Química Orgánica Básica. Laboratorio de Química Orgánica Básica

Química Orgánica Básica.

Laboratorio de Química Orgánica Básica.

Práctica 9: Análisis elemental de compuestos orgánicos.

Objetivo

Determinar la utilidad que tiene el análisis elemental orgánico en la química.

Identificar los compuestos orgánicos tales sean estos carbono, hidrógeno, oxígeno.

Aplicar los diferentes métodos para así identificar compuestos orgánicos.

Resumen

Técnica que permite determinar el contenido total de carbono, hidrógeno, nitrógeno y azufre presentes en un amplio rango de muestras de naturaleza orgánica e inorgánica, tanto sólidas como líquidas.

Introducción

El análisis elemental CHNSO, también conocido como análisis elemental orgánico o microanálisis elemental, determina las cantidades de carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N), azufre (S) y oxígeno (O) presentes en una muestra. Es una técnica fiable y rentable usada para evaluar la pureza y la composición química de los compuestos y puede usarse en una amplia gama de tipos de muestras diferentes, incluidas sustancias sólidas, líquidas, volátiles y viscosas. Conocer la composición de los elementos orgánicos también ayuda a los analistas a determinar la estructura de la sustancia de muestra.(1)

Análisis elemental orgánico cualitativo

Determina los grupos funcionales, pues la mayoría de los compuestos orgánicos están constituidos por unos pocos elementos y casi siempre son los mismos.

Por lo general, los elementos no se hallan presentes en los compuestos orgánicos en forma iónica, de manera que los métodos de análisis orgánico incluyen comúnmente, como primer paso, alguna operación mediante la cual se descompone la molécula orgánica y sus elementos se conviertan en compuestos inorgánicos simples. Los elementos que se encuentran con más frecuencia en los compuestos orgánicos son: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, halógenos y fósforo. La identificación de carbono e hidrógeno se logra si el compuesto problema se hace reaccionar con óxido de cobre (CuO) a alta temperatura para formar productos de oxidación característicos. La identificación de nitrógeno, azufre y los halógenos, se basa en la conversión de ellos en sales solubles en agua y así poder reaccionar con reactivos específicos.(2)

Análisis elemental orgánico cuantitativo

El análisis cuantitativo tiene por objeto contar o enumerar los objetos de estudio y verificar la regularidad con que se presenta un fenómeno. Los elementos que se encuentran comúnmente en los compuestos orgánicos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, si al calentarse cierta cantidad de una muestra desconocida con la llama luminosa; dejando un pequeño residuo es casi seguro que es un compuesto orgánico, que contiene carbono, con excepciones estables, por ejemplo el tetracloruro de carbono los compuestos orgánicos son combustibles en tanto que los inorgánicos no lo son. De hecho, esta propiedad puede emplearse como un sencillo estado experimental para determinar si un compuesto es orgánico o inorgánico. El conocimiento de los elementos que constituyen los compuestos orgánicos es esencial al tratar de caracterizarlos. Sin embargo, y antes de poder realizar los ensayos cualitativos pertinentes, hay que transformar los elementos de su forma covalente, en el que intervienen normalmente los compuestos sencillos, para los que   existen   análisis   cualitativos   de  rutina.   Los   elementos  que   suelen  existir corrientemente en los compuestos orgánicos, además del carbono, hidrógeno y oxígeno son el nitrógeno, azufre y los halógenos, estos son los que nos conciernen.(3)

Material y Método

Reconocimiento de carbono

Primero se colocó un catalizador (óxido de Cobre II), una “muestra problema” en un tubo colector (colocadas las muestras se tapó) y un sistema compuesto por un mechero; al tubo colector se le colocó una manguera embonada a un tubo de ensayo que contenía Hidróxido de Bario; se calentó y arrojó los resultados.

Fusión Sódica

Se agregó sodio metálico a un tubo de ensayo y se calienta para fundir el sodio, para después agregar cierta cantidad de un “muestra problema” y se vuelve a calentar; el objetivo es que se descomponga. Pasados 5 minutos y al notar ninguna presencia de vapores, se retira la muestra del mechero y se deja

enfriar. Una vez frío se agrega etanol para disolver cualquier presencia de sodio; se acerca de nuevo el tubo al mechero con precaución.

Después se le agrega agua destilada (20 ml) y calentar nuevamente y filtrar los residuos carbonosos.

Este filtrado se distribuye en 4 tubos diferentes.

Reconocimiento de Halógenos

Utilizando la muestra contenida en los tubos anteriores, agregar ácido nítrico (para acidificar), teniendo un pH ácido se le agregó nitrato de plata y tendremos un precipitado.

Reconocimiento de Azufre

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