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IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS ORGANOGENOS CÁTEDRA
: QUIMICA ORGANICA
CATEDRÁTICO
: ING. GAMARRA MENDOZA NORMA
ALUMNOS
: CHAVEZ DE LA VEGA JOHAN YARANGA CONDORI LUIS CHANCO TRUCIOS LUIS VALENTIN SANCHEZ FABRICIO
SEMESTRE
: II
Hyo – Perú
- 2012 -
I. INTRUDUCCIÓN La química orgánica es una ciencia natural que, conjuntamente con otras ciencias, desarrolla conocimientos con la finalidad de resolver necesidades y cuyo objeto de estudio se encuentra en las leyes que rigen los procesos químicos. Los compuestos orgánicos, a diferencia de los inorgánicos, siempre contienen en su composición al carbono. Precisamente, la química orgánica tiene como objetivo el estudio del carbono, su estructura, compuestos, transformaciones y aplicaciones.
Una de las características generales de los compuestos orgánicos es que están formados por muy pocos elementos y son los
organógenos los cuales están
presentes en la gran mayoría de los compuestos orgánicos
En el presente informe veremos cómo se reconoció a los elementos organógenos a través de varios métodos cualitativos. Esperando que sea de gran ayuda para la persona que lo lea. Desde ya agradecemos nos hagan llegar sus observaciones y sugerencias.
II.
OBJETIVOS
Reconocer los elementos orgánicos como el carbono , hidrógeno, oxígeno y nitrógenos.
Diferenciar un compuesto orgánico de un inorgánicos
Utilizar los diferentes métodos del análisis (organoléptico, pirognóstico).
Propiciar la conversión de los elementos de un compuesto orgánico en otros compuestos.
III. REVICION BIBLIOGRAFICA Suárez (2001), Los compuestos orgánicos son todas las especies químicas que en su composición contienen el elemento carbono y, usualmente, elementos tales como el oxígeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N), con la excepción del anhídrido carbónico, los carbonatos y los cianuros. Características de los Compuestos Orgánicos:
Son Combustibles. Poco Densos. Electros conductores. Poco Hidrosolubles. Pueden ser de origen natural u origen sintético. Tienen carbono. Casi siempre tienen hidrogeno. Componen la materia viva. Su enlace más fuerte en covalente. Presentan isomería Existen mas de 4 millones Presentan concatenación
4. Propiedades de los Compuestos Orgánicos En general, los compuestos orgánicos covalentes se distinguen de los compuestos inorgánicos en que tienen puntos de fusión y ebullición más bajos. Por ejemplo, el compuesto iónico cloruro de sodio (NaCl) tiene un punto de fusión de unos 800 °C, pero el tetracloruro de carbono (CCl4), molécula estrictamente covalente, tiene un punto de fusión de 76,7 °C. Entre esas temperaturas se puede fijar arbitrariamente una línea de unos 300 °C para distinguir la mayoría de los compuestos covalentes de los iónicos. Gran parte de los compuestos orgánicos tienen los puntos de fusión y ebullición por debajo de los 300 °C, aunque existen excepciones. Por lo general, los compuestos orgánicos se disuelven en disolventes no polares (líquidos sin carga eléctrica localizada) como el octano o el tetracloruro de carbono, o en disolventes de baja
polaridad, como los alcoholes, el ácido etanoico (ácido acético) y la propanona (acetona). Los compuestos orgánicos suelen ser insolubles en agua, un disolvente fuertemente polar. Los hidrocarburos tienen densidades relativas bajas, con frecuencia alrededor de 0,8, pero los grupos funcionales pueden aumentar la densidad de los compuestos orgánicos. Sólo unos pocos compuestos orgánicos tienen densidades mayores de 1,2, y son generalmente aquéllos que contienen varios átomos de halógenos. Los grupos funcionales capaces de formar enlaces de hidrógeno aumentan generalmente la viscosidad (resistencia a fluir). Por ejemplo, las viscosidades del etanol, 1,2-etanodiol (etilenglicol) y 1,2,3-propanotriol (glicerina) aumentan en ese orden. Estos compuestos contienen uno, dos y tres grupos OH respectivamente, que forman enlaces de hidrógeno fuertes.
CARBONO Rodríguez (2003 ) es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.
HIDRÓGENO Rodríguez (2003) Primer elemento de la tabla periódica. En condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas, H2. El átomo de hidrógeno, símbolo H, consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón. Tiene número atómico 1 y peso atómico de 1.00797. Es uno de los constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica, y está distribuido de manera amplia no sólo en la Tierra sino en todo el universo. Existen 3 isótopos del hidrógeno: el protio, de masa 1, que se encuentra en más del 99.98% del elemento natural; el deuterio, de masa 2, que se encuentra en la naturaleza aproximadamente en un 0.02%, y el tritio, de masa 3, que aparece en pequeñas cantidades en la naturaleza, pero que puede producirse artificialmente por medio de varias reacciones nucleares.
