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PRUEBAS DE CARACTERIZACIÓN DE COMPUESTOS
ORGÁNICOS
Nombre E-mail Laboratorio de Química Orgánica General, Ing. Física, FACNED, Universidad del Cauca Grupo No: 6 Fecha de realización de la práctica : 19/02/ Fecha de entrega de informe: 26/02/
1. RESUMEN Con el fin de caracterizar las propiedades de los compuestos orgánicos e inorgánicos, se realizaron procedimientos experimentales, cada uno con diferentes objetivos que ayudaron a la observación de las propiedades de dichas sustancias. En los resultados los compuestos orgánicos fueron más solubles en éter de petróleo que en agua, se vieron propiedades interesantes del ácido benzoico, sumado el alto punto de ebullición de la sal y menor punto de ebullición de la sacarosa. En general se puede inferir que los solventes orgánicos disuelven a la mayoría de las sustancias orgánicas y los solventes inorgánicos muy poco, y en los compuestos orgánicos su punto de fusión es menor en comparación a los compuestos inorgánicos utilizados. 2. RESULTADOS 2.1. PRUEBAS DE SOLUBILIDAD 2.1.1 y 2.1.2. Solubilidad en agua y éter de petróleo Tabla 1. Solubilidad(S) e Insolubilidad(I) de 4 compuestos químicos en agua Y éter de petróleo. soluto agua éter de petróleo Hexano (I) (S) Etanol (S) (I)
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Acetona (S) (S) Acetato de etilo (I) (S) 2.2. Ensayo de solubilidad del ácido benzoico con aumento de temperatura Tabla 2. Solubilidad del ácido benzoico con aumento de temperatura 2.3. Ensayo de sublimación de ácido benzoico Tabla 3. Sublimació de acido benzoico 2.4. Determinación del punto de fusión
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sustancias polares y no polares y en caso de sus cambios físicos su color se torna de rosado debido a la acetona usada en la práctica del laboratorio 3.2.4) En la prueba de solubilidad de acetato de etilo y éter fueron solubles al igual que el acetato y hexano por las fuerzas van der Waals del tipo dipolo-dipolo la única diferencia es los cambios físicos ya que su color se tornó de un tono amarillento 3.3)SOLUBILIDAD DE ÁCIDO BENZOICO CON AUMENTO DE TEMPERATURA. El ácido benzoico, es un compuesto sólido cristalino de color blanco, se compone de un grupo carboxilo unido a un anillo fenílico. Su capacidad de disolución en agua fría es limitada debido a la naturaleza no polar del anillo de benceno, lo cual lo hace poco compatible con el agua. No obstante, al calentar la solución acuosa, la fuerza de atracción entre los anillos de benceno disminuye con el aumento de la temperatura. Esto facilita que las moléculas de agua interactúen más eficazmente con el ácido benzoico, permitiendo su disolución. Cuando el ácido benzoico se calienta en la solución acuosa, su miscibilidad aumenta debido al incremento de temperatura. Una vez que el proceso de disolución ha concluido, se procede a realizar una filtración al vacío. La muestra filtrada adquiere un aspecto transparente, mientras que en el papel filtro se pueden observar cristales brillantes. Este proceso ilustra cómo el aumento de la temperatura facilita la interacción entre el ácido benzoico y el agua, permitiendo su disolución, y cómo la filtración posterior separa los cristales del ácido benzoico del líquido solvente. 3.4) SUBLIMACIÓN DEL ÁCIDO BENZOICO Durante el proceso de sublimación del ácido benzoico, al calentar una muestra de 0,05 gramos en un montaje adecuado, los cristales que se encontraban inicialmente adheridos a las paredes del embudo de vidrio comenzaron a formar ramificaciones cruzadas entre sí a medida que se incrementaba la temperatura. Este fenómeno evidenció cómo el ácido benzoico pasó directamente del estado sólido al gaseoso, sin atravesar el estado líquido, mediante la sublimación. La sublimación fue posible gracias a la temperatura y la presión adecuadas, que permitieron que los átomos y las moléculas del ácido benzoico se excitasen lo suficiente para adquirir la energía cinética necesaria y así pasar al estado gaseoso omitiendo la fase líquida. Después de unos minutos, el ácido benzoico comenzó a liberar vapores que quedaron atrapados debido a la
