Didattica Della Chimica Organica La Funzione Ossidrilica -OH Formazione PLS-2017 PLS Didattica Della Chimica Organica La Funzione Ossidrilica -OH Raimondo Germani Università degli Studi di Perugia Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie

Struttura e Metodologia della U.D. FASE 1: Brainstorming FASE 2: Richiamo concetti pregressi FASE 3: Introduzione concetti portanti FASE 4: Lavoro in laboratorio FASE 5: Lavori individuale e/o di gruppo con la costruzione ed analisi di mappe concettuali.

Fase 1: Brainstorming Per contestualizzare l’argomento Osservazioni Curiosità Considerazioni Nella Vita Quotidiana

Fase 2: Richiamo Concetti Pregressi riconoscere e denominare le strutture dei composti idrocarburici di base (alcani, alcheni alchini e idrocarburi aromatici). definizione di isomero ed riconoscere gli isomeri costituzionali e gli stereoisomeri. conoscere ed applicare il significato di ibridizzazione, conoscere il significato di orbitale molecolare e i tipi di legame. conoscere il significato di gruppo funzionale come atomo o gruppo di atomi che caratterizzano le varie classi di composti organici in termini di comportamento fisico e chimico. conoscere e saper utilizzare la definizione di specie nucleofila e elettrofila, di specie basica e acida secondo le definizioni di Bronsted e Lewis. conoscere i principali metodi di preparazione di ciascuna classe di composti organici precedentemente affrontati

Fase 3: Introduzione Concetti Portanti Struttura ………………………… ……………………….. Siti reattivi ……………….. Configurazione Elettronica ………………….. Tipo Reazioni …………………… Ibridizzazione

Fase 4: In Laboratorio – Esperimenti & Dimostrazioni

Fase 5: Costruzione Mappe Concettuali Strumento grafico per rappresentare informazione e conoscenza . Serve per rappresentare in un grafico le proprie conoscenze intorno a un argomento. Costituita da nodi concettuali, ciascuno dei quali rappresenta un concetto elementare. I nodi concettuali sono collegati mediante delle relazioni di tipo connessionista. La struttura complessiva è di tipo reticolare (quindi potrebbe non presentare un "preciso punto di partenza").

Esempi di Contenuti Gli Alcoli (per introdurre i derivati ossidrilati) Le Aldeidi & Chetoni (per introdurre la famiglia dei derivati carbonilici)

Il Gruppo –OH: gli Alcoli Ia Fase coinvolgimento studenti (brainstorming) Alcune domande e osservazioni per contestualizzare l’argomento: La parola alcool in quale contesto la si sente? Quale alcool conoscete? Altri nomi con cui viene indicato l’alcool? In quali prodotti o manufatti si trova questa sostanza? Conoscete alcuni usi di tale sostanza? L’etanolo o alcool etilico (detto semplicemente alcool) di formula: CH3CH2OH

Curiosità Per il suo basso valore del punto di fusione viene usato come liquido per i termometri da freddo. Nelle bevande alcoliche è consentito soltanto l’uso di alcool ottenuto da fermentazione (bio-etanolo). La densità dell’etanolo è 0,789 g/cm3 (inferiore a quella dell’acqua), e dalla densità delle miscele acqua-alcool si ricava la concentrazione (gradazione alcolica) dell’etanolo nelle soluzioni acquose.

Curiosità L’alcool denaturato, alcool non “potabile”, è una soluzione acquosa di etanolo al 90% con aggiunta di una serie di composti che lo rendono inutilizzabile per scopi alimentari. Tra gli additivi denaturanti viene introdotto una sostanza (il bitrex), che ha la funzione di impartire alla soluzione un sapore amarissimo (è la sostanza più amara che si conosca), viene addizionata per impedire l’ingestione volontaria o accidentale. (10 mg per litro) Bitrex

Etanolo (Alcool Etilico) L’alcool etilico (o etanolo) presente in molte bevande è un utile intermedio chimico ed un ottimo combustibile . È un liquido incolore, quasi inodore, che bolle a ̴ 78 °C (1 atm) e fonde a -115 °C. L’etanolo è ottenuto sia per fermentazione che per via sintetica Da risorse fossili (petrolio) per idratazione dell’etilene

