UNIVERSIDAD DE SONORA División de Ingeniería Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia Lic. En Ingeniería Química e Ingeniería Metalurgia. Segundo Semestre Laboratorio de Química Orgánica Equipo No- 2IQJ Práctica No. 03 “PUNTO DE FUSIÓN Y DE EBULLICIÓN.” Nombre del Maestro: Quim. Ramón Marcos Peralta Barreras Nombre del Alumno: 1.- Contreras Esquer José Francisco 2.- Corral Acosta José Gael 3.- Valencia Noriega Luis Gabriel 4.- Villa Mazón Natalie Hermosillo, Sonora. Día 24 de febrero de 2022 ÍNDICE Apartado INTRODUCCIÓN OBJETIVO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA JUSTIFICACIÓN MARCO TEÓRICO RECURSOS DISEÑO EXPERIMENTAL DATOS Y OBSERVACIONES ANÁLISIS DE DATOS CUESTIONARIO CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA Paginas 3 3 4 4-5 5-6 7 7-11 12 12-14 14-15 15-16 16-17 2 INTRODUCCIÓN La fusión (mal dicho porque debe de ser fundición) es el momento en el que se da el fenómeno físico de la materia de pasar del estado sólido al estado líquido, si la sustancia es sólida a temperatura ambiente habrá que agregar calor suficiente para convertir el sólido a líquido, una característica es que el momento de darse el cambio, la temperatura se mantiene, no cambia, ya que el calor agregado se utiliza para que se realice el cambio, por ello a esa temperatura es dada a conocer como punto de fusión o de fundición. Con el uso del método del tubo thiele, será necesario colocar la sustancia sólida dentro de un tubo capilar, el cual previamente se ha cerrado, a base de calor, en un extremo. Y la sustancia sólida dentro del capilar, este se sujeta a un termómetro, de tal forma que la sustancia esté cerca del bulbo del termómetro. Para poder usar el tubo Thiele en la determinación del punto de ebullición, se requiere hacer una adaptación, la cual consiste en agregar un tubo Durham el cual es un pequeño tubo de ensayo, que se sujeta al termómetro, en su interior se coloca la sustancia líquida y se agrega un capilar cerrado por un extremo, de tal manera que el extremo abierto quede dentro del líquido y el extremo cerrado fuera del líquido, con este capilar atrapamos una burbuja de aire a la presión atmosférica del lugar. De tal forma que cuando se agrega calor habrá el momento en el que se alcanza la ebullición, el vapor del líquido vence la presión atmosférica dentro del capilar y entra al capilar desplazando el aire atrapado, esto se visualiza cuando del capilar sale el aire en forma de burbuja. Es este momento en que se debe registrar la temperatura como el punto de ebullición de la sustancia líquida. Responsable: Luis Valencia OBJETIVOS GENERAL Determinar el punto de fusión y ebullición. ESPECÍFICOS Determinación de punto de fusión y ebullición de las diferentes sustancias tales como ácido benzoico, ácido cítrico, sacarosa, acetona, hexano y etanol los cuales ya están determinados, el objetivo es confirmar los valores determinados. 3 Responsable: Luis Valencia PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En base a los datos dados de los diferentes puntos de ebullición, midiendo las temperaturas varias veces para más precisión confirmar los puntos de fusión y ebullición de los reactivos dados. El punto de fusión se determina calentando una pequeña muestra de material sólido, la temperatura a la cual aparece la primera gota de líquido es la temperatura más baja del rango de fusión, y la temperatura a la cual se funde por completo es la temperatura más alta del rango. Para la fusión se necesita algún tiempo y el calentamiento tiene que ser uniforme, cuando se utiliza este tipo de medida, incluso las sustancias puras pueden fundirse en un pequeño intervalo. Sin embargo, como regla general, se considera que un compuesto puro no deberá variar su punto de fusión, más de 1º C, por esta razón, el punto de fusión nos indica el grado de pureza de las