CONSTANTES FÍSICAS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS: PUNTO DE FUSIÓN, PUNTO DE EBULLICIÓN, DENSIDAD E ÍNDICE DE REFRACCIÓN

CONSTANTES FÍSICAS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS: PUNTO DE FUSIÓN, PUNTO DE EBULLICIÓN, DENSIDAD E ÍNDICE DE REFRACCIÓN

1Curso de Laboratorio de principios de Química Orgánica, Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, Colombia 29 octubre de 2021.

RESUMEN

La determinación práctica de las constantes físicas permite clasificar e identificar las sustancias químicas, además de determinar su grado de pureza. Esto es posible gracias a los valores reportados en la literatura derivados de estudios previos. En principio, para identificar una sustancia es necesario llevar a cabo pruebas de constantes físicas (densidad, solubilidad, fusión y ebullición), con esta información de la muestra problema. Se determinó el punto de fusión para las muestras sólidas por medio del método del tubo de Thiele donde el aceite mineral funciona como transferencia de calor a la sustancia en un capilar hasta que pasa a líquido, recolectando aquí un rango de temperatura de fusión de 108°C - 110°C para la muestra No. 9. Para la muestra líquida, el acetato de isopropilo, se observó la presencia de burbujeo de la sustancia en un capilar como determinación del punto de ebullición experimental en un punto de 90°.

Palabras clave: Constantes físicas, densidad, acetato de isopropilo.

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1. DIAGRAMA DE PROCEDIMIENTO

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Diagrama 1. Determinación punto de fusión por fusiómetro

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Diagrama 2. Determinación de densidad con picnómetro

[pic 4]        [pic 5]

Diagrama 3. Determinación de punto de ebullición

Diagrama 4. Determinación de índice de refracción

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Diagrama 5. Determinación de punto de fusion

1. RESULTADOS

1. Constantes físicas de sólidos y líquidos

Tabla 1. Condiciones experimentales

Tabla 2. Punto de fusión de sólido problema

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Tabla 3. Punto de ebullición.

[pic 8]

*Calentamiento rápido

[pic 9]        [pic 10]        [pic 11]        [pic 12]        [pic 13]

Tabla 4. Densidad de acetato de isopropilo

Tabla 5. Índice de refracción del acetato de isopropilo

[pic 14]

Tabla 6. Datos para la calibración de termómetro

[pic 15]

T = temperatura de ebullición determinada experimentalmente.

➔ Punto de ebullición normal (760 mm Hg) del acetato de isopropilo:

𝑃𝑒 = 𝑡 + ∆

𝑃𝑒 = 90°𝐶 + 8,712

𝑃𝑒 = 98,712 °𝐶

B. Cálculos para determinar la densidad relativa de la sustancia problema líquida:

➔ Fórmula de la densidad relativa de una sustancia líquida:

𝐷𝑡[pic 16]

𝑃𝑆 − 𝑃𝑉

=[pic 17]

𝑃𝐻2𝑂 − 𝑃𝑉

𝑡

𝐻2𝑂[pic 18]

Gráfica 1. Calibración de termómetro

1. Cálculos para determinación de constantes físicas.

1. Cálculos para realizar la corrección del punto de ebullición del acetato de isopropilo.

➔ Fórmula para la corrección debida a la presión:

∆ = 𝐾 (760 − 𝑃)(𝑡 + 273)

∆ = 0.00012 (760𝑚𝑚𝐻𝑔

− 560𝑚𝑚𝐻𝑔)(90°𝐶

+ 273)

∆ = 8,712

Donde, ∆ = corrección debida a la presión. K = constante de 0,00012 para líquidos

asociados / 0,00010 para líquidos no asociados

P = presión atmosférica del ambiente, en mmHg.

Donde, 𝐷𝑡 = es la densidad relativa de la sustancia problema a temperatura t.

𝐷𝑡        = es la densidad del agua a[pic 19]

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