Etanolo L’etanolo può essere anche ottenuto mediante un processo di fermentazione di diversi prodotti agricoli ricchi di carboidrati (semplici e complessi) quali i cereali (mais, sorgo, frumento, orzo), le colture zuccherine (bietola e canna da zucchero), frutta di scarto, patata e vinacce. Processo biotecnologico (per fermentazione alcolica)  Bioetanolo In realtà la sequenza delle reazioni coinvolte è molto più complessa, e diversi sono gli enzimi coinvolti nel processo complessivo.

Etanolo Composizione media di diverse colture e resa in bioetanolo Zuccheri Proteine Fibre Grassi Ceneri Acqua Resa* % % % % % % Bioetanolo Barbabietola 20,4 1,1 1,1 0,1 0,7 76,6 88 Avena 67,4 13,1 5,8 6,1 2,4 11,0 265 Mais 68,3 7,4 2.9 2,8 0.9 17,7 360 Frumento 70,0 12,0 2,2 2,4 1,7 11,7 365 * Litri per tonnellata di materiale Trasformazione materia prima in una soluzione zuccherina (β-amilasi) Conversione glucosio tramite lieviti e batteri in etanolo e CO2 (glucoamilasi) Distillazione etanolo dalla miscela di fermentazione Anidrificazione etanolo (rimozione acqua) 12-13 % Massima Concentrazione di Etanolo

Le tre classi presentano proprietà fisiche e chimiche differenti Gli Alcoli: R-OH Gli alcooli possono essere considerati derivati degli idrocarburi per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con il gruppo ossidrile (-OH ). R-O-H Negli alcoli il gruppo ossidrilico -OH è legato direttamente ad un carbonio saturo (ibridizzazione sp3) A secondo della natura di questo atomo di carbonio gli alcoli possono classificarsi in primari, secondari e terziari. Le tre classi presentano proprietà fisiche e chimiche differenti Nella stessa molecola sono possibili più gruppi alcolici, si hanno, in questo caso dei polioli (es. la glicerina). Poli-olo

Gli Alcoli: R-OH CH3-OH CO + 2H2  CH3-OH Metan-olo Il Metanolo è il capostipite della famiglia dei composti alcolici, noto anche come alcool di legno, perché si sviluppa quando si scalda il legno, e cosi lo si produceva un tempo. Oggi lo si produce in larga scala secondo la reazione: CO + 2H2  CH3-OH È utilizzato come solvente, componente per combustibili e come precursore di altri composti organici. Completamente solubile in acqua Brucia con fiamma poco visibile Quando brucia può essere spento con acqua

Alcoli nella Vita Quotidiana Glicerolo (1,2,3-propantriolo) Il glicerolo (la comune glicerina) è liquido incolore, molto viscoso, fonde a 18°C e bolle 290°C. È completamente solubile in acqua, è una sostanza non tossica presente in molti alimenti. È ottenuto fondamentalmente come sottoprodotto dell’industria dei saponi ed oggi soprattutto dai processi da cui si ottiene il biodisel. In grande quantità si ottiene dalla trasformazione dei trigliceridi in biodisel. Trova diverse applicazioni nella formulazione di creme, lozioni, nell’industria degli esplosivi (trinitroglicerina), e molte altre applicazioni.

Alcoli nella Vita Quotidiana Etilenglicol Glicole etilenico (1,2-etandiolo) liquido incolore, viscoso e solubile in acqua. Sostanza tossica, 100 ml sono sufficienti per uccidere un uomo se ingeriti. Usato come antigelo nei radiatori delle macchine. Trova impieghi industriali come solvente per vernici, adesivi ed inchiostri. 2-feniletanolo È presente in natura in molti oli essenziali di fiori (rosa, geranio, gelsomino), entra a far parte della composizione di molti profumi. È un liquido incolore di odore tipico di rosa con sottotoni di erba.

