UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL
“EXTRACCIÓN CON SOLVENTE LIQUIDOLIQUIDO -LIQUIDO” DOCENTE: Msc. Chirinos Collantes Hugo David
Nombre Fantasía del Grupo: “Los Fantasmas” INTEGRANTES
CALLUPE AGUILAR, Kasandra Wieny – Wieny – 20187018K 20187018K (L) CARAZAS FERNANDEZ, Herisson Esteban -- 20171519E (2.7) LOPEZ SEDANO, Jimy -- 20180593J (0.5) RODRIGUEZ PALOMINO, Luis Antonio – Antonio – 20172246B 20172246B (3.8)
Lima, Perú
2018
Fec echa ha
1
INDICE I.
RESUMEN ................................................................................................... 3
II. INTRODUCCIÓN ......................................................................................... 3 III.
OBJETIVOS ............................................................................................. 3
IV.
MARCO TEORICO……………………………………………………………..4
V. FUENTES DE INFORMACION…………………………………..……………11 VI. ANEXOS…………………………………………………………………………12 VII. DIAGRAMA DE FLUJO………………………………………………………..13 VIII. DATOS Y OBSERVACIONES……………………………………………….15
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I.
RESUMEN
En este tercer laboratorio nos centramos en la evaluación cualitativa de las reacciones de hidrocarburos (Saturados, Insaturados y Aromáticos). Identificando componentes desde los fenómenos sucedidos, formaciones de precipitado, cambios de colores, evaporación de agua. II.
INTRODUCCIÓN
Los hidrocarburos son compuestos muy importantes en la composición de muchos entes orgánicos y el eje de una parte de la industria en la elaboración de diversos productos. Por ello en este laboratorio nos centraremos en el aprendizaje para lograr una identificación de estos, mediante la evaluación cualitativa de sus reacciones. III.
OBJETIVOS
Objetivo General: Distingue mediante reacciones simples los hidrocarburos saturados, insaturados y aromáticos
Objetivos operacionales: a) Conocer la reacción de halogenación de los alcanos b) Conocer las reacciones químicas de hidrocarburos saturados e insaturados. c) Conocer la reacción del acetileno. d) Conocer la reacción que identifica la presencia del anillo aromático.
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IV.
MARCO TEORICO
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos constituidos meramente por carbón e hidrogeno, y son el punto de partida para la elaboración de diversos productos. Respecto a sus propiedades, que varían en función de sus estructuras moleculares, se clasifican en:
a) Hidrocarburos saturados o alcanos: Se caracterizan por su muy poca reactividad como consecuencia de su alta estabilidad, al tener enlace simple. Resiste a la acción de ácidos, álcalis, reductores y oxidantes (no reaccionan al ensayo de Baeyer), pese a esto, una de sus reacciones más comunes de los alcanos es la halogenación de sustitución con liberación de halogenuro de hidrogeno.
R-H + X2
R − X + HX
b) Hidrocarburos no saturados (alquenos y alquinos): Al tener un doble enlace o tiple enlace, estos tienen una mayor reactividad para dar derivados de adición, sin liberar halogenuro de hidrógeno.
A diferencia de los saturados, los hidrocarburos no saturados son oxidados por el reactivo de Bayer (KMnO 4) él se reduce dando un precipitado de color marrón.
3RCH=CHR + 2MnO4 + 4H2O
3RCH-CHR+2MnO2+ 20H
OH OH
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Los enlaces acetilénicos usualmente se oxidan hasta formar ácidos.
Ppdo. Marrón RC = RC + 2MnO4
RCOO + RCOO + 2MnO2
Los alquenos pueden prepararse, deshidratando un alcohol en presencia de óxido de aluminio a temperatura alta o en presencia de ácido sulfúrico que actúa como catalizador.
Uno de los alquinos más importantes, el acetileno, puede prepararse por hidrolisis del carburo de calcio.
Los alquinos poseen hidrogeno en carbono afectado en enlace triple, son capaces de formar alquinuros a veces llamados acetiluros, al reemplazar el hidrogeno acetilénico por metales. La formación de estos alquinuros suele emplearse para investigar la presencia de hidrogeno en los hidrocarburos no saturados.
c) Hidrocarburos Aromáticos: Que se caracterizan por su estructura cíclica y plana, con dobles enlaces y electrones π deslocalizados en los hidrocarburos. Estas características confieren al anillo arom,atica una gfran estrravilidad siendo asi que enm las condiciones de reacción de los
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gidrocarburos no saturados, los hlogenos no atacaran, ni el reactivo de Bayer.
