PRÁCTICA Nº: 3 TÍTULO DE LA PRÁCTICA: Punto de Fusión FACULTAD DE TECNOLOGÍA LABORATORIO QUÍMICA ORGÁNICA Nombres Compuestos Utilizados P.F. ºC Experimental P.F. ºC Bibliográfico Criterio de Pureza β-naftol 130 121- 124 No es puro PUNTO DE FUSION OBJETIVOS Objetivo general: Determinar el punto de fusión de sustancias orgánicas solidas; y utilizarlas como criterio de pureza. Objetivos específicos: Determinar el punto de fusión de sustancias orgánicas por el método del tubo thiele. Determinar el punto de fusión del B- naftol. Aplicar el criterio de punto de fusión mixto para evaluar la impureza de una muestra. FUNDAMENTO Fusión es el proceso por el que una sustancia sólida al calentarse se convierte en líquido. Es el proceso inverso a la solidificación. Llamamos punto de fusión de una sustancia a la temperatura a la que se produce su fusión. Es una propiedad física característica de cada sustancia. Mientras el sólido cambia de estado sólido a estado líquido, la temperatura se mantiene constante. El punto de fusión de un compuesto sólido cristalino es la temperatura a la cual se encuentran en equilibrio la fase sólida y la fase líquida y generalmente esinformado dando el intervalo entre dos temperaturas: la primera es cuandoaparece la primera gotita de líquido y la segunda es cuando la masa cristalina termina de fundir. El punto de fusión de un compuesto puro, en muchos casos se dá como una sola temperatura, ya que el intervalo de fusión puede ser muy pequeño (menor a 1º). En cambio, si hay impurezas, éstas provocan que el pf disminuya y el intervalo defusión se amplíe. Existen actualmente muchos tipos de aparatos para determinar el punto defusión. En este laboratorio, usaremos: el tubo de Thiele. MATERIALES Y REACTIVOS MATERIALES: 1 tubo de Thiele 1 Soporte universal 1 Pinza 1 Termómetro 1 tubo Capilar 1 Mechero de Bunsen 1 tubo de vidrio, ligas REACTIVOS: Acido b-naftol Glicerina PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Llevamos a cabo el método para determinar el punto de fusión del ácido oxálico y B-naftol en el método del tubo de Thiele. Se limpio la mesa de trabajo y se preparo el material requerido para la practica. Se sellaron dos tubos capilares al fuego por un extremo y se empacaron con acido oxalico finamente pulverizado hasta alcanzar una altura de 3 a 4mm. Nos ayudamos con un tubo de vidrio para empacar bien los capilares para lo cual, dejamos caer un par de veces a traves del tubo. Fijamos el capilar al termometro con una liga , se lleno el tubo de thiele con glicerina se ajusto al soporte universal. Se introdujo el termometro con el capilar esto debe estar al nivel del tubo de thiele y se sumerge al nivel del bracito. Pusimos a calentar el brazo lateral del tubo de thiele con el mechero de busen y atendimos el ascenso de temperatura, tomamos nota del punto en que el acido oxalico comenzo a fundirse y el punto en que se encontro totalmente liquido. Repetimos el mismo procedimiento para determinar el punto de fusion del B-naftol. APÉNDICE Imágenes tomadas durante la práctica CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo con los resultados obtenidos, los cuales fueron temperaturas un tanto distintas entre ellas y recordando lo antes mencionado en la introducción es importante notar que el punto de fusión no es una temperatura exacta, sino que sucede a un rango de temperaturas que conocemos como intervalo y que comprende desde el indicio de fusión de los primeros cristales hasta su total fusión, El punto de fusión de una sustancia no siempre es exacto, sino comprendido en un intervalo de fusión. La pureza de una sustancia influye directamente en la precisión de su punto de fusión BIBLIOGRAFÍA http://www.educared.org/global/anavegar5/podium/images/b/1563/puntofusion.htm http://depa.pquim.unam.mx/~fercor/dqo/manuales/1311/p2.pdf Chang, R. (2007) Química. 9ª ed. Mc Graw Hill, México. http://www.scribd.com/doc/80941086/Informe-de-laboratorio-de-quimica-organicaIdentificacion-de-sustancias-y-propiedades-fisicas-ESPOL CUESTIONARIO 1. ¿Cómo pueden obtenerse CO2, hexacloroetano y butano en estado líquido? El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero, que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y cuando se mantenga dentrode un rango determinado. Sin dióxido de carbono, la Ti erra sería un bloque de hielo. Por otro lado, un exceso de dióxido de carbono acentúa el fenómeno conocido como efecto invernadero, reduciendo la emisión de calor al espacio y provocando un mayorcalentamiento del planeta. Propiedades físicas Tiene algunas características peculiares, pues carece de fase líquida a la presiónatmosférica normal; el sólido sublima directamentea la fase gaseosa. Para obtener lafase líquida a la temperatura ambiente es necesarioaplicar una presión de 6,7 MPa (67veces la presión atmosférica normal). El hexacloruro de wolframio forma cristales de color púrpura oscuro. A temperaturas más bajas, se convierte de color rojo vino. Se puede obtener una forma roja del compuesto mediante la rápida condensación del vapor. Vuelve al color purpura con un calentamiento suave. A una temperatura de 180 ° C, la forma α-estable se modifica a un sistema cristalino trigonal, los parámetros de la celda unidad: a = 0,658 nm, α = 55 °. Se hidroliza fácilmente en el aire húmedo, dando a oxicloruros naranja WOCl4 y WO2Cl2, y posteriormente, trióxido de wolframio. El ClW6 es soluble en disulfuro de carbono, tetracloruro de carbono y oxicloruro de fósforo El butano (de ácido butírico y éste del latínbutyrum, 'manteca'3 y del sufijo -ano) es un hidrocarburo liberado en la fermentación de las mantecas rancias, de ahí su nombre. También llamado n-butano, es un hidrocarburo saturado, parafínico o alifático, inflamable, gaseoso que se licúa a presión atmosférica a -0,5 °C, formado por cuatro átomos de carbono y por diez de hidrógeno, cuya fórmula química es C4H10. 