ANALISIS ORGANICO

Los compuestos orgánicos al igual que los inorgánicos, presentan distintas propiedades tanto físicas como químicas. Entre las propiedades físicas más fáciles de medir se encuentran el punto de ebullición, el punto de fusión y la solubilidad. En la práctica se trabajara sobre la solubilidad de distintos compuestos, relacionando la estructura molecular de cada sustancia con la propiedad indicada para el desarrollo experimental.

Cuando una sustancia se disuelve, sus partículas componentes (iones o moléculas) se dispersan entre las del solvente, dentro de las cuales deben crearse espacios para las partículas del soluto. La separación, tanto de las partículas del soluto como de las del solvente, requiere de vencer las fuerzas que las mantienen unidas en cada compuesto. La energía que se requiere para superar la atracción intermolecular existente proviene de la formación de nuevas formas de atracción entre el soluto y el disolvente.

Estas fuerzas son fundamentalmente las fuerzas de Van de Waals, las interacciones dipolo - dipolo o puentes de hidrógeno, dependiendo del tipo de partículas que intervengan. En síntesis, para que la disolución se realice, la energía liberada cuando se establecen las interacciones soluto-solvente debe ser similar a la energía requerida para vencer las fuerzas de atracción entre partículas soluto-soluto y solvente-solvente.

De acuerdo a lo anterior, se plantean estructuras y estrategias para el desarrollo experimental, en el cual se haga el contraste entre lo planteado teóricamente sobre la solubilidad de cada función orgánica en distintos solventes; con la reacción presente y dada en el momento en que las sustancias interactúan para disolverse. Otorgando así al estudiante los conocimientos específicos y estructuras de aprendizaje necesarias para la aplicación correcta de estos en la solución de situaciones problemicas en diferentes contextos.

Objetivos.

• Identificar la relación entre la estructura molecular de un compuesto orgánico y su solubilidad en disolventes como el agua, éter; soluciones diluidas de hidróxido de sodio, bicarbonato de sodio, acido clorhídrico y acido sulfúrico.

• Clasificar los compuestos orgánicos conocidos y la muestra problema, en uno de los grupos de solubilidad.

Hipótesis.

“Al realizar la prueba de solubilidad con cada una de las sustancias orgánicas, se puede presentar que todas sean solubles en agua, patrón que orienta la practica y el desarrollo efectivo de la misma”.

“La estructura molecular de cada sustancia influye con cada grupo funcional en el proceso de solubilidad de estas en compuestos orgánicos e inorgánicos.”

Diagrama de Flujo.

Resultados

Nombre Formula Estructural Solubilidad en Grupo Observaciones Realizadas

H2O Et2O NaOH NaHCO3 HCl H2SO4

Sacarosa C12H22O11 + + IA Formación de solución homogénea incolora.

Anilina C6H7N - - - IIC1 Solución homogénea de color marrón.

Hexano C6H14 - - - - IIC2b Solución incolora, exotérmica.

Acetona CH3(CO)CH3 + + IA Solución homogénea incolora.

Acetato de Etilo CH3COOCH2-CH3 - - - - IIC2b Solución incolora, exotérmica.

Acido Benzoico C6H5-COOH - + - IIA2 Solución incolora.

De acuerdo al esquema anterior, encontramos que debido al grupo funcional que presenta, cada una de las sustancias empleadas como soluto; se presentan los siguientes resultados:

La sacarosa, es soluble en el agua y el éter etílico simultáneamente; así como lo es con otros compuestos de tipo orgánico; por ejemplo, los alcoholes, las cetonas, los aldehídos, algunos fenoles, esteres, ácidos carboxílicos y amidas. La anilina, que es un compuesto con nitrógeno; es insoluble en acido clorhídrico (HCl) al 10% y en hidróxido de sodio (NaOH) al 10%.

El hexano, es un hidrocarburo saturado (alcano), es por esta condición estructural que se comporta insoluble con el agua, el hidróxido de sodio (NaOH) al 10%, con el acido clorhídrico (HCl) al 10% y con el acido sulfúrico (H2SO4) concentrado, a pesar de ser un compuesto sin nitrógeno.

Para la acetona, se obtuvieron los mismos resultados que con la sacarosa, puesto que el grupo cetona con los aldehídos, se caracterizan por su buena solubilidad y capacidad de solvatarse fácilmente. El acetato de etilo, comparte características respecto a la solubilidad con el hexano, es insoluble en todas las sustancias empleadas como solventes en la práctica.

El ácido benzoico, resultó ser insoluble en el agua, soluble en el hidróxido de sodio (NaOH) al 10%; pero insoluble totalmente en el bicarbonato de sodio (NaHCO3) al 5%.

Análisis de Resultados.

Teniendo en cuente los resultados obtenidos en la tabla podemos decir que Independientemente de las causas de la disolución del compuesto que se investiga, se considera que hay disolución cuando 0,05g de la sustancia sólida o 0,1 ml de la sustancia líquida forman una fase homogénea a la temperatura ambiente con 3 ml de solvente.

Al clasificar los compuestos entregados por el monitor de laboratorio, se encuentra que de acuerdo a su función es para cada uno:

Sacarosa: Disacárido

Hexano: Alcano

Tolueno:

Glicerina:

Acetona: Cetona

Acetato de Etilo: Ester

Acido Benzoico: Ácido Carboxílico

De acuerdo a lo anterior, se analiza como cada función presenta características propias que influyen en el desarrollo de distintas propiedades como es en la solubilidad.

Solubilidad en agua: En general cuatro tipos de compuestos son solubles en agua, los electrolitos, los ácidos, las bases y los compuestos polares. En cuanto a los electrolitos, las especies iónicas se hidratan debido a las interacciones Ion-dipolo entre las moléculas de agua y los iones. El número de ácidos y bases que pueden ser ionizados por el agua es limitado, y la mayoría se disuelve por la formación de puentes de hidrógeno. Las sustancias no iónicas no se disuelven en agua, a menos que sean capaces de formar puentes de hidrógeno; esto se logra cuando un átomo de hidrógeno se encuentra entre dos átomos fuertemente electronegativos, y para propósitos prácticos sólo el flúor, oxígeno y nitrógeno lo forman. Por consiguiente, los hidrocarburos, los derivados halogenados y los tioles son muy poco solubles en agua. Solo los polares como alcoholes, ácidos carboxílicos, cetonas,

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