Análisis cualitativo de compuestos orgánicos

Química orgánica. Carbono. Hidrógeno. Oxígeno. Nitrógeno. Azufre. Fluor. Cloro. Bromo. Yodo. Propiedades físicas. Tejidos. Seres vivos. Experimento. Materiales. Reactivos

  • Enviado por: Romina
  • Idioma: castellano
  • País: México México
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PRACTICA No. 1:

“ANALISIS CUALITATIVO DE COMPUESTOS ORGANICOS”

OBJETIVO:

LA IDENTIFICACION DE ELEMENTOS QUE SE ENCUENTRAN JUNTO CON EL CARBONO, HIDROGENO Y OXIGENO; ESTOS SON EL NITROGENO, AZUFRE, FLUOR, CLORO, BROMO, YODO; ESTA IDENTIFICACION SE BASA EN LA CONVERSION DE COMPUESTOS IONICOS SOLUBLE EN AGUA Y EN LA APLICACIÓN DE ESTOS, EN PRUEBAS ESPECIFICAS.

ANTECEDENTES:

Para identificar un compuesto orgánico además de los datos de sus constantes físicas es de bastante utilidad conocer su composición elemental, debido a la existencia a compuestos diferentes con propiedades físicas muy semejantes.

Los elementos que se encuentran con más frecuencia en los compuestos orgánicos son: carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, azufre, halógenos y fósforo.

La identificación de estos elementos puede realizarse por varios métodos, algunos de los cuales pueden hacerse cualitativamente.

El método mas frecuente usado en el análisis cualitativo es el de la fusión alcalina, en dicho método se convierte en los elementos en sales sòdicas orgánicas.

Dos sustancias pueden presentar grandes diferencias entre sus propiedades fisicoquímicas a causa de su naturaleza química (átomos que la constituyen, tipos y formas de enlaces, fuerzas intermoleculares, estabilidad de las moléculas, etc.). Un ejemplo generalizado de esto lo dan los compuestos orgánicos e inorgánicos.

Los compuestos orgánicos, se caracterizan por su procedencia de la naturaleza viva y aparte de ser los responsables de formar los tejidos de los seres vivos, representan materia prima para la creación de sustancias que mejoran la calidad de vida del ser humano, por ende es necesario conocer sus composición y estructura química.

PARTE EXPERIMENTAL:

  • DETECCION DE CARBONO E HIDROGENO

  • En una capsula de porcelana, debidamente colocada sobre un anillo deposite una pequeña cantidad de azúcar de caña. Caliente lenta y uniformemente hasta alcanzar una temperatura elevada. Note el olor e inflamabilidad de los gases que se desprenden así como el residuo negro que queda en la capsula. Repita el experimento anterior empleando una pequeña cantidad de acido benzoico, note la diferencia en el comportamiento de ambas sustancias.

  • Introduzca en el tubo de desprendimiento una mezcla de oxido cuprico y acido benzoico, mezcle bien, adapte el tapón del tubo y fíjelo por medio de unas pinzas a un soporte. Introduzca la parte Terminal del tubo de desprendimiento a una solución de hidróxido de calcio al 5%, calienta el tubo de ensaye primero lentamente y después aumente la intensidad de la flama. Note la presencia de gotas de agua en la parte superior del tubo y la formación de un precipitado en la solución de hidróxido de calcio.

  • METODO DE LA FUSION ALCALINA

  • Sujete a un soporte verticalmente y por medio de unas pinzas el tubo para fusión alcalina limpio y seco, las pinzas deben sostener a la altura de la boca, coloque una pequeña pieza de sodio metálico en el fondo del tubo.

    Caliente lentamente y en forma uniforme hasta que el tubo tome un color rojo, cuando una capa de vapor (aprox. 1cm) aparece sobre el sodio, agregue una pequeña porción de la mezcla (muestra). Si es sólido agregue solo una porción del tamaño de una cerilla. Si es liquido dos o tres gotas.

    Notara que toma lugar una reacción espontánea exotérmica. Continúe calentando y agregue una segunda o tercera muestra del mismo tamaño que la primera. Caliente hasta el enrojecimiento del tubo, debe enfriar, rompa el tubo en un mortero y triture bien y añada de 5 a 10ml de alcohol etílico.

    Cuando todo el exceso de sodio ha reaccionado con el alcohol, lave el residuo con 25 ml. De agua destilada, viértalo en un vaso de precipitado y caliéntelo a ebullición, filtre.

    En el filtrado incoloro o ligeramente amarillo, se encuentran las sales sodicas inorgánicas de los elementos del compuesto orgánico.

  • DETECCION DEL AZUFRE

  • Acidifique una porción obtenida en la fusión alcalina con acido acético, caliente a ebullición y pruebe si los gases desprendidos son de H2S por medio de una tirita de papel filtro humedecida con sol. De acetato de plomo al 10%.

    H2S + (CH3COO)2 Pb bS + 2 CH3COOH

    A otra porción de la sol. Agregue 1 o 2 gotas de sol. De nitropruciato de sodio. Una coloración violeta rojiza intensa indica la presencia de azufre en la muestra.

