Practica laboratorio química Orgánica

PRACTICA Nº 01

RECONOCIMIENTO DE C, H, O, N, P, S, Cl

I. OBJETIVOS:

 Determinar de forma cualitativa de C, H, O, N, P, S, Cl en sustancias orgánicas.

 Utilizar en forma adecuada los métodos generales de laboratorio que permite

reconocer los elementos que constituyen las sustancias orgánicas.

 Interpretar el fundamento de cada uno de los métodos para el reconocimiento de

sustancias.

II. FUNDAMENTO TEORICO:

La químicaorgánica o química del carbono tiene por objeto estudiar a los compuestos orgánicos. Todos los compuestosorgánicos tiene el elemento indispensable: EL CARBONO. Frecuentemente acompañan al carbono en la constitución de los compuestosorgánicos el H, O y N; también pueden tener no metales como el S y P; halógenos como el cloro, etc.

Los elementos componente de todas las proteínas son los elementos organogenos y frecuentemente contienen azufre; a veces fosforo y otros elementos.

El análisis elemental orgánico tiene por finalidad determinar las clases de elementos que forman la molécula de un compuesto orgánicoy la proporción en que se encuentran. Para someter a una sustancia el análisis elemental, esta debe estar debidamente purificada. Existen dos clases de análisis elemental orgánico y son:

 Análisis elemental orgánico cualitativo: determina la clase de elementos que

existen en una sustancia orgánica.

 Análisis elemental orgánico cuantitativo: determina el porcentaje de los

elementos que forman una molécula del compuestos orgánicos analizado. La presente práctica es un análisis de tipos cualitativo. Existen pruebas empíricos basados en las propiedades que tienen algunas sustancias al arder, el carbono y el nitrógeno se reconocen directamente quemado la sustancia que se desea analizar, otras veces son necesarias métodos indirectos que permiten detectar a los elementos organogenos (reconocimiento químico).

EL CARBONO: es un elemento químico de nuero 6 y de símbolo “C”. Es solido a

temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas: carbón amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica, se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono y forma parte de todos los seres vivos conocidos. El carbono es único en la química porque forma un

número de compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados.

El carbono químicamente puro se prepara por descomposición térmica del azúcar (sacarosa) en ausencia de aire. Las propiedades físicas y químicas del carbono dependen de la estructura cristalina del elemento. La densidad fluctúa entre 2,25 g/cm3 _{para el gratito, 3,57 g/cm}3 _{para el diamante. El punto de fusión para el grafito}

es de 3500 ºC y de ebullición 4830ºC. El carbono elemental es una sustancia inerte, insoluble en agua, ácidos y bases diluidas, así como disolvente orgánicos. A temperaturas elevadas se combina con el Oxigeno para formar monóxido o dióxido de carbono.

EL HIDROGENO: además de ser unos de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.

EL OXIGENO: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de

energía mediante la respiración aeróbica. Además forma enlaces polares con el hidrogeno dando lugar a radicales polares solubles en agua (─OH, ─CHO, ─COOH).

EL NITROGENO: es un elemento química de numero atómico 7, de símbolo “N”

y de peso atómico de 14,0067. Es un gas en condiciones normales. El nitrógeno molecular (N2) es principal constituyente de la atmosfera. El estado combinado el

nitrógeno se presenta de diversas formas. En constituyente de todas las proteínas (vegetales y animales), así como también de muchos materiales orgánicos.

III. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: A. MATERIALES:  Sacarosa  Caseína  Urea  Cabellos  Caseína  Algodón  Agua destilada  Lana  B. EQUIPOS:  Vasos de precipitación  Tubos de ensayo  Motero  Piza de madera  Pipeta  Baguetas

 Fósforos  Mechero



C. REACTIVOS:

 Acido oxálico

(COOH-COOH)

 Cal sodada (Ca NaOH)

 Hidróxido de Bario

(Ba(OH)2)

 Acido clorhídrico (HCl)

 Sulfato ferroso (FeSO4)  Cloruro férrico (FeCl3)

 Nitroprusiato de Sodio

 Acido acético

 Acetato de plomo

 Fenolftaleína



IV. PARTE EXPERIMENTAL:

1. EXPERIMENTO Nº 01: RECONOCIMIENTO DEL CARBONO Y NITROGENO.

 Se reconoce directamente quemando la sustancia. Si la sustancia no es

volátil deja un residuo negruzco constituido por carbón.Quemar la sustancia examen en una capsula.

 Si la sustancia a analizar es volátil, el residuo se reconoce indirectamente con el auxilio de un oxidante (óxidos de cobre negro), como lo veremos en la siguiente experiencia.

  

 ANALISIS DEL CARBONO

 Muchos compuestos orgánicos se carbonizan, cuando se les calienta. La

carbonización de las muestra en esta experiencia es una muestra evidente de la presencia del carbono. El compuesto arde en el aire o en presencia de aire, por eso se produce la combustión incompleta; entonces el resultado será Hollín; o una sustancia negruzca, en el fondo del material, las cenizas.



 PARTE Nº 01: AZUCAR DE CAÑA (SACAROSA):

 En un tubo de ensayo se coloca sacarosa (caña de azúcar), se lleva al

mechero y al calentar torna un color: Caramelo, pero al exponerlo por un tiempo prolongado se vuelve un color: Negruzco.

 ECUACION QUIMICA:  C12H22O 11 + calor  C(o) + CO2 + CO + H2O  GRAFICAR LA EXPERIENCIA:   

                  ANALISIS DEL NITROGENO:

 Debido a su presencia en los compuestos orgánicos esta conocido con el

azufre, en el caso de las proteínas como la caseína, mediante la exposición al calor despide un olor característico a cuernos quemados, ya proveniente de una proteína azufrada llamada Queratina.



 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

 En el caso de la urea al llevarla a calentamiento produce un gas, que está compuesto del nitrógeno, el amoniaco (NH4), este olor es muy irritante debido al nitrógeno.

 Colocamos en una capsula de porcelana una muestra de urea y la calentamos en el mechero bunsen.

 Cuando la urea se haya fundido, se forma una sustancia Marrón, en el

fondo de la capsula de porcelana y se ha desprendido humo blanco, que es el amoniaco.

 La urea conocida como carbamida o carbomidamida, es una sustancia

nitrogenada producida por algunos seres vivos, el cual es altamente toxico para ello la urea se presenta como solido cristalino y blanco de forma esférica o granular y presenta un ligero olor a amoniaco.



 (NH2)2CO + O2 + Calor  NH3 + H2O + CO2   GRAFICAR LA EXPERIENCIA:                      

2. EXPERIMENTO Nº 02: RECONOCIMIENTO DEL CARBONO Y NITROGENO. SIMULTANEAMENTE, POR OXIDACION CON CUO (MÉTODO INDIRECTO).

 El carbono se reconoce al estado de CO2 y el hidrogeno al estado de H2O.

 Colocar dentro de un tubo de prueba aproximadamente 1 g. de acido

Oxálico, añadir una pequeña cantidad de oxido de cobre negro, adaptar un codo de desprendimiento (TUBO A).

 Introducir la extremidad libre del codo de un tubo de ensayo que

contenga agua de cal Ca (OH)2 (TUBO B). Calentar en el mechero Bunsen.



 OBSERVACION:

 El carbono de la sustancia se combina con el oxigeno del Oxido de

Cobre, formando CO2, el hidrogeno forma agua, quedando Cu metálico en el

 El agua que se forma a expensas del hidrogeno reductor de la sustancia y del oxigeno del oxido de cobre, se acumulan en forma de finas gotas que empañan las paredes del tubo de prueba.



 El método más seguro para determinar la presencia de carbono, consiste

en la oxidación de la materia orgánica.

 El principio de este método consiste en la reducción del oxido cúprico y

la transformación del carbono en anhídrido carbónico (CO2) y el hidrogeno en

agua (H2O). 

