Este documento describe las propiedades y reacciones de aldehídos y cetonas. Explica que ambos contienen el grupo carbonilo (C=O) y su estructura electrónica polarizada. También describe las nomenclaturas sistemática y común de aldehídos y cetonas, así como sus propiedades físicas como solubilidad y temperatura de ebullición. Finalmente, resume varias reacciones características como hidratación, formación de acetales y reacciones con hidrazina.

1. ALDEHÍDOS Y CETONAS
1. Introducción
Clase Fórmula general Clase Fórmula general
Cetonas
Ácidos carboxílicos
Ésteres
Aldehídos
Cloruro de ácido
Amidas
Los compuestos que contienen el grupo carbonilo (C=O) son muy importantes
en química orgánica, bioquímica y biología (Tabla N° 1)
Tabla N° 1. Algunas clases comunes de compuestos carbonílicos.
O
R
R C
O
OH
R C
O
O-R
R C
O
H
R C
O
Cl
R C
O
NH2
R C
1
T. CHIRE M.

2. 2. Estructura del grupo carbonilo
El átomo de carbono del grupo carbonilo tiene hibridación sp2 y está enlazado a otros
tres átomos mediante enlaces sigma coplanares separados 120 ° unos de otros. El
orbital sin hibridar “p” se solapa con un orbital “p” del oxígeno para formar un enlace
pi.
El doble enlace entre el carbono y el oxígeno es similar al doble enlace C=C en un
alqueno, excepto en que el doble enlace carbonilo es más corto, más fuerte y está
polarizado.
cetona, enlace C = O 1.23 °A
Longitud Energía
178 Kcal/mol
alqueno, enlace C = C 1.34 °A 146 Kcal/mol
(745 KJ/mol)
(611 KJ/mol)
El doble enlace del grupo carbonilo tiene mayor momento dipolar debido a que el
oxígeno es más electronegativo que el carbono y los electrones enlazantes no
están igualmente compartidos.
2
T. CHIRE M.

3. 3. Nomenclatura de aldehídos y cetonas
3.1 Nomenclatura sistemática (IUPAC) de aldehídos.
Los aldehídos se nombran reemplazando la –o final del nombre del alcano con la
terminación –al. Un carbono aldehídico queda en el extremo de una cadena y por lo
tanto, su número es el 1. Si el grupo aldehído está unido a un anillo, el nombre del
aldehído se forma agregando “carbaldehído” al nombre del compuesto cíclico.
Ejemplos:
El grupo cetona o aldehído se puede nombrar como grupo sustituyente en una
molécula que tenga otro grupo funcional más importante. El grupo carbonilo de la
cetona se designa con el prefijo –oxo y el grupo –CHO se le denomina grupo
formilo. Ejemplos:
3
T. CHIRE M.
CHO
COOH
O
Acido 3-formilbenzoico
CH3CH2CH2 C CH2CH2CHO
4-oxoheptanal
CH3CH2CH2COCH2CH2COOH
Ácido 4- oxoheptanoico
OH
CH3CHCH2CH2CH2CH2CHO
6-hidroxiheptanal
CHO
CH3
CH2CH3
CH3 - CH2 -CH2 - CH2 - CH = CH - CHO
2-heptenal 2-metilciclopentanocarbaldehído
CH3CH2CHCH2CH2CH2CH2CHO
6-etiloctanal

4. 3.2 Nombres comunes de aldehídos.
Los nombres comunes de los aldehídos se derivan de los ácidos carboxílicos
(Tabla Nº 2). En los nombres comunes de los aldehídos se emplean letras griegas
para indicar la posición de los sustituyentes. La primera letra (α) corresponde al
átomo de carbono más próximo al grupo carbonilo. Ejemplos:
Cl O
CH3 - CH - CH2 - C - H
β - clorobutiraldehído
Nombre común:
Nombre IUPAC: 3-clorobutanal
3.3 Nomenclatura sistemática (IUPAC) de cetonas.
Las cetonas se nombran reemplazando la “o” final del nombre del hidrocarburo
precursor por “ona”. La cadena se numera en la dirección que obtenga el
número menor para el carbono del grupo carbonilo. En el caso de las cetonas
cíclicas no es necesario un número porque se supone que el carbono del grupo
carbonilo está en la posición 1. Ejemplos:
4
T. CHIRE M.
CH3
- C - CH2
- CH2
CH2
-C - CH3
O OH
CH3
O
CH3 CH3
6-hidroxi-6-metil-2-heptanona
4-isopropilcicloheptanona
CH3CH CH2CH2CHCOCH2CH3
4,7-dimetil-3-octanona

