Química organica

M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén

GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUEUNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL

CHICLAYO“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

Sesión N° 04

RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR DESTILACIÓN

CAPACITADOR : M.Sc. Ing. William Escribanos Siesquén

DOCENTE : Lic. Zoila Yris RODRÍGUEZ CRUZ

COORDINADORA GENERAL : Lic. Rosa Esther GUZMÁN LARREA.

Econocemos e

SESIÓN 04RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR DESTILACIÓN

APRENDIZAJE ESPERADO:

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO

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

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

http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe/




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

ACTIVIDAD INICIAL

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


Se muestran diferentes sustancias, y responden a las siguientes preguntas: ¿Qué tipo de sustancias son? ¿Qué elementos químicos forman estos

compuestos?





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 C6H12O6 (s) + 6O2 + calor 6CO2(g) + 6 H2O (g) (combustión completa)

C6H12O6 + O2 + calor CO2(g) + CO + C + H2O (g) (combustión incompleta)

Anote sus observacionesLa combustión completa hace referencia al residuo en estado gaseoso, en este caso ha quedado en el recipiente un producto negruzco, lo cual indica que la reacción es incompleta.

Albúmina + calor

ESCRIBA LA REACCION: Albúmina + calor C + N2

La combustión que se produce es incompleta, pues quedan los residuos de C al final del tubo de ensayo.

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 observacionesReconocemos el N en un cuerpo debido a la presencia de un olor bastante fuerte, semejante al del cuerno quemado.

Muestras en estudio

Algodón Cabellos papel Lana de oveja

Hojas secas

Lana artificial

Contiene N no si no si no no

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 A COLOR ROJO GROSELLA.

c) Por su olor característico. Olor a ORINAd) Por los humos blancos (NH4Cl) que producen al acercársele una varilla impregnada en HCl: UN

GAS INFLAMABLE (ACETILENO)

Anote sus observacionesEL OLOR ES FUERTE, DEMOSTARNDO LA PRESENCIA DEL NITROGENO.

ECUACION QUIMICA: NH2 – CO – NH2 + CALOR NH3 + VAPOR

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 observacionesGOMA + BENCENO = No hay reacción. Es una mezcla.GOMA + KMnO4 = cambia a coloración púrpura. Se aprecia un cambio químico.GOMA + AGUA = es una mezcla.BOLSA + BENCENO = Transformación dela bolsa en gelBOLSA + KMnO4 = Hay reacción lentaBOLSA + AGUA = no hay reacciónACEITE LUBRICANTE: + BENCENO = Forman una solución.ACEITE LUBRICANTE: + KMnO4 = Se forma una mezcla heterogénea.ACEITE LUBRICANTE: + AGUA = Se forma una mezcla heterogénea

EXPERIENCIA N°05: OBTENCION DE ACETILENO

1. Colocar una pequeña cantidad de carburo de calcio CaC2 en un Kitasato y luego montar el equipo, según se indique.

2. Asegúrese que la llave de descarga del embudo de reparación, este totalmente cerrado, luego agregar unos 30 ml. de agua destilada al embudo de reparación.

3. Con la llave de descarga del embudo de reparación dejar caer gota a gota 4 a 6 gotas de agua destilada.

4. Esperar unos minutos para que el gas desprendido, desaloje el aire almacenado en el kitazato.5. Luego adicionar 0,5 ml KMnO4 en un tubo de ensayo y llenarlo con el gas desprendido en la

reacción., registre lo observado.

REACCION: CaC2 + 2H2O ------- C2H2 + Ca (OH)2

Anote sus observaciones Produce un gas blanquísimo.






IV. INTERPRETACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOSEl carburo de calcio es un compuesto del tipo carbono o radical libre, Estos compuestos son extremadamente reactivos al tener deficiencia de electrones y gran avidez de tomarlos y al mezclarse con el agua toma los electrones del hidrógeno de esta dándose una reacción exotérmica (desprende energía ) y vigorosa formándose acetileno gas muy usado en la industria y oxido de calcio que probablemente precipite.

V. CONCLUSIONES

El acetileno se utiliza como fuente de iluminación y de calor. En la vida diaria el acetileno es conocido

como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas (hasta 3000 °C) que

alcanzan las mezclas de acetileno y oxígeno en su combustión.

El acetileno es además un producto de partida importante en la industria química.

Hasta la segunda guerra mundial una buena parte de los procesos de síntesis se

basaron en el acetileno. Hoy en día pierde cada vez más en importancia debido a

los elevados costes energéticos de su generación.

VI. CUESTIONARIO1. ¿Cómo se diferencia una sustancia orgánica de una inorgánica?

Establezca 10 diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicasINORGÁNICOS1.- Sus moléculas pueden contener átomos de cualquier tipo, incluso de carbono (CO2, CO, carbonatos y bicarbonatos).2.- Se conocen alrededor de 500.000 compuestos.3.- Son en general termoestables, resiste la acción del calor y se descomponen a temperaturas superiores a 700ºC.4.- Tienen puntos de fusión y ebullición elevados.5.- Son solubles en agua y en disolventes polares.6.- Fundidos o en solución son buenos conductores de corriente eléctrica.7.- Reaccionan rápidamente.-8. El enlace que más se presenta es el iónico9. No arden10. Generalmente son solubles en agua

ORGÁNICOS1.- Sus moléculas contienen fundamentalmente C, H, O, N y en pequeñas proporciones, S, P, halógenos.2.- Hay más de 2.000.000 de compuestos-3.- Son termolábiles.4.- Tienen bajos puntos de ebullición y fusión.5.- La mayoría no son solubles en agua y sí en disolventes orgánicos como el alcohol, éter, cloroformo, benceno6.- No son electrolitos.7.- Reaccionan lentamente.8. El enlace que más se presenta es el covalente.9. La mayoría combustiona10. Generalmente son solubles en disolventes orgánicos como éter, cloroformo, etc.

2. ¿Cuánto en % tiene el cuerpo humano de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno?Carbono, 18%Hidrógeno 10% Oxígeno 65%Nitrógeno 3%

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






El nitrógeno gaseoso es un gas presente en el aire y su inhalación no interfiere en el proceso de la respiración como si lo hace el oxígeno; además el Nitrógeno gaseoso no es combustible como lo es el hidrogeno; ni tampoco comburente como lo es el oxígeno.

4. ¿Qué sustancia le indica experimentalmente que tiene Carbono, Nitrógeno la muestra analizada? De las experiencias realizadas las que tienen sólo Carbono son: el azúcar; papel (Glúcidos) ; Las que contienen Carbono y Nitrógeno: Caseína; albúminas; pelos; lana. (por las proteínas).

5. ¿Con qué otras sustancias podemos identificar la presencia de los hidrocarburos? Como los hidrocarburos como el propano son inodoros; se les adiciona mercaptanos que un aditivo que le da el olor característico y así saber que si existe alguna fuga de gas en el compartimiento que lo contiene.



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