Principali Reazioni degli Alcoli Tipiche reazioni sono: Eliminazione di acqua (deidratazione) Reazioni di sostituzione (alogenazione) Reazioni di ossidazione Reazione con metalli Reazione di esterificazione

Eliminazione di Acqua Un alcool può essere convertito in un alchene per reazione di desidratazione acido catalizzata (una -eliminazione). Un alcool I deve essere riscaldato ad alta temperatura con acidi come H2SO4 or H3PO4 Un alcool II richiede temperature più basse. Un alcool III elimina acqua anche a temperatura ambiente o poco sopra.

Eliminazione di Acqua etilene etanolo cicloesanolo cicloesene isobutene tert-butanolo

Ossidazione Un alcool primario può essere ossidato ad aldeide o ad acido carbossilico in dipendenza del reagente ossidante e delle condizioni sperimentali. Alcool primario Aldeide Acido carbossilico Alcoli secondari sono invece ossidati a chetoni. 2-butanolo 2-butanone cicloesanone cicloesanolo

Etanolo e la Chimica del Corpo Umano La molecola dell’etanolo non partecipa ai complessi processi biochimici delle cellule. È prodotto naturalmente in piccolissime quantità nell’intestino per fermentazione degli zuccheri da parte dei batteri presenti. L’alcool presente nel sangue viene eliminato nel fegato ad opera dell’enzima alcool deidrogenasi (ADH) che lo ossida lentamente ad acetaldeide, che successivamente è ossidata da altro enzima ad acido acetico. Questo ultimo entra poi a far parte del ciclo di Krebs. Alcool etilico Acetaldeide Acido acetico

Etanolo e la Chimica del Corpo Umano Quando si beve una bevanda alcolica, l’alcool presente viene assorbito dallo stomaco e dall’intestino: circa il 10% abbandona il nostro corpo come tale, tramite il respiro, il sudore e l’urina, l’altro 90% viene trasformato nel fegato molto lentamente. Per trasformare 10 g (12 ml) di alcool etilico serve mediamente un’ora. Circa 400 ml di etanolo possono essere una dose letale. Le donne, gli Indiani d’America e i Giapponesi avendo meno enzima ADH tollerano meno le bevande alcoliche (si ubriacano prima con minore quantità)

Effetti dell’Etanolo Cervello Orecchio Pelle Reni Sesso L’alcool rallenta l’attività del sistema nervoso centrale. Riduce la velocità con cui vengono trasmessi messaggi chimici lungo le fibre nervose (effetto deprimente). Crea euforia, altera la percezione del mondo esterno (cambia la mobilità delle specie ioniche responsabili delle trasmissione delle informazioni). Orecchio L’alcool nel sangue fa cambiare la densità del fluido e dei tessuti auricolari compromettendo il senso di equilibrio. Ecco perché quando si è ubriachi si barcolla. Pelle L’acetaldeide prodotta, per ossidazione dell’etanolo, determina la dilatazione dei vasi sanguigni, arrossando la pelle ed aumentando la sensazione di caldo. La vasodilatazione del capo determina un forte mal di testa. Reni L’etanolo fa diminuire la quantità dell’ormone vasopressina (responsabile del riciclo e riuso dell’acqua nei reni), determinando una maggiore perdita di acqua per frequenti minzioni (disidratazione). Sesso A piccole dosi abbassa le inibizioni e può esaltare il desiderio sessuale, a dosi più elevate nell’uomo limita la capacità di erezione.

