Informe 5: obtención de metano PDF

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INFORME PRACTICA 5 OBTENCION DE METANO Profesora FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS QUIMICA ORGANICA BOGOTA D Resumen Palabras clave En esta práctica de laboratorio, se  Metano trabajara a cerca de la obtención de un  Hidrocarburo hidroca...

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INFORME PRACTICA 5 OBTENCION DE METANO

Profesora

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS QUIMICA ORGANICA BOGOTA D.C

Resumen

Palabras clave

En esta práctica de laboratorio, se



Metano

trabajara a cerca de la obtención de un



Hidrocarburo

hidrocarburo saturado, como lo es el



Compuesto

metano, esto debido a la reacción de



Reaccion

compuestos orgánicos; se evidencia la



Propiedades

obtención del mismo por medio de pruebas

en

ciertas

sustancias

indicadoras; se encuentran reacciones,

Key Words

y justificaciones de este proceso.

Abstract This practice lab, you will work

the

obtaining of a saturated hydrocarbon, such as methane, this is due to the reaction of organic compounds; There is evidence of obtaining it through tests in certain indicator substances; There are reactions, and justifications for this process.



Methane



Hydrocarbon



Compound



Reaction



Properties

Objetivos A

partir

Marco Teórico~ Temas Consulta de

reactivos

orgánicos

e

inorgánicos, obtener metano.

Hidrocarburos alifáticos Ciertos

compuestos

orgánicos

solo

contienen dos elementos, hidrogeno y Por

medio

de

pruebas

químicas

identificar y diferenciar los hidrocarburos obtenidos.

carbono, por lo que se conocen como hidrocarburos.

Partiendo

de

su

estructura, se dividen en dos clases principales: alifáticos y aromáticos. Los

Materiales

primeros se subdividen en familias:



Tubos de ensayo



Espátula



Manguera



Mortero



Balón

con

alcanos,

alquenos,

alquinos

y

sus

análogos cíclicos. (Morrison & Boyd, 1990)

desprendimiento

lateral 

Balanza



Pinzas



Soporte universal



Nueces



Mechero

Propiedades Físicas: Los alcanos son



Cubeta

compuestos no polares. Como resultado



Vidrio de reloj

de



Acetato de sodio

intermoleculares son débiles. Los cuatro



Cal sodada

primeros alcanos lineales (C1—C4), son



Reactivo de Beayer

gases a temperatura ambiente, mientras



Ácido sulfúrico

que de C 5 a C17, son líquidos y de 18



Hipoclorito de sodio ( agua de

carbonos en adelante son sólidos.

cloro)

Las

Figura 1. División hidrocarburos. Fuente: (ídem)



Alcanos

ello,

las

fuerzas

ramificaciones

hidrocarbonada

de

en una

atractivas

la

parte

molécula

producen

descensos

en

el

valor

y ciclo alcanos. A causa de su escasa

esperado del punto de ebullición, a

reactividad,

causa

denomina a menudo parafinas (del latín

de

la

disminución

de

las

a

los

alcanos

les

atracciones de van der Waals entre las

parum

moléculas en estado líquido. Al no ser

conocen

polares, los alcanos son solubles en

reacciones de los alcanos, una es la

líquidos no polares o escasamente

reacción con los halógenos, tales como

polares, tales como otros alcanos, éter

el cloro gaseoso; la otra reacción

di

importante es la combustión. (Morrison

etílico

benceno,

(CH3CH2OCH2CH3), ya

que

hay

o

atracciones

affinis, “poca

se

dos

tipos

afinidad”). Se principales

de

& Boyd, 1990)

intermoleculares de van der Waals entre el disolvente y el soluto. Los alcanos son, por el contrario, insolubles en agua. Todos los alcanos poseen densidades inferiores

a

la

del

agua,

hecho

fácilmente reconocible en líquidos como la gasolina o el aceite de motor (que son principalmente mezclas de alcanos), que como sabemos, flotan sobre ella . (Morrison & Boyd, 1990) Propiedades Químicas: Los alcanos y ciclo alcanos son prácticamente inertes desde el punto de vista químico, si se les compara con otras sustancias que posean

grupos

funcionales.

