Lab.3 Organica Punto Ebullicion 715050

Laboratorio Química Orgánica PUNTO DE EBULLICION DE COMPUESTOS PUROS Vianny Parejo Palacio Lina Miranda Jiménez Ronaldo Insignares Ledesma Janeira Narváez Canchala Camilo Andrés De La Barrera PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA Semestre II PRACTICA 3 RESUMEN: En el presente informe damos a conocer el procedimiento realizado durante la práctica de laboratorio en la cual fue determinado el punto de ebullición de un compuesto orgánico puro 2-propanol. En primera parte fueron establecidos los fundamentos teóricos de la práctica, luego planteada una descripción de la experiencia, donde los resultados obtenidos se encuentran cerca del punto de ebullición real del compuesto estudiado

INTRODUCCION. Es muy usual encontrase con compuestos en los cuales es importante saber su punto de ebullición, es decir cuando el compuesto supera la presión que ejerce la atmosfera. la moléculas de las cuales están conformado los líquidos tienden moverse constantemente intentando cambiar al estado gaseoso pero hay algo que las detiene la cual es la presión atmosférica esta no permite que las moléculas de los líquidos escapen para pasar a estado gaseoso pero hay excepciones ya que las mayoría de las veces hay partículas altamente energéticas que escapan por si solas sin necesidad de manipular el líquido pero son muy pocas de las moléculas de un líquido que logran hacerlo por lo cual para superar la presión es necesario proporcionarle a dicho liquido calor lentamente va aumentando su presión de vapor hasta que llega un momento en que ésta se hace igual a la presión atmosférica y ocurre el cambio de fase. El momento exacto en que pasa de estado líquido a estado gaseoso se le conoce como el punto de ebullición el cual este varía mucho pues existen factores que lo determinan uno depende del compuesto otro de la presión externa y a qué distancia este el líquido a nivel del mar, entre más lejos este tendrán menor

presión atmosférica por lo tanto su punto de ebullición será menor. La temperatura de ebullición es utilizada para determinar los compuestos líquidos y aun de sólidos de bajos puntos de fusión. También, por su valor puede utilizar como criterio de pureza en muestras de compuestos. MATERIALES.  Tubos capilares 

Soporte universal



Termómetro de 0-200 °C



Tubo de Thiele



Mechero



Pinza



Banditas de caucho



1 Tapón de caucho



1 Tubo de ensayo



Aceite de cocina

Laboratorio Química Orgánica REACTIVOS.

Laboratorio Química Orgánica

2-PROPANOL Identificación del Producto Denominación Sinónimos Uso de la sustancia Aspecto físico y olor: Solubilidad

Propiedades físicas

Fórmula Peso molecular Peligro de explosión Medios de extinción adecuados: Categorías de peligro

Posibilidad de reacciones peligrosas

Condiciones a evitar Almacenamiento Identificación de Riesgos Inhalación. Ingestión. o con la piel.

2-propanol Alcohol Isopropilico, Isopropanol, iso-Propanol Para usos de laboratorio, análisis químico, producción química. Líquido, incoloro Soluble 20 °C Punto de fusión:-89.5 °C Punto de ebullición: 82.4 °C (1013 hPa) Densidad: 0.786 g/cm3 (20 °C) Temperatura de inflamabilidad: 12 °C Temperatura de ignición: 425 °C Composición CH₃CH(OH)CH₃ 60.1 g/mol Riesgos de fuego o explosión Líquidos inflamables Espuma. Polvo seco. Dióxido de carbono. Agua nebulizada. Arena. Fácilmente inflamable, irritante. -Peligro de ignición o de formación de gases o vapores combustibles con: metales alcalinos, metales alcalinotérreos, óxido cromo (VI). -Reacción exotérmica con: oxidantes, ácido nítrico, aldehídos, aminas, ácido sulfúrico, hierro, aluminio, cloro, tricloruro de fósforo, ácidos fuertes. -Riesgo de explosión con: cloratos, fosgeno, nitrocompuestos orgánicos, peróxido de hidrógeno, óxidos de nitrógeno, percloratos. Manténgase el recipiente bien cerrado. Conservar alejado de toda llama o fuente de chispas, no fumar. Evítese el o con los ojos y la piel. Almacenar en un lugar bien ventilado. Mantener el recipiente cerrado herméticamente, entre +5°C y +30°C. Riesgos a la salud y primeros auxilios Líquido y vapores muy inflamables, provoca irritación ocular grave, puede provocar somnolencia o vértigo. Transportar a la persona al exterior y mantenerla en reposo en una posición confortable para respirar Enjuáguese la boca. No provoque el vómito. Consiga atención médica de emergencia. Quítese inmediatamente las prendas contaminadas. Aclárese la piel con agua o dúchese.

