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Tarea 16-Trabajo Final- Sales de diazonio

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UNIVERSIDAD DE SONORA
DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS
Trabajo final
Sales de diazonio síntesis de anaranjado de metilo
MATERIA:
Química Orgánica III
PROFESORA:
Maria Rosa Estela Lerma Maldonado
INTEGRANTES:
Valdez Ortiz Jaime Omar
Hermosillo, Sonora
8 de mayo de 2023
RESUMEN
En este artículo vamos a revisar las sales de diazonio, tenemos el objetivo de
entender las síntesis de compuestos como el benceno sustituido utilizando la
sustitución electrofílica de aromáticos por medio de la síntesis de naranja de metilo
(ácido 4-(dimetilamino)fenil)ano)benzenosulfonico) o heliano.
En este artículo vamos a ver procesos como preparación de soluciones, agitación,
medición de pH, y filtración.
En nuestro proceso vamos a preparar soluciones de ácido sulfanílico, dimetilanilina
y ácido clorhídrico para posteriormente mezclar con otra solución de nitrito de sodio
y agua en lo que posteriormente mezclaremos para añadir sosa cáustica para
formar una cantidad de cristales que finalmente serán filtrados hasta conseguir
nuestra sal de diazonio (anaranjado de metilo).
INTRODUCCIÓN
Las sales de diazonio son un grupo de compuestos orgánicos cuya estructura
general es R−N2+X−, donde R puede ser cualquier residuo orgánico, un alquilo o un
arilo, y X− habitualmente un anión haluro. Por otro lado el naranja de metilo es un
colorante azoderivado, y un indicador de pH con cambio de color de rojo a
naranja-amarillo entre pH 3,1 y 4,4. Por último este proceso se conoce como
"copulación" y se utiliza en la preparación de colorantes azoicos.
Antecedentes bibliográficos
Las sales de diazonio son importantes intermedios en síntesis orgánica y
encuentran amplio uso en la preparación de una clase de compuestos conocida con
el nombre de colorantes azoicos (ver Sec. 16-15). Las sales de diazonio aromáticas,
Ar-N,. con una notable excepción, no se aíslan debido a que detonan violentamente
en estado seco.
En general las sales de diazonio son compuestos solubles en agua que se
descomponen violentamente cuando están secas. El fluorborato, ArN+BF. es
excepcional en cuanto es insoluble en agua y generalmente puede aislarse sin
peligro. La sal de diazonio, tal como el cloruro, se prepara de la manera usual
tratando la amina en disolución en ácido clorhídrico con una disolución fría de nitrito
sódico. El fluorborato se obtiene en forma de precipitado por adición de fluorborato
sódico. Entonces puede aislarse, purificarse por recristalización hasta punto de
descomposición constante, secarse, y descomponerse térmicamente. El nitrógeno y
el trifluoruro de boro se escapan en forma de gases, y el último puede volver al ciclo.
Griffin, R. W. (1981). Química orgánica moderna. Reverte.
MATERIALES
1 pizeta
1 cuba
1 embudo Buchner
1 matraz Kitazato
2 vasos de precipitados de 100 mL
1 termómetro
1 pipeta serológica
MÉTODOS
Lo primero que hicimos fue colocar en un vaso nuestra primera solución, la cual
contenía 1 g de ácido sulfanílico, 0.65 mL de dimetilanilina, 0.5 mL de HCl
concentrado y 5 mL de agua, todo esto mientras nuestro vaso de precipitados
estaba en una cuba con hielos para poder llevar a cabo correctamente la práctica, lo
dejamos que llegará a una temperatura de 0-5 ºC.
En otro vaso de precipitado realizamos la segunda solución, la cual contenía 0.35 g
de nitrito de sodio y 3 mL de agua destilada, igualmente todo esto bajo un baño en
hielo. Agregamos gota a gota la segunda solución a la primera mientras esta estaba
en agitación y baño de hielo, después de que agregamos toda la solución 2 a la 1,
agitamos nuestra nueva solución hasta que llegó a temperatura ambiente.
Después agregamos gota a gota una disolución de sosa al 100% hasta que
conseguimos un pH igual a 10, las cuales en total fueron 77 gotas de dicha
disolución. Calentamos la mezcla con agitación constante hasta que llegó a
ebullición y pasamos a enfriar en hielo con sal para que este paso sea más rápido,
una vez que la mezcla ya no estaba caliente la pasamos a filtrar y lavamos con
agua. Para finalizar la dejamos secando para poder observar los cristales obtenidos
y pesarlos.
REACTIVOS
1.- Acido sulfanilico
2.- Dimetilanilina
3.- Ácido clorhídrico
4.- Agua
5.- Nitrito de sodio
6.- Agua destilada
7.- Sosa cáustica
DIAGRAMA DE FLUJO
RESULTADOS
Contenido del matraz
Observaciones
1 g de ácido sulfanílico, 0.65 mL de
dimetilanilina, 0.5 mL HCl concentrado,
8 mL H2O, 0.35 g de nitrito de sodio, 77
gotas de NaOH 10%
Nuestra primera solución se mostro de
color amarillo, al agregar la segunda
solución a esta, se fue tornando a color
rojo intenso. Con la agitación se puso
color rojo vino. Despues de agregar
gota a gota el NaOH, se torno de color
anaranjado. Filtramos y mandamos a
secar nuestros residuos que se ve
como un polvo anaranjado. Después de
secar no pudimos obtener los cristales
como tal debido a que se lavó más de
una vez al momento de filtrar.
Peso del producto: 0.729
DISCUSIÓN
La práctica fue realizada correctamente y estamos seguros que obtuvimos un buen
resultado, todo esto a pesar de un pequeño inconveniente que fue que al momento
de filtrar se lavó el producto sobrante más de una vez lo que nos dejó un residuo un
poco extraño, pero al momento de dejarlo a secar y esperar obtuvimos lo esperado.
RECOMENDACIONES
En mi caso para la medición de reactivos, propondría el uso de probetas para los
reactivos menores a un ml, el uso de potenciómetros para la medición de pH
CONCLUSIÓN
Se dio por confirmado que el resultado de esta práctica fue el esperado, se cumplio
con el objetivo principal de la práctica, a pesar de que el producto fue por momentos
lavado y filtrado varias veces (se suponía que el producto se lavaria una sola vez
pero por un error personal se lavó más de lo esperado) obtuvimos el precipitado
color anaranjado característico del anaranjado de metilo.
BIBLIOGRAFÍAS
Daub, G. W., & Seese, W. S. (1996). Química. Pearson Educación.
Preparación
del
anaranjado
de
metilo
|
Química
Orgánica.
https://www.quimicaorganica.net/preparacion-anaranjado-de-metilo.html
(s.
f.).
Griffin, R. W. (1981). Química orgánica moderna. Reverte.
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