 PROCEDIMIENTO EXPERIEMENTAL:

 En un tubo de ensayo colocamos 1 gr. De Acido Oxálico y le adaptamos

un codo de desprendimiento y preparamos otro tubo de ensayo con agua de cal (Ca (OH)2).

 Introducimos la extremidad libre del codo dentro del tubo que contiene

agua de cal. Luego calentamos en le mechero de Bunsen.

 Al agregar el CuO al COOH-COOH (acido oxálico) y en presencia de

calor, el CuO descompone a la molécula formando CO2, H2O y Cu2O.

 El CO2 es recibido en la solución de Ca (OH)2, con las cuales reaccionan

formando CaCO3 (carbonato de calcio), que se precipita en la solución de color Blanco. El agua que se forma se pliega en las paredes del tubo de ensayo.  ECUACION QUIMICA:

 COOH─COOH + CuO + Calor  CO2 + H2O + Cu2O

 En exceso de muestras, el dióxido cuproso formando puede continuar su

acción oxidante hasta reducirse a cobre metálico.

 ECUACION QUIMICA:

 COOH─COOH + Cu2O + Calor  CO2 + H2O + Cuo



 En el tubo de Ca (OH)2 se produce la siguiente reacción:  Ca (OH)2 + CO2 CaCO3 ↓ + H2O



 GRAFICAR LA EXPERIENCIA: 

                 

3. EXPERIMENTO Nº 03: RECONOCIMIENTO DEL NITROGENO

 Calcinando la sustancia se desprende un olor a cuernos quemados. La

experiencia se puede realizar empelando como sustancia nitrogenada la caseína o la albumina de huevo desecada, la cual se coloca en un tubo de prueba o en capsula de porcelana y se calcina.

 Caseína + calor  olor a cuernos quemados

 Como sustancia problema utilice lana, algodón, cabellos e indique cual

de ellas contiene nitrógeno.

 SUSTANCIA PROBLEMA: CABELLOS

 Al quemar los cuernos estos toman un color negro debido a la presencia

del nitrógeno y emanan un olor hediondo muy fuerte.

 ECUACION QUIMICA:

 Cabellos + calor  olor a cuernos quemados. 

 SUSTANCIA PROBLEMA: ALGODÓN

 Por su estructura que posee el algodón no contiene nitrógeno, por ello es

que no expele el olor característico.

 ECUACION QUIMICA:

 C12H22O11 + calor  CO2 + H2O + C

 * C: es la ceniza



 SUSTANCIA PROBLEMA: LANA

 Se quema al igual que el algodón pues tiene la misma estructura (celulosa).

 ECUACION QUIMICA:

 C12H22O11 + calor  CO2 + H2O + C

 * C: es la ceniza



4. EXPERIMENTO Nº 04: RECONOCIMIENTO INDIRECTO DE NITROGENO. METODO DE LA CAL SODADA.

 El fundamento del método es transformar el nitrógeno de la sustancia

orgánica en amoniaco, mediante la mezcla con cal sodada y calentar. (La cal sodadaCaO, NaOH produce en la sustancia orgánica una demoliciónmolecular, transformando el N en NH3).

 Sustancia nitrogenada + cal sodada + calor  NH3



 La sustancia escogida puede ser albumina desecada o caseína o urea, se

mezcla con tres veces su peso de cal sodadasometiéndose la mezcla al calor.

 OBSERVACION:

 Al calentar la mezcla se produce amoniaco. Los vapores de amoniaco se

reconocen:

b) Por su olor característico. Olor a:CUERNO QUEMADO

c) Por los humos blancos (NH4Cl) que producen al acercársele una carilla

impregnada en HCl.   ECUACION QUIMICA:  NH2-CO-NH2 + CaO.NaOH NH3  NH3 + HCl NH4Cl  * UREA: NH2-CO-NH2

 El humo blanco que se libero en el Cloruro de Amonio por lo tanto en

esta reacción se dio una destrucción molecular, convirtiendo el nitrógeno en amonio.

 GRAFICAR LA EXPERIENCIA: 

 

5. EXPERIMENTO Nº 05: RECONOCIMIENTO DEL NITROGENO: METODO DEL POTASIO METALICO.

 Este método consiste en transformar en cianuro de potasio la sustancia

 Colocar un fragmento de potasio metálicorecién cortado en un tubo de ensayo seco, agregar la sustancia problemas seca, procurando que recubra el Potasio Metálico. Se calienta suavemente en el mechero, defendiendo la boca de l tubo esta incandescente se introduce en un vaso que contiene 15 a 20 ml. de agua destilada. Luego se filtra:

 En el tubo de ensayo se rompe y el contenido del tubo se mezcla con el

agua destilada. Se ha formado Cianuro de Potasio:

 C + N + K + calor  KCN

 * Emite un humo de color Blanco.



 En el líquido filtrado se comprueba la reacciónalcalinizada, si el licor no colorea, en azul de papel tornasol. Luego se añade gota a gota una solución reciente de Sulfato Ferroso, en el cual se forma Ferrocianuro de potasio

 6KCN + FeSO4 Fe (CN) 6K4 + K2SO4



 * Ferrocianuro de potasio: Fe (CN) 6 K4

 * El contenido inicial (KCN), era de color Ligeramente Pardo pero

luego cambia de color a Marrón.



 En seguida se agrega gotas de solución de Sal Férrica, formándose una

sal doble de color azul, el ferrocianuro férrico (Azul de Prusia). El azul de Prusia se forma en medio acido, para lo cual se acidula con una o dos gotas de acidoclorhídrico.

 3Fe (CN)6K4 + 4 Cl3Fe  12 KCl + [Fe (CN6)]3Fe4



 * El ferrocianuro de Potasio: [Fe (CN6)]3Fe4

 * El color azul Prusia representa la presencia de nitrógeno.   GRAFICAR LA EXPERIENCIA:      

  

 

6. EXPERIMENTO Nº 06: RECONOCIMIENTO DEL AZUFRE: METODO DE LASSAIGNE.

 El filtrado obtenido en la experiencia anterior dividirlo en 2 tubos bien

limpios.

 Al primero de ellos agregarle una gota de solución de Nitroprusiato de

Sodio: el licor forma coloración rojiza debido a la presencia de azufre en la molécula orgánica.

 K2S + Na2NOFe (CN)5 color rojizo



 El remanente se coloca en un tubo limpio se acidula con una o dos gotas

de acido acético y se agrega solución de acetato de plomo. Se formara una coloración bruna dada por la formación de sulfuro de plomo.

 K2S + (CH3COOH)2 Pb  2CH3COONa + PbS



 * La coloración roja determina la presencia de azufre, el ácido acético

que se coloca sirve para acidular el medio de la sustancia rojiza.

 * La coloración bruna o coloración tamarindo es el sulfuro de Plomo. 

 GRAFICAR LA EXPERIENCIAS: 

             7. EXPERIMENTO Nº 07: RECONOCIMIENTO DE CLORO. METODO DE CARIUS

 Tiene como fundamento la

transformación del halógeno no ionizable, pro acción de la cal viva, la cual la desintegración de la molécula orgánica en le haluro de calcio que en presencia del ion plata, precipita bajo la forma de haluro de plata.

 El cloro es un elemento químico de número atómico 17 en el grupo de

los halógenos. En condiciones normales y en estado puro forma dicloro un gas toxico amarillo – verdoso.

 En un tubo de ensayo colocar 250 mg. de oxido de calcio (Cal

viva). Calentar suavemente, adicionar luego la sustancia halogenada (cloroformo), agregar rápidamente y con cuidado agua destilado. Filtrar

 Al filtrado acidularlo con 1 o 2 gotas de HNO3 diluido, posteriormente

adicionarle 2 o 3 gotas de AgNO3, se formara un precipitado Blanco Lechoso

de Cloruro de Plata.

