INGENIERIA METALURGICA
"Año de la Consolidación del Mar de Grau"
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y METALURGICA ESCUELA ACADEMICA R!FESI!NAL DE INGENIERIA METALURGICA
CURSO: TEMA: DOCENTE: CICLO: ALUMNO:
QUIMICA ORGANICA - LABORATORIO RECONOCIMIENTO DEL CARBONO, HIDROGENO, OXIGENO Y NITROGENO ING. NATIVIDAD HUASUPOMA DELICIAS IV CALLIRGOS ESPINOZA ALAN HUACHO-PERÚ 201
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PRACTICA DE LABORATORIO DE QUIMICA ORGANICA PRACTICA Nº 02 RECONOCIMIENTO DEL CARBONO, HIDROGENO, OXIGENO Y NITROGENO I. INTRODUCCIÓN: En el siguiente informe damos a conocer de forma amplia y precisa, elementos de gran importancia en química orgánica como lo son : el C,H,O,N y Cl a travs de prue!as empíricas !asados en las propiedades que tienen algunas sustancias, al arder como el C,N que se reconocen directamente quemando la sustancia que se desea anali"ar, o, a travs de mtodos indirectos que permiten detectar, a los elementos organ#genos, las formas adecuadas y el fundamento de cada uno de los mtodos para el reconocimiento de sustancias. $ara llegar a este fin se %a contado con un análisis previo, investigaci#n y e&periencias vividas en el mismo la!oratorio de química general. En la siguiente práctica reconoceremos el car!ono y o&ígeno, tam!in la presencia del %idrogeno y de manera indirecta el reconocimiento del nitr#geno a travs de la formaci#n de amoniaco. 'am!in por medio de la com!usti#n se dará dic%o reconocimiento.
II. OBJETIVOS: Identificar el car!ono y o&ígeno. (econocer la presencia de %idr#geno. (econocimiento indirecto del nitr#geno a travs de la formaci#n del amoniaco. • • •
III.FUNDAMENTO TEORICO: 'odos los compuestos orgánicos contienen car!ono, y la mayoría de ellos contienen %idr#geno. Esto nos lleva a suponer que en una com!usti#n completa producirá gas car!#nico )CO *+ y agua )H *O+. El car!ono presente en la sustancia orgánica con el o&ígeno del CuO, forman an%ídrido car!#nico, el cual se reconoce fácilmente porque entur!ia el agua de cal y el o&ígeno e %idr#geno se identifica por la formaci#n de peque-as gotas de agua en el tu!o. El mtodo de la cal sodada consiste en transformar el nitr#geno de la sustancia orgánica en amoniaco, mediante la me"cla y calentamiento con la cal sodada.
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I!"#$%$&'&$(" !) C'*+", H$*(-!", O$-!" /.. P*1!+' ! C+13#$(" En esta prue!a de!e o!servarse los fen#menos siguientes: • • • •
usi#n de carácter de la llama. ormaci#n de residuos. ormaci#n de gotitas de agua. (eacciones químicas: En el caso de la com!usti#n completa )llama a"ul+ /uestra 0 O*
→
CO*
↑
0 H*O 0 Calor
En el caso de la com!usti#n incompleta )llama amarilla+ /uestra 0 O*
→
CO 0 CO*
↑
0 C 0 H*O 0 Ceni"as
/.2. M4# !) O$ C56*$& Consiste en la reducci#n del #&ido C1prico o Cuproso y co!re metálico, la transformaci#n del car!ono en an%ídrido car!#nico y el %idr#geno en agua. El CO2 es reci!ido en la soluci#n de Hidr#&ido de calcio C'7OH82 o Hidr#&ido de 2ario B'7OH82 con la cuales reacciona dando precipitados de Car!onato de Calcio CaCO3 o Car!onato de 2ario B'CO/ am!os de color !lanco. El entur!iamiento de la soluci#n se de!e a la formaci#n del Car!onato de Calcio C'CO/ de color !lanco. El agua que se forma se condensa en las paredes del tu!o de ensayo.
/uestra 0 CuO
→
CO*
↑
0 Cu*O 0 H*O
En e&ceso de muestra, el #&ido cuproso formado puede continuar su acci#n o&idante %asta reducirse a Co!re metálico. /uestra 0 Cu*O
→
CO*
↑
0 H*4 0 Cu4
5a formaci#n de un residuo ro6o metálico de co!re comprue!a efectivamente que %a e&istido una o&idaci#n CO* 0 Ca)OH+* CO* 0 2a)OH+*
→
→
!