sustancias. Existen muchos tipos de aparatos para determinar el punto de fusión, en su mayoría llevan un capilar de vidrio conteniendo muestra, el cual se inserta en un dispositivo de calentamiento y también se le adapta un termómetro. De la misma manera que el punto de fusión nos indica el grado de pureza de una sustancia sólida, el punto de ebullición sirve para determinar el grado de pureza de los líquidos y además es una constante que puede ser utilizada para su identificación. Responsable: Luis Valencia JUSTIFICACIÓN Como sabemos todas las sustancias sin importar a qué categoría pertenecen ya sean orgánicas o inorgánicas siempre tendrán propiedades tanto físicas como químicas algunas iguales que otras, parecidas o completamente distintas. nosotros ya hemos determinado algunas propiedades en sustancias de forma que las pudimos distinguir entre si son orgánicas o si son inorgánicas más solo las clasificamos por medio de la determinación de tales propiedades. 4 sin embargo, también podemos conocer la cantidad de la propiedad que se determinó, es decir si una sustancia tiene la propiedad de ebullir es posible determinar tanto el punto de ebullición es decir a la temperatura que necesita estar expuesta tal sustancia para que ebulle. ¿A que nos lleva tal información? Pues nos lleva a conocer información acerca de la sustancia de la cual obtenemos mayor ventaja y aprovechamiento de tal sustancia ya que es posible determinar índice de refracción, solubilidad en agua, densidad, índice de cristalización, su elasticidad, entre otros. Responsable: Villa Mazón Natalie MARCO TEÓRICO 5 Responsable: Villa Mazón Natalie 6 RECURSOS Reactivos ● ● ● ● ● ● Acido Benzoico Ácido cítrico Sacarosa Acetona Hexanol Etanol Equipo ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1 soporte universal 1 pinza de tres dedos 1 tubo Thiele con tapón de hule 1 mechero con manguera 1 termómetro que rebase la temperatura de 300°C 1 tubo capilar para cada sustancia a determinar su punto de fusión y ebullición 1 tubo Durham para cada sustancia a determinar su punto de ebullición 1 carrete de hilo de coser o ligas elásticas 1 encendedor 1 paño de tela equipo de protección personal. Responsable: Villa Mazón Natalie DISEÑO EXPERIMENTAL 7 8 9 10 Responsable: 11 OBSERVACIÓN Y DATOS Datos de fusión. Compuestos. Propiedad. Datos. Ácido Benzoico. Temperatura fusión. 118o Ácido cítrico. Temperatura fusión. 152o Sacarosa. Temperatura fusión. 185o Compuestos. Propiedad. Datos. Acetona. Temperatura de ebullición. 60o Hexano. Temperatura de ebullición. 75o Etanol. Temperatura de ebullición. 77o Datos de ebullición. OBSERVACIONES Podemos observar en las siguientes imágenes cómo se obtuvieron los datos obtenidos. 12 Responsable: José Contreras. ANÁLISIS DE DATOS Fusión. En la siguiente tabla podemos observar como el ácido benzoico, ácido cítrico y sacarosa llegaron al punto de fusión en el momento que alcanzaron los grados suficientes para empezar el proceso de fusión. Compuestos. Propiedad. Punto de fusión. Datos. Ácido Benzoico. Temperatura fusión. 122o 118o Ácido cítrico. Temperatura fusión. 153o 152o Sacarosa. Temperatura fusión. 186o 185o Ebullición. 13 En la siguiente tabla podemos analizar la temperatura necesaria para llegar al punto de ebullición de los compuestos en laboratorio en comparación a los grados necesarios conocidos para la ebullición en los compuestos acetona, hexano, etanol. Compuestos. Propiedad. Punto de ebullición. Datos obtenidos. Acetona. Temperatura de ebullición. 56o 60o Hexano. Temperatura de ebullición. 69o 75o Etanol. Temperatura de ebullición. 78.37o 77o Responsable: José Contreras. CUESTIONARIO 1.- Tanto en la determinación del punto de fundición como del punto de ebullición, se mantiene esa temperatura a pesar de estar calentando ¿a qué se debe este comportamiento? La temperatura se mantiene hasta que el proceso de fundición o ebullición termine. Ósea que el cuerpo de estado sólido pase a líquido y que este líquido haga un movimiento violento que produzca burbujeos. 