U.M.R.P.S.F.X.CH

FACULTAD DE TECNOLOGA

LABORATORIO DE QUMICA ORGNICA I

REPORTE: 2

GESTION: 2015

FECHA REALIZACION DE LA PRCTICA: 18/03/2015

FECHA ENTREGA REPORTE: 25/03/2015

NOMBRE DE LOS UNIVERSITARIOS:

VELASQUEZ SANCHEZ XIMENA

CARRERA: ING. AMBIENTAL

DOCENTE: ING. MIRNA VILLEGAS

SIGLA QMC: 200

DIA: mircoles

HORA: 9- 11 am

SUCRE-BOLIVIA

Prctica N 2

PUNTO DE EBULLICIN

Objetivo general-.

Determinar la presin en sucre

Determinar el pto. de Ebullicin de ciertos compuestos.

Objetivo especfico-.

Determinar la presin en sucre

Determinar el punto de ebullicin del: 2-propanol y 1 butanol midiendo la temperatura a la cual ebullen estos dos compuestos.

Fundamento Teorco-.

Punto de ebullicin

Es la temperatura en que un lquido orgnico puro coexiste en equilibrio en sus fases liquido- vapor en el instante en que su presin de vapor, es igual a la presin atmosfrica o presin externa.

Aplicacin: se aplica como mtodo eficaz y segura para identificar y determinar la pureza de una sustancia organica liquida. Todos los compuestos han sido investigados y se determina que sus puntos de ebullicin se encuentra a presin normal o 760 mmhg.

Presin de vapor: es la tendencia que tienen las mleculas de un liquido o un solido de un punto de fusin bajo a separarse de su masa contra una resistencia que es la presin atmosfrica

La presin de vapor de un liquido aumenta cuando aumenta la temperatura

Presin atmosfrica: es el peso por unidad de rea que ejerce el aire sobre la superficie terrestre. Este peso varia en diferentes lugares de la tierra. A nivel del mar es de 760 mmhg. Si existe una depresin terrestre es peso del aire ser mayor, mientras que ms elevado sobre el nivel del mar menor ser la presin.

El agua por ejemplo a 760 mmhg ebulle a 100c, en la depresin continental la temperatura de ebullicin ser mayor a 100c; se puede deducir que en potos ser menor a 100c.

Punto de ebullicin de disoluciones: cuando los compuestos organicos no son puros, cuando tienen en su contenido otra u otras sustancias los puntos de ebullicin son impredecibles

Si el punto de ebullicin de una sutancia esta por encima de su punto de ebullicin cracteristicos, que quiere decir , que la impureza es no voltil o tiene punto de ebullicin mayor.

Por el contrario, si el punto de est por debajo de su punto de ebullicin caractersticas quiere decir que la sustancia esta mezclada con un compuesto de mayor presin de vapor por ejemplo agua con alcohol.

Mezclas azeotrpicas: son mezclas binarias o terciarias de compuestos organicos que a cierta composicin de mezcla se comportan como si fuera n un solo compuesto organico.

Punto de ebullicin

El punto de fusin y el de ebullicin varian a igualdad de tomos de carbono con la funcionalidad. Aquellos compuestos que presentan uniones intermoleculares - como puentes de hidrgeno - tienen mayores valores de dichas constantes que aquellos que no poseen tales tipos de asociaciones.

La definicin formal depunto de ebullicines aquellatemperaturaen la cual la presin de vapor del lquido iguala a la presin de vapor del medio en el que se encuentra.1Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado lquido al estado gaseoso.

La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de laenerga cinticamedia de lasmolculas. A temperaturas inferiores al punto deebullicin, slo una pequea fraccin de las molculas en la superficie tiene energa suficiente para romper latensin superficialy escapar. Este incremento de energa constituye un intercambio decalorque da lugar al aumento de laentropadel sistema (tendencia al desorden de laspartculasque componen su cuerpo).

El punto deebullicindepende de lamasa molecularde 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 (dipolopermanente -dipolo inducidoopuentes de hidrgeno).

El punto deebullicinno puede elevarse en forma indefinida. Conforme se aumenta la presin, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve indistinguible de la fase lquida con la que est en equilibrio; sta es la temperatura crtica, por encima de la cual no existe una fase lquida clara. El helio tiene el punto normal de ebullicin ms bajo (268,9C) de los correspondientes a cualquier sustancia, y el carburo de tungsteno, uno de los ms altos (5555C). Cuestionario 1. Averige el punto de ebullicin del n- pentano, isopentano, neopentano, y explique por qu estos ismeros no ebullen a la misma temperatura.

