Propiedades Fisicas de Compuestos Organicos

Objetivo:
* Clasificar un compuesto organico de acuerdo a su solubilidad
* Determinar el punto de ebullición y de fusión de compuestos organicos
* Manejar diferentes equipos e instrumentos necesarios para la determinación de las propiedades físicas de compuestos organicos.

Marco Teórico
Los compuesto organicos puros frecuentemente tienen puntos de fusión; puntos de ebullición, olor, color, índice de refracción, densidad, entre otras características las cuales nos permiten identificarlas. Para identificarlos se llevan a cabo pruebas de solubilidad utilizando normas basicas como: los compuestos polares se disuelven mas facilmente en disolventes polares, o los no polares en disolventes no polares; donde lo semejante disuelve lo semejante. Siendo indispensable mencionar las diferentes clasificaciones pos solubilidad que tienen los compuestos organicos, que se presentaran en las pruebas y se basan en los compuestos presentes en los reactivos.

Procedimiento:
A. Solubilidad
Un sólido y un líquido, ambos desconocidos, no presentan atomo de N y S

Un sólido y un líquido, ambos desconocidos, no presentan atomo de N y S

Se debe seguir el diagrama antes descrito, el profesor le facilitara el compuesto problema.

Se debe seguir el diagrama antes descrito, el profesor le facilitara el compuestoproblema.

Se le practicara punto de fusión y ebullición

Se le practicara punto de fusión y ebullición

H2SO4 1.5N
H2SO4 1.5N
NaHCO3 1.5N
NaHCO3 1.5N
NaOH 2.5N
NaOH 2.5N
HCl 1.2N
HCl 1.2N
H2O
H2O

B. Punto de Ebullición

C. Pasos en la determinación del punto de fusión
Preparación de la muestra pulverizando 0.1-0.2 g de cristales secos con una espatula.
Preparación de la muestra pulverizando 0.1-0.2 g de cristales secos con una espatula.

Llenado del capilar. Cerrar un extremo del tubo capilar con la llama del mechero.
Llenado del capilar. Cerrar un extremo del tubo capilar con la llama del mechero.

Llenar 1-2 mm de altura con la muestra pulverizada el capilar.
Llenar 1-2 mm de altura con la muestra pulverizada el capilar.

Introducir el capilar por su extremo abierto en el interior de la muestra pulverizada, dejar caer el sólido en el extremo cerrado dandole golpes suaves.
Introducir el capilar por su extremo abierto en el interior de la muestra pulverizada, dejar caer el sólido en el extremo cerrado dandole golpes suaves.

D. Punto de fusión preliminar

E. Determinación del punto de fusión en un equipo digital

Resultados
Líquido Desconocido A:

* Prueba de Solubilidad:

División 1: compuestos que son insolubles en todos los compuestos utilizados en la clasificación y que no contienen nitrógeno o azufre.Pertenecen en esta clase ``insoluble``, hidrocarburos, derivados halogenados de hidrocarburos, diariléteres, todos los perfluoroésteres, éteres, aldehídos y cetonas.





Líquido Desconocido A:
* Prueba de Punto de Ebullición



Liquido Desconocido A:
* Insoluble: pertenece a la división I (posible hidrocarburo).
* Punto Ebullición 64º C (punto ebullición del hexano 69º C).

``Identidad del líquido desconocido A: Hexano``
Instrumento de Medición: Termómetro de mercurio, en gados Celsius, con una escala de -10°C a 50°C y una división de 1°C
% De Error Punto De Ebullición del Hexano:
% de error= Valor Verdadero-Valor PracticoValor Verdadero x 100%

% de error= 69º C-64º C69º C x 100%= 7.2 %


Sólido Desconocido D:

* Prueba de Solubilidad:

División N: compuestos que son solubles en acido sulfúrico concentrado y que no pertenencen a ninguna de las divisiones previas. Estos compuestos no contienen nitrógeno no azufre. Los halógenos no son comunes en los compuestos que pertenecen a esta clasificación. Entre estos se pueden mencionar a los alcoholes, aldehídos, cetonas esteres, éteres, hidrocarburos insaturados, todos de cadena larga, lactonas, acetales polisacaridos, etc.




Sólido Desconocido D:
* Prueba de Punto de Fusión:


* Determinación del Punto de Fusión en un Equipo Digital:Sólido Desconocido D:
* Soluble: pertenece a la división N (posible hidrocarburo).
* Punto Fusión Mecanica 48º C, punto de fusión en un equipo digital 48.2°C (punto fusión de la benzofenona 47.9º C).