Por

ejemplo, muchos compuestos orgánicos reaccionan químicamente frente a los ácidos fuertes, las bases y los agentes oxidantes o reductores, todos los cuales no ejercen ningún efecto sobre alcanos

Figura 2. Representación propiedades químicas alcanos. Fuente (ídem)



Metano

El miembro más simple de la familia de los alcanos, y de hecho uno de los compuestos orgánicos más simples, es el metano, CH4. Cada uno de los cuatro átomos de hidrogeno está unido al de carbono por un

enlace

covalente,

es

decir,

compartiendo un par de electrones. Cuando el carbono está unido a otros cuatro átomos, sus orbitales enlazantes

(Orbitales sp3 formados por mezcla de un orbital s y tres p) se dirigen hacia los vértices

de

un

tetraedro.

Esta

disposición tetraédrica es lo que permite a los orbitales estar separados al máximo. Para que cada uno de estos orbitales solape al orbital esférico de un átomo de hidrogeno con efectividad máxima, formando así un enlace más fuerte, cada núcleo de hidrogeno debe ubicarse en un vértice de este tetraedro. Como la molécula de metano es muy simétrica, las polaridades de los enlaces carbono

hidrogeno

individuales

se

anulan, de lo que resulta que la molécula en si no es polar. La atracción entre tales moléculas no polares queda limitada a las fuerzas de Van der Waals; para moléculas tan pequeñas, estas fuerzas débiles

atractivas

deben

comparadas

ser con

muy las

intensísimas entre iones sodio y cloruro, por ejemplo. No debe ser sorprendente, por tanto, que esas fuerzas atractivas sean vencidas con facilidad por la energía térmica, de modo que la fusión y ebullición se producen a temperaturas muy bajas:p.f 183 °C , p.e. -161.5 °C. El metano es incoloro y en estado líquido, menos denso que el agua. .



Alquenos

Un alqueno es un hidrocarburo con un doble enlace. Algunas veces a los alquenos también se les llama olefinas, nombre que procede de gas olefiante (“gas formador de aceite”), con el que se conocía antiguamente al etileno (CH2 = CH2). El doble enlace carbono-carbono es un grupo funcional común en los productos naturales. Frecuentemente, el doble enlace se encuentra junto con otros grupos funcionales. Sin embargo, no son raros los alquenos que no tienen ningún

otro

grupo

funcional

y

se

encuentran a menudo en las plantas y en el petróleo. Propiedades

físicas:

Son

muy

parecidos a los alcanos, aunque a pesar de que los alquenos son considerados como polares, son ligeramente más solubles

en

agua

que

los

correspondientes alcanos, debido a los electrones pi, algo expuestos, que son atraídos hacia el hidrogeno del agua parcialmente positivo. Propiedades

Químicas:

Los

halogenuros de hidrogeno se adicionan a los enlaces pi de los alquenos para producir halogenuros de alquilo. La adición de halogenuros de hidrogeno a

los alquenos se usa a menudo como

Figura 4. Representación alquinos. Fuente:

ruta sintética para preparar halogenuros

(ídem)

de alquilo. Generalmente, se burbujea

Propiedades

HX gaseoso a través de una solución

compuestos

del alqueno. (Fessenden, 1982)

propiedades físicas de los alquinos son,

físicas: de

Al

ser

baja polaridad, las

en esencia, las mismas que las de los alcanos y alquenos. Son insolubles en Figura

3.

