UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO

INFORME DE PRÁCTICA: RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS

ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR DESTILACIÓN

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PONENTE : M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén

PARTICIPANTE:

Roxanna Ñañez Campos

DOCENTE ORGANIZADORA DEL TALLER:

Rosa Esther Guzmán Larrea

Lambayeque, marzo del 2015

PRIMER TALLER “PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015

PRACTICA N 4

SESIÓN 04RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR

DESTILACIÓN

APRENDIZAJE ESPERADO: Determinar de forma cualitativa la presencia de C, H, O, N Utilizar en forma adecuada los métodos generales de laboratorio que permite reconocer los elementos que constituyen

las sustancias orgánicas.

INDICADOR:Determina cualitativamente la presencia de elementos organógenos mediante experimentos, demostrando orden y limpieza

I. GENERALIDADES

En 1814 J.J Berzelius, dio un duro golpe a la teoría de la fuerza vital al demostrar que las leyes básicas del cambio químico (La ley de la composición constante y la ley de las proporciones múltiples), podían aplicarse tanto a compuestos orgánicos como a inorgánicos, 14 años después, la teoría errónea fue rebatida debido a descubrimientos químicos casuales.

El nacimiento de la química orgánica moderna se ubica en el año de 1828. Año en el cual F. Wöhler, profesor de química de la Universidad de Alemania de Göttingen, trataba de preparar cianato de amonio por calentamiento de una mezcla de dos sales inorgánicas, cianato de potasio y cloruro de amonio; para su sorpresa obtuvo cristales del compuesto orgánico conocido como: Úrea (Sustancia que los mamíferos excretan en la orina). En 1850 la teoría de la Fuerza Vital estaba prácticamente muerta.

El elemento “C” es el único constituyente común a todos los compuestos orgánicos, otros elementos que se encuentran con frecuencia son: Hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo y halógenos. Junto con el Carbono los tres primeros constituyen el grupo de los elementos organógenos. El Análisis Elemental Orgánico tiene por finalidad determinar la clase de elementos que forman la molécula de un compuesto orgánico y la proporción en que se encuentran. Para someter a una sustancia al análisis elemental, ésta debe estar debidamente purificada. Existen dos clases de Análisis Elemental Orgánico y son:

ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUALITATIVO: Determina la clase de elementos que existen en una sustancia orgánica.

ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUANTITATIVO: Determina el porcentaje de los elementos que forman una molécula del compuesto orgánico analizado.

La presente práctica es un análisis de tipo cualitativo. Existen pruebas empíricos basados en las propiedades que tienen algunas sustancias al arder, el Carbono y el Nitrógeno se reconocen directamente quemando la sustancia que se desea analizar, otras veces son necesarias métodos indirectos que permiten detectar a los elementos organógenos (Reconocimiento Químico).

II. MATERIALES

a) Materiales: 04 cápsulas de porcelana 04 mecheros

30 Tubos de ensayo 08 Gradillas 08 vasos de precipitación de 100 mL

08 pinzas de maderas 04 Baguetas o agitadores 06 pipetas de 10 mL 06 bombillas de succión 01 matraz kitazato

b) Reactivos: Algodón Cabellos Cal sodada: CaO + NaOH Papel tornasol Solución HCl cc Azúcar de caña Agua destilada Caseína Albúmina de huevo Lana Hojas secas Papel bond Fenolftaleína Goma Bolsas Aceite lubricante Benceno o éter Permanganato de potasio Carburo de calcio

III. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

EXPERIENCIA N°01: RECONOCIMIENTO DEL CARBONO Y NITRÓGENO

Se reconoce directamente quemando la sustancia. Si la sustancia no es volátil deja un residuo negruzco constituido por carbón. Quemar la sustancia examen en una cápsula:

Azúcar de caña + calor -------------- Albúmina + calor --------------

Anote sus observaciones

La albumina es combustible reacciona con el oxígeno por la presencia del calor. No hay sustancia nitrogenada.

GRAFICAR LA EXPERIENCIA:

ESCRIBA LA REACCION: C6H12O6 + O2 -------------- 12CO2 + 11H2O

Si la sustancia a analizar es volátil el carbono se reconoce indirectamente con el auxilio de un oxidante como el óxido de cobre negro (CuO). El carbono de la sustancia orgánica con el oxígeno del óxido de cobre forma anhídrido carbónico fácilmente reconocible porque enturbia el agua de cal.