V.
CUESTIONARIO
1) ¿Cuál es el principio que se basa el análisis cualitativo elemental orgánico por el método de fusión alcalina?
El método más frecuente usado en el análisis cualitativo es el de la fusión alcalina, en dicho método se convierte en los elementos en sales sódicas orgánicas. Dos sustancias pueden presentar grandes diferencias entre sus propiedades fisicoquímicas a causa de su naturaleza química (átomos que la constituyen, tipos y formas de enlaces, fuerzas intermoleculares, estabilidad de las moléculas, etc.). Un ejemplo generalizado de esto lo dan los compuestos orgánicos e inorgánicos.
2) ¿Cuál es el principio que se basa la determinación cualitativa de carbono e hidrógeno en estas pruebas de laboratorio
Método del óxido cúprico: el principio del método consiste en la reducción del óxido cúprico o cuproso y cobre metálico y la transformación del carbono en anhídrido carbónico y el hidrogeno en agua. El CO2 es recibido en la solución de Ca(OH)2 o de Ba(OH)2, con las cuales reaccionan dando precipitados de CaCO3 y BaCO3 , que precipita en la solución de color blanco. El agua que se forma se condensa en las paredes del tubo de ensayo. Guía del 3° laboratorio de Química II – Dr. Hugo Chirinos 2 MUESTRA + CuO ------→ CO2 + Cu2O +
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H2O En exceso de muestras el óxido cuproso formado puede continuar su acción oxidante hasta reducirse a cobre metálico. MUESTRA + Cu2O ------→ CO2 + Cu + H2O La formación de un residuo rojo metálico de cobre comprueba efectivamente que ha existido una oxidación. CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O H2 + O2 → H2O Si la sustan
3) ¿Cuál es el principio que se basa el análisis conjunto de Yodo y Bromo en presencia de agua de cloro y CC4.
Método de Lassaigne: para las investigaciones cualitativas del nitrógeno, halógenos, fósforos y azufre en los compuestos orgánicos, estos se transforman en sales orgánicas. Uno de los procedimientos que se emplea con este fin, consiste en la fusión de la sustancia orgánica con sodio metálico que convierte el azufre en sulfuro de sodio (Na2S) el nitrógeno en cianuro de sodio (NaCN), los halógenos en halogenuros, el fósforo en fosfatos. MUESTRA (C, H, O, N, S, X) + Na ⎯⎯-FUSIÓN--→ NaCN, NaX. Na2S, NaSCN, Na3PO4 Halogenos: (halogenuros-x): el nombre de halógeno significa “producto de sales”. La familia de los halógenos comprende el fluor, cloro, bromo, yodo. La electronegatividad de los halógenos decrece de fluor al yodo, con el H forman hidrácidos y con los metales
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sales, la investigación de halógenos se puede realizar mediante ensayo de Beilsten o la solución procedente de la fusión con Na. 4) Una muestra de 0,01 moles del cloruro de un elemento X reaccionan completamente con 200mL de una disolución 0,1 M de nitrato de plata. ¿Cuál es la identidad de dicho elemento?
Como la reacción entre AgNO3y XClXes completa, quiere decir x mmolesde AgNO3reaccionan con 1 mmol de XClX, por tanto: 0,01mmolXClxxmmol AgNO31mmol XCl X= 200mL AgNO30,1M0,1mmolAgNO31mL AgNO30,1MSe obtiene, x = 2. De ello se deduce que el elemento X pertenece al grupo II
5) Indica el compuesto químico cuya composición centesimal es C (62,1%), H (10,3% y O (27,6%). a) CH3OCH3, b) CH3COOCH3, c) CH3COOH, d) CH3COCH3
100 g compuesto 62,1gC100gcompuesto1molC12gC=5,175 mol C100 g compuesto10,3g H100gcompuesto1mol H1g H=10,3 mol H100 g compuesto27,6gO100gcompuesto1molO16gO=1,725 mol O Dividiendo las anteriores cantidades por la menor de ellas se puede obtener la fórmula empírica: 5,175molC1,725molO= 3 molCmolOFórmulaempírica: (C3H6O)n10,3mol H1,725molO= 6 mol H molO Suponiendo un valor de n = 1, la sustancia que se corresponde con lafórmula obtenida es C3H6O
6) Una muestra de 10,00 g de un compuesto que contiene C, H y O se quema completamente produciendo 14,67 g de dióxido de carbono y 6,000 g de agua.