PROPIEDADES FSICAS DE LOS ALCANOS

Las propiedades fsicas de los alcanos siguen el mismo patrn establecido por el metano, siendo concordantes con las estructuras de los alcanos. La molcula de un alcano slo presenta enlaces covalentes, que enlazan dos tomos iguales, por lo que no son polares; o bien, unen dos tomos cuyas electronegatividades apenas difieren, por lo que son escasamente polares.

Las fuerzas que mantienen unidas las molculas no polares (fuerzas de Van der Waals) son dbiles y de alcance muy limitado; solamente actan entre partes de molculas diferentes en contacto ntimo; es decir, entre las superficies moleculares. Dentro de una familia esperaramos que cuanto mayor sea una molcula y por consiguiente su superficie-, ms intensa son las fuerzas intermoleculares.

La siguiente tabla registra algunas constantes fsicas para unas pocas n-alcano. Podemos apreciar que los puntos de ebullicin y fusin aumentan a medida que crece el nmero de carbonos. Los procesos de ebullicin y fusin requieren vencer las fuerzas intermoleculares de un lquido y un slido; los puntos de ebullicin y fusin suben porque dichas fuerzas se intensifican a medida que aumenta el tamao molecular.

Salvo para los alcanos muy pequeos, el punto de ebullicin aumenta de 20 a 30 grados por cada carbono que se agrega a la cadena; veremos que este incremento de 20 a 30 grados por carbono.

Los cuatro primeros n-alcanos son gases; como resultado del aumento del punto de ebullicin y punto de fusin con la longitud creciente de la cadena, los trece siguientes (C5-C17) son lquidos, y los de 18 tomos de carbono o ms, slidos.

En la siguiente tabla figuran los puntos de ebullicin de los butanos, pentanos y hexanos ismeros; se aprecia que, en cada caso, un ismero ramificado tiene un punto de ebullicin ms bajo que uno de cadena recta y, adems, cuanto ms numerosas son las ramificaciones, menor es el punto de ebullicin correspondiente. As, el n-butano hierve a 0C, y el isobutano, a -12C; el n-pentano tiene un punto de ebullicin de 36C; el isopentano con una ramificacin, 28C, y el neopentano con dos, 9.5C. Este efecto sobre los puntos de ebullicin de las ramificaciones se observa en todas las familias de los compuestos orgnicos. El hecho de que una ramificacin baje los puntos de ebullicin es razonable: con la ramificacin, la forma de la molcula tiende a aproximarse a la de una esfera, con lo que disminuye su superficie. Esto se traduce en un debilitamiento de las fuerzas intermoleculares que pueden ser superadas a temperaturas ms bajas.

De acuerdo con la regla emprica, < < una sustancia disuelve a otra similar> > , los alcanos son solubles en disolventes no polares como benceno, ter y cloroformo, e insolubles en agua y otros disolventes fuertemente polares. Considerndolos como disolventes, los alcanos lquidos disuelven compuestos de polaridad baja, pero no los de alta.

n- pentano : 36,1c ch3-CH2-CH2-CH2-CH3

ISOPENTANO: 27,7C CH3-CH(CH3)-CH2-CH3

NEOPENTANO9,5C

Los ismeros son no polares. Por ello es otro factor, la forma de la molcula, quien determina el punto de ebullicin. La forma del n-pentano es como una varilla, mientras que el neopentano es esferoidal. Las varillas pueden tocarse en toda su longitud, mientras que las esferas se tocan en un solo punto. Cuanto ms contacto hay entre molculas, mayores son las fuerzas de London, de modo que el n- pentano tiene un punto de ebullicin mayor

2. Por qu no se debe llenar un matraz de destilacin mucho ms de la mitad de su capacidad?.

La principal razn es que si llena el matraz el lquido va a saturar el refrigerante lo que hace que pueda salir el lquido sin ser destilado, otra de las razones es porque si se llena al empezar a bullir se forman burbujas, que se pueden evitar con piedritas de ebullicin, estas tambin pueden salpicar y colocarse en el destilado.

3. Explicar las fuerzas de Van der Waals: puente de hidrogeno, atraccin dipolo- dipolo y Fuerzas de London. Explique los efectos sobre el punto de ebullicin.

Lainteraccin dipolo-dipoloconsiste en la atraccinelectrostticaentre el extremo positivo de unamolculapolary el negativo de otra. Elenlace de hidrgenoes un tipo especial de interaccin dipolo-dipolo.

Interaccin entre losdipolos elctricosde las molculas decloruro de hidrgeno.

