“DETERMINACIÓN DE PUNTO DE FUSIÓN Y RECRISTALIZACIÓN DE COMPUESTOS”
Enviado por Amaury Canseco • 30 de Mayo de 2021 • Informes • 3.201 Palabras (13 Páginas) • 90 Visitas
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
LAB. Química Orgánica Aplicada
DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE FUSIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS
1.OBJETIVOS
- Determinar la temperatura de fusión de compuestos orgánicos sólidos puros y mezclados.
- Utilizar el punto de fusión como criterio de identidad y pureza de sustancias sólidas para comprender ventajas y limitaciones.
2.INTRODUCCIÓN
Las fuerzas intermoleculares son las atracciones mutuas entre las moléculas, mucho más débiles que las fuerzas intramoleculares, que son fuerzas internas en una misma molécula, pero ayudan a determinar las propiedades físicas de las sustancias moleculares.
La posibilidad de aislar un compuesto por destilación dependerá mucho de su punto de ebullición y de los puntos de ebullición de sus contaminantes; la separación del producto principal de los subproductos por recristalización depende de la solubilidad en varios disolventes y de la solubilidad de los subproductos.
La fusión es el paso del estado sólido a líquido en el que un arreglo muy ordenado de partículas en la red cristalina pasa a uno más desordenado que caracteriza al estado líquido.
Las fuerzas intermoleculares hacen que las moléculas se asocian en los sólidos y los líquidos para explicar los puntos de fusión y de ebullición, así como la solubilidad y son: puentes de hidrógeno, interacciones dipolo-dipolo y fuerzas de dispersión de London.
- Fuerzas dipolo-dipolo: La mayoría de las moléculas tienen momentos dipolares permanentes como resultado de sus enlaces polares. Cada momento dipolar molecular tiene un extremo positivo y uno negativo. Por lo que la interacciones dipolo-dipolo son las fuerzas de atracción electrostáticas entre moléculas polares, es la atracción que ejerce el extremo positivo de una molécula polar por el negativo de otra molécula semejante, de modo que a mayor fuerza de atracción. Como consecuencia, las moléculas polares se unen entre sí más firmemente que las moléculas no polares de peso molecular semejante, esto aumenta el punto de fusión y ebullición.
- Fuerzas de dispersión de London: se originan a partir de momentos dipolares temporales, inducidos en una molécula por las moléculas más cercanas. Aún en las moléculas que no tienen momentos dipolares permanentes, los electrones no siempre están distribuidos de la misma forma. Esta fuerza de atracción depende de la proximidad de las superficie
de contacto con dos moléculas, por lo que es prácticamente proporcional al área de la superficie molecular.
Solubilidad es el proceso de disolución de un sólido en líquido, las moléculas o iones se separan unas de otras y el espacio entre ellas lo ocupan moléculas del disolvente. Para que esto ocurra se debe proporcionar energía para vencer las fuerzas interiónicas o intermoleculares. La solubilidad en compuestos no iónicos, como son los compuestos orgánicos, está determinada principalmente por su polaridad. Debemos considerar 4 casos distintos:
- Soluto polar en un disolvente polar (se disuelve).
- Soluto polar en un disolvente no polar (no se disuelve).
- Soluto no polar en un disolvente no polar (se disuelve).
- Soluto no polar en un disolvente polar (no se disuelve).
Las propiedades físicas de todos los compuestos tienen su explicación en las fuerzas intramoleculares e intermoleculares.
3. DIAGRAMA DE BLOQUES
Diagrama 3.1 Indicaciones particulares, determinación del punto de fusión[pic 3]
Diagrama 3.2 Determinación del punto de fusión por Tubo de Thiele[pic 4]
4.RESULTADOS
Tabla 4.1 Compuestos orgánicos; estructura del compuesto y punto de fusión teórico.
COMPUESTO | ESTRUCTURA DEL COMPUESTO | PUNTO DE FUSIÓN TEÓRICO |
β -Naftol | [pic 5] | 120°C-122°C |
Acetanilida | [pic 6] | 113°C-115°C |
Ácido benzoico | [pic 7] | 121°C-123°C |
Urea | [pic 8] | 133°C |
Tabla 4.2 Características físicas de los compuestos orgánicos
COMPUESTO | CARACTERÍSTICAS FÍSICAS |
β -Naftol | Se encuentra en estado sólido, su solubilidad corresponde a 1 g/L en una temperatura de 20°C y su P.M. es de 144.17 g/mol |
Acetanilida | Apariencia de cristales sólidos, tiene un olor característico con un pH de 5-7 a temperatura de 25°C. |
Ácido benzoico | Apariencia sólida, olor característico, tiene un pH de 2.5-3.5 a temperatura de 20°C, tiene una solubilidad de 3 g/L a temperatura de 20°C con un P.M. de 122.12 g/mol |
Urea | Se encuentra en forma de cristales de color balnco, su olor se asemeja al del amoniaco, tiene un pH de 7.2 (10% solución), es soluble en agua, su P.M. es de 60.0408 g/mol mientras que su densidad es de 1.335 |
[pic 9]
Imagen 4.1 Dispositivo de Thiele
Diagrama 4.1 Armado de dispositivo para realizar método de thiele
[pic 10]
Diagrama 4.2 Armado de dispositivo para utilizar curvas de enfriamiento y calentamiento
[pic 11]
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Las fuerzas intermoleculares son aquellas fuerzas que propician que las moléculas se mantengan cohesionadas, si estas fuerzas no existieran todas las sustancias serían gaseosas, estas fuerzas se clasifican en:
- Puentes de hidrógeno
- Fuerzas de dispersión de London
- Interacciones dipolo-dipolo
Las fuerzas intermoleculares en orden de fuerza son: los puentes de hidrógeno en el cual los hidrógenos deben estar unidos directamente con átomos muy electronegativos y pequeños como el flúor, oxígeno o nitrógeno, lo que ocasiona la creación de fuerzas adicionales intermoleculares que provocan la atracción del hidrógeno hacia el polo negativo de otra molécula, fuerzas que deben ser vencidas para que se efectúe un cambio de estado de agregación.
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