5. Los nombres comunes de las cetonas se forman nombrando los dos grupos
alquilo que van enlazados al grupo carbonilo y añadiendo la palabra cetona. Los
sustituyentes se localizan utilizando letras griegas, comenzando por el carbono
que está más próximo al grupo carbonilo. Ejemplos:
3.4 Nombres comunes de cetonas
Algunas cetonas tienen nombres comunes históricos.
5
T. CHIRE M.
O
CH3
CH3
O
CH3
CH3CH2CH2 - C - CH
isopropil propil cetona
CH3 CH2 C CH CH3
etil isopropilcetona
COCH3
O O
CH3 CO CH3
acetona
acetofenona propiofenona benzofenona

6. Tabla Nº 2. Nombres comunes de algunos aldehídos
6
T. CHIRE M.
Acido carboxílico Derivación Aldehído
fórmica, “hormiga”
acetum, “vinagre”
protos pion, “primera
grasa”
butyrum, “mantequilla”
componente de la goma
de benzoína
HCOOH
ácido fórmico
CH3COOH
ácido acético
CH3CHO
acetaldehído
CH3CH2COOH
ácido propiónico
CH3CH2CHO
propionaldehído
CH3CH2CH2COOH
ácido butírico
CH3CH2CH2COH
butiraldehído
COOH
ácido benzoico
CHO
benzaldehído
HCHO
formaldehído

7. 4. Propiedades físicas de cetonas y aldehídos
Como el grupo carbonilo es polar, los aldehídos y cetonas poseen temperaturas de
ebullición mayores que las de los hidrocarburos del mismo peso molecular. Sin
embargo, debido a que aldehídos y cetonas no pueden formar enlaces de hidrógeno
fuertes entre sus moléculas, tienen temperaturas de ebullición menores que los
alcoholes correspondientes.
El átomo de oxígeno del carbonilo permite que las moléculas de aldehídos y cetonas
formen enlaces de hidrógeno fuertes con las moléculas de agua. Como resultado, los
aldehídos y cetonas de bajo peso molecular presentan solubilidades apreciables en
agua (Tabla Nº 3)
7
T. CHIRE M.
CH3CH2CH2CH3
butano
pe = 0ºC
CH3- O - CH2CH3
metoxietano
pe = 8ºC
CH3CH2CHO
propanal
pe = 49ºC
CH3COCH3
acetona
pe = 56ºC
CH3CH2CH2 OH
1-propanol
pe = 97ºC

8. Tabla Nº 3 Propiedades físicas de algunas cetonas representativos
8
T. CHIRE M.
CETONAS
Nomenclatura
UIPAC
Estructura pf
(ºC)
pe
(ºC)
Densidad
(g/cm3)
Solubilidad
en agua (%)
propanona CH3COCH3 -95 56 0.79 miscible
butanona CH3COCH2CH3 -86 80 0.81 25.6
2-pentanona CH3CO(CH2)2CH3 -78 102 0.81 5.5
3-pentanona CH3CH2COCH2CH3 -41 101 0.81 4.8
2-hexanona CH3CO(CH2)3CH3 -57 127 0.83 1.6
3-hexanona CH3CH2CO(CH2)2CH3 124 0.82
2-heptanona CH3CO(CH2)4CH3 -36 151 0.81 1.4
3-heptanona CH3CH2CO(CH2)3CH3 -39 147 0.82 0.4
4-heptanona CH3(CH2)2CO(CH2)2CH3 -34 144 0.82
ciclohexanona C6H10O -16 157 0.94 15
acetofenona C6H5COCH3 21 202 1.02 0.5
benzofenona C6H5COC6H5 48 305 1.08

9. T. CHIRE M.
9
ALDEHÍDOS
Nomenclatura
UIPAC
Estructura pf (ºC) pe
(ºC)
Densidad
(g/cm3)
Solubilidad
en agua (%)
metanal HCHO -92 -21 0.82 55
etanal CH3CHO -123 21 0.78 miscible
propanal CH3CH2CHO -81 49 0.81 20
butanal CH3CH2CH2CHO -97 75 0.82 7.1
pentanal CH3CH2CH2CH2CHO -66 61 0.79 11
3-metilbutanal (CH3)2CHCH2CHO -91 103 0.82
hexanal CH3(CH2)4CHO -56 129 0.83 0.1
heptanal CH3(CH2)5CHO -45 155 0.85 0.02
benzaldehído C6H5CHO -56 179 1.05 0.3
Tabla Nº 4 Propiedades físicas de algunos aldehídos representativos

10. 5. Reacciones de aldehídos y cetonas.
5.1 Hidratación de cetonas y aldehídos. Los aldehídos y cetonas reaccionan
con el agua en un equilibrio rápido y reversible.
5.2 Adición nucleofílica de alcoholes. Formación de acetales.
Para productos cetónicos, se utilizan los términos hemicetal y cetal.
O OH
OH
R C R + H2O RC R
Aldehído o
cetona
Agua
Diol geminal (hidrato)
R C H
O
ROH, H+
R C H
OR
OH
ROH, H+
R C H
OR
OR
+ H2O
Aldehído Hemiacetal Acetal
Agua
10
T. CHIRE M.