OXÍGENO Rodríguez (2003) es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su forma molecular más frecuente, O2, es un gas a temperatura ambiente. Representa aproximadamen te el 20,9 % en volumen de la composición de la atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos, esencial en la respiración celular de los organismos aeróbicos. Es un gas incoloro, inodoro (sin olor) e insípido. Existe una forma molecular formada por tres átomos de oxígeno, O3, denominada ozono cuya presencia en la atmósfera protege la Tierra de la incidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol.
Reconocimiento del carbono e hidrogeno (Carrasco L.)
a) Ensayo por vía seca Se coloco 1g de almidon en el crisol y se calentó en el mechero.
( ) →
Se coloco en la luna de reloj 1ml de etanol y se puso al calor
→
b) Ensayos por vía seca y húmeda En un tubo de ensayo seco se añadió 0.5g de acido oxálico previamente molido, desecado en polvo, luego se agregó 0.5g de oxido cuproso, luego de eso se adaptó el tapón con un tubo de desprendimiento al tubo de ensayo que contiene 5ml de solución de hidróxido de calcio
→
Agente reductor
Agente oxidante
() →
NITROGENO Rodríguez
(2003) Elemento químico, símbolo N, número atómico 7, peso atómico 14.0067; es un gas en condiciones normales. El nitrógeno molecular es el principal constituyente de la atmósfera (78% por volumen de aire seco). Esta concentración es resultado del balance entre la fijación del nitrógeno atmosférico por acción bacteriana, eléctrica (relámpagos) y química (industrial) y su liberación a través de la descomposición de materias orgánicas por bacterias o por combustión. En estado combinado, el nitrógeno se presenta en diversas formas. Es constituyente de todas las proteínas (vegetales y animales), así como también de muchos materiales orgánicos. Su principal fuente mineral es el nitrato de sodio.
Reconocimiento del nitrógeno (Tapia A).
En un tubo de prueba se agregó 0.5g de urea y 2g de cal sodada (1g de NaOH + 1g de CaO).previamente molido luego se puso a calentar. Luego se puso el papel indicador para observar el cambio d color.
→
Na2CO3 + CaCO3
IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES Reconocimiento del carbono e hidrogeno
a) vía seca Se coloco 1g de almidon en el crisol y se calentó en el mechero.
( ) →
Se observó que el almidón dejo residuos el cual fue el carbón vegetal de color negro
El color de la llama fue anaranjado
Cuando se puso la luna de reloj se desprendió humo
También se libero vapor de agua
Se coloco en la luna de reloj 1ml de etanol y se puso al calor
→
Como el alcohol no estaba al 100% de pureza dejo de residuo al agua
El color de la llama fue azul lila
También desprendió agua en forma de vapor.
Desprendió humo por la combustión del etanol
b) vía seca y húmeda
→
Agente reductor
Negro
Agente oxidante
() →
Blanquecino
El carbono de la sustancia se combina con el oxigeno del oxido de cobre, formando CO 2; el hidrogeno forma agua, quedando cobre metálico en el fondo del tubo de prueba.
El olor de la muestra es desagradable
El agua que se forma a expensas del hidrogeno reductor de la sustancia y del oxigeno del oxido de cobre, se acumula en forma de fina gotas que empañan las paredes del tubo de prueba
Al final del análisis se puede comprobar en el fondo del tubo de prueba un espejo de cobre metálico.
Reconocimiento del nitrógeno
→
Na2CO3 + CaCO3
Esta prueba nos ayuda a la identificación del amoniaco NH3 ya que es una base.
El color de humo que se forma es blanquecino.
El papel de tornasol rojo se torna de color azul por que la urea libera gases que son bases.
V. CONCLUSIONES
En la primera experiencia con almidón la sustancia es no volátil debido a que encontramos presencia de carbono (compuesto orgánicos) que es de color marrón negruzco.
Para obtener carbono también se puede apreciar la presencia de Hidrógeno de una muestra de ácido oxálico y CuO (actúa como catalizador). Obteniéndose carbono cuando el CO2 viaja a través del tubo de desprendimiento y lo capta el Ca(OH)2. de esta reacción se obtiene el producto blanquecino.
Se puede apreciar que el papel de tornasol cambia de viraje a azul debido a que la urea mas el color libera gases que son bases, según la composición contiene nitrógeno.
En algunos no se aprecia ningún cambio, la causa puede ser la poca entidad de muestra o los reactivos utilizados tienen impurezas.