``Identidad del Sólido desconocido D: Benzofenona``
Instrumento de Medición: Termómetro de mercurio, en grados Celsius, con una escala de -10°C a 50°C y una división de 1°C
% De Error del Punto de Fusión de la Benzofenona Mecanica:

% de error= Valor Verdadero-Valor PracticoValor Verdadero x 100%

% de error= 47.9º C-48º C47.9º C x 100%= -0.2 %

% De Error del Punto de Fusión de la Benzofenona con Equipo Digital:

% de error= Valor Verdadero-Valor PracticoValor Verdadero x 100%

% de error= 47.9º C-48.2º C47.9º C x 100%= -0.6 %

Prueba de solubilidad del Sólido D (imagenes):

Figura 2. Muestras de solubilidad del Sólido D. En las 3 primeras muestras fue insoluble y se puede notar la presencia de solido en el liquido. En la última prueba fue completamente soluble y se noto un cambio de color a un dorado o amarillo.
Figura 2. Muestras de solubilidad del Sólido D. En las 3 primeras muestras fue insoluble y se puede notar la presencia de solido en el liquido. En la última prueba fue completamente soluble y se noto un cambio de color a un dorado o amarillo.

Prueba de Fusión Mecanica del Sólido D

Figura 3. Muestras de Fusión delSólido D. A la izquierda se muestra el capilar con el sólido, al aumentar la temperatura en la imagen de la derecha no se observa el sólido indicando la temperatura de fusión.
Figura 3. Muestras de Fusión del Sólido D. A la izquierda se muestra el capilar con el sólido, al aumentar la temperatura en la imagen de la derecha no se observa el sólido indicando la temperatura de fusión.

Discusión de Resultado:
* El líquido A desconocido con el cual trabajamos en la experiencia resulto ser insoluble frente a todas las pruebas sometidas a medida que se iba clasificando por el diagrama de flujo del procedimiento A y ademas no tenía Nitrógeno ni Azufre; lo que nos hace saber que es un compuesto que pertenece a la “División I” de nuestra guía la cual nos dice que puede ser hidrocarburos, diariléteres, éteres etc. Como nuestra prueba de ebullición del líquido nos dio un punto de ebullición de aproximadamente 64° C eso nos hace pensar que estamos experimentando con Hexano el cual posee un punto de ebullición muy cercano (69° C). hacemos énfasis en la fase de burbujeo la cual precede al punto de ebullición; en la mayoría de los casos es casi inmediato al burbujeo en este ocasión el burbujeo se mantuvo por un lapso considerable hasta que subió el nivel del líquido A por el capilar, lo que significa que fue influenciado por factores externos como humedad, temperatura ynivel como aumentaba el calor en la plancha; esto y otros factores pudieron provocar el error resultante que fue de aproximadamente 7.2%.

* El trabajo con el sólido D, del cual desconocíamos el nombre abarco el proceso de disolución similar a la del liquido A, inicialmente fue insoluble en agua, en HCl y en NaOH, los que nos hace suponer la ausencia de atomos de N ó S, en contacto con el H2SO4 fue completamente soluble indicandonos la clasificación de solubilidad correspondiente a la “División N” descrita en nuestra guía de laboratorio y donde no se incluyen a los halógenos. Realizamos la prueba de fusión de dos formas, mecanica y mediante un equipo digital. Las temperaturas fueron de 48°C y 48.2°C respectivamente; dos valores muy cercanos a pesar de la utilización de 2 métodos diferentes. Al comparar estas temperaturas de fusión con las temperaturas de algunos compuestos, podemos deducir que corresponde a la benzofenona; la cual originalmente tiene una temperatura de fusión de 47.9°C y es muy próxima a las dos medidas obtenidas en las 2 pruebas. Mencionando el porcentaje de error el cual fue de -0.2% para la prueba mecanica y -0.6% para la temperatura obtenida con el medidor de la temperatura de fusión del solido; porcentajes relativamente bajos, los que se pueden deber principalmente a error de observación; pero no cambia el hecho de un margen de errorpequeño.

Conclusión:
* Se concluye que es posible y efectiva la clasificación de un compuesto organico de acuerdo a su solubilidad, por las propiedades físicas que posee; ademas de poder clasificarlo si se conoce con claridad las diferentes divisiones que se pueden presentar y las características de cada división.
* Es posible la determinación del punto de ebullición de un compuesto organico por capilaridad y de la presión que ejercen las moléculas dentro del capilar frente al aumento del calor, mencionando ademas; el punto de fusión que puede observarse mediante la utilización de 2 mecanismos, tanto mecanica, como con la ayuda de un instrumento digital.
* Se reforzó el conocimiento del manejo de los equipos e instrumentos del laboratorio, en este caso para la determinación de propiedades físicas de compuestos organicos y la observación correspondiente a los cambios que pueden sufrir.

Bibliografía:
* Brown, T. LeMay, H. Bursten, B. Murphy, C, (2009); Química, la Ciencia Central; Mexico: decimotercera edición; Pearson Educación.
* Chang, R (2007); Química; México: novena edición; McGraw-Hill
* Cómo calcular el porcentaje de error. Vistado el 19 de agosto de 2012. Encontrado en: https://www.ehowenespanol.com/calcular-porcentaje-error-como_14925/
* Morales V. Cachón O. Manual de Laboratorio de Química Organica Basica. David. 2012.