Sustancias Orgánicas

Laboratorio 4

Reconocimiento de Sustancias Orgánicas

Introducción

                                       

Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:

•   Moléculas orgánicas naturales: son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica y las derivadas del petróleo como los hidrocarburos.

•   Moléculas orgánicas artificiales: son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas o sintetizadas por el hombre, por ejemplo los plásticos.

contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. Algunos compuestos del carbono, carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son moléculas orgánicas. La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico es inorgánico, mientras que el ácido fórmico, el primer ácido carboxilico, es orgánico. El anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos. Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas que contienen carbono son moléculas orgánicas.

En este experimento Utilizaremos distintas técnicas y reactivos para reconocer sustancias orgánicas, Determinaremos la composición química de los alimentos, Comprobáremos cuales son las sustancias orgánicas que componen a las sustancias, Reconoceremos algunos tipos de bio-moléculas que componen las principales sustancias orgánicas de los seres vivos, utilizaremos reactivos para cada sustancia en particular, un indicador especifica (reactivo) que al reaccionar provoca un cambio de color característico con el cual se puede reconocer la presencia de una sustancia en particular.

En el Ejercicio A reconoceremos la presencia de proteínas. Para ello utilizaremos un reactivo químico conocido como Reactivo de Biuret. Este indicador es de color azulado y al mezclarlo con proteínas toma el color rojizo ladrillo.

Reconoceremos la presencia de dos tipos de carbohidratos: la glucosa y el almidón. Utilizaremos diferentes reactivos. Uno de ellos es el reactivo de lugol que es un reactivo que ante la presencia de almidón cambia su color de caramelo a azul. El otro reactivo es el reactivo de fehling el cual esta formado por la mezcla de dos componentes, fehling a (celeste) y fehling b (incoloro). Este reactivo indica la presencia de azúcares cuando cambia de color a rojo ladrillo. Colocaremos los tubos en un baño de agua hirviendo por 5 minutos. Tener cuidado de no quemarse. En esta experiencia se reconoceremos la presencia de lípidos mediante un ensayo simple que consiste en detectar la mancha traslúcida que dejan este tipo de sustancias en el papel.

METODOLOGÍA

Reconocimiento de presencia de proteínas

Ejercicio A

1.    COAGULACIÓN DE LAS PROTEÍNAS FUNDAMENTO

·  Colocaremos en un tubo 2-3 ml de clara de huevo fresco o leche

·  Colocaremos en el 2ndo tubo 1-2ml de solución de almidón

·  Colocaremos en el 3er tubo 1-2ml de agua

·  Someteremos al calor los 3 tubos. Repetir 1-3 y agregar 2-3 ml de ácido clorhídrico concentrado

·  Anotaremos en la tabla los resultados

·  Compararemos datos obtenidos

2.    REACCIONES COLOREADAS ESPECÍFICAS (BIURET)

·               Colocaremos en un tubo de ensayo 3ml de solución de albúmina al 2%.

·               Añadiremos 4-5 gotas de solución de SO4Cu al 1%.

·               Añadiremos 3ml de solución de NaOH al 20%.

·               Agitaremos para que se mezcle bien.

·               Observaremos los resultados.

Reconocimiento de presencia de Carbohidratos

Ejercicio b

Si se trata de un lípido sólido, como grasa, frotaremos contra un papel blanco; si se trata de lípidos líquidos, como aceites, verteremos algunas gotas sobre el papel. En ambos casos, después de 5 minutos, la aparición de una mancha traslúcida sobre el papel indicará la presencia de lípidos en la muestra analizada.

Reconocimiento de la presencia de lípidos

Ejercicio C

Si se trata de un lípido sólido, como grasa, frotaremos contra un papel blanco; si se trata de lípidos líquidos, como aceites, verteremos algunas gotas sobre el papel. En ambos casos, después de 5 minutos, la aparición de una mancha traslúcida sobre el papel indicará la presencia de lípidos en la muestra analizada.

