02 Determinacion De Propiedades Fisicas Y Quimicas De Compuestos Organicos 4m146v

UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA “SAN PABLO ” F ACULTAD DE C IENCIAS E XACTAS E I NGENIERÍA L ABORATORIO DE Q UÍMICA O RGÁNICA ESTUDIANTE: Carolina Nicole Quinovel Maceda HORARIO: martes de 16:15 -a- 17:45 FECHA DE ENTREGA: 10 de marzo del 2015 INFORME DE LABORATORIO PRÁCTICA N° 2

DETERMINACIÓN

DE PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS

OBJETIVO GENERAL Realizar un estudio experimental de algunas propiedades físicas de los compuestos orgánicos, comparativamente con compuestos inorgánicos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS o o o

Determinar la solubilidad de compuestos orgánicos frente a diferentes solventes. Determinar el punto de fusión de compuestos orgánicos. Determinar la inflamabilidad de compuestos orgánicos.

FUNDAMENTO TEÓRICO SOLUBILIDAD La solubilidad es una propiedad de algunas sustancias químicas para formar mezclas líquidas homogéneas con otras. La contante de solubilidad es una contante de equilibrio que define la cantidad de una sustancia (soluto) capaz de ser disuelta en cierta cantidad de otra que la solubiliza (disolvente), en condiciones de presión y temperatura dadas. Esta propiedad un excelente indicador de pureza. Entre los solventes más comunes figuran el agua, el alcohol, el éter etílico y el cloroformo.

PUNTO

DE FUSIÓN

Se llama punto de fusión a la temperatura a la cual una sustancia cristalina (en condiciones de presión dadas) pasa a fase líquida. Esta temperatura es dependiente del tipo y magnitud de las fuerzas intermoleculares que mantiene la sustancia; incrementando con la masividad de las moléculas, su superficie de interacción, su momento dipolar y la existencia de puentes de hidrógeno. Existen a su vez sustancias que carecen de un punto de fusión, puesto que sufren una descomposición química antes que un cambio de fase.

INFLAMABILIDAD Se define como la capacidad de una sustancia combustible de arder en presencia de un comburente. La temperatura mínima a la que se crean las condiciones iniciales para

sostener una flama se conoce como punto de inflamabilidad. Los compuestos orgánicos poseen un carácter inflamable que los difieren de los compuestos inorgánicos.

PRÁCTICA EXPERIMENTAL TABLA N°1: MATERIALES N OMBRE DEL MATERIAL

C ANTIDAD

Vaso de precipitados (500mL) Pipeta (5mL) Termómetro (100°C) Tubos capilares Gradilla Tubo de ensayo Hornilla eléctrica Propipeta Espátula Cepillo Ligas elásticas Encendedor Papel aluminio Barquillas metálicas

1 1 1 2 1 5 1 1 1 1 2 1 4

La Tabla N°1 muestra los materiales que fueron empleados durante la práctica presente.

TABLA N°2: REACTIVOS N OMBRE DEL REACTIVO Etanol Agua destilada Éter etílico Ácido oxálico Ácido salicílico Aceite vegetal Cloruro de sodio

C ANTIDAD C2H5OH H2O (C2H5)2O HOOCCOOH

φ OHCOOH NaCl

15mL 15mL 15mL 5g 0,1g 500mL 5g

La Tabla N°2 muestra el listado de reactivos que fueron empleados en la presente práctica.

PROCEDIMIENTO ENSAYOS

DE SOLUBILIDAD

o o o

Se colocó al interior de cada tubo de ensayo una cantidad pequeña de soluto sólido, 2mL de soluto líquido. A cada tubos de ensayo se agregaron otros 2mL del solvente empleado. Esto se realizó separadamente para cada disolvente: agua, alcohol, éter. Se procedió a mezclar por agitación los reactivos, se observaron las características de solubilidad y se registraron las mismas.

DETERMINACIÓN o o o o o

Se pulverizó una porción homogénea de la sustancia cristalina a analizar (naftaleno y ácido salicilico). La sustancia se introdujo en un tubo capilar, golpeando suavemente la muestra con el propio tubo a modo de ingresar un par de milímetros de la sustancia en cada capilar. Se sujetó mediante ligas ambos tubos capilares a un termómetro, de manera que la muestra quedase lado a lado con el bulbo del termómetro. Se introdujo el bulbo y las sustancias a analizar en un vaso de precipitados con unos 500mL de aceite vegetal y se procedió a calentar este en hornilla eléctrica. Se observó y apunto la temperatura a la cual cada muestra sólida se funde en presencia del aceite caliente.

ANÁLISIS o o o o

DEL PUNTO DE FUSIÓN

DE INFLAMABILIDAD

Se forraron 4 formas pequeñas con papel aluminio. En cada forma se introdujo una muestra de las sustancias a estudiar: gasolina, aceite, alcohol, benceno. Se aproximó a cada muestra la flama del encendedor, buscando encender una flama en la muestra. Se observaron las características y rastros de la combustión de cada sustancia, registrando los datos obtenidos.