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presencia de una mota de algodón en el cuello del embudo. Estos vapores se condensaron en las paredes del embudo, acumulándose y formando estructuras cristalinas puras de ácido benzoico. Este proceso ilustra cómo la sublimación puede emplearse para obtener ácido benzoico en forma pura y cristalina sin pasar por la fase líquida, lo que es fundamental en diversos procesos de purificación y síntesis química. 3.5) DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE FUSIÓN El punto de fusión común de una sustancia es la temperatura a la cual dicha sustancia se funde a 1 atm de presión, es decir que pasa de estado sólido a líquido,durante esta transición coexisten el sólido y el líquido,Esto ocurre a una temperatura constante y es una propiedad intensiva de la materia, lo cual significa que no depende de su masa o de su tamaño. En la práctica se utilizó sacarosa(C₁₂H₂₂O₁₁) y cloruro de sodio(NaCl), para determinar el punto de fusión se utilizaron capilares y el fusiómetro. La sacarosa se fundió completamente a 189°C y se torno algo amarilla, debido a que a más de 180°C se produce la hidrólisis, deshidratación y dimerización simultánea de los productos resultantes, como continuación: Al retirarse una única molécula de agua, se forma la isosacarosana (C12H20O10); posteriormente, y tras extraerse 4 moléculas de agua a partir de 2 moléculas del azúcar, se da lugar a la carmelana (C24H36O18)¹¹; pero el cloruro de sodio no se funde, debido a que necesita una temperatura mayor o igual a 800.7°C para fundirse, entonces se entiende que este compuesto es inorgánico, ya que estos son los que requieren una temperatura superior a los 700°C para fundirse, son termoestables. En general el punto de fusión de la Sal es mucho mayor que el del azúcar, debido a que la Sal es un sólido cristalino, con enlaces iónicos, mientras que el azúcar (sacarosa) es una sustancia molecular, con enlaces covalentes. Los átomos en las sustancias covalentes se unen formando moléculas estables, pero aquellas moléculas no están fuertemente atraídas a otras moléculas de la sustancia, mientras que los átomos en los compuestos iónicos están fuertemente atraídos a otros iones de alrededor. Es decir, que las fuerzas de atracción intermolecular en las sustancias iónicas son mayores que en las covalentes; Esto lleva a que los sólidos covalentes posean un menor punto de fusión que los sólidos iónicos.
4. CONCLUSIONES Gracias a lo anterior se puede inferir que un compuesto pueda ser soluble en agua si tiene la capacidad de formar enlaces de hidrógeno; La mayoría de los compuestos solubles en agua son inorgánicos, pero los compuestos orgánicos no son la excepción a pesar de ser una minoría quienes puedan hacerlo.
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(7) MASTERTON, W. I. y SLOWINSKI E. J. 1974. Química general superior. Interamericana. (8) MORTIMER. C. E. 1983. Química. Grupo editorial. (9) WHITTEN, K. W.; GAILEY, K. D.; DAVIS. R: E. 1992. Química general. 3 ed. Interamericana de México. Mc-Graw-Hill. (10) https://estudyando.com/que-es-la-sal-en-quimica-definicion-y-formula/ Fecha de visita: 23/02/ (11)https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/states-of-matter-and-intermolecular forces-ap/introduction-to-intermolecular-forces-ap/v/solubility-of-organic-compounds-reo,Fecha de visita: 23/02/ (12) https://concepto.de/punto-de-fusion/ ,Fecha de visita: 23/02/ (13)https://espanol.libretexts.org/Quimica/Qu%C3%ADmica_Org%C3%A1nica/Mapa% AQu%C3%ADmica_Org%C3%A1nica_(Wade)/02%3A_Estructura_y_Propiedades_de_Mol %C3%A9culas_Org%C3%A1nicas/2.11%3A_Fuerzas_intermoleculares_y_puntos_de_ebullici %C3%B3n_relativos_(pb) , Fecha de visita: 23/02/
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