UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Filial-Cañete FACULTAD DE INGENERÌA AMBIENTAL Y RECURSOS NATURALES
LABORATORIO DE QUÌMICA ORGÀNICA CURSO: Química Orgánica PROFESOR: Álvarez López Santos Pio PRÁCTICA Nº: 3 TITULO: Punto de Fusión y Punto de Ebullición. GRUPO DE HORARIO: 9:40am a 11:20am FECHA DE REALIZACIÒN DE PRÀCTICA: 12-04-2017 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 19-04-2017 INTEGRANTES: Auqui Chávez Brayan Junior Bustamante Laura Gian Franco Córdova Gallegos Leoncio Pérez Cuevas Juan Carlos
Cañete/Lima
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TABLA DE CONTENIDO I.-RESUMEN…………………………………………………… 3 II.-I NTRODUCCION…………………… NTRODUCCION……………………………………… ……………………… …… 4 III.-FUNDAMENTOS
TEORICOS…………………………… .
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Punto de fusión Punto de ebullición IV.-DETALLES EXPERIMENTALES……………………… 10 - 11 V.-R ESULTADOS………………………………………… ESULTADOS………………………………………… ...…15 VI.-DISCUSIONES……………………………………………19 VII.-CONCLUSIONES………………………………………...19 VIII.- RECOMENDACIONES………………………………… 20 IX.-APENDICE……………………………………………… ...20 X.- BIBLIOGRAFIA………………………………………… 23
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En este tema de punto de fusión y punto de ebullición aprendimos a determinar experimentalmente el punto de fusión y ebullición de diferentes sustancias orgánicas y compararlos con sus valores teóricos.
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El punto de fusión es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido-líquido, es decir, la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde.1 Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva. En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el agar-agar se funde a 85 °C y se solidifica a partir de los 31 a 40 °C; este proceso se conoce como histéresis. A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión de una sustancia es poco afectado por la presión y, por lo tanto, puede ser utilizado para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar su pureza. El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña de variación que el punto de fusión de una sustancia impura. Cuanto más impura sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama de variación. Eventualmente, se alcanza un punto de fusión mínimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusión posible más bajo se conoce como el punto eutéctico, temperatura correspondiente a cada átomo de la sustancia a la que se somete a fusión.
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Punto de fusión
Puntos de fusión(en azul) y puntos de ebullición (en rosada) de los ocho primeros ácidos carboxílicos (°C). El es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido-líquido, es decir, la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde.1 Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva. En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el agar-agar se funde a 85 °C y se solidifica a partir de los 31 a 40 °C; este proceso se conoce como histéresis. A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión de una sustancia es poco afectado por la presión y, por lo tanto, puede ser utilizado para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar su pureza. El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña de variación que el punto de fusión de una sustancia impura. Cuanto más impura sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama de variación. Eventualmente, se alcanza un punto de fusión mínimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusión posible más bajo se conoce como el punto eutéctico, temperatura correspondiente a cada átomo de la sustancia a la que se somete a fusión. El punto de fusión de un compuesto puro, en muchos casos se da con una sola temperatura, ya que el intervalo de fusión puede ser muy pequeño (menor a 1 °C). En cambio, si hay impurezas, estas provocan que el punto de fusión disminuya y el intervalo de fusión se amplíe. Por ejemplo, el punto de fusión del ácido benzoico impuro podría ser: pf = 117°-120º
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Temperatura de fusión de los elementos químicos La tabla siguiente muestra las temperaturas de fusión de los elementos en °C (a una atmósfera de presión):2 H 25 9 Li Be 18 128 1 7
N B C O 207 350 21 5 0 219 0
Na Mg 98 650
Si Al P S 141 660 44 115 4
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu As K Ca Zn Ga Ge Se 154 166 191 190 124 153 149 145 108 81 64 842 420 30 938 221 1 8 0 7 6 8 5 5 5 7 Y Zr Nb Mo Ru Rh Pd Sb Rb Sr Ag Cd In Sn Te 152 185 247 262 Tc 233 196 155 63 39 777 962 321 157 232 450 2 8 7 3 3 4 5 1 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Bi Cs Ba Hg Tl Pb Po * 223 301 342 318 303 244 176 106 27 29 727 -39 304 327 254 3 7 2 5 3 6 8 4 1
He 27 2 F Ne - 21 24 9 9 Cl Ar - 10 18 2 9 Kr Br -7 15 7 Xe I 11 11 4 2 At Rn 30 2 71
Fr Ra M ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Lv Ts Og 27 696 c Nd Pm Sm Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu La Ce Pr Eu * 101 104 107 131 135 141 147 152 154 82 166 920 799 931 822 6 2 2 3 9 2 2 9 5 4 3 Ac Th Pa U Am Cm Fm No Lr Np Pu Bk Cf Es Md ** 105 175 157 113 117 134 152 82 162 644 640 986 900 860 827 0 0 2 5 6 5 7 7 7
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Punto de ebullición
Puntos de fusión en azul y puntos de ebullición en rosa de los primeros ocho ácidos carboxílicos (en °C). Animación de la ebullición del agua. La definición formal de es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra.1 Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso. La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, solo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que componen su cuerpo). El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente —dipolo inducido o puentes de hidrógeno—).