Alcool-Test La reazione su cui si basa l’etilometro è un processo di ossido riduzione in cui l’etanolo viene ossidato dal cromo (VI) ad acido acetico in ambiente acido secondo la reazione: 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3CH3CH2OH  2Cr2(SO4)3 + 3CH3COOH + 2K2SO4 + 11H2O Dalla reazione di potassio dicromato ed etanolo in ambiente acido per acido solforico, si ottengono solfato di cromo, solfato di potassio, acido acetico ed acqua. Cr2O7-2, di colore giallo-arancio Cr+3, di colore verde-blu. La quantità di alcool presente è messa in relazione alla variazione di colore della soluzione

Proprietà Acido-Base Ka = = 10-15,5 pKa = 15,5 [CH3O-] [H3O+] [CH3OH] Composto Formula pKa Acido cloridrico HCl -7 Acido acetico CH3COOH 4,8 Metanolo CH3OH 15,5 Acqua H2O 15,7 Etanolo CH3CH2OH 15,9 2-Propanolo (CH3)2CHOH 17 2-Metil-2-propanolo (CH3)3CHOH 18 Aumento acidità

Reazione Alcoli con Metalli Gli alcoli reagiscono con metalli reattivi come Li, Na, K, Mg liberando idrogeno molecolare (H2) e formando gli alcossidi dei metalli (RO-)nMen. Sodio metossido Gli alcoli possono essere convertiti nei rispettivi sali anche per azione di basi più forti dell’anione alcossido. Per esempio sodio idruro NaH: Sodio etossido

Alcoli: Proprietà Fisiche Gli alcoli, in condizioni normali, sono liquidi o solidi, sono composti protici e polari avendo il gruppo ossidrile -OH Gli alcoli allo stato liquido sono fortemente associati a causa della formazione di legami ad idrogeno. (sviluppare nel contesto delle interazioni deboli) Rispetto agli alcani di comparabile grandezza e peso molecolare gli alcoli Hanno più alti punti di ebollizione Sono più solubili in acqua Ulteriori gruppi -OH introdotti in una molecola incrementano il punto di ebollizione e la solubilità in acqua. L'aumento della porzione idrofobica diminuisce invece la solubilità in acqua.

Alcoli: Proprietà Fisiche Liquidi con polarità differente La miscibilità è la capacità di un liquido di solubilizzarsi in un altro liquido dando origine ad un sistema completamente omogeneo. Due liquidi possono essere anche parzialmente miscibili, questo accade quando sono reciprocamente solubili solo in determinate proporzioni. Due liquidi sono immiscibili quando a qualsiasi proporzione essi costituiscono un sistema eterogeneo (due liquidi distinti). La miscibilità (o l’immiscibilità) di due liquidi può essere prevista in funzione della struttura molecolare delle due specie. Sostanze liquide di natura spiccatamente polare saranno immiscibili in liquidi aventi, invece caratteristiche apolari. (il simile scioglie il simile) Liquidi con polarità differente Liquidi di polarità simile

Alcoli: Solubilità in Acqua L’acqua, l’alcool etilico (etanolo) e l’alcool metilico (metanolo) sono esempi di liquidi polari e protici completamente miscibili tra loro in qualsiasi rapporto (sistema monofasico); la loro reciproca miscibilità deriva dalla loro somiglianza strutturale (similia similibus solvantur). Per la presenza del gruppo -O-H, sono in grado di formare una rete di legami ad idrogeno intermolecolari consentendo una perfetta miscibilità reciproca.

Alcoli: Solubilità in Acqua La presenza del gruppo ossidrilico (-OH) conferisce alla molecola di un alcool il carattere polare e consente l’instaurarsi di un network di legami ad idrogeno che facilitano la solubilizzazione in acqua. Il carattere idrofilo e la conseguente miscibilità in acqua prevale negli alcoli con pochi atomi di carbonio. n-propanolo n-butanolo Metanolo Etanolo n-ottanolo n-pentanolo La solubilità di un alcool in acqua è, tuttavia, anche condizionata fortemente dalla componente idrocarburica della molecola (R-OH), all’aumentare del numero di atomi di carbonio del residuo idrocarburico R- la solubilità progressivamente si riduce poiché aumenta il carattere idrofobo complessivo della molecola.