CaCO3
↓
0 H*O
2aCO3
↓
0 H*O
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H* 0 O*
→
H*O
/./. M4# ! )' &') S'' Este mtodo nos muestra si la sustancia estudiada contiene nitr#geno que al ser calentado en presencia de cal sodada )%idr#&ido de sodio y o&ido de calcio+ se o!tiene 7moniaco NH 3. /uestra 0 CaO 0 NaOH
→
Na*CO3 0 CaCO3 0 NH3
↑
IV. MATERIALES Y REACTIVOS
M'#!*$')!3 • • • • • • • •
8aso de precipitado $in"as de metal /ec%ero de alco%ol 'u!os de ensayo 9radilla 'u!o de desprendimiento 'rípode mortero
R!'&#$93 " /uestras: En la primera e&periencia será a"1car o sacarosa )C *H**O+ En el segundo e&perimento tam!in será a"1car En la tercera e&periencia usaremos urea )NH 3+ " O&ido C1prico " Hidr#&ido de calcio Ca)OH+ * " Cal sodada " 7lco%ol etílico " ;cido clor%ídrico
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V.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
E"3' 6*!)$$"'* 6'*' !) *!&"&$$!"# !) &'*+", ;$*-!" $-!" . En un tu!o de prue!a colocar más o menos 4.< g. de la muestra )a"1car o acido o&álico+ y someterla al calor del mec%ero. *. =espus de unos minutos de calentamiento, o!servar si la muestra de6a residuo de car!ono )color negro+ y las gotitas de agua en las paredes del tu!o. 3. >i la muestra de6a residuo negru"co, nos indica la presencia de car!ono, sino de6ara pueda ser que la muestra sea de naturale"a inorgánica o tratarse de una sustancia orgánica volátil. En este caso se de!e reali"ar la prue!a confirmatoria de la presencia de car!ono. 5a presencia de gotitas de agua en las paredes internas del tu!o, nos indica que la muestra contiene %idrogeno.
El car!ono se reconoce fácil y directamente quemando el a"1car. 5a sustancia no es volátil, por lo tanto de6a un residuo negro constituido por car!#n. 5a reacci#n es incompleta porque de6a residuos y se da seg1n la siguiente ecuaci#n:
C*H**O 0 O*
L' 1!3#*' 6*+)!' 7"1car
→
CO 0 CO*
D!<' &'*+"3 $resente
↑
0 C 0 H*O 0 Ceni"as
*!3$1 N !<' &'*+"3 ????
$
*!3$1
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P*1!+' &"%$*'#*$' ! )' 6*!3!"&$' ! &'*+" 74# !) ($ &56*$&8. . En un tu!o de ensayo )seco+ provisto de un tu!o de desprendimiento se coloca 4. g. de muestra pro!lema con o * g. de #&ido co!re en polvo muy fino. *. Colocar en la !oca del tu!o un tap#n con un tu!o de desprendimiento, el que a su ve" se introduce en otro tu!o que contiene una soluci#n de %idr#&ido de !ario. 3. >e calienta directo con la llama de un mec%ero y %asta que se desprenda vapores de agua y el gas CO * al que se recogerá en un tu!o de Hidr#&ido de 2ario 2a)OH+ * formándose un precipitado de 2aCO 3. E>@AE/7.
F$-.. !#!*$"'&$(" !) &'*+" $-!"
B. descri!ir el resultado de sus o!servaciones
M1!3#*'
D!36*!"! CO2 El calentamiento produce una com!usti#n 7"1car 0 O&ido de y la fusi#n de la Co!re muestra, desprendiendo gas como de di#&ido de car!ono
C" !) B'7OH82 El gas circula por el tu!o de desprendimiento para reaccionar con el %idr#&ido de !ario y formar un precipitado
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<. anotar las o!servaciones correspondientes.
y
reali"ar
las
reacciones
químicas
7demás del gas )di#&ido de car!ono, agua+, se forma una soluci#n que contiene agua con partículas de co!re metálico que se precipitan, seg1n:
C*H**O)s+ 0 *B CuO)s+
∆ →
* CO*)g+
↑
0 H*O)l+ 0 *B Cu)s+
↓
7l llegar al final del tu!o de desprendimiento este CO * reacciona con el 2a)OH+*, %a!rá !ur!u6as y precipitara formando car!onato de !ario en el tu!o de ensayo. O!servemos nuestra reacci#n para sa!er de qu compuesto se trata. CO*)g+
↑
0 2a)OH+*)ac+
→
2aCO3)s+
↓
0 H*O)l+
I!"#$%$&'&$(" !) "$#*(-!". M4# ! )' C') S'' . me"clar g de urea con 4 g. de cal sodada )u olor característico " >u acci#n alcalina al tornasol %
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" 5os %umos !lancos que se desprenden al acercar a la !oca del tu!o una varilla impregnada de HCl )cc+.