3.    TINCIÓN

Disponemos en una gradilla 2 tubos de ensayo colocando en ambos 2ml de aceite. Añadimos a uno de los tubos 4-5 gotas de solución alcohólica de Sudán III. Al otro tubo añadimos 4-5 gotas de tinta roja. Agitamos ambos tubos y dejar reposar. Observamos los resultados: en el tubo con Sudán III todo el aceite tiene que aparecer teñido, mientras que en el tubo con tinta, ésta se irá al fondo y el aceite no estará teñido

3. SOLUBILIDAD

Pusimos 2ml de aceite en dos tubos de ensayo. Añadimos a uno de ellos 2ml de agua y al otro 2ml de éter u otro disolvente orgánico. Agitamos fuertemente ambos tubos y dejamos reposar. Observamos los resultados: Se vio cómo el aceite se ha disuelto en el éter y, en cambio no lo hace en el agua y el aceite subió debido a su menor densidad.

RESULTADOS

Reconocimiento de presencia de proteínas

Ejercicio A

Materiales:

•   3 tubos de ensayo
•   HCl  concentrado
•   Clara de huevo fresco en agua
•   Solución de almidón en agua (1%)
•   Agua

1. COAGULACIÓN DE LAS PROTEÍNAS    FUNDAMENTO

Las proteínas debido al gran tamaño de sus moléculas forman con el agua soluciones coloidales que pueden precipitar formándose coágulos al ser calentadas a temperaturas superiores a 70ºC o al ser tratadas con soluciones salinas, ácidos, alcohol, etc.

La coagulación de las proteínas es un proceso irreversible y se debe a su desnaturalización por los agentes indicados que al actuar sobre la proteína la desordenan por destrucción de sus estructuras secundaria y terciaria.

Resultados:

Tubo Nº	Contenido	Acción del calor	Acc. Del ácido clorhídrico
1	Clara de huevo	Estado sólido, color blanco	Estado sólido, color blanco
2	almidón	Evaporación	-
3	agua	Evaporación	Solución hervida

Cuestionario sobre la experiencia:

·         ¿Qué función cumple el tubo 3?

R. El tubo 3 cumple la función del tubo testigo, que es el tubo modelo que utilizamos para comparar con los otros ensayos.

·         ¿Cuál de los tubos dirían que contiene proteínas? ¿Cómo lo determinaron?

R. Diría que el tubo que contiene proteínas es el tubo 1 el cual posee la clara de huevo, por que reacciona igual en los dos experimentos, se solidifica.

·         ¿Qué resultado esperarían obtener si sometieran al calor o al ácido clorhídrico en una solución de glucosa? ¿Por qué?

R. No hubiese tenido reacción porque es un hidrato de carbono.

·         ¿Cómo explicarían el resultado obtenido en el tubo 2?

R. Se evapora ya que es una proteína, es un hidrato de carbono (polisacárido).

·         Averigüen cuál es la sustancia que forma la clara de huevo

R. La sustancia que forma a la clara de huevo es la albumina.

2. REACCIONES COLOREADAS ESPECÍFICAS (BIURET)

     FUNDAMENTO

Entre las reacciones coloreadas específicas de las proteínas, que sirven por tanto para su identificación, destaca la reacción del Biuret. Esta reacción la producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos ya que se debe a la presencia del enlace peptídico CO-NH que se destruye al liberarse los aminoácidos.

El reactivo del Biuret lleva sulfato de Cobre (II) y sosa, y el Cu, en un medio fuertemente alcalino, se coordina con los enlaces peptídicos formando un complejo de color violeta (Biuret) cuya intensidad de color depende de la concentración de proteínas.  