 ECUACION QUIMICA:

Cal Viva + Calor  X X + Cloroformo  Y Y + H2O  Z

Z + HNO3  A A + AgNO3 AgC 

 GRAFICAR LA EXPERIENCIA:           V. CONCLUSIONES:

 Determinamos que el análisis puede ser cuantitativo y cualitativo, el primero

teniendo en cuenta la cantidad de los mismo para hacer posibles las reacciones químicas y el segundo tiene por objetivo cuantificar los elementos.

 La precipitación puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la

disolución debido a una reacción química o a que la disolución ha sido sobresaturado para algunos compuestos, esto es, que no acepta más soluto y que al no poder ser disuelto dicho soluto forma un precipitado.

 Se puede reconocer el carbono por la presencia de residuos de cenizas o también la presencia de CO2, ambos contiene el elemento carbono.

 El nitrógeno va unido al azufre en algunas proteínas, presenta un olor característico a amoniaco por lo que así se lo reconoce.

 En la mayoría de los casos el precipitado (el sólido formado) va al fondo de la disolución, aunque esto depende de la densidad del precipitado. Si el

precipitado es más denso que el resto de la disolución va hacia el fondo. Si es menos denso flota y si tiene densidad similar se queda en suspensión.

 En síntesis la precipitación es una sustancia sólida visible que se forma al combinar varias sustancias.

 Los bioelementos son importante para la vida de los seres vivos porque forma

un 95% de estos.

 Para formar algunos compuestos a sido necesario acidular el medio con HCl en

otro acido.

 Los elementos básicos de la vida son el nitrógeno, carbono, oxigeno e hidrogeno que juntos forman el C, H, O, N.

 Todos los seres vivos están constituido por carbono.

 Para obtener carbono también se puede apreciar la presencia de hidrogeno de

una muestra de acido oxálico, y CuO (actúa como catalizador). Obteniéndose carbono cuando el CO2 viaja por el tubo y lo capta el Ca (OH)2, de esta

reacción se obtiene un precipitado blanquecino.

 Uñas y cabellos de un ser humano contienen nitrógeno y proteínas.

  

VI. BIBLIOGRAFIA:

 Wesley longman Addison, el mundo de la química conceptos y aplicaciones, 2º

edición México 2000

 Jorge Vidal, fundamentos de Química orgánica

VII. CUESTIONARIO:

1. ¿En que difiere un compuesto orgánico de un inorgánico?

 Entre las diferencias más importante se encuentran:

 Todos los compuestos orgánicos utilizan como base de construcción al átomo de carbono y unos pocos elementos más; mientras que los compuestos inorgánicos participan en la mayoría de los elementos conocidos.

 En su origen los compuestos inorgánicos se forman ordinariamente por acción de las fuerzas fisicoquímicas: fusión, sublimación, difusión y electrolisis y reacciones químicas a diversas temperaturas. La energía solar, el oxigeno, el agua y el silicio han sido las principales agentes en la formación de estas sustancias.

 La totalidad de los compuestos orgánicos están formados por enlaces covalente, mientras que los inorgánicos lo hacen mediante enlaces iónicos y covalentes.

 La mayoría de los compuestos orgánicos presentan isómeros (sustancias que poseen la misma forma molecular, pero difieren en sus propiedades físicas y químicas); las inorgánicas generalmente no presentan isómeros.



2. ¿Cuál es el efecto de la cal sodada en una muestra orgánica problema que posiblemente contenga Nitrógeno?.

 Se produce la formación de amoniaco por ejemplo cuando se trabajo con

la caseína, el amoniaco se reconoció por su característico a Cuernos

Quemados. 

3. ¿Cómo reconoce Ud. El hidrogeno?

 El H2 se obtiene en laboratorios de Química y Biología a menudo como

productos de otras reacciones, en la industria se obtiene para la hidrogenación de sustancias insaturadas y en la naturaleza como medio para expeler equivalente reductores en las reacciones bioquímicas.

 SÍNTESIS EN LABORATORIO: en el laboratorio el H2 suele obtener por reacción de ácidos con metales, tales como el Zinc.

 Zn + 2H+_{ Zn}+2 _{+ H} 2 ↑



 En el caso del aluminio, no solo genera agua cuando es tratado con acido,

si no que también lo hace cuando se trata con una base.

 2Al + 6 H2O  2 Al (OH)3 + 3H2 ↑



 La electrolisis del agua es un método simple de producir hidrógenos

aunque el gas resultante posee necesariamente menos energía que la requerida para producirlo. Una corriente de bajo voltaje atraviesa el agua, formando oxigeno gaseoso en el ánodo e hidrogeno gaseoso en el cátodo. Generalmente cuando produce hidrogeno que va ser almacenado. Se emplea un cátodo de platino o de algún otro metal inerte, por el contrario, si es hidrogeno va ser consumido in situ, es necesario la presencia de oxigeno para la combustión y se procura metal inerte (si se emplea un metal inerte, por ejemplo el hierro, este se oxidaría y disminuiría la cantidad de oxigeno que se desprende). La máxima eficiencia teórica(electricidad empleada frente al valor energético del hidrogeno generado) es de entre un 80% y un 90%.

 2H2O(aq) 2H2(g) + O2(g)

 SINTESIS BIOLOGICA: microfotografía mostrando los cloroplastos

en un tejido vegetal. Las hidrogenasas presentes en estos orgánulos son capaces de generar H2 gaseoso.

 El hidrogeno es productos de algunos tipos de metabolismo anaeróbico y

en generado por muchos microorganismos, generalmente a través de reacciones catalizadoras por encima que contienen hierro o níquel, llamadas hidrogenasas. Estas enzimas catalizan las reacciones redox reversibles entre el H2 y sus dos

protones y dos electrones. La evolución del hidrogeno gaseoso tiene lugar en la transparencia de equivalentes reductores (producidos mediante el metabolismo del piruvato) al agua. La separación de agua en la que se descompone en sus protones, electrones y oxigeno, tiene lugar en reacciones de la fase luminosa del metabolismo de los organismo fotosintético. Algunos de estos organismos incluyen el alga Chlamyclonasreinhordffi y las cianobacterias, han evolucionado desarrollando un segundo paso en las reacciones de la fase oscura en el que los protones se reducen para formar H2 gaseoso por acción de

hidrogenasas especializadas en los cloroplastos. Se han realizado esfuerzos para modificar genéticamente las hidrogenasas bacterianas para sinterizar H2 gaseoso de manera eficiente incluso presente el oxigeno.

 Existen otras rutas, poco eficientes, aunque mecánicamente interesantes,

para la producción de H2 en la naturaleza. La nitrogenasa genera

aproximadamente un equivalente de H2 por cada equivalente de N2 reducido a

Amoniaco. Algunas fosfatasas reducen fosfatido a H2. 

 SINTESIS INDUSTRIAL: el hidrogeno puede obtenerse de distintas

maneras, pero la más económica implica su extracción a través del hidrocarburos. El hidrogeno comercial se produce generalmente mediante el reformado con vapor del gas natural. Este proceso consiste en la reacción de una corriente de vapor de agua con metano para originar monóxido de carbono e hidrogeno, a una temperatura de 700ºC y 1100 ºC.



 CH4 + H2O  CO + 3H2



 Otros métodos importantes para la producción de H2 incluyen en la

oxidación parcial de hidrocarburos.

 CH4 + C5O2 CO + 2H2

 La reacción del carbono, que puede servir como preludio a la reacción de desplazamiento mencionada ciertamente.

 C + H2O  CO + H2       



PRACTICA Nº 02:

 Determinar el tipo de destilación apropiado a aplicar, de acuerdo a la naturaleza del líquido que se desea purificar.



II. FUNDAMENTO TEORICO:

 La destilación es una operación que se aplica generalmente a todos los líquidos volátiles y en condiciones ligeramente modificadas a los sólidosvolátiles.