B. 7notar las o!servaciones correspondientes.
y
reali"ar
las
reacciones
químicas
5a acci#n del calor so!re la muestra forma car!onato de sodio y car!onato de calcio además de amoniaco gaseoso, seg1n: CO)NH*+* 0 NaOH 0 CaO
∆ →
NaCO3 0 CaCO3 0 NH3)g+
↑
El amoniaco es una !ase, que al entrar en contacto con la tintura de tornasol cam!ia de color. $ero %ay que resaltar que en esta parte de la e&periencia se %a o!viado este paso por la falta del indicador de pH. Cuando se le acerco una varilla de vidrio impreganda de HCl, se o!serv# el desprendimiento de %umos !lancos )cloruro de amonio+ al entrar en contacto con el amoniaco. 5a reacci#n se representa en la siguiente ecuaci#n: →
NH3 0 HCl
NHBCl
VI.RESULTADOS:
•
•
•
En el primer e&perimento el a"1car paso de estado s#lido a liquido )fusi#n+ con un color a caf oscuro, que %irvi# li!erando o&igeno gases con olor agrada!le en especial a algod#n de a"1car. =espus de %a!er %ervido durante más tiempo el a"1car se quem#, y solt# gases con olor a quemado, teniendo una coloraci#n de caf oscuro a casi negro. El compuesto que le da el olor y color a quemado al a"1car es el car!ono. En la identificaci#n de car!ono e %idrogeno, se pudo o!servar la formaci#n un precipitado !lanco de car!onato de calcio que delata!a la presencia de car!ono, además se o!servaron peque-as gotas de agua, las cuales revela!an la presencia de %idrogeno.
5os vapores del amoniaco se reconocen por su reacci#n alcalina al tornasol. =e color ro6o viran a color a"ul violáceo. &
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•
5os vapores del amoniaco reaccionan con el ácido clor%ídrico, produciendo un gas !lanco llamado cloruro de amonio. 5a cal sodada produce en la sustancia orgánica una demolici#n molecular, transformando el N en NH3
VII. CUESTIONARIO
. =Q14 $"$&' )' 6*!3!"&$' ! *!3$1 "!-* 1*'"#! !) !6!*$!"#> Indica la presencia de car!ono, pues al tratarse de una com!usti#n incompleta y de una sustancia no volátil, como el a"1car, va a quedar residuos s#lidos de car!ono, mientras que una cierta cantidad es di#&ido de car!ono, que es gaseoso.
2. =C1?) !3 !) + >i la sustancia a anali"ar es volátil, el car!ono se reconoce indirectamente con el au&ilio de un o&idante en este caso, el #&ido de co!re. El car!ono de la sustancia orgánica )a"1car+ con el o&ígeno del #&ido de co!re forma an%ídrido car!#nico fácilmente reconoci!le porque entur!ia el agua de cal.
/. =Q14 !"#$!"! U. P* &+13#$("> >e entiende como com!usti#n a una reacci#n química de o&idaci#n, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de energía en forma de calor y lu", manifestándose visualmente gracias al fuego, u otros.
. =E" 1! &"3$3#! )' &+13#$(" ! &61!3#3 *-?"$&3> En la com!usti#n se da una reacci#n química en la que un elemento com!usti!le se com!ina con otro com!urente )generalmente o&ígeno en forma de O* gaseoso+, desprendiendo calor y produciendo un #&ido la com!usti#n es una reacci#n e&otrmica que produce: lu" y calor.
5os tipos más frecuentes de com!usti!le son los materiales orgánicos que contienen car!ono e %idr#geno. El producto de esas reacciones puede incluir mon#&ido de car!ono )CO+, di#&ido de car!ono )CO *+, agua )H*O+ y ceni"as. '
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VIII.CONCLUSIONES:
•
•
•
Asando el análisis elemental cualitativo y el organolptico (tiene en cuenta el olor y el aspecto del compuesto+ se puede presenciar la formaci#n o desprendimiento de los elementos más importantes en un compuesto orgánico e inorgánico. Asando un compuesto orgánico me"clado con un o&ido de un metal y dándole calor podremos o!tener el metal nuevamente en su estado li!re. 5os compuestos orgánicos tienen un !a6o punto de fusi#n, mientras que los inorgánicos i#nicos, metálicos tienen altos puntos de fusi#n. 5os compuestos orgánicos son olorosos al quemarse.
IX.RECOMENDACIONES: •
•
•
En el reconocimiento del nitr#geno de la muestra se pudo %a!er utili"ado tintura de tornasol que produce una reacci#n alcalina con el amoniaco y así confirmar la presencia de nitr#geno.
>e de!e tener muc%o cuidado con el mane6o de los reactivos, y muc%o más con el derrame de líquidos o fugas de gases inflama!les. 5a presencia de una fuente cercana de fuego puede causar una e&plosi#n y causar consecuencias fatales.
>e de!e evitar los contratiempos por la falta de reactivos, equipos o materiales. Ana e&periencia de la!oratorio !ien planificada resulta más didáctica que una reali"ada de manera muy rápida.
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X.FUENTES DE INFORMACION:
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%ttp:DDD.geocities.Dstodolostra!a6ossalloorgaIB.pdf %ttp:es.slides%are.netc%ale!ardalesprctica?recoocimiento?de? elementos?organgenos?y?separacin?deme"clas?por?destilacin
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