Representación

adición

de

halogenuros de hidrogeno a los alquenos. (Ídem)



carbono-carbono,

pero

bastante

solubles

en

disolventes orgánicos usuales de baja polaridad: éter, benceno, tetracloruro de

Alquinos

Llegamos de esta manera, al triple enlace

agua,

el

grupo

funcional de la familia denominada alquinos. Al igual que el doble enlace es insaturado y altamente reactivo frente a los reactivos con los que reaccionan los enlaces dobles y hacia otros. También puede ejercer una influencia notable en el resto de la molécula, y de una forma

carbono. Son menos densos que el agua

y

sus

puntos

de

ebullición

muestran el aumento usual con el incremento del número dc carbonos y el efecto habitual de ramificación de las cadenas. Los puntos de ebullición son casi los mismos que para los alcanos o alquenos

con

el

mismo

esqueleto

carbonado. (Ídem)

peculiar Por media de una combinación de sus propiedades características, el triple enlace carbono-carbono tiene una función especial de importancia cada vez mayor en la síntesis orgánica. El triple enlace carbono-carbono es la característica distintiva de la estructura de tos alquinos. (Morrison & Boyd, 1990)

Propiedades Químicas: La adición de hidrogeno, halógenos y halogenuros de hidrogeno a los alquinos es muy similar a la adición a los alquenos, salvo que en este

caso

pueden consumirse

dos

moléculas de reactivo por cada triple enlace. Como se ha mostrado, si se eligen

condiciones

apropiadas,

es

posible limitar la reacción a la primera etapa aditiva: la formación de alquenos.

3-Identificación de Peligros

3.1-Reseña de Emergencia Figura 5. Representación reacciones de adición en alquinos. Fuente:(ídem)

¡Peligro! Corrosivo. Nocivo si es ingerido

o

inhalado.

Causa

La reducción de un alquino hasta la

quemaduras severas en todas las

etapa del doble enlace puede dar un

áreas de contacto. Causa severa

cis~ o un trans alqueno, a menos que el

irritación

triple

Provoca quemaduras.

enlace

se

encuentra

en

un

extremo de la cadena. El isómero

del

tracto

respiratorio.

3.2-Efectos Potenciales de Salud

predominante que resulte depende de la

Inhalación: Irritante

elección

Por

efectos por la inhalación del polvo o

reducción de alquinos con sodio o litio

neblina varían desde una irritación

en

moderada hasta serios daños del

del

amoniaco

agente líquido

reductor. se

obtiene,

predominantemente el trans-alqueno.

tracto

severo.

respiratorio

Los

superior,

dependiendo de la severidad de la exposición. Puede ocurrir neumonía severa. Ingestión: Quemaduras severas en la Figura 6. Representación reducción de alquinos.

Fichas de Seguridad Compuestos

Puede

causar

y

severas

estómago. lesiones

tisulares con muerte resultante. Si no ocurre la muerte en 24 horas,

Utilizados 

boca, garganta

puede ocurrir perforación esofágica,

Cal Sodada

manifestada por caída de la presión sanguínea y dolor severo. Puede ocurrir

2-Composición/Información

de

los

Ingredientes Ingrediente: Cantidad: 98-100%

Cal

Sodada

estrechez

del

esófago

semanas, meses o años después de la ingestión, haciendo la difícil la deglución. Contacto con la Piel: Corrosivo. El

contacto con la piel puede causar

Quitarse las ropas contaminadas.

irritación o severas quemaduras y

Extraer el producto con un algodón

cicatrización en las exposiciones

impregnado en polietilenglicol 400.

mayores.

4.4-Contacto con los Ojos:

Contacto con los Ojos: Corrosivo. El

Lavarse los ojos inmediatamente

contacto con los polvos o soluciones

con abundante agua durante al

causa

menos 15 minutos manteniendo los

severa

probablemente lesiones

irritación

y

quemaduras

con

corneales

Exposición

Crónica:

o

ceguera.

El

contacto

prolongado con soluciones diluidas o polvo

tiene

destructivo

un

sobre

efecto el

tejido.

Empeoramiento de las Condiciones existentes:

Las

personas

con

desórdenes cutáneos ya existentes, problemas respiratorios,

oculares pueden

o

ser

más

susceptibles a los efectos de esta sustancia.

5-Medidas Contra Incendios 5.1-Incendio: Incombustible. 5.2-Explosión: --5.3-Medios Extintores de Incendio: Los apropiados al entorno. 5.4-Información Especial: En el evento de un fuego, vestidos protectores completos y

aparato

respiratorio autónomo con mascarilla

4-Medidas de Primeros Auxilios

completa operando en la demanda de presión u-otro modo de presión

4.1-Inhalación: Trasladar a la persona al aire libre.

positiva. (AMPEX CHEMICALS, 2013)

4.2-Ingestión: Beber agua abundante. Evitar el vómito (peligro de perforación). Pedir inmediatamente

párpados abiertos.

atención

médica.