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El punto de ebullición no puede elevarse en forma indefinida. Conforme se aumenta la presión, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve indistinguible de la fase líquida con la que está en equilibrio; esta es la temperatura crítica, por encima de la cual no existe una fase líquida clara. El helio tiene el punto normal de ebullición más bajo ( –268,9 °C) de los correspondientes a cualquier sustancia, y el carburo de wolframio, uno de los más altos (5555 °C). Punto de ebullición estándar En las tablas termodinámicas de productos químicos, no se indica todo el diagrama de fase, solo la temperatura de ebullición en el estado estándar, es decir, con una presión de una atmósfera (1013,25 ha). Este punto de ebullición se denomina y la temperatura . El término puntode ebullición se utiliza a menudo para referirse al punto de ebullición normal.
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La siguiente tabla muestra las temperaturas de ebullición2 en el estado estándar (1 atm) en °C: H 252 ,8 Li Be 134 24 2 71
B C 40 38 00 25
Na Mg 882 10 ,9 90
Al Si 25 32 19 65
Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Ga Ge K Zn 14 28 32 34 26 20 28 29 29 25 22 28 759 907 84 36 87 07 71 61 61 27 13 62 04 33 Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag In Sn Rb Cd 13 33 44 47 46 42 41 36 29 21 20 26 688 767 82 45 09 44 39 65 50 95 63 62 72 02 Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Cs 18 * 46 54 55 55 50 44 38 28 356 14 17 671 97 03 58 55 96 12 28 25 56 ,6 73 49
He 268 ,9 N F Ne O - 195 188 246 183 ,8 ,1 ,1 Ar P S Cl 280 444 -34 185 ,5 ,6 ,8 Kr Br As Se 58, 616 685 153 8 ,3 Xe Sb I Te 158 184 988 108 7 ,4 ,1 Rn Bi Po 156 At 962 61, 4 7
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La * 34 64 Ac ** 31 98
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Ce 34 43 Th 47 88
Pr Nd Pm Sm 35 30 30 17 20 74 00 94 U Pu Pa 41 Np 32 31 28
Eu Gd 15 32 29 73 Am Cm 20 31 11 00
Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 32 25 270 28 19 119 340 30 67 0 68 50 6 2 Bk Cf Es Fm Md No Lr
PUNTO DE FUSION DEL ACIDO OXALICO: PTO DE FUSION (102 C)
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TERMOMETRO DE 0 – 200 C BALON DE GAS 1 MECHERO BUSEN 1 PINZA 1 MORTERO Y PILON 1 SOPORTE UNIVERSAL 1 TRIPODE Y UNA REJILLA DE ASBESTO 1 ESPATULA 1 VASO DE 100 ML
- ACIDO OXALICO - ACEITE 100 ML
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1: - TRITURAR EL ACIDO OXALICO
2: - LLENAR EL CAPILAR DE ACIDO OXALICO
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3: - TOMAR EL TERMOMETRO CON EL CAPILAR DE ACIDO OXALICO Y ATRARLO
4: - COLOCAR EL TRIPODE JUNTO CON LA REJILLA, DEBAJO DEL SOPRTE UNIVERSAL 5: - TOMAR EL TERMOMETRO YA JUNTO AL CAPILAR Y ATRALO AL SOPORTE UNIVERSAL 5: - COLOCAR EL VASO DE 100 ML SOBRE EL TRIPODE
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6: - PONER EL TERMOMETRO JUNTO AL CAPILAR DENTRO DEL VASO HASTA SUMERGIRLO CON EL UNICO ONBJETIVO QUENO ROSE EN ELK INTERIOR DEL VASO 7: - DEJAR CALENTA HASTA PODER APRECIAR EL PUNTO DE EBULLICION.