4 También puede denominarse con el mismo nombre a un isómero de este gas: el isobutano o metilpropano. 2. ¿Explique las diferencias de las propiedades físicas de los compuestos organicos con respecto a los compuestos inorgánicos? Compuestos orgánicos: Tiene bajo punto de fusión Están en los tres estados físicos ( solido, líquido y gaseoso) Algunos grupos son combustibles Utilizan como base de construcción al átomo de carbono Son los principales componentes de los animales y vegetales Compuestos inorgánicos: Tienen altos puntos de fusión Están en estado solido No son combustibles Son formados de cristales inorgánicos 3. ¿De cuatro diferencias en la reactividad química entre un compuesto orgánico, tal como un hidrocarburo y una sal inorgánica? Entre las diferencias más importantes se encuentran: Todas las sustancias orgánicas utilizan como base de construcción al átomo de carbono y unos pocos elementos más, mientras que en las sustancias inorgánicas participan a la gran mayoría de los elementos conocidos. Las sustancias orgánicas se forman naturalmente en los vegetales y animales. La totalidad de los compuestos orgánicos están formados por enlaces covalentes, mientras que los inorgánicos lo hacen mediante enlaces iónicos y covalentes. La mayoría de los compuestos orgánicos presentan isómeros (sustancias que poseen la misma fórmula molecular pero difieren en sus propiedades físicas y químicas); los inorgánicos generalmente no presentan isómeros. Los compuestos orgánicos forman cadenas o uniones del carbono consigo mismo y otros elementos; los compuestos inorgánicos con excepción de algunos silicatos no forman cadenas pero si uniones. Las uniones químicas son importantes para el desarrollo de la vida 4. Un compuesto orgánico tiene su punto de fusión de 156oC; su presión de vapor a esa temperatura es de 231mm.¿ Cómo podrá sublimarlo? 5. ¿Cómo difieren los puntos de ebullición, de fusión y las solubilidades de los compuestos orgánicos covalentes de aquellos de las sales inorgánicas? Punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra.1 Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso. La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que componen su cuerpo). El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente - dipolo inducido o puentes de hidrógeno). El punto de ebullición no puede elevarse en forma indefinida. Conforme se aumenta la presión, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve indistinguible de la fase líquida con la que está en equilibrio; ésta es la temperatura crítica, por encima de la cual no existe una fase líquida clara. El helio tiene el punto normal de ebullición más bajo (4.2 kPa) de los correspondientes a cualquier sustancia, y El punto de fusión es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido - líquido, es decir la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde. Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva. En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el Agar-agar se funde a 85 °C y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C; este proceso se conoce como histéresis. El dispositivo de medición del punto de fusión M5000 es totalmente automático. A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión de una sustancia es poco afectado por la presión y, por lo tanto, pueden ser utilizados para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar su pureza. El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña de variación que el punto de fusión de una sustancia impura. Cuanto más impura sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama de variación. Eventualmente, se alcanza un punto de fusión mínimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusión posible más bajo se conoce como el punto eutéctico, perteneciente a cada átomo de temperatura de la sustancia a la cual se someta a fusión.1 El punto de fusión de un compuesto puro, en muchos casos se da con una sola temperatura, ya que el intervalo de fusión puede ser muy pequeño (menor a 1º). En cambio, si hay impurezas, éstas provocan que el punto de fusión disminuya y el intervalo de fusión se amplíeel carburo de tungsteno, uno de los más altos (6300 kPa). La solubilidad es una medida de la capacidad de disolverse una determinada sustancia (soluto) en un determinado medio (solvente); implícitamente se corresponde con la máxima cantidad de soluto disuelto en una dada cantidad de solvente a una temperatura fija y en dicho caso se establece que la solución está saturada. Su concentración puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o también en porcentaje de soluto (m(g)/100 mL) . El método preferido para hacer que el soluto se disuelva en esta clase de soluciones es calentar la muestra y enfriar hasta temperatura ambiente (normalmente En algunas condiciones la solubilidad se puede sobrepasar de ese máximo y pasan a denominarse como soluciones sobresaturadas. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente. Por ejemplo, en el agua, se disuelve el alcohol y la sal, en tanto que el aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a este carácter, la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico. Entonces para que un compuesto sea soluble en éter etílico ha de tener escasa polaridad; es decir, tal compuesto no ha de tener más de un grupo polar. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad, como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados. El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación. 1. Supóngase que se tiene una sustancia desconocida X, que se sospecha se trata de A o B, dos sustancias desconocidas que funden aproximadamente a la misma temperatura. Indiquese un procedimiento por el que se puede determinar si X es idéntico a A o a B¿Qué resultados obtendrían si: a) si X es idéntico a A b) si X es idéntico a B c) si X no es idéntico ni a A ni a B (EXPLIQUE CON GRAFICOS)
