PRÁCTICA 8

ALCOHOLES

INDICACIONES DE PELIGRO

Corrosivo Toxicidad Sensibilización Corrosivo

Inflamable
aguda respiratoria subcutáneo

I. COMPETENCIAS
 Experimenta procedimientos adecuados para la obtención de etanol a partir de desechos
orgánicos, interactuando compromisos para evitar la contaminación del planeta tierra y
evitar el alcoholismo.
 Aplica pruebas físicoquímicas de reactividad, para el reconocimiento del grupo
funcional -OH, y diferenciar de otras funciones orgánicas.
 Analiza la reactividad de los alcoholes en base a sus propiedades químicas y diferencia
las clasificaciones de los alcoholes, actuando con actitud crítica y científica.

II. FUNDAMENTO
El profesor Henry Daniell, de la Universidad de Florida Central, ha desarrollado una forma
novedosa de aprovechar la basura de los hogares como materia prima con la cual elaborar
etanol a bajo costo para llenar los depósitos de los vehículos en vez de hacerlo con los
derivados del cada vez más caro petróleo.

Su enfoque es más ecológico y barato que el de los métodos actualmente disponibles para
abastecer a los vehículos con combustibles más limpios, y su meta es relegar la gasolina a
un segundo plano como combustible. La técnica de Daniell se basa en el uso de cócteles
de enzimas derivadas de vegetales para descomponer desde pieles de naranja hasta
periódicos viejos, y luego fermentar el resultado, produciendo etanol. Bastantes de los
métodos actuales para producir etanol generan más emisiones de gases de efecto
invernadero que las asociadas a la gasolina. La fabricación de etanol mediante el método
de Daniell produce emisiones de gases de efecto invernadero mucho más bajas que las
asociadas con la gasolina. Hay abundantes productos de desecho que podrían ser usados
sin reducir el suministro mundial de alimentos ni disparar los precios de éstos, como por
desgracia sucede con los métodos de producción de combustibles basados en cultivos
alimenticios.
Dependiendo del producto de desecho, se necesita una combinación específica o “coctel”
de más de 10 enzimas para convertir la biomasa en azúcar y, finalmente, en etanol. Todas
las enzimas que usa el equipo de Daniell se encuentran en la naturaleza, producidas por
diversas especies de microorganismos, incluyendo bacterias y hongos. Trabajando con
bacterias y hongos que descomponen la madera, el equipo de Daniell clonó genes de estos
organismos e hizo producir sus enzimas en plantas de tabaco. Producir estas enzimas en
plantas de tabaco en lugar de fabricar versiones industriales sintéticas podría reducir a una
milésima parte el costo de producción, con el consiguiente recorte en el coste de fabricación
del etanol.
El tabaco fue escogido como un sistema ideal para la producción de enzimas por varias
razones. No es un cultivo alimentario, es capaz de producir grandes cantidades de energía
por hectárea, y darle un uso alternativo al actual podría conducir a que se le empleara menos
para la elaboración de cigarros.
Los alcoholes son compuestos ampliamente distribuidos en la naturaleza y tienen diversas
aplicaciones de tipo industrial o farmacéutico. El metanol y el etanol son ejemplos de
alcoholes ampliamente utilizados en la industria, El metanol se emplea como solvente y
materia prima para obtener resinas, adhesivos y formaldehído, y es conocido como el
“alcohol de madera” porque antiguamente se obtenía por calentamiento de la madera en
ausencia de aire. Es extremadamente tóxico para el hombre; le ocasiona ceguera incluso en
dosis muy bajas (10-15 ml) y la muerte en dosis mayores (100-250 ml). Actualmente se
obtiene por reducción catalítica del monóxido de carbono con hidrógeno gaseoso.
El etilenglicol tiene aplicaciones como anticongelante, como des congelante y solvente,
importantes durante la temporada de invierno en países de cuatro estaciones y con frío
extremo. También se aplica en tintes, sistemas hidráulicos y otros productos industriales.
En la naturaleza se encuentran ampliamente distribuidos alcoholes como el colesterol,
imprescindible para la vida y la sacarosa o azúcar de mesa, entre otros.