Dimostrazione Materiale occorrente: Diversi alcoli: metanolo, etanolo, isopropanolo, 1-butanolo, 2-butanolo, ter-butanolo, 1-pentanolo, 1-ottanolo; Etere di Petrolio; Carbonato di potassio anidro (K2CO3); Acqua deionizzata o distillata; Alcuni coloranti solubili in acqua (CuSO4) o negli alcoli (es. blu di metilene); Provette o recipienti alti e stretti da 20-25 ml; Alcuni beacker o beute, bacchetta di vetro, un cucchiaio. ATTENZIONE: I solventi scelti sono tutti liquidi infiammabili.

Dimostrazione I In sei provette, munite di tappo a vite, introdurre lo stesso volume dei seguenti alcoli: metanolo, etanolo, n-propanolo, n-butanolo, n-pentanolo e n-ottanolo. In un contenitore, come un beaker, sciogliere del blu di metilene in acqua fino ad avere una soluzione acquosa ben colorata (Figura). Fissare le provette su un supporto ed introdurre in ognuna di esse un volume di acqua colorata, equivalente al volume di alcool già presente nella provetta.

Dimostrazione I Gli stessi alcoli a cui è stata aggiunta dell’acqua colorata con blu di metilene Fino alla provetta contenente il n-propanolo osserveremo una sola fase liquida colorata, dal n-butanolo al n-ottanolo si formeranno, invece, due fasi liquide con la fase acquosa inferiore colorata. Nel caso del n-butanolo che presenta una miscibilità parziale in acqua, anche la fase superiore e leggermente colorata.

Dimostrazione II In un beaker o altro contenitore di vetro si introducono uguali volumi di alcool etilico (95%) e di etere di petrolio (benzina rettificata). La soluzione risultante è monofasica ed incolore. Per distinguere meglio le fasi successivamente, la si può colorare con del colorante. Se a questo punto alla soluzione si inizia ad aggiungere dell’acqua goccia a goccia si osserverà ad un certo punto la separazione delle fasi. Si otterrà un sistema liquido bifasico dove la fase inferiore è costituita da una soluzione idroalcolica (H2O - Etanolo), mentre la fase superiore è costituita prevalentemente da etere di petrolio con poca quantità di alcool. In base al colorante scelto (caratteristiche di polarità) si colorerà una delle due fasi (ad esempio il blu di metilene, colorante ionico, colorerà la fase etanolica, mentre, il Sudan III, molecola non ionica lipofila, l’altra fase).

Cosmotropico & Caotropico I termini cosmotropico (capace di ordine) e caotropico (capace di disordine) furono in origine definiti per distinguere la capacità dei sali di stabilizzare o destabilizzare proteine (serie di Hofmeister). Cosmotropici: sono ioni altamente strutturanti nei confronti dell’acqua e quindi riducono l’interazione dell’acqua con altre molecole riducendone la loro solubilità in acqua. Caotropici: sono ioni destrutturanti, favoriscono l’interazione dell’acqua con altre molecole, aumentandone la loro solubilità in acqua. Anioni F- > SO42- > HPO42- > CH3COO- > Cl- > NO3- > Br- > ClO3- > I- > ClO4- > SCN- Cosmotropici Caotropici Cationi (CH3)4N+> (CH3)2NH2+ > NH4+ > K+ > Na+ > Cs+ > Li+ > Mg2+> Ba2+ L’acqua e l’alcool etilico sono due liquidi miscibili tra loro in qualsiasi rapporto (sistema monofasico). L’esperimento vuole mettere in evidenza come la miscibilità di due liquidi può essere fortemente influenzata dalla presenza di altre specie (ioni) in soluzione.

Dimostrazione III In un contenitore di vetro (beacher, bicchiere, barattolo, provetta) introdurre acqua ed alcool etilico al 95% in uguale volume ed aggiungere qualche goccia di blu di metilene (0,1%) o altro colorante (anche alimentare) per rendere ben visibile successivamente la separazione delle due fasi. Si osserverà la formazione di una soluzione perfettamente omogenea e colorata in blu. Con una spatola o un semplice cucchiaino iniziare ad aggiungere al contenitore del potassio carbonato (K2CO3), ed agitare con una bacchetta in maniera da facilitare la dissoluzione del sale.

