181467 MT #1 Orgánica - Marco teórico PDF

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Universidad del Valle de Guatemala Departamento de Ing. Química Química Orgánica 1 Sección 22 Ciclo 1-2019

Ilse Paola Yes Morales 181467 30 de enero 2019

Marco Teórico Práctica #1 Punto de Ebullición •

Defina: Punto de Ebullición El punto de ebullición es la temperatura necesaria, en la cual un líquido aumenta su presión de vapor a la presión en la que el líquido se encuentra, y en este punto es cuando el líquido empieza a bullir. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009)

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Defina presión de vapor: Es la presión en la que el líquido o sólido se encuentran en equilibrio con el vapor, a cierta temperatura. (He, N; 2018) o ¿Qué entiende por definición de vapor? Que es la presión necesaria para que un líquido se encuentre en equilibrio con un gas, y que depende del cambio de la temperatura.

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Factores que afectan a el punto de ebullición, explique cómo afectan. o Impurezas: cuando una sustancia no es completamente pura, los componentes agregados afectan al punto de ebullición, por ejemplo, si a un soluto se le agrega una sustancia con un punto de ebullición más alto, el punto de ebullición del soluto también aumentará. (Dupunt, H; Gokel, G; 1985) o Presión de vapor: la presión de vapor afecta directamente al punto de ebullición, si la presión de vapor aumenta el punto de ebullición también lo hará, y si la presión de vapor disminuye el punto de función hará lo mismo. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009) o Presión atmosférica: Normalmente, los puntos de ebullición están datos para la presión atmosférica a nivel del mar (1atm), pero esto varía de acuerdo al lugar, el cambio es directamente proporcional, significa que si la presión atmosférica ya sea que aumente o disminuya el punto de ebullición también lo hará. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009)

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Relación del punto de ebullición con la estructura de la molécula. Para que una molécula se vaporice, se necesita cierta energía para poder romper los enlaces, es por eso que se relaciona la estructura con el punto de ebullición, porque si los enlaces son muy fuertes o tiene muchos enlaces, será más difícil romperlos y por ende el punto de ebullición será más alto, así como, si se tienen pocos enlaces o estructuras que tienden a forma puentes de hidrógeno, los puntos de ebullición serán más bajos. (Wade, L. 2017)

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Describa el método para determinar el punto de ebullición usando tubo de Thiele. Incluya los líquidos que se usan para llenar el tubo de Thiele y cómo funcionan las corrientes de convección. Para este método se debe colocar un tubo capilar en otro tubo de ensayo (que contiene un líquido estable a altas temperaturas), y se une a un termómetro. Luego se calienta el líquido con un

mechero, hasta que sale la primera burbuja de aire, lo que indica que empezó a bullir. Los líquidos que se pueden usar para llenar el tubo de Thiele son: aceite de silicón, aceite de parafina, ftalato de dibutilo y aceite de algodón. Las corrientes de convección sirven para poder distribuir el calor en todo el líquido de una manera más rápida. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009)

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Investigue la corrección de la temperatura de ebullición debido a cambios en presión atmosférica. Para corregir la temperatura de ebullición, primero se encuentra la diferencia entre la presión al nivel del mar y la presión del lugar. Luego, la diferencia debe ser multiplicada por un factor de cambio ya establecido, dependiendo de la polaridad del líquido (existen tablas para esto), para finalmente, al punto de ebullición teórico se le resta el factor de corrección y así poder obtener la temperatura de ebullición correcta. (Dean, J.A., 1985)

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¿Qué características deben tener los líquidos con los que se llena el tubo de Thiele? Debe ser un líquido estable a altas temperaturas.

Punto de Fusión •

Definición de intervalo de fusión y su relación con: El intervalo de fusión es la temperatura desde que, se forma la primera gota de líquido, hasta que todo el sólido ya es líquido. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009) o

o

Estructura y simetría: mientras más simetría hay en una estructura, las moléculas son más compactas, lo que hace necesario más energía para romper esto, debido a esto el punto de fusión es más alto cuando hay simetría. (Bailey, P; Bailey, C; 1998) Fuerzas intermoleculares del compuesto: Estas fuerzas van de la mano con la simetría, al ser una molécula más compacta, las fuerzas intermoleculares son más fuertes, por lo que el punto de fusión es más alto. (Bailey, P; Bailey, C; 1998)

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Explique cómo afectan los factores que afectan el punto de fusión: o Impurezas: las impurezas hacen que el punto de fusión disminuya y también hace que el intervalo de fusión sea más grande. (He, N; 2018) o Cantidad de Muestra: si se tienen una gran cantidad de muestra, el punto de fusión aumentará, debido a que el sólido tardará más en calentarse. (He, N; 2018) o Descomposición: al calentar ciertos compuestos se pueden descomponer antes de llegar al punto de fusión, por lo que sólo sería el punto de fusión del componente ya disuelto. (Galwey, A; Brown, M; 1999)

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Describa el comportamiento del punto de fusión de mezclas: o Cuando se busca encontrar el punto de fusión de una sustancia A y B, que están contenidas, el punto de fusión varía de acuerdo a la concentración de A y B, teniendo un mínimo y comportándose de una manera parabólica convergiendo en el punto más bajo. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009)

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Defina punto eutéctico: Es la temperatura de fusión más baja, cuando se está fundiendo una mezcla de dos compuestos. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009)

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Describa el método para determinar el punto de fusión usando tubo de Thiele: Se introduce el sólido pulverizado en el capilar y este se coloca en el tubo de Thiele, junto a un termómetro, se caliente y se debe observar cuidadosamente cuando empieza el intervalo de fusión. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009)

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¿Cómo debería de ser el intervalo de fusión de una sustancia pura: Cuando una sustancia es pura el intervalo de fusión debería tender a 0, ser muy pequeño. (He, N; 2018)

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¿Qué indica un intervalo de fusión muy grande? Que la sustancia contiene muchas impurezas, o que hay mucha cantidad de muestra.

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¿Qué relación tiene la simetría de las moléculas con el punto de fusión? Como fue mencionado anteriormente, mientras más simetría hay el punto de fusión es más alto, debido a que los enlaces son más difíciles de romper. (Bailey, P; Bailey, C; 1998)

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¿Qué es sublimar cómo se determina el punto de fusión a las sustancias que se subliman? La sublimación es cuando pasa directamente de estado sólido a gaseoso, ya que algunas sustancias se subliman antes de llegar al punto de fusión, utilizando la temperatura a la que se sublimó como el punto de fusión. (Pavia, D; Lampman, G: Kriz, G; Engel, R; 2009)

Referencias 1. 2. 3. 4. 5.

Bailey, P., Bailey, C., (1998) Química Orgánica: Conceptos y Aplicaciones. Pearson, 62. Dean, J. (1985) Lange´s Handbook of Chemistry. McGraw Dupunt, H., Gokel, G., (1985) Química Orgánica Experimental. Reverté, 15-27. Galwey, A., Brown, M., (1999) Thermal Decomposition of Ionic Solids. Elsevier He, N., Jiang, T., Zhang, L. (2018) Experimental Research on the Vapor Pressure and Critical Parameters of Ethyl Fluoride (HFC-161). Journal of Coastal Research, 83, 129-134. 6. Pavia, D., Lampman, G., Kriz, G., Engel, R. (2009) A Small-Scale Approach to Organic Laboratory Techniques. CENGAGE Learning, 662-670, 728-733. 7. Wade, L. (2017) Química Orgánica Volumen 1. Pearson, 55-96....