UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA
LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA PRÁCTICA:
N° 3 Punto de fusión y punto de ebullición
HORARIO:
Jueves 10 – 12 am
PROFESORA:
Prof. Giovanna Dedios Yunque
Fecha de realización:
10 de Setiembre del 2015
Fecha de entrega:
24 de setiembre del 2015
INTEGRANTES Camma Mamani, Sandra Nancy Castañeda Fernández, Maria Isabel Valdiviano Toyco, Stefanny Fiorella Vera Choqueccota, Lucero Samira
CÓDIGO 15100100 15100099 15100111 15100120
Tabla de contenido
1. Introducción……………………………………………………………………………..………...……..Pág. 3
2. Resumen…………………………………………………………………………………………………..Pág. 3 3. Parte teórica…………………………………………………………………………………………....Pág. 4 4. Detalles experimentales…….....………………………………………………..…….……..…Pág. 6 5. Reacciones químicas…………………...…………………………………………..….…….......……Pág.10 6. Cálculos experimentales y resultados…………………………………………..……..…..Pág. 10 7. Discusión de resultados………………………………………………….………………..…………Pág.11 8. Conclusiones……………………….…………………………………………………….……………...Pág. 11 9. Recomendaciones……………………………………………………………..………………………Pág.11
10. Apéndice…………………………………………………………………………..…………………..…Pág.12
11. Bibliografía……………………………………………………………………………………………….Pág. 14
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I. Introducción: En la siguiente práctica aprenderemos sobre como sirven las propiedades de una sustancia química, para ello hallaremos el punto de ebullición y de fusión de ciertas sustancias y veremos de qué manera podemos lograr que pasen de un estado a otro.
II. Resumen: Como sabemos las propiedades físicas y químicas caracterizan a las diferentes sustancias químicas, en este caso nos centraremos en el punto de fusión (que es cuando una sustancia pasa de sólido a líquido, ocurre el cambio de estado de agregación, a temperatura constante) y en el punto de ebullición (que es el paso de una sustancia de líquido a vapor) para identificar a una sustancia química y con ello podremos comprobar que las propiedades son características de cada una de estas.
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III. Parte teórica: Una especie química es una sustancia formada por moléculas iguales. Estas se clasifican: a) Elementos: Son aquellas que conforman la tabla periódica y están compuestas por átomos de un mismo elemento, además esta no puede descomponerse mediante procedimientos físicos (como calentamiento). Ejemplos: Oxígeno Cloro Mercurio
b)
Compuestos: Son aquellos formados por más de dos elementos de la tabla periódica. Una de sus características más resaltantes es que estos presentan fórmula química. Ejemplo: Cloruro de sodio (NaCl) Amoniaco
Cada especie química presenta propiedades físicas y químicas que caracterizan a cada una de ellas (criterio de identidad) o conocer su grado de pureza (criterio de pureza). Las propiedades físicas más importantes son:
Caracteres organolépticos: color, olor, sabor, etc. Punto de fusión y punto de ebullición Solubilidad Rotación específica Índice de refracción Espectro de absorción, entre otras.
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Punto de Fusión: El punto de fusión es la temperatura a la cual un sólido pasa a líquido a la presión atmosférica. Durante el proceso de cambio de estado de una sustancia pura, la temperatura se mantiene constante puesto que todo el calor se emplea en el proceso de fusión. Por esto el punto de fusión de las sustancias puras es definido y reproducible, y puede ser utilizado para la identificación de un producto, si dicho producto ha sido previamente descrito. Por lo que el cambio de estado ocurre en un intervalo de temperatura de 1°C o menos. En un compuesto impuro, la presencia de impurezas influencia de una manera considerable sobre el punto de fusión. Según la ley de Raoult todo soluto produce un descenso crioscópico, o sea una disminución de la temperatura de fusión. Las impurezas actúan de soluto y disminuyen el punto de fusión de la sustancia principal disolvente. Si existe una cantidad importante de impureza, la mezcla puede presentar un amplio intervalo de temperatura en el que se observa la fusión. Podemos decir que el descenso en el punto de fusión depende de la de presencia de impurezas y de la naturaleza de las sustancias. En esta práctica tenemos dos dificultades: 1. Mantener la temperatura constante 2. El sobrecalentamiento o subenfriamiento del sistema experimental. Siempre habrá una pequeña diferencia de temperaturas entre el comienzo y el final de la temperatura, a este promedio s le conoce como punto de fusión.