 Existen cuatro tipos de destilación, dependiendo del punto de ebullición del líquido que se va a destilar y de su estabilidad térmica. Esta son: destilación simple, Destilación fraccionada, Destilación por arrastre de vapor, Destilación a presión reducida, Destilación al vacio. Las cuales llevan aparejadas la desecación del destilado para la eliminación del agua presente en el líquido por víaquímica. La aplicación de cada una de estas técnicasestará en dependencia de la naturaleza del líquido que se desea purificar, la naturaleza de las impurezas y la cantidad de muestra que se disponga.

 En todo tipo de destilación debe tenerse en cuenta que la cabeza del destilado

(fracción inicial que destila a Tº constante) y la cola del destilado deben ser eliminadas ya que contiene mayor numero de impurezas y se debe recoger la fracción intermedia que se destila a Tº constante.



1. Destilación simple: se utiliza para separar un líquido de sus impurezas no

volátileso purificar un solvente. Lo cual involucra dos fases: la vaporización y la re condensación. Esta destilación es aplicable bajo las siguientes condiciones.

 la diferencia entre el punto de ebullición del liquido a purificar y las impurezas deben ser mayores de 20º C.

 las impurezas no deben formar azeótropos de puntos de ebulliciónmínimo

o máximo con el líquido a purificar. Cuando se reúnen estos requisitos la destilación simple es un métodorápido y sencillo que permite la purificación.



2. Destilación fraccionada: operación que se emplea para separar una mezcla de

dos o máslíquidos que tienen puntos de ebullición. Si las presiones de vapor de dos o más componentes estas cercanas una destilación simple no es efectiva, por lo tanto para su separación debe realizarse en una columna de fraccionamiento.

 Se utiliza continuamente en los trabajos industriales y en los trabajos de

investigación, donde se dispone de equipos de destilación fraccionada muy eficaces para la separación de líquidos que hierven solo con algunos grados de diferencia.



3. Destilación por arrastre de vapor: el principio que rige esta destilación es el

siguiente. Al pasar una corriente de vapor de agua y el vapor de liquido dependiendo su proporción de la presión de vapor de liquido al permanecer constante. El flujo de vapor de agua, este arrastre el vapor de la sustancia hacia el condensador, produciendo la destilación del líquido.

 Este tipo de destilación se recomienda para los siguientes tipos de sustancia.

 Líquidos inmiscibles en agua, de elevado punto de ebullición.

 Líquidos inmiscibles en agua, que descomponen a la ebullición a temperaturas superiores de 100 ºC.

 Para la separación de un líquido inmiscible en agua, que se encuentra formando parte de una emulsión y al que no se puede aplicar otra técnica de destilación.

 El aroma de muchas plantas se debe a aceites esenciales (mezcla de diversas clases de compuestos orgánicos que pueden ser arrastrados con vapor).



4. Destilación a presión reducida: los compuestos que por acción de calor se

descomponen, no pueden purificarse por destilación a la presión ordinaria, entonces para ello se emplea la destilación a presión reducida. Gran numero de

sustancias orgánicas tienen puntos de ebullición superiores a 200ª C y se descomponen a temperaturas cercanas a su puntos de ebullición o aun antes. Cuando se desea purificar o separar compuestos con las características anteriores es conveniente tomar en cuenta que el punto de ebullición de una sustancia depende de la presión que la rodea; por lo tanto se podrá disminuir este, disminuyendo la presión a la cual se realiza la destilación.

5. Destilación al vacio: si la presión total es menor que la presiónatmosférica, las

contribuciones de la presión de vapor a una temperatura menor serán lo suficientemente grandes como para permitir la destilación. Esto resulta simplemente del hecho de que el líquido o la mezcla del líquido hierve a una temperatura muy inferior a la requerida a la presiónatmosférica. Los cocineros que trabajan en las regiones de gran altitud deben hacer frente a este problema. A mayor altura la presión es menor y, en consecuencia, el agua hierve a temperatura menor. A una altura de 3000 m.s.n.m., la diferencia de puntos de ebullición es sólo de 2 a 3 ºC.



 PARTES DE UN DESTILADOR:

a. MECHERO: proporciona calor a la muestra a destilar.

b. MATRAZ DE FONDO REDONDO: que deberá contener pequeños trozos de

material poroso (cerámico o material similar) para evitar sobresaltos repentinos por sobrecalentamientos.

c. CABEZA DE DESTILACION: no es necesario si la retorta tiene una

tubuxadura lateral.

d. TERMOMETRO: el mismo del termómetro siempre se ubica a la misma

altura de la salida a la entrada del refrigerador. Para saber que la temperatura es real, el bulbo deberá tener menos de una gota de líquido. Puede ser necesario un tapón de goma para sostener el termómetro y evitar que se escape los gases (muy importante cuando se trabaja con gases inflamables).

e. TUBO REFRIGERANTE: aparato de vidrio que se usa para condensar los

vapores que se descomponen del balón de destilación, por medio de un líquido refrigerante que circula por este.

f. ENTRADA DE AGUA: el líquido siempre debe entrar por la parte inferior,

para que el tubo permanezca lleno con agua.

g. SALIDA DE AGUA: casi siempre puede conectar de una a la entrada del otro,

porque no se calienta mucho líquido.

i. FUENTE DE VACIO: no es necesario para una destilación a presión

atmosférica.

j. ADAPTACION AL VACIO: no es necesario ara una destilación a presión

atmosférica.

III. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: a) MATERIALES y EQUIPOS:  Balón  Papel filtro  Matraz  Mortero  Tapones de goma  Condensador  Termómetro  Soporte universal  Mechero  Hilo pabilo  Trípode  Balanza eléctrica  Rejilla metálica  Codos de vidrio  Mangueras de goma  Cocina eléctrica  Refrigerante  Probetas de 50 ml.  Alcoholímetro  Cámara de extracción

 2 bases soporte con pinzas.  b) REACTIVOS:  Pétalos de rosa  Éter de petróleo  2 nueces  Acetona  Acido acético  Na (OH)  Etanol  Benceno  Maní  Chicha de jora  

IV. PARTE EXPERIMENTAL:

1. EXPERIMENTO Nº 01: DESTILACION SIMPLE

 Armar un equipo como se muestra en la figura.



 En vapor “A” colocar 500 ml. de chicha jora de 02 semanas de fermentación, calentar “A” hasta que el termómetro marque 78 – 80 ºC. Recoger 200 ml.



 GRAFICAR LA EXPERIENCIA: 

 

2. EXPERIMENTO Nº 02: DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR

 Armar el equipo como se muestra en la figura.

 Coloque en un matraz o balón “A”, generador de vapor (ver figura) 350 ml. de agua. Llene el matraz o balón “B” con el material vegetal, fresco y pesado. Calienta A y cuando empieza a hervir, se calienta suavemente el balón B. se pasa vapor hasta que se haya recogido 500 ml de destilado. Se vierte el destilado en un embudo de separación, se remueve la capa aceitosa de la parte inferior.

 Observe el color, olor, cantidad de aceite destilado. Calcule el rendimiento de aceite por kilogramos.

 Nota: el material orgánico se puede seleccionar de la flora local,

procurando usar diferentes para cada grupo de estudiantes y comparar los resultados. Entre las recomendaciones: hojas de eucalipto, clavo de olor (Eugenia aromática), anís estrella (Pimpinellaanisum), hojas de aguacate (Perseagratisima), hojas de menta, poleo, yerbabuena, etc.

 GRAFICAR LA



3. EXPERIMENTO Nº 04: DESTILACION FRACCIONADA

 Armar un equipo de destilación fraccionada



 En un matraz introducir 25 ml. de un liquido A y 25 ml de un liquido B.

adoptar al matraz una columna de fraccionamiento y luego el refrigerante. Llevar a cabo la destilación a una proporción constante de no más de 1 gota de destilado por segundo. Anotar la Tº en ºC que marque el termómetro cuando se está recibiendo 1, 2, 3, 6, 8, …, 40 ml. de destilado. Trazar una grafica de esta destilación de temperatura en las ordenadas Vs. Volumen del estilado en las abscisas. Interpretar el grafico.