Dimostrazione III Via via che si addiziona il K2CO3, la soluzione diventa sempre più torbida finché, ad un certo punto, si osserva la formazione di due fasi liquide ben distinte e diversamente colorate. Continuando ad aggiungere il carbonato di potassio l’acqua non sarà più in grado si solubilizzarlo e rimarrà indisciolto come corpo di fondo. Per effetto salting-out si formeranno due fasi liquide: quella inferiore acquosa incolore, mentre la fase superiore alcolica è colorata in blu poiché il blu di metilene si è ripartito selettivamente nella fase etanolica.

Effetto Sale (salting-out) La spiegazione del fenomeno è che tra le molecole di acqua e gli ioni prodotti dal sale (K2CO3), quando si dissocia, si instaura un’interazione molto più forte che tra le molecole di acqua e quelle di alcool etilico (molecole neutre). Per una certa quantità di carbonato di potassio succede che quasi tutte le molecole di acqua sono impegnate a solvatare le specie ioniche presenti in soluzione (cationi K+ e anioni CO3-2), facendo separare le molecole di alcool che ritornano a costituire una fase liquida distinta dalla soluzione acquosa. I processi di “salting out” cioè, la separazione di una fase organica dalla fase acquosa per addizione di un opportuno sale è un metodo largamente utilizzato nella purificazione delle proteine. Le forze deboli di interazione intermolecolari (es. legami ad H) tra molecole organiche e l’acqua, sono facilmente distrutte dalla idratazione degli elettroliti.

Salting-out Fase alcolica Fase acquosa Carbonato di potassio K2CO3 K+ etanolo etanolo etanolo etanolo etanolo Fase alcolica etanolo etanolo Carbonato di potassio K2CO3 etanolo etanolo K+ CO3-2 etanolo etanolo etanolo etanolo etanolo Fase acquosa etanolo etanolo

Reazioni Alcoli Gli alcoli vengono classificati in primari, secondari e terziari in relazione al tipo di carbonio su cui è legato il gruppo ossidrilico -OH. Primari: il carbonio con –OH legato ad un altro carbonio RCH2-OH Secondari: il carbonio con –OH legato ad altri due carboni RR’CH-OH Terziari: il carbonio con –OH legato ad altri tre carboni RR’R”C-OH Le proprietà fisiche e il comportamento chimico sono strettamente relazionate al tipo di alcool. Ad esempio la velocità di disidratazione (eliminazione di acqua) aumenta nella sequenza III > II > I. I tre tipi di alcoli reagiscono in maniera diversa per esempio nei processi di ossidazione. La velocità di sostituzione del gruppo ossidrilico dipende ancora dal tipo di alcool.

Reazioni di Ossidazione Una importante reazione degli alcoli è la loro ossidazione a composti carbonilici. La velocità di ossidazione e la natura del composto carbonilico che si forma dipende dal tipo di alcool. Gli alcoli primari sono ossidati ad aldeidi o ad acidi carbossilici in funzione delle condizioni usate. Gli alcoli secondari forniscono chetoni. Gli alcoli terziari non reagiscono nelle stesse condizioni di reazione degli altri due. Cr3+ Se come agente ossidante si usa una soluzione acida di bicromato Cr2O72- color (gialla-arancio) il processo di ossidazione è evidenziabile dal cambiamento di colore dovuto alla riduzione del cromo a Cr3+ con ottenimento di una soluzione di color verde-blu.

Reazioni di Ossidazione Materiale occorrente: Diversi alcoli: metanolo, etanolo, isopropanolo, 1-butanolo (d = 0,8098, g/cm3), 2-butanolo (d = 0,8080 g/cm3), tert-butanolo (d =0,7887, g/cm3), 1-ottanolo; Bicromato di potassio (K2Cr2O7); Cloruro di zinco, acido cloridrico concentrato; Acido solforico concentrato; Piridina; Provette o recipienti alti e stretti da 20-25 ml; Alcuni beackers, alcune piastre di Petri e alcune bacchette di vetro; Una sorgente di calore come una piastra riscaldante, un becco Bunzen in alternativa un semplice phon per capelli. Soluzione di dicromato di potassio 1 g di K2Cr2O7 in 1000 mL di acqua distillata + 300 mL di H2SO4 concentro ATTENZIONE: L’acido solforico e la soluzione di acido cloridrico sono altamente corrosive. Possono causare ustioni alla pelle e bucare i vestiti. Gli alcoli sono tutti infiammabili. Utilizzare dei guanti per le varie operazioni.