11. 5.3 Formación de cianohidrinas. El cianuro de hidrógeno se adiciona a un
aldehído o cetona.
5.4 Reacción con hidrazina y compuestos relacionados. Las cetonas y
aldehídos condensan con otros derivados del amoniaco, tales como la
hidroxilamina y las hidrazinas sustituidas (Tabla N° 5).
Ejemplos.
11
T. CHIRE M.
C
H3
C = O
H
C
H3
C = NOH
H
C = O
H
C = NNH2
H
+ H2NOH + H2O
Hidroxilamina
+ H2NNH2
Hidracina
+ H2O
una oxima
Hidrazona
H
H
+
+
R - C - R HCN R - C - R
O OH
CN
+
Un aldehído o
cetona
Una cianohidrina
Cianuro de hidrógeno

12. Tabla Nº5. Algunos compuestos nitrogenados que forman productos de sustitución
estables con aldehídos y cetonas.
12
T. CHIRE M.
Nombre Estructura Producto con RCHO
Hidroxilamina
Hidrazina
Fenilhidrazina
2,4-dinitrofenilhidrazina
Semicarbazida
HONH2
H2NNH2
NHNH2
NHNH2
NO2
O2
N
O
H2NNHC NH2
RCH=NOH
una oxima
RCH=NNH2
una hidrazona
RCH=NNHC6
H5
una fenilhidrazona
O2
N
NO2
RCH=NNH
una 2,4-dinitrofenilhidrazona
RCH=NNHC NH2
O
una semicarbazona

13. 5.5 Tautomerismo
Un compuesto carbonílico con un hidrógeno alfa ácido, puede existir en dos formas
llamadas tautómeros: una forma tautómera ceto y otra enol.
El tautómero enol,(de eno + ol) que es un alcohol vinílico, se forma por transferencia
de un hidrógeno alfa, al oxígeno carbonílico. En la mayor parte de las cetonas, el
tautómero enol es mucho menos estable que el tautomero ceto.
Ejemplo:
13
T. CHIRE M.
O
R
OH
R
RCH2
C
RCH
C
tautómero ceto
tautómero enol
O
CH3
C
H3
OH
C
H2
CH3
C C
tautómero ceto tautómero enol
> 99.9% < 0.1%

14. 6. Análisis cualitativo: localización de aldehídos y cetonas.
A. 2,4-dinitrofenilhidrazina, el grupo carbonilo de aldehídos y cetonas
reacciona rápido con 2,4-dinitrofenilhidrazina, observándose un precipitado que
va de amarillo a naranja.
Los productos de las reacciones de aldehídos y cetonas con la 2,4-
dinitrofenilhidrazina, la semicarbacida y la hidroxilamina, se usan con frecuencia
para identificar aldehídos y cetonas desconocidos. Estos compuestos, es decir,
las 2,4-dinitrofenilhidrazona, las semicarbazonas y oximas, son en general,
sólidos insolubles que poseen temperaturas de fusión característicos.
14
T. CHIRE M.
R - C - R
O
NO2
NO2
NHNH2
H
+
C = N - NH -
R
R
NO2
NO2
+
Un aldehído o
cetona 2,4-Dinitrofenilhidrazina
(2,4-DNFH ) 2,4-Dinitrofenilhidrazona
(2,4-DNF)
Sólido de amarillo a naranja

15. B. Prueba de tollens
La mezcla de nitrato de plata acuoso con amoniaco acuoso produce una solución
que se conoce como reactivo de Tollens. Este reactivo contiene al ión
diaminoplata (I), Ag(NH3)2
+.
El reactivo de Tollens oxida a los aldehídos a iones carboxilato. Además éste
reactivo da un resultado negativo con todas las cetonas, con la excepción de las
α – hidroxicetonas.
15
T. CHIRE M.
O
R - C - ONH4 Ag
O
Aldehído
R - C H +
Complejo de plata
amoniacal
Sal de amonio del
ácido carboxílico
Espejo de plata
+
Ag(NH3)2
+
R - C - R
O
+
cetona
No reacciona
Ag(NH3)2
+

16. C. Prueba de Fehling
El reactivo de Fehling es muy utilizado para la determinación de compuestos
reductores, especialmente en la determinación de azúcares reductores.
El reactivo está formado de dos soluciones:
Fehling A: Solución de sulfato cúprico.
Fehling B: Solución de tartrato de sodio y potasio e hidróxido de sodio.
Esta prueba se efectúa en medio alcalino y con calor. La presencia de un
precipitado de color rojo ladrillo nos indica la presencia de óxido cuproso y por
tanto se trata de un compuesto reductor.
16
T. CHIRE M.
R - C - H
O
Cu
+
O O
OH OH
OH-
R - C - O-
O
Cu2
O
+ -O - C - C H - C H - C - O-
2 +
Aldehído
Complejo de tartrato cúprico
Sal de ácido
carboxílico
Oxido cuproso
precipitado rojo