Informe No 3 - Diferencias Entre LOS Compuestos Orgánicos E Inorgánicos 1 PDF

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Informe No 3 - Diferencias Entre LOS Compuestos Orgánicos E Inorgánicos 1...

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INFORME DE LABORATORIO VIRTUAL No. 3 DIFERENCIAS ENTRE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS ANGEL AMAYA CHONA NAYELLY GARCÍA CASTRO MARIA FERNANDA ESPINEL CAMILO HERRERA SANTIAGO JOSE DANIEL LOPEZ URBINA

QUÍMICA II GRUPO: 03 DOCENTE: ESP. JOSE MILTON OLIVELLA

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGIAS INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA VALLEDUPAR – CESAR 2020-2

CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN. ................................................................................................................................ 3 2. OBJETIVOS. ........................................................................................................................................ 3 3. MARCO TEORICO.............................................................................................................................. 4 4. METODOLOGÍA.................................................................................................................................. 6 4.1 MATERIALES ................................................................................................................................ 6 4.1.1. INSTRUMENTOS.................................................................................................................. 6 4.1.2. SUSTANCIAS........................................................................................................................ 7 4.2 PROCEDIMIENTOS. .................................................................................................................... 8 4.2.1 PROCEDIMIENTO 1: SOLUBILIDAD ............................................................................... 8 4.2.2 PROCEDIMIENTO 2: COMBUSTIÓN ................................................................................ 8 4.2.3 PROCEDIMIENTO 3: ESTABILIDAD TÉRMICA .............................................................. 8 5. RESULTADOS Y ANALISIS. ............................................................................................................ 9 6. PREGUNTAS DE PROFUNDIZACIÓN.......................................................................................... 15 7. CONCLUSIÓN. .................................................................................................................................. 17 8. REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS. ............................................................................................. 17 9. ANEXOS ............................................................................................................................................. 18

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1. INTRODUCCIÓN. Los objetivos principales del presente trabajo son comprobar las diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos, además de conocer la características principales y más importantes de estos compuestos; todo esto con el apoyo de simulaciones de laboratorio reemplazadas por montajes en casa, las cuales ayudan a tener una mayor comprensión del tema de una forma práctica y sencilla de aprender.

2. OBJETIVOS. 2.1 Comprobar las diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos. 2.2 Conocer algunas características de estos compuestos

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3. MARCO TEORICO 3.1 Elementos que suelen configurar cada tipo de compuesto  Una de las diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos más marcadas y a la vez más fáciles de comprender es el tipo de elementos que forman parte de ellos.  En el caso de los compuestos orgánicos, están basados principalmente en el carbono y la combinación de éste con otros elementos. Generalmente suelen estar formados por carbono e hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y/o fósforo.  Por otro lado, los compuestos inorgánicos pueden estar formados por cualquier elemento de la tabla periódica, si bien no van a basarse en el carbono (a pesar de que sí pueden contener carbono en algunos casos, como el monóxido de carbono). 3.2 Tipo de enlace principal Por norma general, se considera que todos o casi todos los compuestos orgánicos se forman mediante la unión de átomos a través de enlaces covalentes. En los compuestos inorgánicos por contra prevalecen los enlaces iónicos o metálicos, si bien también pueden aparecer otros tipos de enlace. 3.3. Estabilidad Otra diferencia entre compuestos orgánicos e inorgánicos se encuentra en la estabilidad de los compuestos. Mientras que los compuestos inorgánicos tienden a ser estables y a no padecer grandes modificaciones a menos que entren en juego reacciones químicas más o menos poderosas, los orgánicos se desestabilizan y descomponen con gran facilidad. 3.4. Complejidad Si bien es posible que los compuestos inorgánicos formen estructuras complejas, por lo general suelen mantener una organización simple. Sin embargo, los compuestos orgánicos tienden a formar largas cadenas de complejidad variable. 3.5. Resistencia al calor Otra de las diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos lo encontramos en la cantidad de calor necesario para producir una alteración como la fusión. Los compuestos orgánicos se ven fácilmente afectados por la temperatura, necesitando temperaturas relativamente poco elevadas para fundirlos. Sin embargo, los compuestos inorgánicos tienden a precisar un muy elevado nivel de calor para que entren en proceso de fusión (por ejemplo, el agua no entra en ebullición hasta los cien grados celsius). 3.6. Solubilidad Disolver un compuesto orgánico suele ser muy complicado a menos que se disponga de un disolvente específico (como por ejemplo el alcohol), debido a sus enlaces 4

