Determinación de punto de ebullición y punto de fusión.

Universidad del valle de Guatemala[pic 1]

Diana Martínez  

17330

Sección 30

Práctica No.1

Determinación de punto de ebullición y punto de fusión.

-Marco teórico

-Punto de ebullición

• Punto de ebullición: se refiere a la temperatura donde la presión de vapor de un líquido es igual a la presión atmosférica externa. (Chang, 2013)
• Presión de vapor: Presión en la que la fase liquida y vapor se encuentran en equilibrio. (Chang, 2013)

La presión de vapor se refiere específicamente a la tendencia de un líquido a volverse gas a mayor temperatura mayor presión de vapor.

• Factores que afectan el punto de ebullición, pueden ser

1. Impurezas: al añadirle impurezas el punto de ebullición de un solvente aumenta, es decir, aumento ebulloscopio. (Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2011)
2. presión de vapor:  al aumentar la temperatura hasta el punto de que la presión de vapor es igual a la presión atmosférica se da lugar a la vaporización ya que el vapor que se forma se escapa a la atmosfera. El punto de ebullición de un liquido es la temperatura a la que su presión de vapor es igual a 1 atm. (Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2011)
3. presión atmosférica: el punto de ebullición esta definido como punto de empate de la presión atmosférica, por lo tanto, mientras mayor sea mayor será el punto de ebullición, este aumenta paralelamente a la presión exterior. (Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2011)

• Relación del punto de ebullición con la estructura de la molécula 

Para que un compuesto se convierta en gas las fuerzas que unen a las moléculas deben romperse, es decir, depende de la tracción entre moléculas, si estas poseen fuerza intermoleculares fuertes es necesario de mucha energía para separar las moléculas unas de otras, por lo tanto, tendrá punto de ebullición alto, y si las fuerzas intermoleculares son débiles la energía necesaria será baja y consecuentemente el punto de ebullición será bajo.

Se debe de analizar las moléculas polares y apolares ya que es cuando es polar es mejor que sea asimétrica porque asi no se cancelan los momentos dipolos y si es apolar es mejor que sea simétrica porque el área de contacto se maximiza. (Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2011)

Por ejemplo, los alcanos poseen un punto de ebullición bajo pues posee moléculas polares y las fuerzas intermoleculares son las de dispersión de London entre dipolos inducidos.

Las fuerzas dipolo- dipolo son mas fuertes que las de London, por lo tanto, el punto de ebullición será mayor, es decir, Cuanto más fuerte sea una fuerza intermolecular, mayor será el punto de ebullición de la sustancia, esto se debe a que los enlaces intermoleculares más fuertes requieren más energía para romperse. Como esta energía se suministra en forma de calor cuando hierve, las sustancias con enlaces más fuertes tendrán un punto de ebullición más alto. (Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2011)

• Método de determinación del punto de ebullición usando tubo de Thiele

El tubo de Thiele es un tubo de vidrio diseñado con el fin de contener aceite de calefacción y un termómetro, a este se le fija un micro tubo de ensayo el cual contiene la muestra de punto de ebullición. El tubo de Thiele tiene una forma que permite la formación de corrientes de convección en el aceite cuando se calienta. Estas corrientes mantienen una distribución de temperatura uniforme en todo el aceite en el tubo, por otro lado, el brazo lateral del tubo perime generar estas corrientes de convección y así transferir el calor de la llama de manera uniforme y rápida a través del aceite de calefacción.

El líquido de muestra se introduce con una pipeta Pasteur en un tubo de micro prueba (no más de 0,5 ml, que tiene una profundidad de aproximadamente 10 mm en el tubo de ensayo pequeño) y se suelta una pieza de tubo capilar con punto de fusión (sellado en un extremo) el extremo abierto hacia abajo. El conjunto del tubo de micro prueba se conecta luego a un termómetro con una banda de goma o una delgada sección de tubo de goma. Toda la unidad se coloca en un tubo de Thiele

Durante el calentamiento inicial, el aire atrapado en el tubo capilar se expande y abandona el tubo y el vapor del líquido también ingresa al tubo. Siempre hay vapor en equilibrio con un líquido calentado. Esto da lugar a la corriente inicial de burbujas. Cuando la temperatura alcanza el punto de ebullición, la presión de vapor dentro del tubo capilar es igual a la presión atmosférica. A medida que la temperatura sube justo por encima del punto de ebullición, el vapor comenzará a escapar: el segundo conjunto de burbujas. Una vez que se detiene el calentamiento, el único vapor que queda en el capilar proviene del líquido calentado que sella su extremo abierto.

• Corrección de la temperatura de ebullición debido a cambios en la presión atmosférica.  

Punto de fusión corregida: (0.000154) (T - t1) (T- t2)

Para utilizar este mejor método para corregir el punto de ebullición, se necesita conocer la presión atmosférica en el momento en que se midió el punto de ebullición. (Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2011)

• Punto de fusión: la fusión es la transición de sólido a líquido que tiene lugar en el punto de fusión; Es el promedio del intervalo temperatura donde la sustancia inicia a fundirse y termina de fundirse. El punto de fusión y el punto de solidificación de una sustancia son idénticos. (Chang, 2013)

Si las fuerzas intermoleculares son fuertes, necesita más energía, y por lo tanto un punto de fusión más alto, para superarlas. (Chang, 2013)

• Pueden ser afectados por:

1. Impurezas: en un material causan una disminución de su punto de fusión o al menos una ampliación de su rango de fusión, Un contaminante soluble por lo tanto debilita las fuerzas reticulares dentro de un sólido. (Chang, 2013)
2. cantidad de muestra: mientras más impureza a un sólido, el punto de fusión disminuye. Existe un limite que puede soportar el punto de fusión, ya que el liquido se puede saturar con la impureza. (Pavia, 2011)
3. volatilidad: cuando es más volátil es mas polar, por consiguiente, el material tiene un punto de fusión más bajo, es decir, se funde de manera mas rápida. (Durst, H & Gokel, G, 2007)
4. descomposición: puede ser confundida con el punto de fusión. la descomposición descolora la muestra. (Pavia, 2011)

• Comportamiento del punto de fusión de mezclas:

El punto de fusión de una mezcla es necesario una muestra autentica de exactamente el mismo compuesto se encuentre en otra fuente, los dos compuestos se pulverizan, tanto el auténtico como el sospechoso y luego partes iguales se mezclan. (Pavia, 2011)

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