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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS

REPÚBLICA DE COLOMBIA. UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR. FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y EDUCACIÓN. LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL. ASIGNATURA: SINTESIS ORGANICA DOCENTE: JIMMY HENRY LOPEZ LOPEZ

PRÁCTICA DE LABORATORIO # 7 HIDROCARBUROS SATURADOS. OBTENCION DEL METANO

VALLEDUPAR- CESAR

Campus Universitario l. PBX (57) (5) 5849309 EXT. 1123 Valledupar Cesar Colombia www.unicesar.edu.co


INTRODUCCION En este trabajo analizamos la obtención del metano. La mayor parte de nuestro trabajo es acerca del metano. Como el titulo dice esto es un estudio detallado y una recopilación de información acerca del metano. El miembro más simple de la familia de los alcanos, y de hecho uno de los compuestos orgánicos más simples, es el metano, CH4. Sólo estudiaremos este compuesto con algún detalle, ya que todo lo que aprendamos acerca de él puede aplicarse, en la investigación y solución de los bienes y males que tiene este gas.



OBJETIVOS

Objetivo general 

Obtención del metano en forma experimental

Objetivos específicos 

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Obtener metano por pirolisis del acetato de sodio con NaOH en forma continua. Reconocer algunas propiedades químicas del metano. Obtener metano mediante un ensayo sencillo a partir del acetato de sodio; reconocer su presencia, ante el agua de bromo y permanganato de potasio. Diferenciar los compuestos orgánicos de los inorgánicos a través del análisis de sus propiedades físicas y químicas que le permitan identificarlos en su propia vida o entorno



MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES

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Tubos de ensayo Espátula mangueras balanza soporte universal pinzas con nuez corcho mechero pinza para tubos tubo de ensayo con desprendimiento desprendimiento lateral.

REACTIVOS   

Acetato de sodio CH3-COONa Permanganato de potasio KMnO4 Cal sodada NaOH y Ca(OH)2



MARCO TEORICO: Ciertos compuestos orgánicos sólo contienen dos elementos, hidrogeno y carbono, por lo que se conocen como hidrocarburos. Partiendo de su estructura, se dividen en dos clases principales: alifáticos y aromáticos. Los primeros se subdividen en familias: alcanos, alquenos, alquinos y sus análogos cíclicos (ciclo alcanos, etc.) La fuente natural de hidrocarburos es el petróleo que es un líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales deconstrucción, pinturas o textiles y para generar electricidad. electricidad. Los alcanos alcanos tienen la la fórmula general, general, n=1, 2, 3,… 3,… Las principales características de los alcanos es que sólo presentan enlaces covalentes sencillos. Los alcanos se conocen como hidrocarburos saturados porque tienen el máximo número de átomos de hidrogeno que puede unirse 5con la cantidad de átomos de carbonos presentes; se nombran con la terminación -ano. El alcano más sencillo es el metano. Metano (CH4) Tiene un átomo de carbono, cuyas 4 valencias se saturan con 4 átomos de hidrógeno. Propiedades físicas: Las moléculas de metano, en sí, son no polares, ya que las polaridades de los enlaces carbono-hidrogeno individuales se anulan. La atracción entre moléculas es limitada a las fuerzas de Van-der Waals, en consecuencia, el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto de fusión del metano es de -183≡C - 183≡C y su punto de fusión de -161, -161, 5≡C.El metano es incoloro incoloro y, en estado sólido, menos denso que el agua (densidad relativa 0,4); es apenas soluble enagua, pero muy soluble en líquidos orgánicos, como la gasolina, éter y alcohol. Propiedades químicas Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a su baja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo, la combustión es muy exotérmica, aunque tiene una elevada energía de activación. Las reacciones más características de los alcanos son las de sustitución: Combustión del metano: La llama del metano es de color azul, debido a que la combustión con exceso de oxigeno es en general completa. El metano se oxida a CO2 y H2O pero si la combustiones incompleta se forma CO, H2O y un residuo carbonoso, llamado negro de humo.CH4 + 2O2CO2 + 2 H2O + calor (213 Kcal/mol)



PROCEDIMIENTO HIDROCARBUROS HIDROCARBUROS SATURADOS. OBTENCIÓN DEL METANO. Se armo el montaje como nos lo indico el profesor En un tubo de ensayo se le agrego 2,5 gr de acetato de sodio y 5 gr de cal sodada. Y se tapó con un corcho

Observamos y anotamos los cambios.

Calentamos el tubo de ensayo que estaba tapado con un corcho, y una barrilla de des des rend rendim imie ient nto. o.

Luego, En un tubo de ensayo agregamos 5ml de kMnO4 y recogimos el gas que estaba desprendiendo el tubo de ensayo que se estaba calentado

En otro tubo de ensayo seco y vacío recogimos gas y fue tapado con el dedo para que no se escapara mientras que uno de mis compañeros encendía un fosforo y lo introducía dentro del tubo de ensayo

Al tubo se le coloco una manguera en el des des rendi rendimi mient ento o

Y anotamos todo lo observamos



RESULTADOS

obtuvimos en el primer experimento una reacción del gas metano bastante leve, en uno de los casos para mejorar esta combustión seria en un tubo con metano, dejarlo en posición horizontal (la cual en el primer experimento no lo hicimos), esperar unos segundos luego colocar un fosforo encendido cerca de la boca, como resultado de este experimento e xperimento obtendríamos obtendríamos una reacción violenta.

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 las pruebas realizadas CH4+ O2CO2+ H2O llama celeste (combustión completa). CH4+ O2CO2+ C + H2O llama anaranjada (combustión (combustión incompleta)



CONCLUSIONES

-Mediante esta práctica se obtuvo metano en pequeñas cantidades, pero de una manera efectiva. -Comprobamos -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)



CUESTIONARIO escriba la ecuación correspondiente a la reacción que ocurrió dentro del tubo de ensayo grande.

¿Qué se puede concluir con lo ocurrido al reaccionar el gas con el permanganatoo de potasio (KMnO4)? permanganat Al reaccionar el permanganato de potasio KMnO4, observamos observamos que el cambio del KMnO4 con el CH4 provocó que el cambio del KMnO4, se atenuara levemente y que su tono fuerte se redujera, de manera que el metano logro romper el enlace para reaccionar con el KMnO4, y que se oxidara. CH4 + KMnO4 CH3-K + HMnO4. Ocurrió una reacción endotérmica, el color permaneció igual porque el CH4 no se oxida en presencia de KMnO4

¿Cuáles son las propiedades del metano?         

Fórmula química: CH4 Masa molecular: 16,04 g/mol Punto de ebullición: -161º C Punto de fusión: -183º C Solubilidad en agua (ml/100ml a 20º C): 3.3 Densidad relativa del gas (referencia; aire=1): 0.6 Punto de inflamación: Gas inflamable Temperatura de autoignición: 537º C Límites de explosividad (% en volumen en el aire): 5-15.



¿cuantos gramos de acetato de sodio son necesarios para preparar 10 moles de metano, cuando el rendimiento es de 100%?


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