DISCUSIÓN

La cadena de proteínas de la clara como están enrollas al freír o poner a calor se desenrollan. Así mismo al añadir a esta albúmina de huevo a ácido nítrico (HNO3) o hidróxido de sodio (NaOH) ocurre la misma reacción de coagulación pero en diferentes proporciones dependiendo del método utilizado y del reactivo añadido. Este cambio de estructura da a la clara de huevo la consistencia y color que se observa en las 3 muestras de las soluciones de la albumina de huevo. Este proceso que se conoce con el nombre de desnaturalización se puede producir de muy diversas maneras:

·         Calentando: cocer o freír

·         Batiendo las claras

·         Por medio de agentes químicos como alcohol, sal, acetona, HNO3 conc, NaOH conc, etc.

Al someter la clara del huevo a NaOH al 10% y una solución de CuSO4. En este caso utilizamos Hidróxido de sodio, este no participa en la reacción, pero proporciona el medio alcalino necesario para que tenga lugar la reacción de biuret. El sulfato cúprico reacciona con la proteína presente en la en la solución de albúmina de huevo, y esta se torna de color violeta.

Reconocimiento de presencia de Carbohidratos

Ejercicio b

Materiales:

·         6 tubos de ensayo

·         Reactivo de fehling o benedict

·         Lugol

·         Solución de glucosa (1%)

·         Solución de almidón

·         Clara de huevo en agua

Tubo Nº	Soluciones	Reactivos	Coloración después del agregado del reactivo
1	Agua	benedict	Azul, no cambio-
2	solución de glucosa	benedict	Rojo ladrillo. Posee hidratos de carbono
3	solución de almidón	benedict	Azul, no cambio
4	clara de huevo	benedict	Violeta oscuro, no posee hidratos de carbono
5	agua	Lugol	No hubo cambio
6	solución de glucosa	Lugol	No hubo cambio
7	solución de almidón	Lugol	Si hubo cambio, el almidón quedo en el fondo y su color era caramelo
8	clara de huevo	Lugol	no hubo cambio

Cuestionario sobre la experiencia:

·         ¿Qué función cumplen los tubos 1 y 5?

R. los tubos 1 y 5 son los tubos testigos, ya que son los modelos al representar el verdadero color de los reactivos de benedict y del lugol sucesivamente.

·         ¿Encontraron diferencias entre los resultados 2 y 6?

R. en el tubo 2 cambio a color ladrillo ya que reconoció algún azúcar, en cambio en el tubo 6 no ocurrió nada.

·         La glucosa y el almidón pertenecen a un grupo de los carbohidratos. ¿Qué diferencia existe entre la estructura química de ambos tipos de sustancias?

R. la glucosa es simple ya que posee una sola molécula en cambio el almidón es compuesta porque posee más de una molécula.

·         Si se degradara el almidón hasta obtener las unidades que lo constituyen, ¿qué reactivo utilizarían para reconocer la presencia de esas unidades? ¿Cómo podrían averiguar si todo el almidón fue degradado o si quedan aún moléculas de almidón en el tubo?

R. para conocer la presencia de las unidades que lo constituyen utilizaría el reactivo de fehling. Para averiguar si todo el almidón fue degradado agregaría lugol.

·         ¿reaccionó alguno de los indicadores empleados con los componentes de la clara de huevo? ¿Por qué? ¿consideran que el empleo de otro reactivo les permitiría reconocer las sustancias presentes en ese alimento? ¿Cuál podría ser ese reactivo?

R. no reaccionó ninguno con los componentes de la clara de huevo por una proteína. Habría que calentarla.

DISCUSIÓN

La glucosa que dio positivo a Benedict lo cual indico que es un azúcar reductor, ya que al agregar el Benedict, en esta solución, el cobre se encuentra en forma del Ion complejo citrato cúprico, por lo que la glucosa, que es un monosacárido redujo el Ion cúprico a Ion cuproso, el cual precipitó como un oxido de color rojo ladrillo.

Reconocimiento de la presencia de lípidos

Ejercicio C

Materiales:

·         4 trozos de papel blanco

·         Aceite comestible

·         Solución de glucosa

·         Agua

·         Gotero

Resultados:

Papel Nº	Ensayo	Presencia de una mancha traslúcida
1	papel	No dejo mancha
2	papel + agua	No dejo mancha
3	papel + aceite	Deja mancha al secarse
4	papel solución de glucosa	No deja mancha

Cuestionario sobre la experiencia:

A)   ¿Qué diferencia encontraron entre el papel 3 y 4?