Laboratorio Química Orgánica o con los ojos.

En caso de o con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico.

Tabla 1. Ficha técnica del 2-Propanol.

Laboratorio Química Orgánica

METODOLOGIA.

PUNTO DE EBULLICION DE COMPUESTOS PUROS

Tomo un capilar y calentar para sellar

Forma de bastón al capilar usando el fuego

Montaje, tubo de thiele con aceite, termometro.

Observación de la primera burbuja (anotar T)

Calento el aceite exponencialmente

El capilar se intrudujo en el microtubo

Microtubo con propanol, acomodar al montaje (tubo de thiele)

Observación de rosario de burbujas (anotar T)

Se realizó el mismo procedimiento 3 veces

Tabulación de resultados

Tabulación de resultados

RESULTADOS.

Diagrama 1. Procedimiento realizado en el laboratorio. Para determinar la temperatura del punto de ebullición se tomó los siguientes datos: Punto de ebullición de la sustancia ( 2-propanol) Temperatura primeras burbujas

Temperatura rosario de burbujas

Temperatura promedio

(°C)

(°C)

(°C)

1

56°C

82°C

69°C

2

74°C

84°C

79°C

Muestra

Tabla 2.Temperatura de ebullición de 2-Propanol

Laboratorio Química Orgánica

Punto de ebullicion de 2-Propanol 90 80 70 60 Temperaturas °C

T° Primeras burbujas

50

T° Rosario de Burbujas

40

T° Promedio

30 20 10 0

1

2 Muestras

Gráfico 1. Temperatura de ebullición del 2-Propanol. CONCLUSIONES.

A través de esta práctica de laboratorio pudimos determinar el punto de ebullición del compuesto puro 2-propanol, también conocido como alcohol isopropílico,

notando por medio de la observación del comportamiento de la sustancia en base a la temperatura, que mientras el líquido permanece en ebullición alcanza una temperatura constante;

Laboratorio Química Orgánica sin embargo, para mantener la ebullición hay que seguir calentando, es decir, el cambio de estado es producido por absorción de calor. De acuerdo con los resultados obtenidos, el punto de ebullición promedio alcanzado en nuestra práctica de laboratorio es menor que la temperatura de ebullición referenciada en la literatura para dicha sustancia. Lo anterior obedece a varios factores, entre ellos: la presencia de impurezas en la sustancia trabajada, el valor de la presión atmosférica del espacio en que trabajamos, y a los errores sistemáticos y accidentales que ocurren en el laboratorio. Finalmente, con base en la literatura podemos afirmar que el punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de fuerzas intermoleculares que actúen en ella; además este puede ser usado como criterio de pureza al igual que el punto de fusión. PREGUNTAS.

1. ¿Qué factores afectan la determinación del punto de ebullición? R/:

- Presión: El mayor determinante del punto de ebullición de un líquido es la presión circundante. En un sistema abierto, la presión exterior es más probable la atmósfera de la tierra. El agua, por ejemplo, alcanza la presión atmosférica estándar a 100 grados Celsius. Esta medida se toma a nivel del mar, donde el peso de la atmósfera de la Tierra presiona hacia abajo sobre el agua. - Enlaces intermoleculares: Cuando consideramos otros líquidos, más factores ayudan a determinar el punto de ebullición. El principal de ellos es la fuerza de los enlaces entre las