covalentes. Sin embargo, la mayor parte de compuestos inorgánicos, al prevalecer en ellos el enlace de tipo iónicos, son fácilmente solubles. 3.7. Conducción eléctrica Por norma general los compuestos orgánicos tienden a no ser conductores de la electricidad y ser aislantes de ésta, mientras que los componentes inorgánicos (especialmente los metales) sí lo hacen con gran facilidad. 3.8. Isomería La isomería hace referencia a la facultad de los compuestos de aparecer con estructuras químicas diferentes a pesar de compartir una misma composición (por ejemplo, un orden diferente en la cadena que forma un compuesto tendrá como resultado compuestos con distintas características). Si bien puede ocurrir tanto en compuestos orgánicos como inorgánicos, es mucho más prevalente en los primeros debido a su tendencia a crear cadenas de átomos enlazados. 3.9. Velocidad de reacción Las reacciones químicas en compuestos inorgánicos tienden a ser rápidas y no necesitar de la intervención de otros elementos más que los reactivos. Por contra las reacciones químicas de los compuestos inorgánicos tienen una velocidad variable y pueden requerir de la presencia de elementos externos para dar inicio o continuidad a la reacción, por ejemplo, en forma de energía. 3.10. Densidad Los compuestos orgánicos por lo general tienen menor densidad en comparación con los compuestos inorgánicos. Si son líquidos estos siempre flotan sobre el agua por su menor densidad.

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4. METODOLOGÍA.

4.1 MATERIALES 4.1.1. INSTRUMENTOS En la realización del siguiente laboratorio fueron utilizados diferentes materiales. INSTRUMENTO-HERRAMIENTA Capsula de porcelana

Figura 1. Tomado de: https://cutt.ly/Ef3Vc8K Citado el: 27/09/2020 Espátulas de madera

Figura 2. Tomado de: https://cutt.ly/qf3Vuwu Citado el: 27/09/2020 Pinza para tubos de ensayo

Figura 3. Tomado de: https://cutt.ly/RfPvKNL Citado el: 27/09/2020 Tubos de ensayo

DEFENICION-USO Se utiliza para fundir y cristalizar sólidos o evaporar líquidos. Resisten alta temperatura.

Se utilizan para retirar pequeñas cantidades de sustancias sólidas de los recipientes.

Permite sujetar de una manera segura los tubos de ensayo.

Se utilizan para mezclar o disolver sustancias y hacer reacciones con pequeñas cantidades de sustancias. Se les puede aplicar calor.

Figura 4. Tomado de: https://cutt.ly/xfPTooQ Citado el: 27/09/2020 6

Vaso de chupito

Figura 5. Tomado de: https://cutt.ly/BfAuCQ9 Citado el: 28/09/2020 Vela

Figura 6. Tomado de: https://cutt.ly/BfAuCQ9 Citado el: 28/09/2020 Jeringa Desechable (5 ml)

El vaso de chupito es un vaso con una capacidad entre 1 y 2 US fl. Oz con forma cilíndrica que hace la boca más ancha que la base, diseñado para servir chupitos.

