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8/9/2019 TP Nº 5 – Control cinético y control termodinamico.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/tp-no-5-control-cinetico-y-control-termodinamicopdf 1/2
Prácticas Avanzadas de Química Orgánica – Universidad Nacional del Sur
TRABAJO PRÁCTICO Nº 5 – Control Cinético vs Control TermodinámicoEstudio de la formación competitiva de semicarbazonasde la ciclohexanona y del benzaldehído.
Reacción
IntroducciónConsideremos una reacción en la cual pueden obtenerse distintos productos por
diferentes caminos que poseen distintas energías de activación y por lo tanto poseen
distintas velocidades.
El principio de micro-reversibilidad establece que en una
reacción reversible el camino a través del cual se produce una
reacción en un sentido es el mismo que el de la reacción
inversa. Como consecuencia de este principio se puede tener
información acerca del estado de transición tanto a partir de
los reactivos como a partir de los productos.
La reacción se dice que está cinéticamente controlada si las
condiciones son tales que el producto que se forma más
rápidamente (pasando por una barrera de menor energía de
activación) es el predominante.
Las reacciones orgánicas son generalmente procesos en
equilibrio. Cuando este es el caso, dando tiempo para alcanzar
el equilibrio, la reacción puede resultar en la acumulación del
material más estable, al cual se llama producto termodinámico.
El diagrama nos permite observar que el producto cinético se f
rápidamente debido a una menor energía de activación para este paso, mi
en el sistema en equilibrio el producto termodinámico (más estable) predom
El control termodinámico se favorece con altas temperaturas y también
tiempos de reacción. El aumento de la temperatura acelera las reac
formación de productos y también las inversas (regreso a reactivos). Por el
las condiciones cinéticas requieren el uso de bajas temperaturas y tiemposreacción.
En este experimento estudiaremos la formación competitiva de semicarbaz
ciclohexanona y del benzaldehído.
La reacción de condensación de un compuesto carbonílico con semicarba
proceso reversible donde la molécula de agua producida causa la hid
regenera los materiales de partida.
Los compuestos carbonílicos de este práctico fueron elegidos por su
velocidades de reacción con semicarbazida y las distintas estabilidad
semicarbazonas productos.
El experimento involucra la preparación inicial de ambas semicarbazoproductos puros y experimentos competitivos, llevados a cabo bajo c
cinéticas y termodinámicas, trabajando con una cantidad limitada de sem
identificando el producto principal en cada reacción mediante la compara
puntos de fusión de los productos crudos con los de las semicarbazonas pura
Los aldehídos siempre están contaminados con el correspondiente ácido
(por la oxidación al aire), por lo tanto, es esencial destilarlos o tratarlos con
de potasio acuoso antes de su uso.
Materiales:
Ciclohexanona PM= 98,20 Densidad: 0,9478
Benzaldehído PM= 106,13 Densidad: 1,040 irrit
Hidrocloruro de semicarbazida PM= 111,45 supuesto agente c
8/9/2019 TP Nº 5 – Control cinético y control termodinamico.pdf
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Prácticas Avanzadas de Química Orgánica – Universidad Nacional del Sur
Procedimiento
Preparación de las semicarbazonas puras:
En un Erlenmeyer de 125 ml disolver lentamente 1,7 g (0,0153 mol) de hidrocloruro
de semicarbazida en una solución de 3,0 g de bicarbonato de sodio en 35 ml de agua.
Cuando cese la efervescencia agregar (con agitación) 1,5 ml (0,0145 mol) deciclhexanona. Mantener la agitación durante 8 minutos y aislar el producto por
filtración con vacío. Recristalizar en la mínima cantidad de agua, dejar secar (hasta la
próxima clase) y determinar el punto de fusión.
Repetir el procedimiento con 1,5 ml (0,0147 mol) del benzaldehído dando un tiempo
de reacción de 20-25 min. en un baño de agua a ebullición ( Nota 1). Recristalizar el
producto usando etanol, dejar secar y determinar el punto de fusión.
Nota 1: durante el tiempo de calentamiento de esta reacción comenzar las reacciones
competitivas.
Reacciones competitivas:
Usando el método descripto para la preparación de las semicarbazonas puras,preparar las semicarbazonas de una mezcla de 1,0 ml de benzaldehído y 1,0 ml de
ciclohexanona los cuales se agregan de una vez (iniciando al mismo tiempo el
cronometrado) sobre una solución previamente preparada de 1,0 g de clorhidrato de
semicarbazida en 25 ml de agua conteniendo 2,0 g de bicarbonato de sodio y con
agitación.
Aislar el producto formado luego de 5 minutos por filtración al vacío, dejar secar y
determinar el punto de fusión para identificar el producto obtenido.
Repetir el experimento:
a) calentando la mezcla de reacción en un baño de agua a ebullición por 1,5 hs.
b) tapando el Erlenmeyer y dejando en reposo al menos 24 hs.
En ambos casos aislar el producto sólido formado por filtración al vacío, dejar
secar y determinar el punto de fusión para identificar el producto obtenido.
Reacciones de interconversión:
Calentar en baño de agua a ebullición una mezcla de 0,5 g de semicarbazo
ciclohexanona y 0,4 ml de benzaldehído en 10 ml de agua, durante 20 mi
enfriar y colectar el precipitado de semicarbazona. Secar y determinar el p
fusión.
Repetir el experimento con 0,5 g de semicarbazona del benzaldehído y 0,ciclohexanona.
p.f. de las semicarbazonas puras
Semicarbazona de ciclohexanona: p.f.: 166-167°C
Semicarbazona de benzaldehído: p.f.: 222°C