DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE CIE NCIAS EXACTAS EX ACTAS Laboratorio de Química
INFORME DE LABORATORIO DE QUIMICA DEL CARBONO II
FECHA: 22/0/20!"
Tema: Tema:
SÍNTESIS DE METANO (CH 4 )
1. Intro ntrodu ducc cció ión. n. En alguna época se consideró al gas natural como un producto de desecho de la producción del petróleo, y se le destruía quemándolo. En la actualidad, el gas natural es un recurso natural igual de valioso que el petróleo, y se extrae y almacena alrededor del mundo. El gas natural está compuesto aproximadamente por un 70 por ciento de metano, metano, 10 por ciento de etano y 1 por ciento de propano, propano, seg!n la "uente del gas# tam$ién están presentes peque%as cantidades de otros hidrocar$uros y contaminantes. contaminantes. El gas natural por lo general se encuentra arri$a de los yacimientos de petróleo o de car$ón, aunque tam$ién se llega a encontrar en lugares donde hay algo de petróleo o car$ón recupera$le. El gas natural se usa principalmente como com$usti$le para cale"acción doméstica y para generar electricidad. &am$ién es importante como material de partida en la producción de "ertili'antes. (iertos compuestos orgánicos sólo contienen dos elementos, hidrogeno y car$ono, por lo que se conocen como hidrocar$uros. )artiendo de su estructura, se divide dividenn en dos dos clases clases princi principal pales* es* ali"át ali"ático icoss y aromá aromátic ticos. os. +os +os prime primeros ros se su$dividen en "amilias* alcanos, alquenos, alquinos y sus análogos cíclicos ciclo alcanos, etc.+os alcanos "orman la clase más sencilla y menos reactiva de los compuestos orgánicos, ya que sólo contienen hidrógeno y car$ono con hi$ridación sp, y no tiene tienenn grupos grupos "uncio "uncional nales es reacti reactivos vos.. +os alcan alcanos os no tienen tienen enlace enlacess do$ do$les les o triples, y tampoco heteroátomos átomos distintos al car$ono e hidrógeno-. /on ácidos y $ases muy dé$iles, así como electró"ilos y nucleó"ilos muy dé$iles. unque un que los alcan alcanos os exper experime imenta ntann reacci reaccione oness como como el craque craqueoo térmico térmico y la
com$ustión a altas temperaturas, son mucho menos reactivos que otras clases de compuestos que tienen grupos "uncionales.
. O!"eti#o$ .1. O!"eti#o %enera& o
$tener gas metano por el método de la cal sodada para determinar algunas de sus propiedades.
..
O!"eti#o$ E$'ecico$ 2.
(onocer las reacciones químicas de la síntesis del metano mediante el estudio de las mismas para o$tener el producto deseado con altos rendimientos.
22.
3eterminar cual o cuales son los métodos más e"ectivos para la o$tención de gas metano.
222.
$servar cuales son los productos de la com$ustión del gas metano.
*. +ormu&ación de &a Hi'óte$i$ +a o$tención de metano (4 5 a través de la reacción de acetato de sodio y cal sodada es un proceso verosímil que permite o$tener el producto deseado con altos rendimientos.
4. Materia&e$, E-ui'o$ /eacti#o$
• •
• • • • •
Materia&e$ &apón de goma. 1 &u$o de vidrio de desprendimiento de gases. 1 /oporte universal. 1 6echero $unsen. 1 6anguera. 1 )ro$eta 0 m+. &u$o de com$ustión.
• •
/eacti#o$ 1 g cetato de /odio nhidro. 1 g (al sodada me'cla de 4idróxido de /odio y 8xido de (alcio-.
0. Di!u"o$ de &o$ di$'o$iti#o$ e'erimenta&e$ uti&i2ado$ 1. Equipo experimental
2. Combustión de los reactivos
*. Comprobación de gas
4. Recolección del gas
desprendido
5. Combustión del gas
3. rocedimiento E'erimenta& 2.
En un tu$o de com$ustión adicione .0g de acetato de sodio anhídrido y .0g de cal sodada me'cla de 9a4 con (a-. dapte el tu$o de vidrio de
desprendimiento de gases al tu$o de com$ustión, asegurando la tapa rosca con 22. 222.
te"lón para evitar la pérdida de gas durante la com$ustión. /u:ete el sistema a un soporte universal tal como se muestra en la ;igura 1. (aliente con la llama oxidante la parte in"erior del tu$o de com$ustión y espere unos 0 segundos para que se desplace el aire contenido en el interior del tu$o de desprendimiento. +uego realice una com$ustión del gas metano que se genera en la reacción, encendiendo el extremo de la varilla de vidrio. ;inalice el experimento apagando la llama soplándola con "uer'a# retire y apague el
2<.
mechero. dapte una manguera al tu$o de vidrio. 3e$e tener cuidado ya que el tu$o de vidrio es "rágil y podría romperse provocándole da%os en las manos.