Punto de ebullición: El punto de ebullición se define como la temperatura a la cual la presión de vapor saturado de un líquido, es igual a la presión atmosférica de su entorno ( 760 mmHg a 100°C). Puesto que la presión de vapor aumenta con la temperatura, se sigue que para una presión mayor de 760 mmHg (por ejemplo, en una olla a presión), el punto de ebullición está por encima de los 100°C y para una presión menor de 760 mmHg (por ejemplo, en altitudes por encima del nivel del mar), el punto de ebullición estará por debajo de 100°C. Tanto tiempo como esté hirviendo un recipiente con agua a 760 mmHg, permanecerá a 100°C hasta que se complete el cambio de fase. La evaporación rápida del agua, no se produce a una temperatura superior que la evaporación lenta de la misma. La estabilidad del punto de ebullición, la convierte en una temperatura de calibración adecuada para las escalas de temperaturas.
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Todo aumento de temperatura que se produzca en la masa de un líquido produce aumento en la energía cinética de sus moléculas y por ello en su presión de vapor; por esto se define como la tendencia de las moléculas de salir de la superficie de líquido y pasar al estado de vapor.
IV. Detalles experimentales: MATERIALES
Capilares:
Los tubos capilares sirven para la conservación de cantidades diminutas de líquido y la determinación del punto de fusión. Hechos de vidrio
Termómetro: Un tubo de vidrio sellado que contiene mercurio, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se aprecia en una escala graduada.
Cocina eléctrica:
Un pequeño aparato de sobremesa, portátil y autónomo, que posee uno o más elementos de calefacción eléctrica, y que se emplea para calentar recipientes con líquidos,1 de forma controlada. Soporte Universal Beacker Acetamida Etanol Luna de reloj
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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL DETERMINACION DEL PUNTO DE FUSION - METODO DEL TUBO CAPILAR Primero se coloca la acetamida en una luna de reloj y se procede a aplastar para hacerla un polvo fino. Dicho polvo se coloca en un capilar
Acetanilida Pulverizada
Luego se conecta un termómetro al soporte universal, y se procede a adosarlo con el capilar de manera que queden a la misma altura y lo sumergimos parcialmente en un vaso que contiene aceite vegetal
Método del tubo capilar
Procedemos a calentar el vaso. A la temperatura de formar una esfera.
°C se observó que la sustancia comenzó a
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Temperatura inicial
°C
Se observa que al aumentar la temperatura aprox. °C, la acetanilidaforma una especie de esfera en la cual se ve la primera gota Luego de unos segundos la sustancia a la temperatura de °C se volvió completamente liquida.
Acetamida en estado líquido
DETERMINACION DEL PUNTO DE EBULLICION - METODO DE SEMIMICRO DE SIWILOBOFF Primero en un capilar introducimos un poco de etanol e inmediatamente dentro de este tubo colocamos un capilar más delgado con su extremo cerrado hacia arriba. Luego se procede a adosar el capilar al termómetro y lo colocamos en el mismo medio aceitoso anterior, por las mismas propiedades que nos brinda (distribución uniforme de calor a la muestra).
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Capilar con la muestra de etanol sumergido en aceite Al igual que la experiencia anterior, se procede a calentar. Después de unos minutos observamos como empiezan a desprenderse burbujas desde el extremo inferior del tubo.