El puente de hidrgeno tiene un efecto importante sobre las propiedades fsicas de los compuestos orgnicos. Por ejemplo, las estructuras y puntos de ebullicin del etanol (CH3CH2-OH) y del dimetil ter (CH3-O-CH3), dos compuestos isomricos son de 78C par el etanol y -25C para el dimetil ter. Estos dos ismeros poseen el mismo tamao y peso molecular, sin embargo el etanol tiene un hidrgeno unido a oxgeno y forma puentes de hidrgeno de manera extensa. El dimetil ter no tiene hidrgeno unido a oxgeno, y por tanto no puede formar puentes de hidrgeno. Como resultado de la interaccin por puente de hidrgeno el etanol presenta un punto de ebullicin de mas de 100C superior al del dimetil ter.

El punto de ebullicin de un compuesto es la temperatura a la cual el compuesto lquido se convierte en gas. Para que un compuesto se vaporice, las fuerzas que mantienen las molculas unidas unas a otras deben romperse. Esto significa que el punto de ebullicin de un compuesto depende de la traccin entre las molculas, de manera que si las molculas se mantienen unidas por fuertes fuerzas, se necesitar mucha energa para apartar las molculas unas de otras y el compuesto tendr el punto de ebullicin muy alto. Por otra parte, si las fuerzas intermoleculares son dbiles, una cantidad de energa relativamente baja ser necesaria para separa las molculas unas de otras, y el compuesto tendr el punto de ebullicin bajo. Los alcanos tienen punto de ebullicin relativamente bajo porque como se trata de molculas polares las fuerzas intermoleculares que actan son las de dispersin de London entre dipolos inducidos que son las ms dbiles

4. Cualitativamente Qu influencia ejercern c/u de las siguientes impurezas en el p. de eb. Del agua y el p. de f. del hielo?: a) alcohol metlico; b) azcar; c) arena. En cada caso dese una explicacin clara fundamentada en la accin de las impurezas sobre la tensin de vapor.

a) nada ya que saldra primero cuando llegue a los 56 grados de la acetona ya que el punto de ebullicon del alcohol es mayor

b) se notara que empezara a evaporarse antes ya que el alcohol su punto de abullicion es menor

c) no habra cambio ya que el azucar solo se quemara y no entrara en fase de vapor

a) Alcohol etlico:Cuanto mayor es la presin de vapor de un lquido, es decir,cuanto ms voltil, ms bajo ser su punto de ebullicin. El vapor de una mezcla binaria es siempre ms rico en el constituyente ms voltil, y por ello se recurre al proceso de la destilacin fraccionada para separar los constituyentes ms voltiles de los que lo son menos.

Para una mezcla de un lquido A (alcohol etlico) de punto de ebullicin elevado,y otro B (acetona) de punto de ebullicin ms bajo. Una mezcla de estas dos sustancias, cuya composicin es a, destila a la temperatura de ebullicin b; la composicin del vapor v1, en equilibrio con el lquido a esta temperatura, es c, la cual ser la composicin del destilado cuando el vapor se condense,y ste estar formado casi en su totalidad por B puro, ya que es el componente ms voltil, mientras que el residuo del matraz de destilacin es una mezcla de A y B. Por tanto, si la destilacin contina, el punto de ebullicin se eleva, pues elresiduo se enriquece en el componente menos voltil (Gmez, 2009).

a)teretlico:para solucin o una mezcla de dos o ms lquidos, el punto de ebullicin es la temperatura a la cual la presin de vapor de la mezcla se iguala a 760 mm de Hg. La presin de vapor total de la mezcla es igual a la suma de las presiones de vapor parciales de cada componente. En las soluciones ideales, las nicas que se consideran son las que cumplen la ley de Raoult "la presin parcial de un componente en una disolucin a una temperatura dada es igual a la presin de vapor de las ustancia pura multiplicada por su fraccin molar en la solucin.

As, el punto de ebullicin de una mezcla depende de los puntos de ebullicin de sus componentes y de sus porciones relativas. En cualquier mezcla de dos lquidos, el punto de ebullicin est comprendido entre los puntos de ebullicin de los componentes puros; el valor producido ser siempre ms rico en el componente de punto de ebullicin ms bajo, acetona (Portilla, 2009). Entonces, si el punto de ebullicin de la acetona es de 56.5c y el del ter etlico equivale a 35C, la presencia de ste ltimo como impureza en la acetona, disminuir su punto de ebullicin.

c)Azcar:ste representa un soluto no voltil, el cual disminuye la presin de vapor del disolvente, debido a:

La disminucin del nmero de molculas del disolventeen la superficie libre.

La aparicin de fuerzas atractivas entre las molculas del soluto y las molculas del disolvente, dificultando su paso a vapor.

Cuando ms soluto aadimos, menor es la presin de vapor observada. La formulacin matemtica de este hecho viene expresada por la observacin de que el descenso relativo de la presin de vapor del disolvente en una disolucin es proporcional a la fraccin molar del soluto. As la ley de Raoult establece que: la presin de vapor de la disolucin es igual a la presin de vapor del disolvente por la fraccin molar del disolvente en la disolucin. As el azcar va a disminuir la presin devapor de la acetona y, por tanto, a elevar su punto de ebullicin (Gonzlez,2007).