R. la diferencia entre el papel 3 y el 4 es que el papel 3 se mantuvo con una mancha traslucida, diferente fue el caso del papel 4 en la que no quedo ninguna mancha.

B) ¿Se secó la mancha de aceite, como la de agua o la de solución de glucosa? ¿Por qué?

R. no, debido a que el aceite contiene lípidos, por lo tanto deja mancha.

C) ¿Qué resultado creen que hubieran obtenido si hubieran vertido gotas de una solución de clara de huevo sobre el papel?

R. creo que se hubiera secado y no hubiera dejado mancha debido a que no contiene grasas y lípidos.

D) ¿Qué reactivo hubieran utilizado para detectar la presencia de glucosa en el papel 4?

R. hubiera utilizado reactivo de fehling

DISCUSIÓN

Al momento que colocamos en el papel agua, aceite y solución de glucosa se observó que a pasar unos cuantos minutos el agua y la solución de almidón se secaron no dejaron mancha alguna en el papel; mientras que la gota de aceite que colocamos, a pesar que se secó dejo mancha translucida visible en el pedazo de papel, lo que es una de las características principales al observar o reconocer presencia de lípidos en diferentes muestras.

2. TINCIÓN

FUNDAMENTO
Los lípidos se colorean selectivamente de rojo-anaranjado con el colorante Sudán III.

4.    SOLUBILIDAD

 FUNDAMENTO

Los lípidos son insolubles en agua. Cuando se agitan fuertemente en ella se dividen en pequeñísimas gotas formando una emulsión de aspecto lechoso, que es transitoria, pues desaparece en reposo por re-agrupación de las gotitas de grasa en una capa que, por su menor densidad, se sitúa sobre el agua.

Por el contrario, las grasas son solubles en disolventes orgánicos, como el éter, cloroformo, acetona, benceno, etc.

CONCLUSIONES GENERALES

La clara de huevo obtiene un color blanquecino ya que las proteínas globulares de la clara del huevo se desenrollan al ser calentadas y se enlazan entre si lo que permite que la misma parezca estar cocinada. Dentro de un intervalo de temperatura entre 0ºC y 40ºC aumenta la solubilidad de las proteínas con el aumento de temperatura. Por sobre 40ºC a 50ºC la mayor parte de las proteínas son cada vez más inestables y comienzan a desnaturalizarse, por lo común con pérdida de solubilidad.

Las proteínas debido a su gran tamaño forman con el agua soluciones coloidales. La reacción biuret no ocurriría en los aminoácidos, porque estos no presentan enlaces peptídicos en sus estructuras, y la reacción biuret reconoce los enlaces peptídicos de las proteínas. Siendo la desnaturalización la propiedad fundamental de las mismas. Gracias a las pruebas cualitativas se puede constatar la presencia o ausencia de quién contiene la mayor cantidad de proteínas en los alimentos que consumimos.

En el reconocimiento de carbohidratos se pudo observar que la solución de glucosa en conjunto con el benedict la formación de un precipitado amarillo o rojo ladrillo lo que es prueba positiva para carbohidratos reductores.

En el agua, no se produce una reacción con la experiencia de yodo, esto debido a que el agua no es un azúcar, y la coloración que se presentó en nuestro tubo, fue la del color del reactivo de lugol.

Las grasas y aceites, también llamados triglicéridos, son también otro tipo de lípidos. Sirven como depósitos de reserva de energía en las células animales y vegetales. Cada molécula de grasa está formada por cadenas de ácidos grasos unidas a un alcohol llamado glicerol o glicerina. La presencia de lípidos se reconoce mediante un ensayo simple que consiste en detectar la mancha traslúcida que dejan este tipo de sustancias en un papel. Por tal motivo pudimos concluir presencia de lípidos en el aceite (papel + aceite).