Reazioni di Ossidazione Ossidazione ad acidi con bicromato di potassio: Ossidazione degli isomeri del butanolo: distinzione tra alcool primario, secondario e terziario. In tre provette si introducono 4 mL di soluzione acida di dicromato, e si scalda a circa 40 °C (per esempio con il phon). Alle tre provette si aggiungono circa 100 mg (2-3 gocce) dei tre alcoli isomeri rispettivamente, partendo dall’introduzione prima del tert-butanolo e poi degli altri due. Dopo pochi minti si osserva la seguente situazione. La provetta contenente l’alcool n-butilico si colora in verde–blu, (colore del Cr3+) quella contenete il 2-butilico assume un colore intermedio (colore del Cr3+ più colore del Cr6+), mentre quella contenete il tert-butilico conserva il colore iniziale arancio (colore del Cr6+ ).

Reazioni di Ossidazione Le reazioni di ossidazione dei tre alcoli butilici sono:

Reazioni di Ossidazione Ossidazione ad aldeide con bicromato di potassio: In una provetta si introducono 3 mL di etanolo al 95 % e 1 mL circa di acqua distillata; a questi si aggiungono una punta di spatola di bicromato di potassio agitando fino a completa solubilizzazione del sale. La soluzione appare di colore arancio intenso. Si aggiungono, con cautela, 1 mL di piridina, al fine di evitare l'ulteriore ossidazione ad acido carbossilico e 2 o 3 gocce di acido solforico sol. 95 %. Si porta la provetta sul bunsen e si scalda lentamente; subito si nota il viraggio del colore arancio (colore del Cr6+ ) ad un colore verde tenue (colore del Cr3+) ad indicare la riduzione del cromo con contemporanea ossidazione dell' alcool etilico ad aldeide acetica (etanale), secondo la reazione: piridina 3CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + 8H+ 3CH3-CHO + 2Cr3+ + 7H2O

Reazioni di Lucas R-OH + HCl → R-Cl + H2O Riconoscimento di un alcool con reattivo di Lucas: Il reattivo di Lucas si prepara al momento essendo molto deperibile: si sciolgono 13.6 g di cloruro di zinco in 10 mL di soluzione di acido cloridrico al 37 %. Si tratta 1 mL di alcool con 3 mL di reattivo di Lucas, in una provetta, agitando per favorire la reazione: Alcool terziario (alcool t-butilico ): la soluzione intorbida e si forma uno strato oleoso che subito viene a galla. Il composto formatosi è il cloruro di t-butile (figura); Alcool secondario (alcool sec-butilico ): la formazione dell'alogenuro alchilico avviene dopo circa 5 minuti; Alcool primario (alcool n-butilico): non si verifica la stratificazione. Dalle osservazioni precedenti si deduce che gli alcoli terziari reagiscono molto velocemente con gli acidi alogenidrici, gli alcoli secondari sono più lenti e quelli primari reagiscono solo molto lentamente. La reazione che si manifesta è: R-OH + HCl → R-Cl + H2O

Concetti ed Aspetti Correlati GRUPPO FUNZIONALE ALCOLICO CLASSIFICAZIONE ALCOLI PROPRIETÀ DEGLI ALCOLI LEGAMI IDROGENO MISCIBILITÀ DEGLI ALCOLI IN ACQUA EFFETTO SALE REAZIONI DEGLI ALCOLI REAZIONE DI ALOGENAZIONE REAZIONI DI OSSIDAZIONE REAZIONE ALCOLI CON METALLI ELETTROPOSIIVI SOLUBILITÀ COMPOSTI ALCOLICI