No neutralizar. 4.3-Contacto con la Piel: Lavar abundantemente con agua.



Acetato de sodio ACETATO DE SODIO Ácido acético, sal sódica CH3COONa Masa molecular: 82.04 TIPOS DE

PELIGRO/ EXPOSICION INCENDIO

PELIGROS/ SINTOMAS AGUDOS

Combustible.

PREVENCION

Evitar llama abierta.

PRIMEROS AUXILIOS/ LUCHA CONTRA INCENDIOS

Pulverización con agua, polvos.

Las partículas finamente dispersas EXPLOSION

forman mezclas explosivas en el aire.

EXPOSICION Aire limpio, reposo, respiración INHALACION

Extracción localizada o protección Dolor de garganta.

artificial si estuviera indicada y respiratoria. someter a atención médica.

PIEL

Aclarar y lavar la piel con agua y Enrojecimiento.

Guantes protectores. jabón y solicitar atención médica.

Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las OJOS

Enrojecimiento.

Gafas ajustadas de seguridad.

lentes de contacto si puede hacerse con facilidad), después consultar a un médico.

INGESTION

No comer, beber ni fumar durante Someter a atención médica. el trabajo.

(PISSQ, 2013) Tabla 1.

Ácido Sulfúrico



ACIDO SULFURICO Aceite de vitriolo H2SO4 Masa molecular: 98.1 TIPOS DE PELIGRO/ EXPOSICION INCENDIO

EXPLOSION

PELIGROS/SINTOMAS AGUDOS No combustible (véanse Notas).

PREVENCION

NO poner en contacto con sustancias inflamables. NO poner en contacto con combustibles.

Riesgo de incendio y explosión en contacto con bases, sustancias combustibles, oxidantes, agentes reductores y agua.

EXPOSICION

LUCHA CONTRA INCENDIOS/ PRIMEROS AUXILIOS NO utilizar agua. En caso de incendio en el entorno: polvo, AFFF, espuma, dióxido de carbono. En caso de incendio: mantener fríos los bidones y demás instalaciones rociando con agua, pero NO en contacto directo con agua.

¡EVITAR LA FORMACION DE NIEBLA DEL PRODUCTO! ¡EVITAR TODO CONTACTO!

¡CONSULTAR AL MEDICO EN TODOS LOS CASOS!

Ventilación, extracción localizada o protección respiratoria.

Aire limpio, reposo, posición de semiincorporado, respiración artificial si estuviera indicada y proporcionar asistencia médica.



Inhalación

Corrosivo. Sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria, dolor de garganta.



Piel

Corrosivo. Dolor, Guantes protectores y traje enrojecimiento, quemaduras de protección. cutáneas graves.

Quitar las ropas contaminadas, aclarar la piel con agua abundante o ducharse y proporcionar asistencia médica.

Corrosivo. Dolor, Pantalla facial o protección enrojecimiento, quemaduras ocular combinada con la profundas graves. protección respiratoria.

Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto, si puede hacerse con facilidad) y proporcionar asistencia médica.





Ojos

Ingestión

Corrosivo. Dolor abdominal, No comer, ni beber, ni fumar Enjuagar la boca, dar a sensación de quemazón, durante el trabajo. beber agua abundante, NO vómitos, colapso. provocar el vómito y proporcionar asistencia médica.

(PISSQ, 2013) Tabla 2.



Hipoclorito de Sodio (disolución >5%)

Oxicloruro sódico NaClO Masa molecular: 74.4

(PISSQ, 2013) Tabla 3.



Reactivo de Baeyer~ Permanganato de potasio diluido KMnO4 Masa molecular: 158

(PISSQ, 2013) Tabla 4.

RESULTADOS Compuestos Mezcla balón

Foto

Observaciones

Cal sodada+

La mezcla debe

acetato de so...