INFORME DE LABORATORIO DE QUÍMICA 1.- Datos Informativos: Integrantes.- -Karen Aldáz -Cristina Guerrero -Paulina Lozada -Magaly Moposita -Verónica Núñez -Carolina Reyes
Grupo Nº.- 3 Curso.- Sexto Químico Biólogo Paralelo.- “2” Fecha.- viernes 8 de abril de 2011 2.-Tema.- “Obtención y propiedades del Metano” 3.- Objetivos: Obtener metano. Comprobar algunas de sus propiedades. Observar las reacciones del metano ante algunos elementos como el calor.
4.- Hipótesis: El permanganato de potasio (KMnO 4) cambiará de color al mezclarse con el metano obtenido.
5.- Contenido Científico: METANO Fue descubierto por Volta en el año de 1778 en los gases que emanan de aguas cenagosas de los pantanos, debido a la fermentación microbiana de la celulosa de los vegetales. Por esta razón se lo llama gas de los pantanos. El nombre del metano proviene del griego methy vino y el sufijo – sufijo –ano ano por tener un solo átomo de carbono. Se encuentra también en los yacimientos de petróleo, ocluido entre las capas de hulla, en las minas de carbón donde se mezcla con el aire y forma el grisú, aparece también entre los productos de los procesos intestinales de los animales herbívoros y de la descomposición de los cadáveres. Es el hidrocarburo alcano más sencillo. Propiedades físicas.- El metano tiene las siguientes propiedades físicas: 1.- Es un gas incoloro, inodoro e insípido. 2.- Es muy poco soluble en agua y muy soluble en solventes orgánicos (éter, alcohol, benceno). 3.- Su densidad es 0,0559 con respecto al aire (gas liviano). 4.- Es muy inflamable, quema con llama poco luminosa y mezclado con el aire forma una mezcla explosiva. explosiva. 5.- Se licua a -164ºC y se solidifica a -186ºC. Aplicaciones.- El metano tiene fundamentalmente dos aplicaciones: 1.- Como combustible.
2.- En la obtención de compuestos derivados como: metanol o alcohol metílico, cloroformo, tetra cloruro de carbono, yodoformo (antiséptico), freón (gas refrigerante).
Riesgos potenciales sobre la salud.El metano no es tóxico. Su principal peligro para la salud son las quemaduras que puede provocar si entra en ignición (la ignición ocurre cuando el calor que emite una reacción llega a ser suficiente como para sostener la reacción química. El paso repentino desde un gas frío hasta alcanzar un plasma se denomina también ignición.) . Es altamente inflamable y puede formar mezclas explosivas con el aire. El metano reacciona violentamente con oxidantes, halógenos y algunos compuestos halogenados. El metano es también un asfixiante y puede desplazar al oxígeno en un espacio cerrado. La asfixia puede sobrevenir si la concentración de oxígeno se reduce por debajo del 19,5% por desplazamiento. Las concentraciones a las cuales se forman las barreras explosivas o inflamables son mucho más pequeñas que las concentraciones concentraciones en las que el riesgo de asfixia es significativo. significativo. Si hay estructuras construidas sobre o cerca de vertederos, el metano desprendido puede penetrar en el interior de los edificios y exponer a los ocupantes a niveles significativos de metano. Algunos edificios edificios tienen sistemas sistemas por debajo de sus cimientos cimientos para capturar capturar este gas y expulsarlo del edificio. Un ejemplo de este tipo de sistema se encuentra en el edificio Dakin, Brisbane, California. California.
Métodos de laboratorio para preparar metano.- El metano se puede obtener en el laboratorio mediante los siguientes métodos:
1. Tratamiento del carburo carburo de aluminio con con agua.agua.- Se coloca en el balón de destilación el carburo de aluminio y mediante un embudo de decantación se hace gotear el agua; se produce el gas que es recibido en recipientes invertidos por desplazamiento de agua. Este método es fácil y de gran producción, pero el carburo de aluminio es escaso escaso y caro en el mercado. La reacción producida es la siguiente: Al4C3 + 12H2O 3CH4 + 4Al(OH)3 2. Pirólisis del del acetato acetato de sodio con cal sodada.sodada.- Consiste en el rompimiento de las moléculas por medio del calor (Piro = fuego, calor; lisis =rompimiento). La cal sodada es una mezcla de NaOH y Ca(OH) 2 en partes iguales. Este método es barato, pero lento y poco productivo. La reacción es la siguiente: CH3-COONa + NaOH O CH4 + Na2CO3 Ca(OH) 2
6. - Procedimiento: -Procedimiento de obtención.1.- Mezcle 8,2 g de acetato de sodio con 10 g de cal sodada. 2.- Ponga la mezcla en un tubo de ensayo grande y coloque el tapón con el tubo de desprendimiento. desprendimiento. 3.- Sostenga el tubo de ensayo al soporte universal, mediante una pinza.
4.- Ubique la manguera en el tubo de desprendimiento. 5.- Sumerja los tubos de ensayo en el agua de la cuba, hasta que se llenen completamente. 6.- Voltee los tubos de ensayo en el interior de la cuba, sin que se salga el agua contenida. 7.- Introduzca la manguera conectada al tubo de desprendimiento, dentro del agua de la cuba. 8.- Caliente el tubo, al principio lentamente y después fuertemente, moviendo siempre la fuente de calor desde el borde de la sustancia hacia abajo, de tal manera que el calor no se concentre en una sola parte del tubo. 9.- Recoja el gas desprendido, por desplazamiento de agua, en los tubos de ensayo que se encuentran en la cuba. 10.- Cuando estén llenos los tubos tape la boca del tubo con la palma de la mano y coloque en sentido invertido sobre la placa de vidrio que se encuentra sobre la mesa. 11.- Retire la manguera del agua y apague la fuente de calor.