    NaS + Na2Fe(CN)5NO Na4Fe(CN)5SNO

  • DETECCION DEL NITROGENO

  • A una porción de la solución agregue 5 gotas de una solución de sulfato ferroso, una gota de solución de fluoruro de potasio al 10% agregue suficiente solución, caliente con cuidado a ebullición.

    MATERIAL: REACTIVOS:

    5 tubos de ensaye 0.5g sodio metálico

    1 rejilla 0.1g azúcar de caña

    1 mechero 0.5g acido benzoico

    1 soporte 1.0g oxido cuprico

    1 gradilla 10ml hidróxido de calcio (10%)

    1 pinza para tubo 10ml etanol

    1 capsula de porcelana 5ml acido acético

    1 tubo de desprendimiento 2ml acetato de plomo

    2 vasos de precipitados (100ml) 0.5ml nitropruciato de sodio(10%)

    1 mortero 0.5ml cloruro ferrico

    1 agitador 0.5ml fluoruro de sodio

    1 tubo para fusión alcalina 3ml hidróxido de sodio (10%)

    1 anillo 3ml acido sulfúrico (25%)

    Alambre de cobre 5.0ml nitrato de plata

    RESULTADOS:

    Los resultados en los 4 ejercicios, fueron positivos y satisfactorios

    OBSERVACIONES:

  • DETECCION DEL CARBONO E HIDROGENO

  • En el primer inciso el azúcar paso de estado sólido a liquido (fusión) con un colorado café oscuro, que hirvió liberando oxigeno gases con olor agradable en especial a algodón de azúcar. Después de haber hervido durante mas tiempo el azúcar se quemo, y soltó gases con olor a quemado, teniendo una coloración de café oscuro a casi negro. El compuesto que le da el olor y color a quemado al azúcar es el carbono. Ahora cuando se sustituyo el azúcar por el acido benzoico, este ultimo paso de estado a sólido a liquido (fusión) mas rápido que el azúcar, solo que desprendiendo gases irritantes y con olor desagradable, el acido benzoico es cristalino, y cuando paso a estado liquido era de color transparente. Al final termino por consumirse. El punto de fusión del acido benzoico es de 122.4º C, el olor irritante del acido benzoico es causado por el hidrogeno que contiene.

    En el segundo inciso la mezcla del acido benzoico con el oxido cuprico se quemo y dentro del tubo se fue formando un gas blanco y en el vaso se formo un precipitado blanco, encima quedo un liquido blanco turbio. En el tubo se formaron gotas de agua, causadas por la liberación del hidrogeno y por la liberación de oxigeno de los compuestos en reacción. Se formaron cristales en el tubo de desprendimiento, ya que el acido benzoico no reacciono.

  • METODO DE LA FUSION ALCALINA

  • Cuando se estaba quemando el sodio metálico salieron chispas, después desprendió gases con olor a pólvora y un poco irritantes. Cuando agregamos la muestra se desprendieron todavía mas gases. En la segunda parte cuando se volvió a repetir el procedimiento y se le agrego la parte de la muestra soltó mas gases irritantes parecidos al del primer paso. Las chispas fueron causadas por el rompimiento de los enlaces. Poco a poco se fue cristalizando la sustancia por el calor, ya que estaba alcanzando su punto de fusión. Se inflamo la muestra. Después de haberse lavado la muestra y puesto a calentar, el oxigeno no se podía liberar fácilmente así que el vaso brincaba por la fuerza del oxigeno al tratar de liberarse

    NOTA: el sodio metálico se guarda dentro de benceno o éter, esto es para que no reaccione con el aire y se oxide.

  • DETECCION DE AZUFRE

  • Cuando se puso a calentar la muestra hirvió y se elevo casi tocando el papel que filtro humedecido que se encontraba en la boca del tubo, se desprendieron gases que quedaron contenidos en el papel filtro de color plateado oscuro, este color es causado por el sulfuro de plomo.

  • DETECCION DEL NITROGENO

  • En esta parte de la practica solo se dio una coloración oscura, se formó un precipitado azul verdoso, lo que indicó la presencia de Nitrógeno.

    CONCLUSIONES:

    Finalizada la práctica, se pudo establecer un análisis cualitativo de sustancias de tipo orgánico, permitiendo distinguir estos, de los compuestos inorgánicos.

    Se reconocieron los principales elementos que conforman los compuestos orgánicos mediante análisis específicos de la sustancia problema.

    Por último y como conclusión general, en la práctica, se encontraron propiedades físicas y químicas propias de sustancias de tipo orgánico, que pueden proporcionar información de la composición química de la muestra.

    Los compuestos orgánicos tienen un bajo punto de fusión, mientras que los inorgánicos iónicos, metálicos tienen altos puntos de fusión. Los compuestos orgánicos son olorosos al quemarse.

    Los compuestos inorgánicos no presentan olores característicos al quemarse

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