 GRAFICAR LA EXPERIENCIA: 

 

 Al finalizar la presente práctica de laboratorio podemos concluir en que la destilación es un proceso de suma importancia ya que constituye un excelente método para purificar un líquido estable o inestable en su punto de ebullición.

 Así mismo la destilación es una operación aplicable a grandes cantidades de

muestras liquidas, cuyo reactivo adicional es el calor.

 La destilación es uno de los métodos mas usados, entre los muchos que hay,

para purificar una sustancia.

 La destilación es utilizada para el mayor número posible de impurezas de una

sustancia.

 También hemos aprendido que el alcoholímetro solo mide mezclas homogéneas y no heterogéneas puesto que contiene sólidos que impiden la respectiva medición.



VI. BIBLIOGRAFIA:

 ARMAS RAMIREZ, Carlos. Aplicaciones de técnicas experimentales. Ed.

Mundi, 1996.

 MADUEÑO DE INSECA, Aida. Química. 1983

 Biología. Editorial Lumbreras 2004

VII. CUESTIONARIO: 1. ¿Qué es la destilación?

 La destilación es un proceso de separación de sustancias, la cual consiste

en hacer ebullir el líquido que contiene a estas sustancias, y el vapor obtenido se condensa por enfriamiento.

 Las sustancias contenidas en dicho líquido se pueden separar por destilación siempre que tenga distintos puntos de ebullición, cabe resaltar que en una mezcla, tiende a destilar primero el componente de punto de ebullición mas bajo, ya que la destilación es un proceso físico. Este proceso es utilizado en la separación de aceites esenciales y mezclas liquida que se deseen purificar y además para concentrar mezclas alcohólicas.



2. ¿Qué fases involucra la destilación y en que consiste?

 Las fases que involucran la destilación son importantes la vaporización

de la sustancia a destilar ya que el principio de la destilación es aprovechar la diferencia de puntos de ebullición, la destilación se emplea para separar al compuesto de menor punto de ebullición; la otra fase es la condensación del compuesto vaporizado y así es separado de la sustancia inicial.



 OPERACIÓN: puede definirse como un área de proceso o un equipo

donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas que forman parte del proceso.

 PROCESO: es el conjunto de actividades o eventos (coordinados u

organizados) que se realizan o ceden (alternativa o simultanea) por un fi determinado. Es un conjunto de operaciones, unas llevan diferentes reacciones químicas.



4. ¿Qué diferencia hay entre calor y temperatura?

 CALOR: se describe como una energía interna de los cuerpos,

producidos por el movimiento continuo de las partículas (energía cinética), por su concepto “es energía cinética total de las moléculas de un cuerpo”.

 TEMPERATURA: es la forma de expresar por medio de una cantidad

cuan caliente o frio esta un cuerpo con respecto a otro, su concepto es “energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo”.



5. ¿Qué propiedades deben considerarse en las sustancias orgánicas al someterlas a la destilación por arrastre de vapor y presión reducida?

 Al someter las sustancias a la destilación por arrastre de vapor debemos

tener en cuenta que las sustancias deben tener propiedades como:

 Ser insolubles en agua, ya que el producto destilado, formará dos capas a condensarse lo cual permite la separación del producto y agua fácilmente.

 Ser ligeramente volátiles de otros productos no volátiles.

 Tener presión de vapor baja y punto de ebullición alta (> 200º C).

 Para la destilación a presión reducida tienen que ser inmiscibles y tener

una presión de vapor cerca de los 100 ºC, este tipo de destilación es también llamada destilación al vacio ya que se expide el aire con una bomba de vacio mientras se realiza el proceso.



6. ¿Qué son los aceites esenciales?

 Son mezclas de varias sustancias químicas biosintetizables por las plantas

que den el aroma característico a alagunas flores, arboles, semillas y a ciertos extractos de origen animal (almizde, civeta, ambargis). Son intensamente

aromáticos, no grasos (no se enracion), volátiles y livianos. Insolubles en agua, levemente solubles en vinagre y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire. El principal método de aplicación de los aceites esenciales a través de una dilución en agua caliente, para que así el vapor del agua mezclado con las esencias se absorben por medio del aparato respiratorio. El termino aceite esencial también se aplica a sustancias sintéticas preparadas a partir del alquitrán de hulla y las semisintéticas, obtenidas de aceites naturales esenciales químicamente esta constituidos por terpenoides (monoterpenos, esquiterpenos, etc.) y fenilproponoides compuestos volátiles y por lo tanto arrastable por vapor de agua.



7. ¿Qué otros métodos conoce para purificar una sustancia?

 CRISTILIZACION: técnica más simple y eficaz para purificar

compuestos orgánicossólidos. Consiste en disolver el solido impuro en la menor cantidad de disolvente posible (agua, benceno, alcohol etílico) y en caliente. En estas condiciones se genera una disolución saturada que a medida que se va enfriando se sobresatura y origina la cristalización. Como este proceso es dinámico, las moléculas que están en disolución, alcanzan el equilibrio las que forma la red cristalina. El alto grado de ordenación no permite impurezas, pro eso es conveniente que el enfriamiento sea lento y formar los cristales poco apoco y el lento crecimiento de la red cristalina excluye a las impurezas.

 DECANTACION: consiste en separar componentes que contienen

diferentes pues siempre que exista una diferencia significativa entre las densidades de las fases (dos líquidos no miscibles, un sólido de un líquido, etc.).

 FILTRACION POR GRAVEDAD: consiste en retener partículas

solidas suspendidas de un liquido o un gas forzando la mezcla a través de una barrera porosa que pueden ser mayas, fibras, material poroso o relleno solido.

 FILTRACION POR SUCCION: también llamada al vacio se utiliza

para mezclar como barros y pastas. El agua al pasar a través de la trompa, es el estrechamiento interior, aumenta su velocidad original una disminución de presión. Esto origina una succión de aire a través de la

conexión con el matraz, originando un pequeño vacio en esta, también se emplea para separar los cristales obtenidos a partir de una disolución.

 SUBLIMACION: es el paso de una sustancia del estado sólido al

gaseoso sin pasar por el estado líquido. Se puede considerar una forma especial de destilar una sustancia solida. El sólido que sublima se convierte directamente por calefacción (sin fundirse) en su vapor, después se condensan sus vapores a sólidos mediante enfriamiento.

 CAMBIO DE ION: resulta importante ya que proporciona el medio de

separar los compuestos orgánicos solubles en agua de sales inorgánicas hidrosolubles que las acompañan.

 Las resinas cambiadoras de ion: son sustancias insolubles de peso

molecular alto, que tienen grupos iónicos en su estructura molecular. Cuando se ponen en contacto en soluciones que contiene iones inorgánicos, dichas resinas cambian sus iones (H+_{) y (OH}−_{) por cationes}

y aniones inorgánicos de la solución.



8. ¿Qué factores se deben tener en cuenta para utilizar un determinado tipo de destilación?

 La destilación es una operación que se aplica generalmente a todos los

líquidos volátiles y en condiciones ligeramente modificadas a los sólidos volátiles. En todo tipo de destilación debe tenerse en cuenta los siguientes factores:

 La solubilidad

 La presión del vapor

 La composición del liquido volátil

 La temperatura de ebullición        



PRACTICA Nº 03:



EXTRACCION

 Comprender lo que significa la extracción y aplicar las técnicas de extracción para la separar aceites esenciales u otras sustancias.



II. FUNDAMENTO TEORICO:

 La extracción es una operación muy usada en la QuímicaOrgánica, la

cual consiste en separar una sustancia del medio sólido o liquido lo que contiene, con el objeto de purificarlo o aislarlo de sus fuentes naturales, haciendo uso de disolvente inmiscible con la sustancia orgánica.



