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Propiedades físicas, punto de fusión y punto de ebullición en reactivos como el naftaleno, acido benzoico, etanol, acido acetico, dietilamina y sacarosa. determinación del punto de fusión y ebullición....

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PROPIEDADES FISICAS “PUNTO DE FUSION Y DE EBULLICION”

Curso Laboratorio de quimica Organica, Grupo H, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona

RESUMEN:Se realizó el laboratorio #1 que consiste en las propiedades físicas como el punto de fusión y de ebullición, usando reactivos como naftaleno, acido benzoico, etanol, ácido acético, dietilamina, sacarosa. El punto de fusión de un sólido es la temperatura que un sólido se transforma a líquido a la presión de una atmosfera, también utilizado para determinar la pureza , utilizamos tres reactivos (naftaleno, sacarosa, acido benzoico) solidos ,sometiéndolos a unas temperaturas para lograr su solidificación y así determinar su punto de fusión, El punto de ebullición en esta práctica utilizamos una técnica muy común “técnica del capilar” , gracias a esta técnica pudimos determina el punto de ebullición de los reactivos ( ácido acético , etanol , dietilamina ), que eran polares, al ser polares se asocian se asocian entre si en puentes de hidrogeno , hierve a temperaturas más altas que los que no pueden asociarse , para llevar el cabo del desarrollo de la práctica para el punto de ebullición se hizo la corrección del punto de ebullición por cambios en la presión con la fórmula de batelli, logrando los objetivos propuesto y llevarlos a las practica para comprobar la teoría y el desarrollo. PALABRAS CLAVE: Punto de fusión, punto de ebullición, presión atmosférica, reactivos.

PHYSICAL PROPERTIES "FUSION AND BOILING POINT" ABSTRACT:Laboratory # 1 was performed which is ignited in physical properties as the melting and boiling point, using reagents such as naphthalene, benzoic acid, ethanol, acetic acid, diethylamine, sucrose. The melting point of a solid at the temperature that a solid transforms a liquid to the pressure of a sensation, is also used to determine the purity, uses three solids (naphthalene, sucrose, benzoic acid) reagents, subjecting them to temperatures per To attain Its solidification and thus determine its melting point,. The boiling point in this practice uses a very common technique "capillary technique", thanks to this definition of the products determine the boiling point of the reagents (acetic acid, ethanol, diethylamine), which were polar, associated with each other and In hydrogen, boils at higher temperatures than what can not be associated, to carry out the development of the practice for the boiling point was made the correction of the boiling pressure changes with the formula De batelli, achieving The proposed objectives and take them to practice to test theory and development.

KEYWORDS:

Melting

point,

boiling

INTRODUCCION Cuando calentamos un líquido hasta alcanzar eventualmente una temperatura que brinda la energía cinética necesaria para que las partículas de este se expandan y pase de su estado líquido a un estado gaseoso, a este fenómeno se le llama ebullición o punto de ebullición. En este proceso intervienen varios factores como la presión y el tipo de moléculas o uniones moleculares que presente el elemento o compuesto. En cuanto a las moléculas, estas presentan uniones intermoleculares en las que la fuerza de atracción que las mantiene unidas eleva o disminuyen el punto de ebullición necesitando así una mayor o menor cantidad de temperatura para llegar a los puntos exactos de ebullición, en las uniones moleculares en las que se presenta una gran fuerza el punto de ebullición será relativamente alto y en las que se presenta una unión intermolecular baja el punto de ebullición será relativamente bajo. [1] Cada elemento o compuesto tiene un punto de ebullición diferente y este mismo no es alterado por la cantidad que tengamos si no por su naturaleza molecular, lo que los hace tener propiedades específicas y únicas,

Aunque se presenta un factor muy importante que si interviene en el punto de ebullición y no solo al punto de ebullición, también a todo lo que está dentro de este planeta lo cual es la presión atmosférica.

Es decir, la presión atmosférica normal o estándar determinada sobre el nivel del mar es de 1 atm o 101.325 kilo pascales. Cuando un líquido llega a su punto de ebullición y se convierte en vapor, el vapor desprendido por este genera una presión la cual puede salir al igualar la presión atmosférica estándar de 1 atmosfera [2], pero no en todas las partes del planeta la presión es la misma, esta presenta una variación en cuanto a la altura, en donde si estamos unos 1500 m sobre el nivel del mar la presión

point,

atmospheric

pressure,

reagents.

atmosférica será de 0,84 atmosferas lo que hará que punto de ebullición disminuya para cualquier liquido com por ejemplo el agua (H2O)[4], evidenciando así el fact atmosférico que determina la variación en el punto d ebullición de los líquidos aumentando y disminuyendo e relación con la altura.(Figura 1).