5. Por qu los aldehdos y las cetonas tienen puntos de ebullicin ms bajos que los alcoholes correspondientes al mismo nmero de carbono y a ms temperatura que los hidrocarburos? Explicar con ejemplos.

6. Una gota de agua pura (0,05 ml) al evaporarse totalmente Cuntas molculas estarn esparcindose en el aire? Densidad H2O PURA A 20C=0,9982 G/ Cm3.

Lo primero que tienes que hacer, es calcular la masa de 1 gota de agua, y esto lo haces usando la ecuacin de Densidad= m/vEn dondeD= Densidad= 0.9982gr/cm3m= es o que estamos buscandov= 0.05mlDespejas (m)= D x v Sustituyes = 0.9982gr/cm3 x 0.05ml= 0.04991 grAhora 1mol de agua = 18gr/mol = 6.022 x 10^23 molculasUnas reglas de 36.022 x 10^23 ------18grX------------------------>0.04991grDespejas X= 0.04991gr x 6.022 x 10^23 / 18gr= 1.6698 molculas de agua que se evaporan

Materiales:

Determinacion de la presin en sucre

matraz de destilacin

H2O

termmetro

trpode

malla de amiento

machero

Soporte universal

Pinzas

Determinacin del punto de ebullicin

2-BUTNOL

1-PROPANOL

Glicerina

Vaso de precipitado

Tupo capilar

Tubo de ensayo

Soporte universal

Trpode

Pinza

Mechero

Desarrollo de la prctica-.

Determinacin de la presin en sucre

En un matraz de destilacin se coloca agua, se calienta indirectamente y luego se procede a calentar, se coloca un termmetro cuidando que el bulbo del termmetro este justa a la altura de la tubuladura lateral desendente. Cuando est calentando el H20 la temperatura va a ir incrementando (calor sensible) , cuando el agua ebulle a una temperatura constante se conoce como (temperatura latente)y cuando aparezca la primera gota en el bulbo del termmetro se debe tomar la temperatura e ir a la tabla (pag. 179 y medir la presin.

Determinacio del punto de ebullicin del 1-butanol y 2-propanol.

Por el mtodo SIWOLOBOFF:

Preparar 2 tubos de ensayo el primero que contiene 1- butanol y el segundo con 2- propanol, luego se sella los capilares a continuacin se rompen los tubos capilares con un trapo con mucho cuidado aproximadamente 1cm de altura para evitar quemaduras, luego el tubo capilar se introduce al tubo de ensayo boca abajo y este es sujetado por una liga al termmetro, el termmetro sujeto al soporte universal , el termmetro se introduce al vaso de precipitado con glicerina que esta sobre un trpode y una malla de amiento, evitar que la liga entre en contacto con la glicerina a continuacin se calienta la glicerina despus de que este a una temperatura alta en el tubo capilar aparece una serie de burbujas pequeas la cual nos indica la temperatura del punto de ebullicin del compuesto.

Se hace lo mismo con el otro compuesto pero primeramente se tiene que hacer enfriar la glicerina.

CALCULOS

1. Para la presin de vapor en sucre

Temperatura del agua en el punto de ebullicin: 90c

Presin mmHg: 520.015

Ecuacin de CLAPEYRON-TROUTON

Tl= 79,84

2. Para calcular el punto de ebullicin

Para calcular el punto de ebullicin

Puntos de ebullicin a presiones inferiores a 760mmHg

Temperatura de 1 butanol: 112c

Presin mmHg: 1148,74

Temperatura deL 2-propanol: 82c

Presin mmHg:

Ecuacin de CLAPEYRON-TROUTON

Para el 1- butanol

Para el 2- propanol

Tl= 339,52

Ecuacin de SIDNEY- YOUNG

Para el 1- butanol

Tl=

Para el 2- propanol

Tl= 57.29

Criterio de CRAFTS

Para el 1- butanol

Tl=

Para el 2- propanol

Tl= 68,51

Sustancia

Formula

p. de eb.

A 760mmHg

p. de eb. a presin local

C-T

C-C

S-Y

Criterio de pureza

1-Butanol

C4H10O

2-Propanol

CH3CH(OH)CH3

Bibliografa

sensei.lsi.uned.es/palo/demos/Q3_0001/a420.ht

es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullicin

www.monografias.com Fisica

http://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo-dipolo

ingeleidysalax.blogspot.com/2013/02/quimica-destilacion.htm

Leer ms: http://www.monografias.com/trabajos59/propiedades-alcanos/propiedades-alcanos.shtml#ixzz3VXiHCW31