 Hay dos tipos de extracción:

 Extraccióndiscontinua: se le puede llamar tambiénextracciónlíquido –

líquido. La cual hace uso de los embudos o peras de separación.

 Extracción continua: llamada tambiénextracción solido – liquido. Se

realiza con los extractores tipos SOXHLET.



III. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS:

a) MATERIALES Y EQUIPOS:  Maní  Embudo de separación  Matraz  Agua  Equipo de Soxhlet  b) REACTIVOS:

 Acido benzoico  Éter etílico



IV. PARTE EXPERIMENTAL:

1. EXPERIMENTO Nº 01: EXTRACCION DEL ACIDO BENZOICO DE UNA SOLUCION ACUOSA

 En un vaso de 100 ml. disolver 0.1 g. de acido benzoico en agua tibia

(10 ml.) enfríe la disolución y páselo a un embudo de separación, luego añada 10 ml. de éteretílico, coloque el tapón y sacuda la mezcla durante 1 o 2 minutos.

 Destape el embudo y deje separa en dos capas y vierta por la llave la capa

acuosa (inferior) a un vaso de 50 ml. Pese la capa etérea a un vasito de 25 ml., previamente pesado y evapore el éter usando un baño de agua caliente.

 Precaución: los vapores de éter son muy inflamables, por lo que ninguna

manera use llama de mechero con el solidoextraído y calcule la constante de distribuciónKd.  GRAFICAR LA EXPERIENCIA:          2. EXTRACCION CONTINUA DE LA GRASA DE UN PRODUCTO NATURAL

 Moler la muestra bien seca y pesar aproximadamente 0.5 g.

 Preparar el cartucho y colocar dentro de la muestra.

 Pesar el matraz limpio y seco.

 Armar el equipo de Soxhlet colocando la muestra en un cartucho en la

cámara extractora.

 Calentar suavemente el matraz hasta que se produzca unas 6 vueltas. Desconectar el calentador y dejar enfriar.

 Retirar el cartucho y armar nuevamente el equipo (para la recuperación del

solvente) y calentar nuevamente hasta que el solvente sea recuperado en el frasco destinado para este fin.

 Evaporar el resto del solvente. Colocando el matraz con el extracto y determinar el peso de este ultimo por diferencia con el peso del balón solo.

 Calcular el porcentaje de grasa de la muestra.

 Precaución: utilizar una manta eléctrica o cocinilla pero no mechero, al

balón se le deben colocar unas támaras de ebullición.

 Muestra: un producto natural con carbonato graso, luego de haberlo

secarlo a 100 ºC durante 2 horas aproximadamente 10 g.

  CALCULANDO:  W muestra = 40 g.  W balón = 156,8 g.  W balón + W aceite = 162,3 g.   40 g.  100%

  5,5 g.  X .  X = 13,75 %   GRAFICAR LA EXPERIENCIA:         V. CONCLUSIONES:

 Se ha podido conocer el método adecuado para

la extracción de sustancias como el aceite de

soya.

 Se ha podido observar que para este tipo de procedimiento deben emplearse

grandes cantidades de materiales, puesto que no se obtiene un gran rendimiento.

 Al equipo de extracción se le llama: SOXHLET.



VI. BIBLIOGRAFIA:

 ARMAS RAMIREZ, Carlos. Aplicaciones de técnicas experimentales. Ed.

Mundi, 1996.

 MADUEÑO DE INSECA, Aida. Química. 1983

 Biología. Editorial Lumbreras 2004



VII. CUESTIONARIO: 1. ¿Qué es la extracción?

 Es una de las técnicas generales más útiles para el aislamiento y purificación. Este proceso implica la disolución de las sustancia a extraer por medio de un disolvente apropiado que es el caso ideal, disuelve solo a la sustancia sin disolver. Luego se filtra el extracto, quedando el disolvente y la sustancia deseada. Finalmente se hace evaporar al disolvente quedando la sustancia.



2. ¿Cuántos tipos de extracción conoce y en que se diferencian?

 EXTRACCION CONTINUA: de muestras solidas es conveniente usar

extractor SOXHLET. En un matraz se hace hervir un disolvente apropiado y sus vapores se condensan por encima de la muestra, que esta

contenida en un dedal poroso. El condensado caliente lixivia la muestra a medida que llenando el dedal y la solución resultante se sifona y vuelve al matraz en ebullición cuando la cámara del dedal se ha llenado.

 EXTRACCION DISCONTINUA:los componentes orgánicos en

soluciones acuosas se extraen corrientemente agitando vigorosamente la solución con un disolvente orgánico inmiscible en una pera de decantación, se deja sedimentar las capas inmiscibles y se separa la capa orgánica que contiene al compuesto orgánico en solución, por decantación y luego se evapora hasta que quede libre de disolvente.

 

3. ¿en que parámetro se fundamentan la extracción?

 Los parámetros que se fundamentos son los siguientes:

 La extracción es un técnica de separación que se puede aplicar a todo

tipo de mezcla ya sean solidas, liquidas o gaseosas.

 La extracción se basa en la diferencia de solubilidad de los componentes

de una mezcla en un disolvente adecuado.

 La mezcla a separar se diluye en un disolvente que disuelve a todos los

componentes.

 0La extracción es un procedimiento que separa sustancias que pueden

disolverse en dos no miscibles entre sí, con distinto grado de solubilidad y en contacto a través de una interfase.



4. Mencione otros métodos para purificar un sustancia

 Otros métodos de purificación de una sustancia son los siguientes:

 Cromatografía  Decantación  Centrifugación  Filtración  Evaporación  Cristalización  C. por Fusión  C. por Disolución  C. por Sublimación 

5. ¿De qué factores dependen los diferentes tipos de extracción?

 EXTRACCION DISCONTINUA: influye la solubilidad de las

sustancias ya que el método de separación es físico en caso todo el proceso.

 EXTRACCION CONTINUA: va a depender de la capacidad del

disolvente en adsorber a la sustancia requerida también va a influir el punto de ebullición del disolvente cuando sea necesario hacerlo ebullir y obtener la sustancias deseada.

 

 PRACTICA Nº 04:

 OBTENCION Y PROPIEDADES DE HIDROCARBUROS ALIFATICOS

 I. OBJETIVOS:

 Conocer los métodos de obtención del metano y acetileno.

 Realizar el estudio comparativo de las propiedades del metano y acetileno.



II. FUNDAMENTO TEORICO:

 Los hidrocarburos alifáticos saturados de C1 a C4 son gases, de C5 a C17 son

líquidos y superiores son sólidos.

 METANO:es el hidrocarburo saturados más sencillo. Gas incoloro, inodoro e

insípido, poco soluble en agua, soluble en alcohol. El metano es combustible e inflamable arde en presencia de oxigeno con una llama poca luminosa. Con el aire forma mezcla explosiva.

 Se encuentra principalmente en el gas natural de los yacimientos petrolíferos;

aparece también como grisú dentro de los yacimientos de carbón de hulla, y durante la extracción y durante la extracción de este pueden producir mezcla de gases explosivos formados por metano y oxigeno atmosférico. Se desprende del cieno de los lagos y las charcas mezclado con anhídrido carbónico, formando el gas de los pantanos, producido por fermentación anaeróbica de restos vegetales que contienen celulosa (fermentación del metano). A partir de la fermentación de material fecales y de sedimento de lado se origina también metano, que en algunas grandes ciudades se utiliza como gas de combustible (biogás).

 PROPIEDADES FISICAS: como la molécula de metano es muy simétrica, las

polaridades de los enlaces carbono – hidrogeno individuales se anulan de la que resulta que la molécula en si no es polar.

 la atracción entre tales moléculas no polares queda limitada a las fuerzas de Van der Walls, para moléculas tan pequeñas, estas fuerzas atractivas deben ser muy débiles comparadas con las intensisinas entre iones sodio y cloruro, por ejemplo: no debe ser sorprendente, por lo tanto, que esas fuerzas de atracción sean vencidas con

facilidad por al energía térmica de modo que la fusión y ebullición se producen a temperaturas muy bajas. En consecuencia, el metano es un gas a temperaturas ordinarias.