-Procedimiento para realizar las pruebas.Con el gas recogido en los tubos de ensayo, pase a realizar las siguientes pruebas: 1.- Coloque el tubo en posición normal, observe el color, perciba el olor y el sabor. 2.- Destape el tubo de ensayo en posición normal, acerque un cerillo encendido a la boca del tubo y observe el color de la llama. Escriba la ecuación química correspondiente. 3.- Coloque el tubo de ensayo en posición normal, destape unos segundos y luego acerque el cerillo encendido a la boca del tubo, observe el color de la llama y trate de percibir algún sonido. Escriba la ecuación química respectiva. 4.- En el tubo de ensayo que contiene metano coloque una pequeña cantidad de solución de KMnO 4. Observe si hay cambio en la coloración. Saque conclusiones.
7.- Materiales y sustancias: -Materiales Tubos de ensayo Tubo de desprendimiento Tapón Soporte universal Manguera Cuba Mechero Placa de vidrio
-Sustancias Acetato de sodio CH CH3-COONa Cal sodada NaOH y Ca(OH) 2 Agua H2O Permanganato de Potasio KMnO 4
8.- Gráficos:
-Equipo armado para la obtención del metano: Tubo de des rendim rendimien iento. to. So orte orte univers universal. al. Ta ón. Tubo de ensayo con acetato de sodio y cal sodada.
Mechero.
Manguera.
Cuba con agua.
Tubos de ensayo para recoger el metano.
-Sustancias: Cal sodada.
Acetato de sodio.
-Metano obtenido: Tubos de ensayo que contienen el metano obtenido.
Placa de vidrio.
-Pruebas realizadas con el metano obtenido:
Llama de combustión incompleta (anaranjada) que produce el metano.
Llama de combustión completa (azul claro) que produce el metano.
Metano+ Permanganato de potasio. El permanganato de potasio no cambia de color porque el metano es estable (no se oxida).
9.- Resultados y reacciones: -Resultados Color del metano incoloro. Olor del metano inodoro. Sabor del metano insípido.
-Reacciones De obtención
CH3-COONa + NaOH
O CH4 + Na2CO3 Ca(OH)2
De la pruebas realizadas CH4 + O2 CO2 + H2O llama celeste (combustión completa). CH4 + O2 CO2 + C + H2O llama anaranjada (combustión incompleta).
10.- Conclusiones y evaluación: -Mediante esta práctica se obtuvo metano en pequeñas cantidades pero de una manera efectiva. -Comprobamos que el metano es un gas incoloro, inodoro e insípido. -Comprobamos que el metano al reaccionar con el calor produjo una llama de combustión completa (azul claro) y de combustión incompleta (anaranjada). Evaluación de la hipótesis.- La hipótesis planteada anteriormente es falsa ya que el KMnO4 no cambió de color al mezclarse con el metano ya que el metano no se oxida (es estable).
11.- Recomendaciones.Recomendaciones.-Se recomienda colocar inmediatamente los tubos de ensayo que contienen el metano, de forma invertida sobre la placa de vidrio para que el metano no se escape. -Se recomienda utilizar mandil para evitar mancharse con alguna sustancia. -Se recomienda escuchar atentamente las indicaciones dadas por la licenciada para realizar la práctica para obtener buenos resultados sin accidentes.
12.- Cuestionario: 1.- ¿Por qué debe retirar la manguera de la cuba antes de suspender el calentamiento? Porque si se suspende el calentamiento antes de retirar la manguera de la cuba el agua de la cuba que está fría puede pasar hacia el tubo de ensayo que contiene el acetato de sodio con la cal sodada que está caliente y producir una explosión.
2.- ¿Qué es el grisú? El grisú es un gas un gas que puede encontrarse en las minas subterráneas de carbón, de carbón, capaz capaz de formar f ormar atmósferas explosivas. explosivas. Es una mezcla de metano con aire.
3.- Escriba cinco propiedades físicas del metano. 1.- Es un gas incoloro, inodoro e insípido. 2.- Es muy poco soluble en agua y muy soluble en solventes orgánicos (éter, alcohol, benceno). 3.- Su densidad es 0,0559 con respecto al aire (gas liviano). 4.- Es muy inflamable, quema con llama poco luminosa y mezclado con el aire forma una mezcla explosiva. explosiva. 5.- Se licua a -164ºC y se solidifica a -186ºC.
4.- Escriba siete derivados del metano con sus fórmulas. 1.-Metanol CH3OH 2.-Cloruro de metilo CH3Cl 3.-Cloroformo o tricloro metano CHCl3 Tetraclo ruro de carbono CCl4 4.-Tetracloruro Diclorofluormetano o freón f reón 12. 5.-Diclorofluormetano Bromoform o CHBr3 6.- Bromoformo 7.-Yodoformo CHI3 5.- ¿Por qué debe colocarse en posición invertida el tubo que contiene metano? Porque el metano es un gas más liviano que el aire y se escapa fácilmente (se volatiliza).
13.- Bibliografía: -CABRERA, Concepción. Dra.: “Hojas de la práctica del Metano”. Ambato -Ecuador.
-Link-cografía http://es.wikipedia.org/wiki/Grisú http://es.wikipedia.org/wiki/Metano http://es.wikipedia.org/wiki/Metanol http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081012155709AAVxiOl http://es.wikipedia.org/wiki/Ignición