EXPERIENCIA N°02: RECONOCIMIENTO DEL NITRÓGENO

Calcinando la sustancia se desprende un olor a cuernos quemados. La experiencia se puede realizar empleando como sustancia nitrogenada la caseína o la albumina de huevo desecada, la cual se coloca en un tubo de prueba o en cápsula de porcelana y se calcina.

Caseína + calor -------------- Olor a cuerno quemado

Como sustancia problema utilice lana, algodón, cabellos, hojas secas, papel e indique cuál de ellas contiene Nitrógeno

Anote sus observacionesCuando se quema el algodón, cabello, papel se observa la presencia del carbono más no el nitrógeno.

Con las hojas secas se emite un olor natural.

La lana si tiene nitrógeno.

EXPERIMENTO Nº 03: RECONOCIMIENTO INDIRECTO DE NITRÓGENO. MÉTODO DE LA CAL SODADA

El fundamento del método es transformar el nitrógeno de la sustancia orgánica en amoniaco, mediante la mezcla con cal sodada y calentar. (La cal sodada CaO, NaOH produce en la sustancia orgánica una demolición molecular, transformando el N en NH3)

Sustancia Nitrogenada + Cal sodada + calor -------- NH3

La sustancia escogida puede ser albúmina desecada o caseína o úrea, se mezcla con tres veces su peso de cal sodada sometiéndose la mezcla al calor.

OBSERVACION: Al calentar la mezcla se produce amoniaco. Los vapores de amoniaco se reconocen:a) Por su reacción alcalina al tornasol. De color…ROJO… vira a color AZUL

b) En la muestra obtenido agregar unas gotas de fenolftaleína y anota tus observaciones Cambia de color ROJO GROSELLA

c) Por su olor característico. Olor a…CUERNO QUEMADO

d) Por los humos blancos (NH4Cl) que producen al acercársele una varilla impregnada en HCl

Anote sus observaciones Las sustancias nitrogenadas cuando se calientan junto con la cal sodada se transforma en amoniaco,

indicando

la Presencia del nitrógeno cuyo olor característico es a cuerno quemado.

GRAFICAR LA EXPERIENCIA:

EXPERIMENTO N° 04: IDENTIFICANDO HIDROCARBUROS

1. En 03 tubo de ensayo adicionar muestra aproximadamente 1ml de goma2. En otros 03 tubos de ensayo, adicionar un pedazo de bolsa3. En otros 03 tubos adicionar un ml de aceite lubricante4. Luego a un tubo con cada una de las muestras adicionar 2ml de benceno o éter y agitar hasta

homogenizar y registrar resultados.5. Luego a los 2do tubos con cada una de las muestras adicionar solución de KMnO4, agitar con

bagueta. y registrar resultados.6. Finalmente al 3er tubo con cada una de las muestras adicionar agua y registrar resultados.

Anote sus observaciones La goma y el benzoato no reaccionan; con el permanganato hay reacción química y con el agua

se diluye por lo tanto es una mezcla,

La bolsa y el benceno, reacción lenta, reacción lenta; con el permanganato no reacciona por ser un polímero.

El aceite lubricante y el benceno no reaccionan por la a polaridad; son mezclas; con el permanganato si se disuelve.

EXPERIMENTO Nº 05: DESTILACION

La destilación es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición (temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias a separar. La destilación se da en forma natural debajo del punto de ebullición (100 ºC en el caso del agua), luego se condensa formando nubes y finalmente llueve. Es decir; es un proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles.

Tipos:

Destilación simpleSe usa para la separación de líquidos con punto de ebullición inferiores a 150º a presión atmosférica de impurezas no volátiles o de otros líquidos miscibles que presenten un punto de ebullición al menos 25º superior al primero de ellos. Para que la ebullición sea homogénea y no se produzcan proyecciones se introduce en el matraz un trozo de plato poroso

Destilación fraccionadaSe usa para separar componentes líquidos que difieren de en menos de 25º en su punto de ebullición. Cada uno de los componentes separados se les denomina fracciones. Es un montaje similar a la destilación simple en el que se ha intercalado entre el matraz y la cabeza de destilación una columna que puede ser tener distinto diseño (columna vigreux, de relleno...). Al calentar la mezcla el vapor se va enriqueciendo en el componente más volátil, conforme asciende en la columna.

