PRACTICA 3 HIDROCARBUROS SATURADOS. OBTENCION DEL METANO.
INTEGRANTES: ANDERSON MONTES HERNANDEZ KELLY HOYOS VIANYS GOMEZ
PROFESOR: JIMMY HEYRY LOPEZ
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL VALEDUPAR -CESAR 2012
OBJETIVOS
Obtener metano en el laboratorio a partir de reactivos convenientes.
Comprobar algunas reacciones con el metano obtenido.
Comprobar la ley de los gases ideales y concepto de eficiencia de una reacción.
MARCO TEORICO Ciertos compuestos orgánicos sólo contienen dos elementos, hidrogeno y carbono, por lo que se conocen como hidrocarburos. Partiendo de su estructura, se dividen en dos clases principales: alifáticos y aromáticos. Los primeros se subdividen en familias: alcanos, alquenos, alquinos y sus análogos cíclicos (ciclo alcanos, etc.) La fuente natural de hidrocarburos es el petróleo que es un líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas o textiles y para generar electricidad. Los alcanos tienen la f órmula general, n=1, 2, 3,…La principal características de los alcanos es que sólo presentan enlace covalentes sencillos. Los alcanos se conocen como hidrocarburos saturados porque tienen el máximo número de átomos de hidrogeno que puede unirse con la cantidad de átomos de carbonos presentes; se nombran con la terminación -ano. El alcano más sencillo es el metano. Metano (CH ) 4
Tiene un átomo de carbono, cuyas 4 valencias se saturan con 4 átomos de hidrogeno Propiedades físicas:
Las moléculas de metano, en sí, son no polares, ya que las polaridades de los enlaces carbono-hidrogeno individuales se anulan.
La atracción entre moléculas es limitada a las fuerzas de Van-der Waals, en consecuencia el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto de fusión del metano es de -183 C y su punto de fusión de -161,5 C. ≡
≡
El metano es incoloro y, en estado sólido, menos denso que el agua (densidad relativa 0,4); es apenas soluble en agua, pero muy soluble en líquidos orgánicos, como la gasolina, éter y alcohol. Propiedades químicas
Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a su baja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo la combustión es muy exotérmica aunque tiene una elevada energía de activación. Las reacciones más características de los alcanos son las de sustitución: Combustión del metano :
La llama de el metano es de color azul, debido a que
la combustión con exceso de oxigeno es en general completa. El metano se oxida a CO2 y H2O pero si la combustión es incompleta se forma CO, H2O y un residuo carbonoso, llamado negro de humo. CH4 + 2O 2
CO2 + 2 H2O + calor (213 Kcal/mol)
MATERIALES Y REACTIVOS
Tubo de ensayo pequeño
Espátulas
Manguera
Tubo de ensayo con salida lateral
Balanza
Acetato de sodio
Permanganato de sodio
Pinzas para tubos.
PROCEDIMIENTO Obtención de metano. 1figura: implementos usados obtención
para
la
del
gas
metano
A continuación veremos el procedimiento que se utilizo para la obtención del gas metano. 1. Pesar 5g de cal
2. llevar estos dos
3. luego tapar con un
sodada,
compuestos al balón
tapón la parte superior
de desprendimiento.
del balón.
más
2.5g
acetato de sodio.
6. se procede a recoger el gas metano en un tubo de ensayo sobre una solución de KMnO4.
5.
después
reacción
de
que la
cal
sodada y el acetato de sodio.
7. luego se recoge el
8. luego de haberse tapado
gas en otro tubo de
con el dedo se le introduce un
ensayo pero a este se
fosforo prendido dentro, y se
le tapa.
observa.
4. luego procedemos a
calentar
suavemente el balón de desprendimiento.
RESULTADOS
Estos son los resultados previstos que obtuvimos gracias a la observación de esta práctica de obtención de metano. Y por consiguiente encontramos varias formas de identificar este gas.
PRUEBAS DE IDENTIFICACION DEL METANO COMBUSTIÓN
COMBUSTIÓN
OXIDACION
Se destapó el tubo que Se destapó otro tubo Se contenía
metano,
acercó
un
agregó
se con metano, se dejó en aproximadamente
fósforo posición horizontal y se de
solución
encendido y se dejó esperó unos segundos, permanganato caer en el interior del luego
se
colocó
1mL de de
un potasio (morada) y se
tubo, aunque hubo una fósforo encendido cerca quedó igual, es decir, la pequeña combustión en de
la
la boca, al descender resultado,
boca,
como prueba fue negativa.
hubo
dentro del tubo, el combustión violenta. fósforo, se apagó de inmediato.
una
PREGUNTAS Y RESPUESTAS 1. Escriba la ecuación correspondiente a la reacción que ocurrió dentro del tubo de ensayo grande. R/ta: CH3-COONa + (NaOH + CaO)
calor
CH4 + Na2CO3
2. ¿Qué se puede concluir con lo ocurrido al reaccionar el gas con el permanganato de potasio? R/ta: para concluir lo que ocurrió en la reacción del metano con el permanganato de potasio, es que en esa reacción se pretendía observar una oxidación del permanganato de potasio cuando este entrara en contacto con el gas. 3. Anote las propiedades del metano R/ta: aquí están las propiedades físicas y químicas del metano. Propiedades físicas:
Las moléculas de metano, en sí, son no polares, ya que las polaridades de los enlaces carbono-hidrogeno individuales se anulan. La atracción entre moléculas es limitada a las fuerzas de Van-der Waals, en consecuencia el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto de fusión del metano es de -183 C y su punto de fusión de -161,5 C. ≡
≡
El metano es incoloro y, en estado sólido, menos denso que el agua (densidad relativa 0,4); es apenas soluble en agua, pero muy soluble en líquidos orgánicos, como la gasolina, éter y alcohol.
Propiedades químicas
Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a su baja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo la combustión es muy exotérmica aunque tiene una elevada energía de activación. Las reacciones más características de los alcanos son las de sustitución: Combustión del metano :
La llama de el metano es de color azul, debido a que
la combustión con exceso de oxigeno es en general completa. El metano se oxida a CO2 y H2O pero si la combustión es incompleta se forma CO, H2O y un residuo carbonoso, llamado negro de humo. CH4 + 2O 2
CO2 + 2 H2O + calor (213 Kcal/mol)
4. Cuantos gramos de acetato de sodio son necesarios para preparar 10 moles de metano, cuando el rendimiento es del 100%. R/ta:
CONCLUSION
En la práctica se llevó a cabo la síntesis de un alcano simple (metano [CH4]) por medio de la descomposición de una sal de conjugada del ácido acético, el acetato de sodio (CH 3COONa), con hidróxido de sodio (NaOH) y óxido de calcio (CaO). Por medio de la aplicación de calor, la reacción se llevó a cabo, liberando por la manguera metano, con el cual se llenaron tubos de ensayos para luego proceder a las pruebas de identificación.
Gracias a estas pruebas de identificación pudimos notar las condiciones físicas y químicas de este gas, ya que para lograr estas identificaciones fue necesario utilizar múltiples practicas.
BIBLIOGRAFIA
www.iocd.unam.mx/organica
www.quimor.alcala.es/
www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/default.html
www.uca.es/dept/quimica_organica/
