“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENT
Universidad Naciona
José Faustino Sánchez Carrió FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALÚRGICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA CURSO
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DOCENTE
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NOMBRE CICLO
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QUÍMICA ORGÁNICA Ing. SUMOSO Delgado, Pedro QUISPE LIÑAN, Jorge Alvaro
IV
HUACHO – PERÚ PRACTICA N°2 ANALISIS DEL PUNTO DE EBULLICIÓN Y DE FUSIÓN DE LAS SUSTANCIAS ORGANICAS
I.
II.
OBJETIVOS: Demostrar experimentalmente el punto de fusión de sustancias orgánicas y establecer diferencias entre el punto de fusión de diferentes compuestos orgánicos. Demostrar experimentalmente el punto de ebullición de sustancias. FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1.- Punto de Ebullición Temperatura a la cual un líquido pasa a un estado gaseoso (hierve) a una presión atmosférica determinada. A nivel del mar, el punto de ebullición del agua líquida pura es de 100°C, donde la presión atmosférica es de 1 atm, en cambio en una ciudad que está en altura de la cordillera de los andes, el punto de ebullición de las sustancias es menor, ya que la presión atmosférica es menor. 2.2.- Punto de Fusión El punto de fusión de un sólido es la temperatura a que el sólido se transforma en líquido a la presión de 1 atm. En una sustancia pura el cambio de estado es muy rápido y la temperatura es característica. Por eso el punto de fusión es un dato utilizado en la identificación de un sólido. Además, debido a que el punto de fusión se altera sensiblemente por las impurezas presentes. En general un sólido puro funde en un intervalo muy pequeño de temperatura y con un límite superior muy próximo al punto de fusión verdadero. 2.3.-Determinación experimental de Puntos de Fusión La determinación de puntos de fusión se lleva a cabo en un thiele o en un aparato de fusión eléctrico. Para determinar el punto de fusión de un sólido se introduce una pequeña muestra en un capilar, se une el capilar al bulbo del termómetro, se calienta en baño lentamente y se observa la temperatura a la que la fusión comienza y se completa. El intervalo de fusión de una muestra pura suele estar comprendida entre 1-2°C.
En el caso de un producto conocido la calefacción será rápida al principio hasta llegar a unos 10°C por debajo del punto de fusión y después lenta, de modo que la velocidad de calentamiento sea inferior a 2°C/min.
III.
Sustancia
Densidad (g/mL)
Agua Etanol 1-Propanol 2-Propanol Tolueno Naftaleno Parafina Grasas Ac. Acético Margarina Metanol
1.00 0.79 0.80 0.78 0.87 1.14 0.90 0.93 1.08 0.930 0.7918
EQUIPOS Y MATERIALES: Materiales e instrumentos: Pinza para tubos Trípode Rejilla de cerámica Soporte universal completo Vaso de precipitación de 250 ml Piseta Tubos de ensayo Termómetro Reactivos: Agua destilada Margarina Metanol Naftaleno
Punto de Ebullición Normal (°C) 100 78.5 97.4 82.4 110.8 218 300 300 118 150 65
Punto de Fusión Normal (°C) 0 -117 -126 -89.05 -95 80 52 30 16.8 38 -97
IV.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 4.1.- Experimento N°01: Punto de ebullición de una sustancia orgánica 1. Colocar en un vaso de precipitado entre 150 a 200mL de agua destilada.
2. Colocar el vaso en un trípode empleando una malla metálica con cerámica.
3. Sujetar el termómetro dentro de un tubo de ensayo el cual contendrá una sustancia orgánica líquida, al cual se le hallara su punto de ebullición.
4. Encender el mechero y someter al calentamiento el sistema armado.
5. Cuando la sustancia orgánica empiece a hervir constantemente se toma la lectura de su temperatura el cual será su punto de ebullición.
6. Observación: Se pudo determinar el punto de ebullición del metanol, temperatura a la cual el metanol de estar en un estado líquido inicialmente comenzó a convertirse en gas, el cual resulto ser 68°C luego mantuvimos el termómetro pero ahora dentro del agua y determinamos su punto de ebullición el cual nos resultó 96°C. 4.2.- Punto de Fusión 1. Colocar una muestra de margarina en un extremo de un tubo de ensayo (1 cm), luego sujetarlo a la altura del bulbo del termómetro.
2. Colocar dentro de un vaso con agua fría, la muestra contenida en el tubo capilar debe estar a 1 cm por debajo del nivel de agua contenido en el vaso. 3. Someter el sistema formado al fuego del mechero
4. En el preciso instante en que la muestra pase del estado sólido a líquido se tomara la temperatura. 5. De igual forma con otras sustancias orgánicas similares.
