Eejmplo de la Obtencion de metano

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PRÁCTICA 3

OBTENCIÓN DE METANO

Competencias

Conocer y aplicar la técnica e obtención del gas metano representante de la serie de los alcanos en el laboratorio.

Introducción

El gas metano es el primer representante de los compuestos orgánicos del grupo de los alcanos. Desde hace mucho tiempo se sabe que se produce naturalmente por la descomposición de la materia orgánica y que se puede obtener de forma natural en los pantanos. También está presente en el subsuelo y presenta un gran peligro para los miembros debido a que es muy flamable. Otro nombre con el que se le denomina comúnmente es el Gas Grisu.

Este gas se puede obtener en el laboratorio haciendo reaccionar el acetato de sodio con cal sodada.

Actividades previas

• Estructura espacial del metano y ángulo

Metano: CH4 (estructura tetraédrica)[pic 2]

• Tipo de hibridación de sus órbitas

Se les llama híbridos sp3 porque proceden de la combinación de 1 orbital s y 3 orbitales p, por lo que tienen un 25% de contribución o de carácter de orbital s y un 75% de contribución o carácter de orbital p. Los 4 híbridos sp3 son equivalentes en forma y en energía, y se dirigen a los vértices de un hipotético tetraedro. 

• Propiedades físicas y químicas del metano

Propiedades físicas

Punto de ebullición: -161°C 

Punto de fusión: -183°C 

Solubilidad en agua, ml/100 ml a 20°C: 3.3

Densidad relativa de vapor (aire = 1): 0.6

Punto de inflamación: Gas inflamable

Temperatura de auto ignición: 537°C

Límites de explosividad, % en volumen en el aire: 5-15

Propiedades químicas

El metano es un ejemplo de compuesto molecular, cuyas unidades básicas son grupos de átomos unidos entre sí. La molécula de metano consta de un átomo de carbono con cuatro átomos de hidrógeno unidos a él. La forma general de la molécula es un tetraedro, una figura con cuatro caras triangulares idénticas, con un átomo de hidrógeno en cada vértice y el átomo de carbono en el centro.[pic 3]

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Material

Soporte universal on pinzas

Mechero Bunsen y cerillos

Tubo de desprendimiento

Tubería de vidrio en L

Tapones de hule mono-horadados

4 tubos de ensaye y gradilla

Cápsula de porcelana

Agitador[pic 7]

Reactivos

Reactivo de Bayer [pic 8][pic 9]

Solución 0.2M de KMnO4

CaO en (NaOH)

Acetato de sodio

Ca(OH)2

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Desarrollo

1. Con precaución, colocamos 10 g de acetato de sodio en la cápsula de porcelana, agitamos constantemente y calentamos hasta que se fundió. Dejamos enfriar y volvimos a celebrar hasta obtener un polvo de color gris.[pic 11][pic 12][pic 13]

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1. Mientras realizamos el calentamiento, colocamos un tubo de ensaye solución de KMnO4 (reactivo de Bayer).
2. Cuando el residuo de la cápsula se enfrió depositamos en un tubo de desprendimiento de 5 g de cal sodada. Calentamos el tubo primero de los lados y luego por dónde se encontraba la mezcla.[pic 15]

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1. Utilizamos el tubo de ensaye que contiene la solución diluida de permanganato de potasio, reactivo de Bayer (solución 0.02M de KMnO4). El gas que se desprendió de la reacción burbujeó y cambió de color.

Observaciones

El compuesto de acetato de sodio que nos dieron eran unos cristales incoloros.[pic 17]

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El gas que se desprendió del tubo en el punto 3 desprendió un olor como a gasolina y la mezcla se volvió color marrón oscuro.

La primera vez que se realizó el segundo calentamiento de la mezcla, el resultado no fue el correcto, ya que obtuvimos un polvo blanco y tuvimos que volver a calentar hasta obtener la sustancia esperada.

Resultados

A los 15 segundos de calentar, la mezcla se volvió una pasta.

Cuando dejamos enfriar, se formó una capa que no dejaba escapar las burbujas que emanaba la sustancia.

Dejando en claro que la primera vez que calentamos por segunda vez la mezcla, el resultado no fue el correcto, al minuto 2:24 de volvió un polvo pegajoso, al minuto 7:08 aumentó el volumen del polvo y se despegó.

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