Esperienza 2

Esperienza N°2
ISOMERIA: SOMERIA CONVERSIONE DELL’ DELL ACIDO MALEICO IN ACIDO ACIDO
FUMARICO
L'esperienza illustra un esempio di isomeria del doppio legame e mostra l'influenza della
stereochimica sulle proprietà fisiche.
L'acido maleico e l'acido fumarico sono due isomeri geometrici:
H COOH
H
COOH
HOOC
H COOH
Acido Maleico Acido Fumarico
L'acido fumarico è un prodotto naturale, mentre il maleico non è presente negli organismi viventi.
La differente stereochimica al doppio legame comporta notevoli diversità in alcune proprietà
fisiche, messe a confronto nella tabella seguente:
PROPRIETÀ ACIDO MALEICO ACIDO FUMARICO
Solubilità in acqua a 25°C 788 g/l 7 g/l
Punto di Fusione 139°C 286°C*
* sublima a circa 200° C
Un cambiamento della stereochimica del doppio legame modifica quindi notevolmente le
interazioni che intervengono fra molecole dello stesso tipo oppure con l'acqua.
L'isomerizzazione, in soluzione acquosa, dell'acido maleico in acido fumarico è una reazione di
equilibrio:
Ac. maleico D Ac. fumarico
Poiché l'acido fumarico è più stabile dell'acido maleico di circa 7 Kcal/mol ed è inoltre molto meno
solubile, l'equilibrio è decisamente spostato verso destra.
Il bromo catalizza la reazione spezzando il legame π , responsabile dell’isomeria. Il fatto che la luce
UV promuova la reazione, suggerisce che essa inizi per attacco di un radicale Br• al doppio legame.
H
[Ac.fumarico]
K =
[Ac.maleico]

PROCEDURA
Porre in un becher da 50 mL, 4,0 g di acido maleico e 25 mL di acqua.
- Agitare per solubilizzare l'acido, eventualmente scaldando.
- Aggiungere una goccia di bromo (attenzione: operare sotto cappa perché il bromo è volatile e
tossico) e irradiare con luce UV (356 nm); si formerà un precipitato cristallino.
- Dopo circa un quarto d'ora di irradiazione, filtrare il precipitato su di un imbuto di Büchner,
lavare con circa 10 ml di acqua e lasciar asciugare (un'ora in stufa a 100-120° C o meglio una
notte a temperatura ambiente);
- Determinare il punto di fusione (o intervallo di temperatura di inizio e fine fusione) dei due
isomeri. Per quanto concerne l'acido fumarico occorre portare l'apparecchiatura a 280° C senza
il campione (altrimenti sublima), si inserisce quindi il campione e si aumenta decisamente la
temperatura fino a quando il campione fonde.
MATERIALI
- Acido maleico, C4H4O4
- Bromo, Br2
STRUMENTAZIONE
- Bilancia
- lampada UV
- 1 becher da 50 mL
- 1 cilindro da 50 mL
- 1 imbuto di Büchner
- 1 cono di gomma
- 1 beuta da vuoto
- 1 bacchetta di vetro
- 1 spatolina metallica
- sostegno e pinza
- carta da filtro
- Apparecchio per la determinazione del punto di fusione
- capillari per punto di fusione