Es una fuente de iluminación, consistente en una mecha que asciende por el interior de una barra de combustible sólido

Consiste en un émbolo insertado en un tubo que tiene una pequeña apertura en uno de sus extremos por donde se expulsa el contenido de dicho tubo

Figura 7. Tomado de: https://cutt.ly/BfAuCQ9 Citado el: 28/09/2020

4.1.2. SUSTANCIAS    

Agua destilada Cloruro de sodio Almidón (maizena) Azúcar 7

     

Bicarbonato de sodio Alcohol etílico Acetona (removedor de uñas) Aceite de cocina Aceite de autos Varsol

4.2 PROCEDIMIENTOS. 4.2.1 PROCEDIMIENTO 1: SOLUBILIDAD  Se tomaron unos 12 vasos de chupito simulando tubos de ensayo.  Se depositaron en 6 de ellas 2 ml. de agua y se enumeraron del 1 al 6.  En los 6 restantes se depositaron 2 ml de un solvente orgánico en este caso Varsol y se enumeraron del 7 al 12.  Luego a los vasos con agua se agregaron pequeñas cantidades de: cloruro de sodio (Recipiente 1), almidón (Recipiente 2), azúcar (Recipiente 3), bicarbonato de sodio (Recipiente 4), aceite (Recipiente 5), y Acetona (Recipiente 6).  Se repitió el procedimiento, pero esta vez se cambió el agua por el Varsol de la siguiente manera: de cloruro de sodio (Recipiente 7), almidón (Recipiente 8), azúcar (Recipiente 9), bicarbonato de sodio (Recipiente 10), aceite (Recipiente 11), y Acetona (Recipiente 12).

Nota: En este procedimiento se cambió el alcohol etílico por acetona 4.2.2 PROCEDIMIENTO 2: COMBUSTIÓN  Se tomaron 4 recipientes simulando vidrios de reloj.  Se depositaron en ellas pequeñas cantidades de: Vinagre (Recipiente 1), Alcohol Etílico (Recipiente 2), Acetona (Recipiente 3), y Varsol (Recipiente 4).  Le colocamos un fosforo encendido.  Observamos los resultados. 4.2.3 PROCEDIMIENTO 3: ESTABILIDAD TÉRMICA  En un tubo de ensayo limpio y seco, se colocó (2 ml) de Cloruro de Sodio y en otro los mismos ml de Almidón.  Lo ponemos en la flama de un mechero.  Observamos los resultados.

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5. RESULTADOS Y ANALISIS.

RECIPIENTE 3: AGUA + SACAROSA

RECIPIENTE 2: AGUA + ALMIDON

RECIPIENTE 1: AGUA + CLORURO DE SODIO

PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO 1: SOLUBILIDAD RESULTADO

Figuras 7,8. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

Figuras 9,10. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

Figuras 11,12. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

ANALISIS

El solvente (Agua) DISOLVIÓ el soluto (Cloruro de Sodio). Presenta cierto grado de solubilidad Esto sucede ya que ambas sustancias poseen moléculas con cargas. Vemos que los cristales de sal desaparecen y queda lo que parece ser agua limpia, pero si la degustamos, percibiremos el sabor salado de la sal. El solvente (Agua) NO DISOLVIÓ el soluto (Almidón) Esto sucede debido e que el almidón no es soluble en agua a temperatura normal, sin embargo, pero al aplicar calor es posible que el agua y el almidón interaccionen, para formar una mezcla. Al revolver se muestra una sustancia color blanco pero luego de varios minutos vemos que el almidón se quedó en la parte de abajo del recipiente. El solvente (Agua) DISOLVIÓ el soluto (Azúcar). Entonces presenta cierto grado de solubilidad Vemos que los cristales de azúcar desaparecen y queda lo que parece ser agua limpia, pero si la degustamos, percibiremos el sabor dulce del azúcar.

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RECIPIENTE 4: AGUA + BICARBONATO DE SODIO RECIPIENTE 5: AGUA + ACEITE RECIPIENTE 6: AGUA + ACETONA RECIPIENTE 7: VARSOL + CLORURO DE SODIO

El solvente (Agua) DISOLVIÓ el soluto (Bicarbonato de sodio). Entonces presenta cierto grado de solubilidad si la degustamos, percibiremos el sabor salado del Bicarbonato de sodio.