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¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto?
14,67 g CO2 1molCO244gCO21molC1molCO2= 0,333 mol C6,000 g H2O 1mol H2O18gH2O2mol H1mol H2O= 0,667 mol HEl oxígeno contenido en la muestra se calcula por diferencia:10,00 g X − 0,333 mol C 12gC1molC−0,667 mol H 1g H1mol H= 5,337 g O5,337 g O 1molO16gO= 0,333 mol ORelacionando el número de moles del elemento que esté presente en menorcantidad conEl resto de los elementos se obtiene la fórmula empírica:
0,333molC0,333molO= 1molC1molO Fórmulaempírica: CH200,667mol H0,333molO= 21mol H1molO
7) Un elemento Z reacciona con oxígeno para producir ZO2. Identificar cuál es el elemento Z, si 16,5 g del mismo reaccionan con un exceso de oxígeno para formar 26,1 g de ZO2.
Relacionando el óxido con el elemento Z:26,1 g ZO2 1mol ZO2(M+32)g ZO21mol Z1mol ZO2M g Z1mol Z= 16,5 g Z M =55,0 g Z
El elementoseria
manganeso( M / g•mol = 54,94 ) COMO UN APROXIMADO
8) El hierro es biológicamente importante en el transporte de oxígeno por parte de los glóbulos rojos desde los pulmones a los diferentes órganos del cuerpo. En la sangre de un adulto hay alrededor de 2,60x1013 glóbulos rojos con un total de 2,90g de hierro. Por término medio, ¿cuántos átomos de hierro hay en cada glóbulo rojo?
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2,90g Fe2,60•1013glóbulos1mol Fe55,8g Fe6,022•1023´atomos Fe1mol Fe=1,20•109átomos Feglo ́bulo
9) Cuando se calientan 2,451 g de MXO3 puro y seco, se liberan 0,96 g de oxígeno y se obtiene también un compuesto sólido, MX, que pesa 1,491 g. Cuando esta última cantidad se trata con exceso de AgNO3 reacciona completamente y forma 2,87 g de AgX sólido. Calcula las masas atómicas de M y X.
Llamando x a la masa molar del elemento X e y a la del element o M.Relacionando las cantidades MXO3y O:2,451g MXO3 1mol MXO3(x+y+48)g MXO33molO1mol MXO316gO1molO=0,96 g ORelacionando las cantidades MX y AgX:1,491 g MX1mol MX(x+y)g MX1mol X1mol MX1mol AgX1mol X(x+107,9)g AgX1mol AgX=2,87 g AgXSe obtienen las siguientes ecuaciones:74,55 = x + y0,52 (107,9 + x) = x + yLas masas molares de los elementos X y M son, respectivamentex = 35,45 g•mol-1y = 39,1 g•mol-
10) El mentol es un alcohol secundario saturado, que se encuentra en los aceites de menta; se emplea en medicina y en algunos cigarrillos porque posee un efecto refrescante sobre las mucosas. Una muestra d e 100,5 mg se quema produciendo 282,9 mg de CO2 y 115,9 mg de H2O; en un experimento distinto se ha determinado el peso molecular del mentol resultando ser de 156 g. ¿Cuál es la fórmula molecular del mentol? Resolución: Muestra de metanol: CxHyOz Reacción de Combustión (Completa):
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CxHyOz + O2 → CO2 + H2O 100.5 mg 282.9 mg 115.9 mg Numero de moles: nCO2 = 282.9 mg / 44 g.mol-1 = 6.43 mmol → nC= 6.43 mmol nH2O = 115.9 mg / 18 g.mol-1 = 6.43 mmol → nH = 12.86 mmol Masa y Porcentaje de las sustancias: mC = 6.43 mmol x 12 g.mol-1 = 77.16 mg → % C = (77.16 mg /100.5 mg) x 100 = 76.77 % mH = 12.86 mmol x 1 g.mol-1 = 12.86 mg → % C = (12.86 m /100.5 mg) x 100 = 12.86 % Por lo tanto el resto de porcentaje le pertenece al Oxigeno con10.43% Asumiendo 100 g de muestra mC = 76.77 g → nC = 6.39 mol mH = 12.86 g → nH = 12.86 mol mO = 53.8 g → nO = 0.65 mol Determinación de la Formula Empírica: x = 6.39 / 0.65 = 9.8 ≈ 10 y = 12.86 / 0.65 = 19.78 ≈ 20 z = 0.65 / 0.65 = 1 Formula Empírica de la muestra: C10H20O1 Peso Molecular = n x Peso Empírica n ϵ Z+ (enteros positivos) 156 g.mol-1 = n x156 g.mol-1 → n = 1 Formula molecular del mentol: C10H20O1
VI.
