ANALISIS ELEMENTAL CUALITATIVO DE COMPUESTOS ORGANICOS

ANALISIS ELEMENTAL CUALITATIVO DE COMPUESTOS ORGANICOS

INTRODUCCIÓN

Los compuestos orgánicos, se caracterizan por su procedencia de la naturaleza viva y aparte de ser los responsables de formar los tejidos de los seres vivos, representan materia prima para la creación de sustancias que mejoran la calidad de vida del ser humano, por ende es necesario conocer sus composición y estructura química.

La identificación de estos elementos puede realizarse por varios métodos, algunos de los cuales pueden hacerse cualitativamente.

El Análisis cualitativo elemental es aquel que se propone conocer la calidad y la naturaleza de los compuestos. Una vez puro el compuesto, se caracteriza identificando sus elementos.

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 descomponga 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. Uno de los métodos para esta conversión es la fusión alcalina de los compuestos orgánicos en presencia de sodio metálico.

RESULTADOS Y DISCUSION

CONCLUSIONES

Determinación de carbono

Inicialmente se realizo la determinación de carbono colocando una muestra de azúcar en un trozo de porcelana y se calentó al mechero donde se observo un residuo de color negro adherido a la porcelana como se observa en la fig.1, este residuo indicaba la presencia del carbono, la reacción se muestra a continuación:

C12H22O11(s) + 12O2(g)---------> 12CO2(g) + 11H2O(g)

La combustión realizada experimentalmente fue completa, liberando co2 y agua, el residuo que se visibiliza en la porcelana es parte del carbono contenido en la muestra, para que exista una combustión totalmente completa se debe realizar bajo parámetros y control de temperatura para que no se visualice el residuo en la porcelana, la combustión fue completa y se comprobó más adelante en la prueba con hidróxido de bario.

Fig. 1 residuo de carbono en el trozo de capsula.

También se realizo una prueba donde se calcino CuO en una capsula, luego se lo coloco en un tubo de ensayo junto al azúcar y se recubrió nuevamente con el CuO calcinado, el tubo se cerro con un tapón que tenía un tubo de vidrio acotado, cuyo extremo se introdujo en otro tubo que contenía hidróxido de bario. El tubo con la muestra de azúcar y oxido cúprico se calentó y en el tubo que contenía hidróxido de bario se observo un precipitado blanco, como se observa en la Fig 2., que evidencia la presencia del carbonato de bario, que es insoluble en agua, además en las paredes del tubo se depositaron pequeñas gotas de agua, esto se demostró colocando pequeñas cantidades de sulfato de cobre anhídrido de color blanco que en el momento de contacto con el agua su color cambio a azul, esto se debe a que el sulfato de cobre se pentahidrato ya que tomo su color característico, la reacción de precipitación que se presento fue:

CO2(g)+Ba(OH)2(ac) BaCO3 +H2O

Este método es una descomposición térmica del azúcar (sacarosa) en ausencia de aire en este caso el Método del Oxido Cuprico Consiste en la reducción del oxido Cuprico o Cuproso y cobre

metálico, la transformación del carbono en anhídrido carbónico y el

hidrógeno en agua.

El CO2 es recibido en la solución de Hidróxido de Bario Ba(OH)2 con la cuales reacciona dando precipitado de Carbonato de Bario BaCO3 de color blanco.

El enturbamiento de la solución se debe a la formación del Carbonato

de bario de color blanco. El agua que se forma se condensa

en las paredes del tubo de ensayo

Muestra + CuO  CO2 ↑ + Cu2

O + H2O ↓

La formación de un residuo rojo metálico de cobre comprueba efectivamente que ha existido una oxidación

CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 ↓ + H2O

H2 + O2  H2O

Fusión sódica

Es un método que sirve para la identificación de sustancias como nitrógeno, azufre, halógenos, entre otros.

La practica consistió en tomar un pedazo de sodio en un tubo de ensayo y fundirlo, luego se le adiciona una pequeña cantidad de tiourea, en seguida se calentó la parte inferior del tubo hasta que se coloco al rojo vivo, se lo dejo allí por unos 4 minutos para que la sustancia orgánica se descomponga totalmente, se dejo enfriar a temperatura ambiente y se adiciono alcohol para asegurarse que el sodio estaba destruido completamente, después se adiciono agua y se calentó para que los iones entraran en solución, luego se filtro en caliente, con el filtrado se realizan los siguientes análisis:

Determinación del ion nitrógeno como ion cianuro

En el tubo que contenía el filtrado se le agrego sulfato ferroso solución de sulfato ferroso, en este

momento la mezcla tomo una coloración verdosa muy oscura, se dejo enfriar, y se adiciono

una gota de FeCl3 al 2%, luego se acidulo con HCL, la solución cambio su coloración a un tono más

claro y después de unos 2 minutos tomó un color azul, aunque no hubo

precipitado.

Esto se debe a la reacción proveniente de la fusión sódica en la que se ha formado el cianuro de sodio el cual reacciona con el sulfato de hierro y el cloruro férrico según las reacciones:

N + Na → NaCN (fusión sódica)

NaCN + H2O -→ Na+(ac) +CN-(ac)

Luego al agregar el sulfato de hierro se formo la sal que da el color amarillo a la solución indicando como positiva la presencia de nitrógeno en la muestra:

La fusión sódica fue deficiente por un ligero tono azul verdoso en la solución obtenida, aunque, el pH registrado en la solución fue 10, al filtrar se logro que la solución sea incolora, así se llevo a un medio básico adecuado para que la prueba produjera un tono débil de color azul debido a la sal formada,

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