico y el tartrato. Agregando un aldehído y calentando suavemente, el color azul desaparece y aparece un precipitado rojo de óxido cuproso (Cu2O).

La reacción, en forma simplificada, puede representarse así:



Las cetonas no dan esta reacción.

Los aldehídos pueden reconocerse también por medio de la reacción de Schiff. La fucsina es un colorante rojo que puede ser decolorado por el dióxido de azufre. Si en estas condiciones se la pone en contacto con un aldehídos, reaparece el color rojo-violáceo. Las cetonas no dan esta reacción, por lo que el ensayo permite diferenciar ambos tipos de compuestos.



Experiencia:

Poder reductor de los aldehídos:

a) Reacción de Tollens

Materiales: Tubos de ensayo, vaso de precipitados, pinza de madera, trípode, tela metálica, mechero de Bunsen, pipeta.
Solución de nitrato de plata al 10%. Amoníaco, formol o solución de cualquier aldehído, acetona.

Procedimiento:

  • Colocar en un tubo de ensayo bien limpio 2 o 3 mL de solución de nitrato de plata.
  • Agregar con una pipeta, gota a gota, amoníaco hasta la disolución del precipitado formado. Dividir el reactivo en dos tubos.
  • Agregar a uno de ellos unas gotas de formol o de otro aldehído.
  • Añadir al otro unas gotas de acetona.
  • Calentar ambos tubos a baño María sin agitar.
  • ¿Qué cambios se observan en el tubo que contiene formol?
  • Interpretar los cambios producidos por medio de una ecuación
  • ¿Qué propiedad de los aldehídos se pone de manifiesto?
  • ¿Cómo se interpreta el comportamiento de la acetona?

b) Reacción de Fehling

Materiales: Tubos de ensayo, pinza de madera, mechero de Bunsen. Reactivo de Fehling (A y B), solución de un aldehído (formol) y de acetona.

Procedimiento:

  • Preparar el reactivo de Fehling, colocando en un tubo de ensayo partes iguales de ambas soluciones.
  • Dividir el reactivo preparado (de color azul intenso) en dos tubos.
  • Agregar a uno de ellos unas gotas de formol.
  • Tomar el tubo con una pinza y calentar hasta ebullición, con precaución.
  • Agregar al otro tubo unas gotas de acetona.
  • Calentar como en el caso anterior.
  • ¿Qué cambios se producen en el tubo que contiene formol?
  • ¿Cómo se interpreta la formación del reciprocidad rojo de óxido cuproso?
  • ¿Cómo se justifica el comportamiento de la acetona?

c) Reacción de Schiff

Materiales: Tubos de ensayo.
Reactivo de Schiff (solución de fucsina decolorada con dióxido de azufre), solución de aldehído, acetona.

Procedimiento:

  • Colocar en dos tubos de ensayo 1 o 2 mL de reactivo de Schiff.
  • Agregar a cada uno de ellos, por separado, gotas de formol y acetona.
  • Agitar durante unos minutos.
  • Observar e interpretar los cambios producidos en ambos tubos