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PUNTO DE EBULLICION DEL ETANOL: PTO DE EBULLICION (78 C)
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TERMOMETRO DE 0 – 200 CS BALON DE GAS 1 MECHERO BUSEN 1 PINZA 1 MORTERO Y PILON 1 SOPORTE UNIVERSAL 1 TRIPODE Y UNA REJILLA DE ASBESTO 1 ESPATULA 1 VASO DE 100 ML 1 TUBO DE ENSAJO
- ETANOL - ACEITE 100 ML
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1: - COLOCAR UNA PEQUEÑA CANTIDAD DE ETANOL AL TUBO DE ENSAYO 2: - LUEGO ATARLO AL TERMOMETRO
3: - HECHAR AL VASO 100 ML DE ACEITE Y DEJAR CALENTAR 4: -PONER EL TERMOMETRO ATADO JUNTO AL TUBO DE ENSAYO Y SUMERGIRLO DE MANERA DE NO TOQUE EL INTERIOR DEL VASO
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5: - OBSERBAR AL MOMENTO QUE BURBUJEA EL ACEITE Y OBSERBAR EL CAMBIO CUANDO LLEGA A 78 oC QUE ES SU PUNTO DE EBULLICION.
PARA EL PUNTO DE FUSION DEL ACIDO OXALICO: - DESPUES DE HABER HECHO PASO A PASO LO INDICADO SE NOTO EL CAMBIO DONDE EL CAPILAR CAMBIO DE COLOR DE BLANCO A TRANSPARENTE, SE LOGRO EL PUNTO DE FUSION VERDADERO QUE ES 102 C
PARA EL PÚNTO DE EBULLICION DEL ETANOL: - DESPUES DE SEGUIR LAS INDICACIONES SE NOTO EL CAMBIO DE TEMPERATURA A 78 C QUE ES LO CORRECTO
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1.- DEFINA EL PUNTO DE EBULLICION: Es aquella temperatura en la cual la presión de vapor de líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra.
2.- ¿COMO INFLUYE LA POLARIDAD DE LA MOLECULA EN EL PUNTO DE EBULLICION? Para el punto de fusión y ebullición, debido a que la molécula polar tiene cargas parciales positivas y negativas, la fuerza que mantienen unidas a las moléculas de un compuesto es más fuerte, por lo tanto, se necesita más energía para separarlas.
3.- ¿QUE RELACION EXISTE ENTRE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES PESO MOLECULAR Y PUNTO DE EBULLICION? El punto de ebullición no depende de la masa molecular, este depende de la estructura molecular, de las uniones de los átomos y de la polaridad
4.- ¿Qué ES UN LIQUIDO ASOCIADO Y UN LIQUIDO NO ASOCIADO? Los líquidos que no están asociados presentan el mismo aumento de entropía al pasar de líquido a vapor, pero los que se asocian por puente de hidrogeno presentan aumento de entropía superior al que tendrían si no tuviesen asociados y los líquidos asociados necesitan más del calor de transito liquido – vapor el calor preciso para romper el enlace por puente de hidrogeno.
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5.- ¿QUE RELACION EXISTE ENTRE LIQUIDO ASOCIADO, LIQUIDO NO ASOCIADO Y PUNTO DE EBULLICION?
6.- ¿QUE EFECTO TIENE LA PRESION SOBBRE EL PUNTO DE EBULLICION? Para todos los líquidos aplica la ley que a mayor presión debes agregar más calor para lograr que un líquido se evapore.
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