Para muestras con más alta temperatura. 1. Se utiliza glicerina o aceite en lugar de agua. 2. Pulverizar aprox 1gr. De muestra de naftalina en el mortero limpio y seco hasta obtener pequeños cristales que puedan pasar por el diámetro capilar. 3. En el extremo abierto del capilar coloque algunos cristales y golpee suavemente para que estos caigan al fondo del capilar y llene hasta la mitad aproximadamente del bulbo del termómetro y cerrar el extremo del capilar. 4. Sujetar con una liga de gancho 3 a 4 cm por encima del nivel de aceite de tal manera que los cristales de naftaleno estén muy cerca del bulbo del termómetro. 5. Llene con glicerina o aceite hasta la mitad del vaso del precipitado y monte el equipo completo. 6. Calentar suavemente la glicerina a una velocidad de 1°C/minuto 7. Observe cuidadosamente el sólido en el tubo capilar, cuando aparecen los primeros indicios de fusión anotar esta temperatura y también la que marca el termómetro cuando funde la última porción del sólido. 8. Mantener el alambre de agitación en constante movimiento para que la temperatura del baño sea uniforme.
9.
Observaciones: Se pudo determinar el punto de fusión de las sustancias , el cual se obtiene al tomar la temperatura cuando las sustancias las cuales se encuentran en estado sólido pasan a estado líquido , obtuvimos como resultado para la margarina una temperatura de fusión de 40 °C y para la naftalina 68°C. V.
RESULTADOS Para el punto de ebullición: Propiedades Organolépticas
Muestra
Estado
Color
Punto de Ebullición
Metanol
Líquido
Incoloro
Práctico (Vp) 68
Agua
Líquido
Incoloro
96
Teórico (Vt) 65 100
%Error %E=(VtVp)x100%/Vt 4.16 % 4%
Para el punto de fusión Temperatura Inicial de Fusión 34 60
Sustancias Margarina Naftalina
Muestra Margarina
Propiedades Organolépticas Estado Sólido
Color Amarillo
Temperatura Final de Fusión 46 76
Punto de Fusión Pf= (Ti + Tf) /2 40 68
Punto de Fusión Práctico (Vp) 40
Teórico (Vt) 38
%Error %E=(VtVp)x100%/Vt 5%
Naftalina
Sólido
Blanco
68
80
15%
Nota: Intentamos obtener la temperatura de cristalización de la margarina pero no la pudimos obtener inicialmente pensamos porque el punto de cristalización era más bajo de la temperatura ambiente la cual teníamos en el laboratorio; se cristalizo solo una parte a una temperatura de 20°C y la parte que no se cristalizo luego de investigar se pudo conocer que es porque la margarina para cristalizar lo hace con ayuda de algunos tipos de rayos debido a las grasas que presenta VI.
CUESTIONARIO 1.- ¿Qué diferencia existe entre el punto de fusión y punto de ebullición? El punto de fusión es la temperatura en la cual un sólido pasa a un estado líquido es decir cuando la sustancia se funde, el punto de ebullición es la temperatura en la cual un líquido pasa a un estado gaseoso es decir cuando la sustancia se evapora. 2.- ¿Por qué es aconsejable utilizar un baño de aceite para la determinación de la temperatura de fusión y porque debe ser muy lento el calentamiento del baño de aceite? Porque el aceite es una sustancia con un punto de fusión bastante alto por ello al realizar el procedimiento la sustancia se fundirá antes que el aceite, además el aceite transmite la temperatura al capilar de un modo uniforme, el calentamiento debe ser lento para poder determinar con exactitud el punto de fusión. 3.- ¿De qué manera influye la pureza de un compuesto en su punto de fusión? El punto de fusión de una muestra pura siempre es más alto que el de una muestra impura y nos dará una mayor proximidad de nuestro valor práctico al valor teórico. 4.- El punto de ebullición de una sustancia es 10°C, si se colocan 5 ml de esta sustancia en un salón donde la temperatura es de 25°C, la sustancia: ¿En qué estado se encontrara?
El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura en la cual si se tiene una temperatura igual o mayor la sustancia se encontrara en estado gaseoso independientemente de la cantidad de sustancia que se tenga por tanto concluimos que la sustancia se encontrara en estado gaseoso. VII. CONCLUSIONES Se pudo demostrar experimentalmente el punto de fusión de sustancias orgánicas, obteniendo datos muy próximos a los teóricos por el margen de error que se obtuvo Se pudo demostrar experimentalmente el punto de ebullición de algunas sustancias
VIII. RECOMENDACIONES Se debe elevar la temperatura lentamente de la muestra, para así poder tener una lectura precisa de los puntos de fusión y ebullición. Se deben tener muestras puras para que los datos que vayamos a obtener sean muy próximos a los teóricos. Se debe tener cuidado al ser un experimento que se realiza con calor siempre se tiene cierto margen de riesgo IX.ANEXO Foto del equipo de trabajo
X.
BIBLIOGRAFÍA Química Orgánica funtamental. Rakoff, Henry. Decimaprimera impresión 1988. Editorial Limusa, México D.F. Física 1 Álgebra y trigonometría. Eugene Hecht. Segunda edición 2000. Editorial International Thomson, México. Fundamentos de Fisicoquímica. Maron, Prutton. Segunda impresión 1980. Editorial Limusa Wiley, México.