VI. RECOMENDACIONES
Colocar bien los tubos de ensayo sobre el mechero para apreciar una buena combustión, al calentar tener cuidado debido a que en algunas reacciones saltan al ser calentados.
Filtrar la muestra hasta obtener la translucida, evidencia la pureza de la muestra.
Les recomendamos que trabajen con cantidades exactas para obtener los resultados requeridos.
Utilizar protectores visuales, mascarillas para evitar algún problema
Esperar las instrucciones del encargado del laboratorio para empezar con los experimentos
Es caso de algún accidente avisar inmediatamente al encargado
Trabajar con disciplina y orden en el laboratorio
VII. BIBLIOGRAFIA ALEJANDRO TAPIA GUIAS DE PRACTICA DE QUIMICA ORGANICA
LUIS CARRASCO VENEGAS QUIMICA EXPERIMENTAL
Suárez, Freddy. Química Noveno Grado. Editorial Romor
Rodríguez, María. Química Noveno Grado. Editorial Salessiana
http://www.monografias.com
VIII. CUESTIONARIO 1. ¿Qué diferencia existe entre una combustión completa y una incompleta, durante la ignición de un compuesto? COMBUSTION COMPLETA: Ésta se realiza cuando hay un exceso de oxigeno y
genera una llama azul no luminosa. EJEMPLO: C3 H8 + O2 → CO2 + H2O + CALOR COMBUSTION INCOMPLETA: se realiza cuando existe escasa cantidad de
oxigeno y genera una llama amarilla luminosa. EJEMPLO: C3H8 + O2 → CO + CO2 + C + H2O + CALOR 2. Una sustancia orgánica esta constituida de C, H, O y N. Realizada la combustión de 0.9g de la misma, los tubos de potasa cáustica sufren un aumento de 0.06g y los de clorato de magnesio anhídrido de 0.54g. Por otra parte 0.15g de la misma analizados por el método de DUMAS desprenden 58.46 cm 3 de nitrógeno a 12 0C y 760 mm Hg. Por último 3.75g de dicho cuerpo disuelto en 250g de agua, producen un descenso en el punto de solidificación del agua de 0.465. Determinar con estos datos: a) Porcentaje de C, H, O y N. b) Formula empírica. c) Peso molecular. d) Formula. En 0.9 gramos de CxHyOnNm habrá: La potasa caustica reacciona con el CO 2 con esta ecuación: 2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
Entonces la masa adicional es del K 2CO3, calculando la masa del carbono: 0.66*12/(39*2+12+16*3) = 0.057391 Porcentaje en masa del carbono = 6.37681% El anhídrido absorbe el agua, de ello hallando la cantidad de hidrogeno presente: 0.54*2/18 = 0.06g Porcentaje en masa del H= 6.66%
En el método de DUMAS sacamos el nitrógeno entonces: De 0.15 gramos de reactivo se tienen: PV= RTn (760)(58.46/1000)=62.4(273 + 12)n → n de N2 = 2.49829*10-3, en gramos = 0.0699 masa de nitrógeno. Porcentaje en masa del nitrógeno: 46.63475%
El ultimo dato no es necesario pues tienes el porcentaje en masa de 3 a 4 compuestos así que los porcentajes son: C = 6.3768 H = 6.66 N = 46.63475 O = 40.32845 Para la formula empírica: C = 0.53133 H = 6.66 N = 3.331 O = 2.5205 Analizando aproximadamente la formula empírica es: C 2 H25 N13 O10
3. Un gramo de hidrocarburo gaseoso, se ha sometido a combustión con suficiente oxígeno y se ha recogido 2.74 de CO2 y 22.4 de H2O. Hallar la composición porcentual del hidrocarburo y la formula empírica. Como es un hidrocarburo tiene la forma C XHY entonces: De la ecuación: C XHY + O2 → CO2 + H2O Balanceando: CXHY + (y/2 + x) (O2) → X (CO2) + Y (H 2O)/2
Si es 1g hay 1/(12x + y) moles de reactivo de reactivo. Moles de CO2: 2.74/44 = 0.62272 Moles de H2O: 22.4/18 = 1.24444 Por regla de 3: 1 mol → x mol de CO2 1 mol → Y/2 mol de H 2O
1/(12X + Y) → 0.62272 1/(12X + Y) → 1.24444
Calculando X e Y, se llega a un absurdo, entonces no deben decirte que fue un gramo de reactivo sino una mol, si es así se tiene que: X/(Y/2)=0.62272/(1.244472) formula empírica (viendo la relación X/Y) C XHY = CZH4Z →forma empírica: CH4 (METANO) Composición porcentual: C = 12/(12 + 4)= 75% , H = 4/12 + 4) = 25%
IX. ANEXOS