Figura 1: Grafica de presión El punto de ebullición y la presión atmosférica de lo líquidos se puede hallar de forma experimental con método de Siwolobof el cual consiste en colocar un tubo d ensayo con un poco del líquido problema al que luego se sumergirá un capilar sellado por un extremo y posterior esto sumergirlo en un vaso precipitado con una cantida considerada de glicerina (tiene que cubrir al cantidad d líquido problema en el tubo de ensayo) para someterlo calor o a cierta temperatura que permita llegar al líquid problema a su punto de ebullición, el capilar servirá d manómetro el cual indicara el momento en el que igualen la presión de vapor del líquido y la presió atmosférica tomando una lectura de la temperatura en es momento para realizar los cálculos.[5] Al verse afectado el punto de ebullición por la presión, es deberá corregirse con los factores de corrección que está en la siguiente tabla (Tabla 1.)

Tabla 1 Factores de corrección del punto de ebullición por cambios en la presión Variación en T por Teb normal (°C) 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Líquidos no polares 0.380 0.392 0.404 0.416 0.428 0.440 0.452 0.464 0.476

p = 10 mm Hg Líquidos polares 0.320 0.330 0.340 0.350 0.360 0.370 0.380 0.390 0.400

T = temperatura absoluta (2730 K) t = temperatura del punto de ebullición leído a la presió H, (ºC) C = constante que depende del tipo de sustancia así: C = 0,00012 para la mayoría de las sustancias C = 0,00010 para agua, alcoholes y ácidos carboxílicos

[6]http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/prac tica06.htm

C = 0,00014 para sustancias de p. eb. muy bajo, por e oxígeno, amoníaco.

Cuando determinamos el punto de ebullición de forma experimental y la presión atmosférica no es igual a la normal se debe corregir dependiendo cual sea el tipo de líquido problema y si es polar o no polar teniendo en cuenta los datos de la tabla 1 y aplicando la siguiente formula:

Para su aplicación directa, podemos escribir la fórmula d Crafts de la siguiente manera:

Formula de batelli: p.eb.(a 760 mm) = p. eb. (a H mm) + (760 - H) * C Donde: p.eb.= punto de ebullición H= presión exterior, en mm de Hg C= constante que depende de la sustancia, en general se adopta 0,0375 p.eb.(a 760 mm) = p. eb. (a H mm) + (760 - H) * 0,0375 Esto significa que por cada mm de Hg de variación de la presión exterior, el punto de ebullición variará en 0,0375 ºC. Formula de crafts Dt = ( T + t ) * ( 760 – H ) * C Donde: Dt= corrección de temperatura (º C) H = presión exterior (mm de Hg.)

p. eb. (a 760 mmHg) = p. Eb.(a H mmHg) + [273 + eb.(a HmmHg)] . (760 - H) 0,00012 A diferencia del punto de ebullición el punto de la fusió no es afectado por los mismos factores como la presió atmosférica o la altura, este es afectado por la pureza de lo compuestos variando así la temperatura necesaria para qu un compuesto se funda, es decir un compuesto de may pureza tendrá un punto de fusión más bajo y uno de men pureza el punto de fusión será más alto, según la ley d Raoult todo soluto produce un descenso crioscopico, decir una disminución en la temperatura de fusió actuando así el soluto como la impureza que alterara punto de fusión del compuest (http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/Liquid3/node22.html) [7]. Para determinar el punto de fusión de un compuesto utiliza un capilar sellado en uno de sus extremos en dond se introducirá el sólido o la muestra problema pa posterior a esto sumergirlo en el vaso precipitado con u termómetro para someterlo a una temperatura constan hasta que el sólido llegue a su punto de fusión tomando lo datos para realizar los cálculos necesarios, para may entendimiento de este montaje puede ver el procedimien en el video del siguiente link (http://www.ub.edu/oblq/ob %20castellano/videos/puntfusio.swf)

Punto de fusión Para todos estos procesos de ebullición y de fusión es necesario conocer las temperaturas a las que estos llegan a su punto de ebullición (Tabla 2) o se funden (Tabla 3) para así poder hacer una corrección y poder comparar que tanto afecta la presión atmosférica en el caso de los líquidos y la pureza en el caso de los sólidos.

Para el punto de fusión se depositó una pequeña cantida de naftaleno (C10H8) en un capilar previamente sellado p uno de sus extremos el cual se sujetó a un termómetro pa posteriormente sumergirlo en un tubo de thiel en el qu había 30 ml de glicerina, dicho montaje se colocó en un base universal con un mechero de bunsen. A medida que se calentó el montaje se monitor constantemente la temperatura con la ayuda d termómetro, teniendo en cuenta el punto inicial en el qu empezara a

Fuente de la tabla: https://www.emaze.com/@AIQOORW/Untitled-1

Fusionarse el naftaleno tomando la temperatura marcada e este punto, y luego se esperó a que el naftaleno se fundie completamente dentro del capilar el cual sería el punt donde se tomaría la temperatura final. El montaje se muestra en la siguiente figura (figura 1)

Nota: Para l reactivos Acido Benzoico (C7H6O2) Sacarosa Fuente de la tabla: https://www.emaze.com/@AIQOORW/Untitled-1

Nota: las muestras problemas trabajadas en el laboratorio de solidos fueron: Acido Benzoico cuyo punto de fusión es de 122 grados Celsius según las fichas internacionales de seguridad química. [8] Naftaleno: Su punto de fusión es a 80 grados Celsius según las fichas internacional de seguridad química. [12].