El etanol se ha preparado desde hace muchos siglos por fermentación de granos y azúcares,
y su purificación aún se lleva a cabo por destilación. En Estados Unidos, su producción
anual se acerca a los 100 millones de galones y se usa como intermediario para otras
materias primas o como reactivo químico, Producción de etanol a partir de la hidrólisis de
eteno.
Los alcoholes presentan un grupo hidroxilo (-OH) enlazado a un carbono con hibridación
sp3. Se consideran derivados del agua (H-O-H) ya que un hidrógeno de su estructura ha
sido reemplazado por un grupo alquilo y su fórmula general sería entonces R-OH. Los
puntos de ebullición de los alcoholes son superiores a los de los hidrocarburos, los haluros
de alquilo y los éteres de tamaño similar, debido a la posibilidad de formar puentes de
hidrógeno por la presencia del grupo hidroxilo. Este grupo le confiere también una mayor
solubilidad en solventes polares como el agua; sin embargo, a medida que la cadena de
carbonos crece, el alcohol se va pareciendo más a un hidrocarburo y su solubilidad en agua
disminuye.
Los alcoholes son compuestos orgánicos ternarios de composición. C nH2n+2O; de
constitución R-OH (presencia del grupo oxidrilo -OH), son algunos de los componentes
volátiles de los vegetales, así tenemos: geraniol (rosa, geranio), nerol (azahar, bergamota),
citronelol (rosa), linalol (palo de rosa), mentol (menta). Los alcoholes por la posición del -
OH se clasifican en: primarios, secundarios y terciarios; además pueden ser de cadena
abierta o cíclica, y por la cantidad de - OH se clasifican en monoles y polioles; se obtienen
por hidratación de alquenos, por reducción de aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y
esteres, síntesis de Grignard; el etanol potable (bebidas) se obtiene por fermentación de
azucares.

CLASIFICACIÓN DE LOS ALCOHOLES

Los alcoholes de bajo peso molecular se utilizan como disolventes (perfumes
medicamentos), como biocombustible (metanol y etanol), siendo una fuente renovable de
energía, como saborizantes (mentol, linalol), los polihihroxilados son abundantes en los
azucares.
El grupo - OH es muy polar, permite la formación de puentes de hidrógeno, ello nos indica
las características físicas y químicas de esta función orgánica, como: del metanol al
dodecanol son líquidos, hasta el carbono cuatro es soluble en agua; del carbono trece hacia
delante son sólidos amorfos. Forman series homólogas, por cada grupo metileno aumenta
en punto de ebullición en aproximadamente 20° C. El metanol es tóxico causa ceguera. Las
reacciones químicas de los alcoholes se dividen en dos grandes grupos:

a. Ruptura del enlace O-H, se forman alcóxidos (carácter ácido de los alcoholes),
oxidación (en presencia de trióxido de cromo en medio acido, formando aldehídos y
cetonas), y esterificación.
b. Ruptura del enlace C-OH.- formación de R-X (con cloruro de cinc, cloruro de tionilo o
tricloruro de fósforo) y formación de alquenos (deshidratación intramolecular).

Clasificación preliminar de los alcoholes: Si en los ensayos preliminares 1 mL del

compuesto en 10 mL de agua (asegúrese que el pH este neutro) decolora 2 gotas de una
solución de KMnO4 al 2% y da negativa (-) la adición de bromo en CCl4, se puede
sospechar que el compuesto es un alcohol primario o secundario (puede usarse acetona si
el compuesto es insoluble en agua y es importante tener en cuenta que los alcoholes
decoloran el permanganato en estas condiciones, solo después de 5 minutos). El ensayo
sería positivo (+) si desaparece el color violeta y se forma un precipitado pardo de MnO 2.
La reactividad varía con el pH de la solución.

Reacciones ácido-base: Estas reacciones implican el rompimiento del enlace oxígeno-

hidrógeno, por la acción de un metal activo (M), como sodio (Na) o potasio (K).

El orden de reactividad decreciente es:

El ensayo se basa en que muchos grupos funcionales que contienen un átomo de hidrógeno
unido a uno de oxígeno, nitrógeno o azufre, reaccionan con sodio metálico desprendiendo
hidrógeno. El inconveniente que presenta este ensayo es que debe hacerse con compuestos
neutros, debido a que las sustancias ácidas reaccionan fácilmente con el sodio.
Otro inconveniente es que pequeñas cantidades de humedad interfieren en la lectura de la
prueba, ya que ocurre desprendimiento de un poco de hidrógeno por la reacción del metal
con la humedad absorbida.

Reacciones de oxidación: Estas reacciones implican un aumento en el número de átomos

de oxígeno o disminución del número de átomos de hidrógeno en torno al carbono del
grupo funcional –CR2 - OH.
Los alcoholes terciarios no se oxidan con facilidad, ya que la oxidación implicaría la
ruptura de un enlace carbono-carbono, la cual en principio requiere altas temperaturas.
Un alcohol secundario puede oxidarse a una cetona dando un pH neutro.

Un alcohol primario, se oxidará al correspondiente aldehído, el cual a su vez se oxida al

ácido carboxílico.

Si el oxidante es KMnO4, la reacción será lenta con alcoholes 1rio, 2rio, decolorando el
KMnO4, dando un precipitado pardo de MnO2. Recuerde: Cuando el alcohol es insoluble
en agua, disuelva 2 gotas del compuesto en 2 ml de acetona hasta disolución.
Existen algunos reactivos donde el agente oxidante es el cromo. El trióxido de cromo en
disolución de H2SO4 (1 gota) se emplea también para la diferenciación de los tipos de
alcoholes: en presencia de alcoholes terciarios permanece el color amarillo-naranja, (no
reacciona), pero en presencia de alcoholes secundarios reacciona dando productos neutros
y finalmente en presencia de alcoholes primarios da productos ácidos, según las siguientes
reacciones.