<.
precipitados lleno de agua. ;igura 1-. =na ve' que el gas metano desplace toda la columna de agua, retire la pro$eta y realice una com$ustión del gas que se alo:a en el interior.
<2.
+as ecuaciones de las reacciones que usted reali'ó en su experimento se resumen como* C H 3 COONa ( s )+ NaOH ( CaO ) ( s ) → C H 4 ( g ) + Na2 C O 3 ( s )
C H 4 ( g ) + 2 O2 ( g ) →C O 2 ( g ) + 2 H 2 O ( l )
+i5ura 1. E-ui'o Armado. <22.
note las o$servaciones vistas y realice una explicación $reve y sinteti'ada so$re la o$tención del metano.
7.
re$entación de &o$ dato$
Caracter$tica$ de &a 'ro!eta Caracter$tica 6a&or 1.80 >adio de $ase de la pro$eta. 9.* ltura de la pro$eta. 1
7nidade$ cm cm ml
Dato$ o!tenido$ en e& 'roce$o de $nte$i$ de metano Dimen$ión 6a&or 7nidade$ &iempo de com$ustión minutos 33.0
3onde* r: es el radio de la $ase de la pro$eta ? 1.80 cm =: es la altura de la pro$eta llena de metano ? 3.18 cm )or lo que* V = π ( 1.85 cm ) ( 6.18 cm) 2
9. An>&i$i$ Di$cu$ión de /e$u&tado$ El volumen de metano en la pro$eta es de 33.44 cm*. 1. Conc&u$ione$ 2. +a síntesis de metano a través de la reacción acetato de sodio y cal sodada constituye un análisis de carácter cualitativo, mas no de carácter 22.
cuantitativo. +a metodología de la práctica permite o$tener rápidamente metano por com$ustión, teniendo en cuenta que dicho gas es uno de los alcanos que más se utili'an.
222.
+a utili'ación de acetato de sodio y cal sodada otorgan los mismos resultados en cuanto a la o$tención de metano en peque%as cantidades en
2<.
comparación con otros método de o$tención. +as reacciones descritas son reales y permiten o$tener metano de "orma
<.
e"ectiva a través del uso de materiales y reactivos de "ácil acceso. +a o$tención de metano (4 5 a través de la reacción de acetato de sodio y cal sodada es un proceso verosímil que e"ectivamente permite o$tener el producto deseado con altos rendimientos.
11. /ecomendacione$ 2. 22. 222. 2<.
&ener cuidado al momento de encender el mechero. Evitar "ugas de gas al momento de la com$ustión de los reactivos.
ecolectar la mayor cantidad posi$le de gas, para así demostrar e"iciencia en la práctica.
1. ro'ue$ta de me"ora )ara una me:or síntesis del metano (4 5- podríamos utili'ar otras "uentes de tales como descomposición de residuos orgánicos por $acterias, "uentes naturales pantanos- procesos de digestión y de"ecación de animales especialmente ganadoy o$tener de manera más económica la o$tención de dicho gas.
1*. Cue$tionario I.
?De -u< co&or e$ &a &&ama de com!u$tión@ 3e color amarillenta
II.
?u< unción cum'&e e& Te&ón en e& tu!o de en$ao@ ct!a como un sellante que no permite que el gas se escape hacia el exterior.
III.
E$cri!a &a reacción 5enera& -ue ocurrió a& ca&entar e& tu!o de en$ao. C H COONa ( s )+ NaOH ( CaO ) ( s ) → C H ( g ) + Na C O ( s ) 3
4
2
3
I6.
?Cu>& ue e& #o&umen de metano o!tenido@ @@.55 cm
/eerencia$ !i!&io5r>ica$ •
Aeyer, B. 1CD7-. Manual de Química Orgánica. 1C Ed.-. Aarcelona. F
•
electrónicaG. (arrillo, . 1CD@-. Materiales y Aparatos para Laboratorio de Química.
• •
Ed.-. Huito. choa, E. 010-. Química Orgánica. (apítulo D.+ima. . Fecuperado de*