 ACETILENO: es el hidrocarburo más sencillo de la serie acetilénica. Gas

incoloro, de olor etéreomás ligero que el aire. Es poco soluble en agua. Es combustible, muy inflamable y forma mezclas explosivas con el aire. Se usa para la iluminación y en la soldadura. Las llamas de acetileno son muy calientes, sobre todo si se produce la combustión completa del carbono. Presenta reacciones de adicción, sustitución.

 El acetileno se prepara en la industria al someter a hidrólisis el carburo de calcio, el cual se sintetizo al fundir conque con oxido de calco en horno eléctrico. El acetileno que se obtiene en estas condiciones presenta un olor aliáceo debido a que el carburo de calcio puede contener trazas de azufre y fosforo.

 Otra forma de obtener el acetileno es a partir del metano, mediante el arco eléctrico (síntesis de Berthelot).



 COMBUSTION: proceso de oxidación rápida o quemado de una sustancia con

evolución simultanea de calor y por lo general, luz. En el caso de combustibles comunes el proceso en una combinación química del hidrocarburo con el oxigeno para producir productos principales como el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y agua.



a) COMBUSTION COMPLETA: toda combustión completa libera como

productos de la reacción dióxido de carbono (CO2) y agua en estado de vapor

(H2O (g)); no importa cuál sea el combustible a quemar estas sustancias no son

toxicas, pero el dióxido de carbono es el mayor responsable del calentamiento global.

 Hidrocarburo + O2 + Calor  CO2 + H2O + Energía (calor y luz)



 Este tipo de combustión presenta llama azul pálido, cuando arde y es que

libera mayor cantidad de calor, comparado con la combustión incompleta del mismo combustible a quemar. Entonces por la combustión tenga un mejor rendimiento hay que oxigenar el lugar donde ocurre la combustión.

  

b) COMBUSTION INCOMPLETA: cuando la cantidad de O2 no es suficiente

para quemar de modo completo al combustible. Los productos de la combustión incompleta varían según la cantidad de oxigeno disponible.

 Generalmente se forma monóxido de carbono (CO), gas sumamente toxico. Esta sustancia produce muerte pro asfixia ya que se combina con la hemoglobina de la sangre a una velocidad mayor que la del oxigeno.



 Generalmente estas combustiones se producen cuando el combustible tiene un alto porcentaje de elemento carbono. El caso típico es el uso delos baceros, recipientes metálicos donde se coloca el carbono prendido y se usan para calefaccionar una ecuación que representa la combustión incompleta del hexano (principalmente componente de la naftalina) es:

 C6H14 + 4O2 CO + 5C + 7H2O



 Las ecuaciones de combustión incompleta no son estequiometricas, ósea

se pueden balancear de distintas formas y todas son correctas.



III. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: a) MATERIALES:  Sulfhidricador b) c) EQUIPOS:  Mechero de Bunsen  Pera de decantación  Kitasato  d) REACTIVOS:  Acetato de sodio  Cal sodada  Carburo de calcio  Agua de bromo  Permanganato de potasio  Nitrato de plata  Hidróxido de amonio  Cloruro cuproso   

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1. EXPERIMENTO Nº 01: OBTENCION Y PROPIEDADES DEL METANO.

 Colocar en un sulfhidricador 2 gramos de acetato de sodio (previamente

desecado en una capsula de evaporación: 2 minutos) y 2 gramos de cal sodada; mezclar bien, calentar el sulfhidricador muy suavemente en la llama del mechero

Bunsen y después de unos segundos acercar un fosforo encendido en el extremo del tubo de desprendimiento para observar el color de la llama.



 ANALISIS DE LA EXPERIENCIA:

 Ocurre una COMBUSTION COMPLETA.

 Esta reacción se conoce como Método de Dumas y se produce haciendo

reaccionar acetato de sodio con cal sodada (hidróxido de sodio y oxido de calcio). Sometiendo los reactivos al calor, de esta forma se obtiene metano y carbonato de calcio.

 La cal sodada se a obtenido de la mezcla de oxido de calcio e hidróxido

de sodio, llevando al fuego.

 La cal sodada destruye la molécula de acetato de sodio descomponiendo

en sustancias más simples como el agua, CO2 y metano.  ECUACION QUIMICA:

 CH3-COONa + (NaOH + CaO) + Calor  CH4 + Na2CO3 + H2O +

CaNO3

 * En las paredes del tubo se forman gotas de agua.

 GRAFICAR LA EXPERIENCIA:

 Con otros compuestos como el propanato de sodio (CH3−CH2−COONa),

mediante la misma experiencia se puede extraer otro tipo de alcano, en este caso obtenemos etano:



 ECUACION QUIMICA:

 CH3−CH2−COONa + NaOH + CaO CH3−CH2



 El metano es un hidrocarburo sencillo (CH4). Es una sustancia no polar

que se presenta en forma de gas a temperatura y presiones ordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en fase líquida. En la naturaleza se produce como producto final de putrefacción anaeróbica de las plantas. Este proceso natural se puede aprovechar para producir drogas. Constituye el 97% del gas natural en las minas de carbón se le llama grisú y es muy peligros ya que es muy inflamable y explosivo.

 GRAFICAR LA EXPERIENCIA:               2.

EXPERIMENTO Nº 02: OBTENCION DEL ACETILENO. HIDRÓLISIS DEL CARBURO DE CALCIO.

 Armar el equipo como se muestra en la figura.



 Colocar una pequeña cantidad de CaC2, en el Kitasato y asegúrese que la

llave de descarga del embudo de separación, este completamente cerrada.

 Controlando la llave de descarga del embudo de separación, dejar caer gota a gota unas gotas de agua destilada, según sea lo necesario.

 Esperar unos minutos para que el gas desprendido (acetileno), desaloje el

aire almacenado en el Kitasato.

 

 ECUACION QUIMICA:

 CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H2 (g)

 CaC2 + 2H2O CH ≡ CH + Ca (OH)2

 * C2H2(gas): Acetileno o Etino (CH ≡ CH)

 * El carbono de calcio es una sustancia solida de color grisáceo

que reacciona exotérmicamente con el agua para dar cal apagada y acetileno.

 * El acetileno que los químicos llaman etino por su tiple enlace en

un gas incoloro inflamable que se obtiene al reaccionar carbono de calcio y agua.

 * Su combustión presenta una llama muy interna y torna muy

oscura (amarillo).   GRAFICAR LA EXPERIENCIA:   

        

 NOTA: los siguientes experiencias se realiza con el gas acetileno que

Ud. a producido por lo que es conveniente montar una batería de reactivo que va a utilizar en el experiencias 03, 04, 05, 06 y 07.



3. EXPERIMENTO Nº 03: PROPIEDAD DE HALOGENACION DEL ACETILENO.

 En el tubo de ensayo colocar 3 ml. de agua de Bromo. Hacer burbujear el

gas producido (acetileno), hasta la desaparición del color

 El olor de la sustancia se debe al ACETILENO.

 ECUACION QUIMICA:

 CH ≡ CH + Br2/H2OHCBr ≡ CBrH/H2O  H−CBr2−CBr2−H



 * El gas de ser amarillo, después de burbujear dio un color transparente, por lo tanto no hay color.

 * Se ha producido una adicción electrofilico ya si reacciona 1 mol de Br2 se

obtiene alquenosdibromado (HCBr ≡ CBrH/H2O), pero si está en exceso se

adicionan 2 moles dando un alcano tetrabromaco (H−CBr2−CBr2−H).

 

4.