El color amarillo-naranja asociado al cromo (VI), se reduce inmediatamente a la sal

crómica de color verde propia de la presencia de cromo (III). Igual comportamiento se tiene
al tratar la muestra con 3 mL de solución de dicromato de sodio al 1% p/v en presencia de
3 gotas de ácido sulfúrico concentrado después de un suave calentamiento.

Formación de ésteres
Ensayo del salicilato de metilo: Los alcoholes con los ácidos carboxílicos en presencia de
H2SO4 como catalizador, pueden dar por calentamiento en baño maría (no a ebullición) por
3 minutos, una reacción de esterificación; para que la reacción se desplace hacia los
productos debe agregarse siempre un exceso de alcohol (principio de L’Chatelier).

Ensayo de formación de acetatos: Las sales de ácidos carboxílicos reaccionan

fácilmente con los alcoholes primarios en presencia de H2SO4 concentrado como
catalizador, con calentamiento al baño de maría.
Ejemplos de compuestos naturales que contienen la presencia de alcoholes y éteres.
 La glicerina cuando se deja caer una gota de glicerol (propano triol) sobre KMnO 4
pulverizado en una luna de reloj se enciende espontáneamente al cabo de unos segundos.

III. PARTE EXPERIMENTAL

Experimento 1: Propiedades físicas
 Estado físico  Color  Olor
 Solubilidad en CH2Cl2 y en H2O
Anotar las propiedades físicas que se detallan a continuación de alcoholes: primarios,
secundarios, terciarios y un poliol. Anote sus observaciones.

Experimento 2: Reacción de combustión

Impregnar en una varilla de vidrio una muestra de alcohol e inmediatamente llevarlo a la
flama de un mechero, observe la coloración de la llama.
Anote sus observaciones con los diferentes alcoholes problema.

Experimento 3: Carácter ácido de los alcoholes

Colocar en tres tubos de ensayo completamente secos 0,5 mL de los alcoholes: primario,
secundario y terciario respectivamente; luego añadir a cada uno de ellos un trocito de sodio
metálico. (Tomar las precauciones necesarias al manipular el sodio). Comparar la velocidad
de reacción de los alcoholes estudiados.
Experimento 4: Reacción de esterificación
Colocar 0,25 g de ácido salicílico en un tubo de ensayo limpio y seco, luego añadir 1 mL
de metanol y 0,5 mL de ácido sulfúrico concentrado, caliente ligeramente la mezcla, enfríe
y añada agua destilada, perciba el olor que se desprende y anote sus resultados.

Experimento 5: Reacción de oxidación

Colocar en tres tubos de ensayo por separado 0,5 mL de alcohol: primario, secundario y
terciario respectivamente, luego adicionar 0,5 mL de solución de dicromato de potasio al
10% a cada tubo de ensayo y unas gotas de ácido sulfúrico diluido (caliente ligeramente la
mezcla), observe los cambios producidos.
Anotar sus resultados.

Experiencia 6: Reacción de diferencia entre monoles de polioles

En dos tubos de ensayo colocar la mezcla de 1 mL de solución de sulfato de cobre al 5% y
0,5 mL de solución de hidróxido de sodio al 10%; luego adicionar a uno de los tubos de
ensayo un monol (etanol) y al otro tubo de ensayo el poliol (glicerina), agitar y observar lo
que sucede. Anote sus resultados.
IV. DISPOSICIÓN FINAL DE LOS RESIDUOS GENERADOS EN LA PRÁCTICA
Sustancia o mezcla Recipiente rotulado
Disoluciones acuosas ácidas Sustancias corrosivas
Disoluciones en solventes orgánicos Sustancias tóxicas o inflamables
Muestras desconocidas Sustancias tóxicas o corrosivas

V. CUESTIONARIO

1. ¿Cómo se mide la graduación del etanol en bebidas alcohólicas?

2. ¿Cómo detecta la policía de tránsito si un conductor ha ingerido bebidas alcohólicas y cuál
es la cantidad mínima legal para poder conducir un vehículo en el Perú?
3. ¿Por qué el etanol es soluble en agua y su temperatura de ebullición es más alto que el isómero
de éter dimetílico?
4. ¿El metanol se puede consumir en las bebidas alcohólicas? ¿Qué efectos nocivos para la
salud produce?
5. ¿Cuál es el mejor alcohol con fines antisépticos? y en ¿qué porcentaje es mejor utilizarlo
como bactericida el etanol?
6. ¿Qué es la reacción de esterificación y el carácter acido de los alcoholes? Mostrar ejemplos.
7. El olor de las rosas es por la presencia del geraniol, cuando se oxida se forma el aldehído
citral; siendo responsable de la esencia del limón. Hacer las estructuras, las reacciones y dar
nombres sistemáticos.
8. ¿Cómo es el metabolismo del metanol y etanol en el ser humano?
9. ¿Para qué se utiliza el etilenglicol y por qué es toxico para el hombre?
10. Mencione los alcoholes y éteres presentes en el agua potable que le dan olor desagradable.