moléculas. El alcohol etílico, por ejemplo, tiene un punto de 78.5 grados centígrados a nivel del mar en ebullición, esto se debe a su relativamente alta fuerza de enlace. - Soluciones: Una manera efectiva de aumentar el punto de ebullición de un líquido es añadir otro ingrediente. Mientras que el agua a nivel del mar tiene un punto de ebullición de 100 grados centígrado, su punto de ebullición puede ser planteada por la adición de un soluto, como la sal. 2. ¿Por qué en ciertos compuestos orgánicos su punto de ebullición es alto y en otros bajo? R/: esto se debe a las cadenas ramificadas y la isomerización de los compuestos orgánicos, los puntos de ebullición disminuye con la ramificación de la cadena en los compuestos orgánicos, las ramificaciones hace que la molécula sea más compacta y disminuye el área superficial. Cuanto más pequeña es el área superficial menos oportunidades hay de atracción intermolecular en consecuencia las moléculas ramificadas tienen puntos de ebullición más bajos que los no ramificados de peso molecular comparable. 3. ¿Por qué influyen las fuerzas intermoleculares en la determinación del punto de ebullición?

R/: aunque en un líquido las partículas tiene un arreglo menos regular y gozan de mayor libertad de movimiento que en un cristal, cada una de ellas es atraída por muchas otras. La ebullición implica la separación de moléculas individuales, o pares de iones con carga opuesta, del seno del líquido. Esto sucede cuando se alcanza una temperatura suficiente para que la energía térmica de las partículas supere las fuerzas de cohesión que las mantiene en el líquido. En el estado líquido la unidad de compuesto no iónico es la molécula. Aquí, las fuerzas

Laboratorio Química Orgánica intermoleculares (interacciones dipolo-dipolo y fuerzas de van der Waals) son más fáciles de vencer que las considerables fuerzas intertónicas de los compuestos iónicos, por lo que la ebullición se produce a temperaturas más bajas.

El punto de ebullición normal puede ser calculado mediante la fórmula de Clausius-Clapeyron:

Los líquidos cuyas moléculas se mantiene unidas por puentes de hidrogeno se denominan líquidos asociados. La ruptura de estos puentes requiere una energía considerable, por lo que un líquido asociado tiene un punto de ebullición anormalmente elevado para un compuesto de su peso molecular y momento dipolar. Cuanto más grande son las moléculas, más fuertes son las fuerzas de Van der Waals; se conservan otras propiedades como polaridad, puentes de hidrogeno; pero el punto de ebullición aumenta con el tamaño molecular.

Es el punto de ebullición normal en Kelvin Es la constante de los gases, 8.314 J · K−1 · mol−1 Es la presión de vapor a la temperatura dada, atm Es la entalpía de vaporización, J/mol La temperatura a la que se mide la presión de vapor, K Es el logaritmo natural

4. ¿Por qué hierve el agua más rápido en Bogotá que en Cartagena? R/: Se debe a que Bogotá se encuentra a mayor altura del nivel del mar que Cartagena por lo tanto en Bogotá hay menos presión atmosférica por lo que el agua hierve más rápido, el punto de ebullición de un líquido aumenta con el aumento de la presión, esto se debe a que los gases que conforman el aire en su mayoría son gases pesados y tiende a bajar por ejemplo el oxígeno, nitrógeno entre otros.

Tabla 3. Datos de la ecuación.

BIBLIOGRAFÍA.





 5. Investigar cómo se determina la temperatura de ebullición y realizar los cálculos en base a los datos obtenidos en el laboratorio R/: La definición formal de punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra. Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso.



Bailey Christina. Bailey Philip S., Química orgánica: conceptos y aplicaciones. Editorial Pearson. Morrison, Robert. Boyd, Robert. 1998. Química Orgánica. Zugazagoitia, rosa y otros. Pearson education. México D.F. Quinta edición. Ficha de datos de seguridad de acuerdo el Reglamento (CE) No. 1907/2006. http://www.merckmillipore.com/ [Citado el 1 de Abril 2016] Factores que afectan el punto de ebullición; Disponible en: http://es.educationcollege.info/k12/middles chool/1008053972.html

Laboratorio Química Orgánica