Imagen tomada en el momento que empezaron a desprenderse burbujas, lo cual indica que está cerca del punto de ebullición Después de unos minutos vemos como gradualmente este burbujeo fue incrementado de velocidad, hasta que fue continua a la temperatura de °C. En este punto se procede a apagar la cocina y en el momento que se formó la primera gota de condensado fue a la temperatura de °C
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V. Reacciones químicas: DETERMINACION DEL PUNTO DE FUSION - METODO DEL TUBO CAPILAR En esta experiencia, se observó el cambio de estado de la acetamida, dicha sustancia paso de ser solida a liquida (proceso de fusión)a una temperatura aprox de 116 °C DETERMINACION DEL PUNTO DE EBULLICION - METODO DE SEMIMICRO DE SIWILOBOFF En esta experiencia, se observó el cambio de estado del etanol, dicha sustancia paso de ser liquida a gaseosa (proceso de vaporización) a la temperatura de 76 °C
VI. Cálculos experimentales y resultados: Temperatura de fusión Con los datos obtenidos en el laboratorio se hallara el promedio lo que nos dará la temperatura de fusión experimental:
Porcentaje de error El porcentaje de error se hallara reemplazando la siguiente fórmula para Vteorico = punto de fusión de la acetanilida = 114.3°C
Temperatura de ebullición De igual manera que en el caso anterior, se hallara la temperatura de ebullición experimental:
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Porcentaje de error Para calcular el porcentaje de error se reemplaza el valor teórico con punto de ebullición del etanol = 78.37°C
VII. Discusión de resultados: El porcentaje de error en ambos casos resulto mínimo debido a la precisión que se hizo al momento de realizar el trabajo.
VIII. Conclusiones: Tanto el método del tubo capilar como el método semi-micro de siwiloboff son adecuados para conocer el punto de fusión y el punto de ebullición respectivamente de una determinada sustancia.
IX. Recomendaciones: Se debe tener cuidado con la cocina eléctrica cuando este encendida, ya que al tener contacto con la piel podría causar lesiones. Se debe retirar con cuidado el termómetro del vaso con aceite ya que podría estar derramando gotas de aceite caliente y eso podría caer a la piel del estudiante.
Cuando se saque el termómetro para hallar la temperatura de ebullición no se debe sacar el capilar del tubo ya que no se notaría el momento en el que el líquido entre al capilar y podría confundir a la persona que está leyendo el termómetro.
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X. Apéndice: CUESTIONARIO 1.- ¿Que otras propiedades físicas podrían determinar para caracterizar una sustancia? Una propiedad física es cualquier medir el valor de la propiedad que describe un sistema de física de estado. Las propiedades particulares son aquellas en las que cada sustancia posee un valor diferente y estas son usadas para caracterizar sustancias. Las propiedades físicas que pueden determinar sustancias son: Solubilidad Temperatura de fusión Temperatura de ebullición Conductividad Densidad
2.-Explique si mezclas de sustancias diferentes, pero de punto de fusión igual, funden a temperatura igual o diferente a la de las sustancias originales Al ser dos sustancias diferentes, la nueva mezcla de estas dos sustancias va a ser una sustancia impura y como sabemos, una sustancia impura se funde a una temperatura inferior que la original y además tienen un intervalo de temperatura más amplio.
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3.- ¿El punto de fusión de una sustancia tiene el mismo valor que su punto de congelación? El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la cual esta sustancia pasa del estado sólido al líquido y el punto de congelación es la temperatura a la cual esta sustancia pasa de estado líquido a sólido, en las sustancias puras , estas dos temperaturas son iguales, aunque difieren solo un poco.
Ficha de datos: Temperatura promedio Primer grupo
Segundo grupo
Tercer grupo
Temperatura de fusión
T1
114 °C
T2
120 °C
Temperatura de ebullición
T1
74 °C
T2
72 °C
Temperatura de fusión
T1
112 °C
T2
119 °C
Temperatura de ebullición
T1
72 °C
T2
72 °C
Temperatura de fusión
T1
113 °C
T2
119°C
Temperatura de ebullición
T1
80 °C
T2
72 °C
117 °C
73 °C
115.5 °C
72 °C
116 °C
76 °C
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XI. Bibliografía:
http://www.areaciencias.com/quimica/sustancias-puras.html Fecha de acceso: 18/09/15
http://web.educastur.princast.es/proyectos/formadultos/unidades/materiayenergia/udos _capcinco_pauno.htm Fecha de acceso: 17/09/15
http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-65.htm Fecha de acceso: 17/09/15
BROWN Theodore L. Química “La Ciencia Central” 3ra Ed. México (1987). Página: 8-12
Raymond, Chang "Química’’ Editorial McGraw Hill 11ava edición (2013) Páginas: 7,9,16
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