OBSERVACIONES Y RESULTADOS O

ENSAYOS

DE SOLUBILIDAD

TABLA N°3 M UESTRA

Ácido oxálico Aceite

A GUA D ESTILADA

A LCOHOL

E TER

Insoluble Insoluble

Insoluble Insoluble

Insoluble Soluble

La Tabla N°3 indica si la muestra de la primera columna presentaba características físicas, según las cuales se daba entender si eran solubles o no en los solventes de las columnas 2, 3 y 4.

O

DETERMINACIÓN

DEL PUNTO DE FUSIÓN

TABLA N°4

M UESTRA

TEMPERATURA

TEMPERATU

PORCENTAJ

EXPERIMENTAL

RA TEÓRICA

E DE

DE FUSIÓN

ERROR

DE FUSIÓN

(

℃ ) Urea

132

( ℃ ) 133

0,75%

La Tabla N°4 se nuestra el punto de fusión de la urea, en la columna 2 se muestra la temperatura obtenida en laboratorio y en la columna 3 se muestra la temperatura teórica, fi nalmente en la última columna se muestra el porcentaje de error entre ambos resultados.

O

INFLAMABILIDAD TABLA N°5 M UESTRA

I NFLAMABILIDAD

Alcohol Aceite Éter

Inflamable No inflamable Muy inflamable

C ARACTERÍSTICAS

Llama azul Llama mas pronunciada y de coloración azul La Tabla N°5 muestra el grado de inflamabilidad de la muestra respectiva en la segunda columna y en la última columna se muestra las características que presentaron al ser sometidas al fuego .

CONCLUSIONES En la determinación de solubilidad fue necesario agitar los tubos de ensayo, en los cuales se encontraban el soluto y solvente, tras agitarlos y dejarlos reposar durante unos segundos se observaba si estos se mezclaban o no, en el caso del ácido oxálico se determinó que no era soluble con ningún disolvente y al mezclarse con éter producía un olor desagradable a podrido, en el caso del aceite solo se pudo observar que era soluble con éter. En la determinación del punto de fusión de la urea se trabajó con mucha atención mientras la temperatura subía ya que el cambio de fase se daba de in instante a otro, los resultados obtenidos fueron óptimos ya que el porcentaje de error fue de 0.75%. Finalmente en la determinación de la inflamabilidad se observó que el aceite no era inflamable mientras que el alcohol y el éter si, el alcohol presentaba una llama azul no tan pronunciada, en cambio el éter era muy inflamable ya que la llama era más pronunciada y el calor desprendido al ambiente era mayor en comparación al alcohol.

CUESTIONARIO

D EFINIR Y PROPONER EJEMPLOS ACERCA DE LAS SIGUIENTES PROPIEDADES FÍSICAS : Densidad: se define como la cantidad de masa contenida en una unidad de volumen de una sustancia. La densidad del agua químicamente pura es de 1 g/mL. Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual una sustancia líquida, a una presión dada, rompe en hervor (pasa de estado líquido a gaseoso). El punto de ebullición del agua, a 1 Atm de presión, es de 100°C. Conductividad eléctrica: Es la capacidad de un material para permitir el flujo de energía eléctrica a través de él, en condiciones dadas. La conductividad del agua pura es de 5,5 −5

×10 Ω I NDIQUE

-1

m-1 , a 20°C.

LOS COMPUESTOS :

VALORES

DEL

PUNTO

DE

EBULLICIÓN

Acetona: 56,5°C Ácido acético: 117,9°C Metanol: 64,7°C Cloroformo: 61,17°C Glicerina: 290°C (NCBI: 2013).

DE

LOS

SIGUIENTES

Etanol: 78,5°C

I NDIQUE LOS VALORES DEL PUNTO DE FUSIÓN DE LOS SIGUIENTES COMPUESTOS : Ácido benzoico: 122,4°C Ácido cítrico: 153°C Alcanfor: 179°C 132,7°C (NCBI: 2013).

Urea:

E XPLIQUE PORQUÉ LA MAYORÍA DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS SON INMISCIBLES EN AGUA : Se debe a que en general sólo los compuestos semejantes son miscibles entre sí; los compuestos orgánicos difieren del agua en que estos son en su mayoría apolares y comparativamente muy grandes.

M ENCIONE CUATRO SOLVENTES QUE SOLUBILIZAN COMPUESTOS ORGÁNICOS ( EXCLUIR LOS DE LA PRÁCTICA ): Queroseno, tolueno, anilina y xileno. DE LA PRUEBA DE INFLAMABILIDAD , INDIQUE EN QUÉ ENSAYO SE REALIZÓ UNA COMBUSTIÓN INCOMPLETA Y EN CUÁL UNA COMBUSTIÓN COMPLETA :

La combustión del eter fue aparentemente completa (no quedaron residuos carbonosos). En cambio la gasolina sí dejo residuos de carbón y libero humos. El aceite no combustionó.

BIBLIOGRAFÍA   

BROWN, Theodore; et allí (2012). Chemistry: The Central Science. 12ava edición. Estados Unidos: Prentice Hall. Pp. 428-434, 518-528. NCBI. Pubchem Compound [HTML]. Disponible en: http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary [Revisado el 16-08-2013]. Departamento de Ciencias Exactas - U.C.B., 2013. Guía de Prácticas de laboratorio: Química orgánica. Bolivia: Universidad Católica Boliviana “San Pablo”.