Destilación a vacíoEs un montaje muy parecido a los otros procesos de destilación con la salvedad de que  el conjunto se conecta a una bomba de vacío o trompa de agua. En lugar de plato poroso se puede adaptar un capilar de vidrio u otro dispositivo semejante que mantenga la ebullición homogénea. Este montaje permite destilar líquidos a temperaturas más bajas que en el caso anterior debido que la presión es menor que la atmosférica con lo que se evita en muchos casos la descomposición térmica de los materiales que se manipulan.

Materiales Vasos Matraz Termómetro Equipos de destilación simple y por arrastre de vapor Vino Hierba luisa

PROCEDIMIENTO1. DESTILACION SIMPLE

En el equipo de destilación se coloca chicha de jora o vino para su destilación y obtener alcohol de dicha sustancia.

2. DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR

Se cortó la hierba luisa en pedazos midiendo la cantidad (386.7 g). Se colocó en un balón que pesaba 272.5 g Se coloca en el equipo de destilación con entrada y salida de agua. Se observa hasta obtener el aceite de la hierbaluisa.

IV. INTERPRETACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Al calentarse la úrea , caseína o albumina se desprende el amoniaco En la experiencia de la destilación del vino resulto que la cantidad de alcohol fue de 50% gay

Lussac. La destilación con hierba luisa fue por arrastre de vapor obteniéndose aceites aromáticos.

V. CONCLUSIONES Cuando una sustancia orgánica se lleva al calor y se quema resultando un color negruzco nos indica

la presencia del carbono. Si tiene olor característico como a cuerno quemado nos indica que allí está presente el nitrógeno

como en la caseína. Se realizó experiencia de destilación del vino para demostrar la cantidad de alcohol que este posee

y también de la hierba luisa obteniéndose aceite. El aceite que se obtiene depende de la cantidad de muestra.

VI. CUESTIONARIO

1. ¿Cómo se diferencia una sustancia orgánica de una inorgánica?Establezca 10 diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicas

2. Cuánto en % tiene el cuerpo humano de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno?Tiene los siguientes porcentajes: Oxígeno 65%; Carbono 19.37%; Hidrógeno 10% y Nitrógeno

3.2%.

3. ¿Qué hace diferente la Nitrógeno gaseoso de los demás gases como el Oxígeno y el Hidrógeno?

El nitrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de molécula de N2, esta molécula es muy poco reactiva, debido a la fuerza del triple enlace entre los átomos de nitrógeno.

4. ¿Qué sustancia le indica experimentalmente que tiene Carbono, Nitrógeno la muestra analizada?Las sustancias orgánicas cuando se calienta y se torna un color negro se carboniza, demostrándose así la presencia del carbono.La presencia del nitrógeno cuando se analiza se determina por su olor a cuerno quemado.

5. ¿Con qué otras sustancias podemos identificar la presencia de los hidrocarburos?

SUSTANCIA ORGÁNICA SUSTANCIA INORGANICA Sus moléculas contienen fundamentalmente

C,H,O,N y en pequeñas proporciones s, p, halógenos

Son termolábiles Tienen bajos puntos de ebullición y fusión La mayoría no son solubles en agua y si en

disolventes orgánicos como el alcohol, éter, benceno, cloroformo.

Reaccionan lentamente. No son electrolitos El número de compuestos orgánicos excede

a los inorgánicos Prevalece el enlace covalente Son inestables aún a bajas temperaturas

frente al calor y la luz.

Sus moléculas pueden contener átomos de cualquier tipo incluso carbono(CO2, CO, carbonatos y bicarbonatos)

Son termoestables, resisten al calor Los puntos de fusión y ebullición son

elevados. Son solubles en agua y en disolventes

polares. Reaccionan rápidamente. Son electrolitos, conducen la corriente

eléctrica. El número de compuestos inorgánicos es

menor de los orgánicos. Prevalece el enlace iónico Son estables a las condiciones de

temperaturas altas.

L a presencia de hidrocarburos también lo podemos determinar con benceno y permanganato de potasio.