FUENTES DE INFORMACION página web
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11
https://www.coursehero.com/file/p2ikf5h/Una-muestra-de-1000-g-de-uncompuesto-que-contiene-C-H-y-O-se-quema/ libros: -Química General Petrucci -Química general - Libro texto de Química Orgânica Vol. 2 - T. W . Graham Solomons - 7ª Edición Archivo
VII.
ANEXOS
ANEXOS
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12
Nota 1
Nota 2
Se observó un precipitado de color rojizo lo que significa que hay presencia de cobre
Se observo un precipitado de color verde oscuro
VIII.
DIAGRAMA DE FLUJO
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13
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14
IX.
DATOS Y OBSERVACIONES
DATOS ORIGINALES REACTIVO
FORMULA
PESO MOLECULAR
TEMPERATURA DE EBULLICION
SOLUBILIDA D EN AGUA
Óxido cúprico
CuO
79,54 g/mol
2000°C
Insoluble
Sulfato ferroso
FeSO4
151,9g/mol
90°C
29,5g/100mL
Ácido acético
C2H4O2
60,02g/mol
118°C
0,7g/100mL a 20°C
Cloruro férrico
FeCl3
162,2g/mol
315°C
0,2g/100mL a 20°C
Acetato de plomo
Pb(C2H3O2)2
325,2g/mol
100°C
0,06g/100mL a 20°C
Ácido nítrico
HNO3
63,02g/mol
86°C
Miscible
Nitrato de plata
AgNO3
169,87g/mol
444°C
24,5g/100mL a 20°C
Se utilizó Experimento 1
3 muestras de ácido oftálico
Experimento 2
3 mL de filtrado
Experimento 3 Experimento 4
3 gotas de solución de sulfato ferroso al 5%
2mL de filtrado 3 mL de filtrado
Mg de óxido cúprico
10 ml de agua de cal
2 gotas de solución de cloruro férrico al 5%
3 gotas de acetato de plomo al 5%
3 gotas de ácido nítrico concentrado
3 gotas de solución de nitrato de plata
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15
OBSERVACIONES Experimento 1 Muestra de cabello Formó agua y carbono que se p0recipito en el fondo del tubo de ensayo El color del precipitado fue blanco Se formó agua en las paredes del tubo de desprendiemiento Muestra de Pluma Formó un gas de tonalidad blnquecinas y también agua en cantidad con comparación a la muetsra de cabello En comparación al cabello la pluma forma una mayos cantidad de precipitado En el tubo que contenía la muestra se formó un color rojizo Muestra de yuyo
Del tubo de cal salió humo blanco Del tubo que contenía al yuyo se formó agua y una sustancia amarillezca Se formó marrón rojizo en el tubo que tenía yuyo
Experimento 2 No se encontró nitrógeno Al enfriar la solución de sulfato ferroso filtrado y ácido acético, precipito una sustancia verduzca y también cierta cantidad de agua. Experimento 3 La solución filtrada se tornó de un color marrón por lo que se halló sulfuro de plomo Experimento 4 Encima de la mezcla se formó precipitado blanco Al echar amoniaco la solubilidad no fue visible al primer instante, luego de removerlo por un momento se mezcló por lo que se concluye que fue de solubilidad parcial Se obtuvo bromuro de plata
Fecha
16
ÍTEM
PUNTAJE
JUSTIFICACIÓN
INTRODUCCIÓN
0.5
La introducción consta de explicaciones especificas acerca del trabajO
OBJETIVOS
1
Se estableció el objetivo general partiendo de los objetivos específicos a seguir en la experiencia
MARCO TEORICO
1
Se colocó información de manera general y concreta sobre los procesos a seguir en la experiencia y algunos términos utilizados en la experiencia, con sus determinadas citas
DATOS Y OBSERVACIONES
1
Los datos y observaciones fueron recaudados durante la práctica de laboratorio
CALCULOS Y RESULTADOS
0
Los cálculos y resultados no fueron realizados
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
0
No se hizo discusión y conclusiones
RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS
0.5
Se respondió todas las preguntas del cuestionario de la manera más concisa.
BIBLIOGRAFIA
0.25
No se citó a las fuentes de información según el formato APA.
TOTAL
4.75
Fecha
17
Fecha
18