2.- Presenta al menos un método más para determinar el punto de fundición. 14 Modo termodinámico o de la farmacopea: Existen dos modos para la evaluación del punto de fusión: el punto de fusión de la farmacopea y el punto de fusión termodinámico. El modo de la farmacopea pasa por alto que la temperatura del horno es diferente (más alta) durante el proceso de calentamiento a la temperatura de la muestra, lo que significa que se mide la temperatura del horno en lugar de la de la muestra. Como consecuencia, el punto de fusión de la farmacopea depende mucho de la velocidad de calentamiento. Por lo tanto, las mediciones son solo comparables si se aplica la misma velocidad de calentamiento. 3.- Presenta al menos un método más para determinar el punto de ebullición. Técnica Operatoria: Es cuando cuyo punto de ebullición se desea determinar y se agregan unos trocitos de piedra pómez o cerámica porosa para regular la ebullición. Se calienta en el baño María. Cuando la temperatura permanece constante y el líquido destilado, se hace la lectura en el termómetro, que corresponde al punto de ebullición a la presión ambiente. Se mide la presión atmosférica en el barómetro y se anota su valor. Conviene siempre dejar que la destilación continúe unos minutos más observando el termómetro para ver si la temperatura permanece constante. Para líquidos cuyos puntos de ebullición sean inferiores a 100º C, se calienta el balón a baño María. Para puntos de ebullición superiores a 100º C, se seleccionan otros baños cuya temperatura de ebullición sea, como mínimo, 20º C mayor a la de la sustancia en ensayo. 4.- ¿Qué tan preciso resultó ser el método de tubo Thiele en la determinación de los puntos de fundición y de ebullición en la actividad experimental? Resulta muy preciso ya que confirma el punto de fundición y ebullición de los diferentes compuestos que se utilizaron para llevar a cabo la práctica. Responsable: José Contreras. CONCLUSIONES 15 En esta práctica pudimos observar cómo conocer la temperatura de fundición y ebullición de algunos compuestos. Se utilizaron dos métodos para conocer estos datos, en esta ocasión no se pudo confirmar de manera muy precisa ya que pudimos observar datos bastante alejados entre sí, una solución que podemos encontrar a esto podría ser repetir varias veces el procedimiento hasta llegar a un dato más exacto para cada compuesto. En esta práctica hay que tener en cuenta la temperatura que marca el termómetro y cual es el momento exacto en el que la sustancia empieza a entrar en ebullición o fundición dependiendo el caso, ya que esto mejorará la eficiencia en el resultado y se obtendrán datos más precisos, así como también cuidar el no cometer errores humanos los que pueden repercutir en la obtención de datos. Responsable: Corral Acosta José Gael BIBLIOGRAFÍA 607, N. E. (s. f.). Puntos de ebullición. blogspot. Recuperado 24 de febrero de 2022, de http://liquidosysolidos-fq.blogspot.com/2014/01/puntos-de-ebullicion.html Q. (2021, 16 junio). Determinar el punto de fusión con tubo thiele y termómetro. El blog de QuercusLab. Recuperado 24 de febrero de 2022, de https://quercuslab.es/blog/determinar-el-punto-de-fusion-con-tubo-thiele-ytermometro/ Mettler-Toledo International Inc. all rights reserved. (s. f.). ¿Qué es el punto de fusión? Recuperado 24 de febrero de 2022, de https://www.mt.com/mx/es/home/applications/Application_Browse_Laboratory_Analytics/Ther mal_Values/melting-point-determination.html 16 A. (2022, 10 enero). Determinación del punto de fusión – método de Thiele. Quimicafacil.net. Recuperado 24 de febrero de 2022, de https://quimicafacil.net/manualde-laboratorio/metodo-de-thiele/ Responsable: 17