Figuras 13,14. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020 El solvente (Agua) NO DISOLVIÓ el soluto (Aceite). Esto debido a que las moléculas de aceite no contienen carga eléctrica. Se evidencia que el aceite flota sobre el agua.

Figuras 15,16. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

Figuras 17,18. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

El solvente (Agua) DISOLVIÓ el soluto (Acetona). Entonces presenta cierto grado de solubilidad Se evidencia que el agua tomo un color amarillento Esto debido a que este compuesto se disuelve fácilmente en el agua, ya que es un compuesto orgánico polar, interacciona fácilmente con otros compuestos polares como los del agua.

El solvente (Varsol) NO DISOLVIÓ el soluto (Cloruro de Sodio). Vemos que el cloruro de sodio se quedó en la parte de abajo del recipiente.

Figuras 19,20. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020 10

RECIPIENTE 8: VARSOL + ALMIDON RECIPIENTE 9: VARSOL + SACAROSA RECIPIENTE 10: VARSOL + BICARBONATO DE SODIO RECIPIENTE 11: VARSOL + ACEITE

Figuras 21,22. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

Figuras 23,24. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

Figuras 25,26. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

El solvente (Varsol) NO DISOLVIÓ el soluto (Almidón). Al revolver se muestra una sustancia color blanco pero luego de varios minutos vemos que el Almidón se quedó en la parte de abajo del recipiente.

El solvente (Varsol) NO DISOLVIÓ el soluto (Sacarosa). Vemos que la sacarosa se quedó en la parte de abajo del recipiente.

El solvente (Varsol) NO DISOLVIÓ el soluto (Bicarbonato de Sodio). Al revolver se muestra una sustancia color grisáceo, pero luego de varios minutos Vemos que el Bicarbonato de Sodio se quedó en la parte de abajo del recipiente.

El solvente (Varsol) DISOLVIÓ el soluto (Aceite). Al revolver se muestra una sola sustancia.

Figuras 27,28. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

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RECIPIENTE 12: VARSOL + ACETONA

Figuras 29,30. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

SOLUBILIDAD CLORURO DE SODIO ALMIDÓN SACAROSA BICARBNATO DE SODIO ACEITE ACETONA

El solvente (Varsol) NO DISOLVIÓ el soluto (Acetona). Al revolver se muestra una sustancia se observan múltiples coágulos del soluto y luego de varios minutos vemos que la acetona se quedó en la parte de abajo del recipiente.

Tabla 1. AGUA SI NO SI SI NO SI

VARSOL NO NO NO NO SI NO

Grafica 1 Grafica 2 El agua es el solvente universal por lo que la mayoría (67%) de los solutos se disolvieron en ella. Por otro lado, el Varsol no es soluble debido a que sus moléculas no contienen carga eléctrica y solo el 17% de las sustancias pudo disolverse.

RECIPIENTE 1: VINAGRE

PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO 2: COMBUSTIÓN RESULTADO

ANALISIS

Al momento de ponerle contacto con el fuego este NO TIENE una reacción de COMBUSTIÓN lo que significa que no se incendia el tener contacto con este

Figura 31. Tomado de: Autores Citado el: 30/09/2020 12

RECIPIENTE 2: ALCOHOL ETILICO

Este genera una llama de color azul la cual es considerada como llama fría ya que no rebasa los 400 grados centígrados

RECIPIENTE 3: ACETONA

Figura 32. Tomado de: Autores Citado el: 30/09/2020

La acetona o quitaesmalte se genera una llama fuerte una llama de color amarillo la cual es bastante visible

RECIPIENTE 4: VARSOL

Figura 33. Tomado de: Autores Citado el: 30/09/2020

Figura 34. Tomado de: Autores Citado el: 30/09/2020

Es un COMBUSTIBLE volátil genera una llamada fuerte color amarilla bastante visible la cual es concentrada y no se expande dentro de un área muy grande. Nota: No pudimos montar el resultado debido a que el recipiente donde se encontraba la sustancia explotó por la combustión.

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Tabla 2 VINAGRE ALCOHOL ETILICO ACETONA VARSOL

COMBUSTION NO SI SI SI

Grafica 3 El 75% de las sustancias usadas en este laboratorio hicieron combustión.

RECIPIENTE 2: ALMIDÓN

RECIPIENTE 1: CLORURO DE SODIO

PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO 2: COMBUSTIÓN RESULTADO

ANALISIS

Al poner en la flama 𝑵𝒂𝑪𝒍, se va calentando el tubo de ensayo hasta irse tornando negro, mientras que el elemento no tiene ningún cambio

Figura 35. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

Figura 36. Tomado de: Autores Citado el: 29/09/2020

Cuando pusimos en la flama el almidón, el tubo se torna negro por el lado de afuera, mientras que el elemento empieza a soltar un humo blanco Después de bajar el tubo del mechero y sacar la muestra, esta se encuentra en un tono amarillento y un tanto solidificada.

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6. PREGUNTAS DE PROFUNDIZACIÓN. 6.1.

TABLA COMPARATIVA INORGÁNICAS

DEFINICIÓN

FUENTES

ELEMENTOS ENLACE PREDOMINANTE ESTADO FÍSICO PUNTOS DE FUSIÓN

ENTRE

LAS

SUSTANCIAS

ORGÁNICAS

E

SUSTANCIAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS INORGÁNICAS Aquellos compuestos que Aquellos compuestos que contienen como elemento como elemento principal no principal el carbono y es el carbono y que no presentan enlaces covalentes presentan enlaces entre el de C y H. carbono y el hidrógeno. Se extraen de materias primas encontradas en la naturaleza de origen animal, Se encuentran sueltos en la naturaleza como sales u vegetal o síntesis orgánica. óxidos. Sus fuentes más importantes son el petróleo, el gas natural y el carbón. C, H, O, N, S, halógenos, Fe, Todos los elementos de la Co, P, Ca, Zn. tabla periódica. Covalente.

Iónico.

Gases, líquidos o sólidos

Generalmente sólidos.

Bajos: 300 °C

Altos: 700°C

SOLUBILIDAD

No solubles en agua, pero soluble en solventes orgánicos.

Solubles en agua, pero no solventes orgánicos.

PRODUCCIÓN

Producidos por los seres vivos.

Producidos por procesos naturales o por intervención humana en laboratorios.

EJEMPLOS

Alcohol, madera, ácidos nucleicos, azúcares, diamantes, lípidos, metano, hemoglobina, metano, diamantes.

Agua, nitrógeno, amoníaco, ácido nítrico, bicarbonato.

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6.2. ¿QUÉ DETERMINA LAS PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS DE CARBONO? Las propiedades del carbono dependen de la estructura cristalina del elemento. La estructura orgánica del carbono es proporcional al esqueleto de la molécula, éste determina el tamaño y la forma de la molécula. Es capaz de formar una amplia variedad de compuestos diferentes y las diferentes formas en que se puede enlazar consigo mismo como con otros elementos (H, O y N).

6.3. ¿CUÁL ES LA BIOMOLÉCULA INORGÁNICA DE MAYOR ABUNDANCIA E IMPORTANCIA? Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Se constituyen de cuatro bioelementos, que son los más abundantes en los seres vivos: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N). El agua se encuentra en los seres vivos y es esencial para la vida

6.4. EXPLIQUE ¿POR QUÉ LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS SON INMISCIBLES EN AGUA? La molécula de agua es polar, porque el enlace O-H es polar con un exceso de carga negativa sobre el oxígeno, además es polar porque es angular y los momentos dipolares no se anulan. ... Entonces los compuestos orgánicos son solubles en disolventes no polares, como el hexano, acetona, etc 6.5. ¿PORQUE EL ETANOL SIENDO UN COMPUESTO ORGÁNICO EN SOLUBLE EN AGUA? Porque la larga cadena hidrocarbonada del segundo hace que sea una molécula hidrofóbica

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