METODOLOGIA

Figura 1 montaje punto de fusión

(C12H22O11) se realiza el mismo procedimiento.

Punto de ebullición Para el punto de ebullición se tomaron 2 ml de Ácid Acético (CH3COOH) y se depositaron en un tubo pirex el cual se introdujo el termómetro, estos fuero introducidos en un vaso precipitado con 30 ml de Glicerin y posteriormente montados en la base universal como muestra en la figura (Figura 2).

[7]http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/punt1.html [8]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasT nicas/FISQ/Ficheros/101a200/nspn0103.pdf [9]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasT nicas/FISQ/Ficheros/0a100/nspn0027.pdf [10]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/Fichas ecnicas/FISQ/Ficheros/201a300/nspn0279.pdf

Figura 2 Punto de ebullición

[11]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/Fichas cnicas/FISQ/Ficheros/101a200/nspn0114.pdf [12]https://www.emaze.com/@AIQOORW/Untitled-1

Posterior al montaje se calentó lentamente monitoreando la temperatura con ayuda del termómetro, teniendo en cuanta el punto inicial en el que saliera la primera burbuja del capilar para tomar la temperatura marcada en este punto la cual sería la temperatura inicial, luego se esperó a que saliera un rosario de burbujas en el que se tomaría la temperatura final para promediar ambas temperaturas y sacar la temperatura promedio del punto de ebullición para el Ácido Acético.

[13]http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/Liquid3/node8.html#Figura6

Nota: Para los reactivos Etanol (C2H5OH) y Dietilamina (C4H11N) se realiza el mismo procedimiento.

[19]http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/p ctica06.htm

[15]http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/ebullic.htm [16]https://global.britannica.com/science/boiling-point [17]https://www.chem.purdue.edu/gchelp/liquids/boil.html [18]http://liquidosysolidosfq.blogspot.com.co/2014/01/puntos-deebullicion.html

[20]http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/punt1.html

Resultados y análisis de resultados Las tablas de los resultados y los análisis se encuentran en anexos 1.

BIBLIOGRAFIA [1]http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/Liquid3/node8.html#Figura6 [2]http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/ebullic.htm [3]https://global.britannica.com/science/boiling-point [4]https://www.chem.purdue.edu/gchelp/liquids/boil.html [5]http://liquidosysolidosfq.blogspot.com.co/2014/01/puntos-deebullicion.html [6]http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/prac tica06.htm

[21]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/Fichas ecnicas/FISQ/Ficheros/101a200/nspn0103.pdf [22]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/Fichas ecnicas/FISQ/Ficheros/0a100/nspn0027.pdf [23]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/Fichas ecnicas/FISQ/Ficheros/201a300/nspn0279.pdf [24]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/Fichas ecnicas/FISQ/Ficheros/101a200/nspn0114.pdf

ANEXOS Anexos 1 Tablas de resultados Tabla 4 Factores de ebullición por cambios en la

Teb normal (⁰C) 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Variación en T por ∆p = 10 mm Hg Líquidos no polares Líquidos polares 0.380 0.320 0.392 0.330 0.404 0.340 0.416 0.350 0.428 0.360 0.440 0.370 0.452 0.380 0.464 0.390 0.476 0.400

Tabla 5 Resultados de temperatura de ebullición Liquido Ácido Acético Etanol Diatilamina

Polaridad Polar Polar Polar

T eb Normal, ⁰C 117.9 ⁰C 78.37⁰C 55.5⁰C

T eb, ⁰C (Corregida) 111.06⁰C 72.22⁰C 49.75⁰C

T eb, ⁰C (Laboratorio) 88⁰C 56.5⁰C 45.5⁰C

Error (%) 20,76% 21.76% 8.54%

Porcentajes de error de cada muestra problema Ácido acético

Etanol

Diatilamina

resultados y análisis de corrección del punto de presión

*Trebor en este espacio coloca los porcentajes de error de cada uno (los que se sacaron en el laboratorio)

Tabla 6 Resultado de temperatura de fusión Compuesto Solido Acido Benzoico Naftaleno Sacarosa

Temp. de fusión Reportada (⁰C) 122⁰C 80.26⁰C 186 ⁰C

Temp. de fusión Experimental (⁰C) 101.5⁰C 84⁰C 153⁰C

Error (%) 16.8% 16.8% 17.4%

Porcentaje de error de cada muestra problema Acido benzoico

Naftaleno

Sacarosa

*Trebor en este espacio coloca los porcentajes de error de cada uno (los que se sacaron en el laboratorio)

Análisis de Resultados *Trebor aquí se coloca el análisis de los datos anteriores....