EXPERIMENTO Nº 04: PROPIEDAD DE OXIDACION DEL ACETILENO

 En el tubo de ensayo colocar 3 ml. de KMnO4, hacer burbujear el gas

producido (acetileno), hasta la desaparición del color grosella del KMnO4.  ECUACION QUIMICA:

 H─C≡C─H + KMnO4 CO2 + MnO2 ↓ + KOH + H2O



 * Al vaciar el permanganato de potasio este tiene un color grosella al ser

puesto en la manguera, este empieza a tomar puntos negros y desaparece el color, estos puntos tomados por oxidación de Magnesio.

 * Al producirse la oxidación se ha obtenido hidróxido de potasio y dióxido de carbono.

 * Se forma un precipitado de Oxido de magnesio el cual tiene 2 fases:

una solida y una liquida. La parte solida color MARRON OSCURO mientras que la parte liquida MARRON TENUE.

 GRAFICAR LA EXPERIENCIA: 

                     

5. EXPERIMENTO Nº 05: PROPIEDAD DE ACETILENO. FORMACION DE ALQUINUROS.

 En un tubo de ensayo colocar 3 o 4 ml. de solución de AgNO3 0,1N.

Adicione 2 a 3 gotas de NH4OH y observe la turbidez, luego adicione mas gotas

de NH4OH, agitar. Hacer burbujear el acetileno hasta la formación de sólidos

(acetiluros). Filtrar la solución y coloque el residuo sobre la rejilla y caliente con el mechero Bunsen.

 * Los acetiluros son de color negro y sólidos. Luego se filtra

 ECUACION QUIMICA: 

 AgNO3 + NH4OH  NH4NO3 + AgOH



 AgOH + NH4OH Ag (NO3)2OH + H2O





 Filtrar la solución y

coloque el residuo sobre la rejilla y caliente el mechero de Bunsen.

 * El acetiluro de plata

reacciona rápidamente con el fuego haciéndolo altamente

explosivo.



 GRAFICAR LA EXPERIENCIA: 



6. EXPERIMENTO Nº 06: PROPIEDAD DEL ACETILENO. FORMACION DE ACETILUROS

 Repetir la experiencia Nº 05. En lugar de AgNO3, utilice el CuCl (cloruro cuproso).

 * En el tubo de ensayo hemos colocado cloruro cuproso que tiene color

turquesa, al introducir la manguera este empieza a burbujear y el color se va haciendo plateado, pero en pequeña cantidad el color turquesa va desapareciendo.

 FILTRAMOS y QUEMAMOS:  ECUACION QUIMICA:

 CuCl + NH4OH  NH4Cl + CuOH

 CuOH + NH4OH Cu(NH3)2 + H2O

 Cu (NH3)2 + CH ≡ CH  CH ≡ C ─ Cu + NH3 

 * Luego se filtra y toma un color celeste o turquesa, luego los residuos

que quedan en el papel filtro se queman.

 * En el papel filtro notamos el color plateado, a este lo llevamos al trípode y quemamos.

 * Al ser quemados el sonido es de mayor intensidad y la llama es de color

turquesa.  GRAFICAR LA EXPERIENCIA:       

  7. EXPERIMENTO Nº 07: PROPIEDAD DE OXIDACION DE ACETILENO. COMBUSTION   Encender un fosforo y acercar la llama cuidadosamente al

extremo del tubo de

desprendimiento por donde se desprende el acetileno.   ECUACION QUIMICA:   CaC2 + H2O  CH ≡ CH + Ca (OH)2 

 * Al acercar el fosforo hacia el gas acetileno, este forma una llama intensa por la presencia de carburo de calcio (volátil). Presenta una

COMBUSTION INCOMPLETA porque no ingresa el oxigeno y la llama es de

color Amarilla.

 Presenta también otro color de llama Azul en la cual presenta

COMBUSTION COMPLETA.   GRAFICAR LA EXPERIENCIA:          V. CONCLUSIONES:

 Los alquinos o acetilénicos son muy reactivos debido a la pequeña cantidad de carbonos que contiene su estructura.

 Hemos aprendido a obtener hidrocarburos y en este caso la obtención del Metano.

 A pesar de poseer dobles enlaces, el benceno no cumple con las características e un alqueno ya que no decolora al permanganato de potasio (KMnO4).

 Diferenciar los tipos de combustión.

 Los compuestos aromáticos en general sufren reacciones de halogenación.

 Propiedades del acetileno.

 Los alquinuros de cualquier índole son sumamente explosivos, esta propiedad

se debe a la gran reactividad del acetileno.

 Cuando formamos acetiluros de plata en el momento de filtrado y exponerlo al

mechero, se produjeron chispas, es por ello que es utilizado en la elaboración de fuegos artificiales.



VI. BIBLIOGRAFIA:

 SCHAM. Química orgánica. 2º edición. Ed. Mc Graw Hill

 BOJOL, Robert. Química orgánica. 5º edición.



VII. CUESTIONARIO:

1. ¿Cuál es el producto más importante de una combustión?

 La combustión es un proceso de oxidación rápida o quema sustancia con

evolución simultánea de calor y por lo general luz. En el caso de combustiones comunes el proceso es una combustión química con el oxigeno atmosférico para producir principalmente productos principales como el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y el agua, juntos con productos como el dióxido de azufre que pude ser generado por los componentes menores del combustible.



2. ¿Cómo reconoce una combustión completa e incompleta? ¿Qué tipo de combustión ocurrió en la experiencia Nº 07?

 La combustión completa: produce energía, CO2 y H2O.

 La combustión incompleta: produce energía CO y H2O

 El tipo de combustión que se da en la Experiencia Nº 07:

COMBUSTION COMPLETA. 

3. ¿Cuál es el nombre de los acetiluroso obtenidos en la experiencia Nº 05, 06? ¿Qué sucedió cuando estos se llevaron a sequedad?

 El nombre que recibe el acetiluroso en la Experiencia Nº 05:

 El nombre que recibe el acetiluroso en la Experiencia Nº 06:

ACETILURO DE COBRE. 

4. ¿Cuál es la diferencia entre la oxidación de la experiencia Nº 03 y la oxidación de la experiencia Nº 07?

 Lo que ocurre en la Experiencia Nº 03: REDUCCION DE

HALOGENACION.

 Lo que ocurre en la Experiencia Nº 07: REDUCCION DE

COMBUSTION. 

5. ¿Cómo varían las propiedades físicas de las parafinas, olefinas e hidrocarburos acetilénicos?

a. ALCANOS O PARAFINAS: se caracterizan porque en su estructura

molecular solo hay enlaces simples carbono-carbono (CC), químicamente

son muy estables razón por la cual se llaman parafinas, que significan poca relatividad o afinidad.

 Un alcano contiene una máxima cantidad de hidrógenos que es permisible para satisfacer la tetravalencia de carbono, razón por la cual se llaman hidrocarburos saturados, por ende no puede admitir mas átomos de hidrogeno u otros monovalentes como el hidrogeno.

 PROPIEDADES FISICAS:

- Los cuatros primeros son gaseosos a temperatura ambiente.

- No son reactivos, se emplean como solventes.

- Son insoluble en agua pero solubles en solventes orgánicos.

- Su punto de ebullición aumenta al aumentar sus carbonos gracias a los

enlaces de VanderWalls.



b. ALQUENOS, OLEFINAS, ETILÉNICOS: son hidrocarburos que

poseen doble enlace carbono-carbono (C═C) en la molécula. El termino olefinas significa formador de aceite, justamente los aceites como veremos oportunamente, tienen dobles enlaces en su estructura molecular. Los átomos de carbono unidos por el enlace tienen 3 orbitales híbridos sp2_{, cada}

uno de ellos forman 3 enlaces sigma (), los cuales descansan en un mismo plano bajo un ángulo de 120º. Los 2 orbitales P no hibridizados están dispuestos perpendicularmente al plano y paralelas uno del otro. A causa de la superposición lateral de los orbitales P se forma el enlace pi ().

 PROPIEDADES FISICAS: