PROPIEDADES FÍSICAS “PUNTO DE FUSIÓN Y DE EBULLICIÓN”

[pic 1] PROPIEDADES FÍSICAS “PUNTO DE FUSIÓN Y DE EBULLICIÓN”

Sergio Andrés Mancilla Vesga, Jessyka Andrea Villamizar Villamizar, Ingrid Marvel Vera García

Laboratorio de Química Orgánica, Grupo C, Universidad de Pamplona, Ingeniería Química, Facultad de Ingenierías y Arquitectura, 2017  

RESUMEN: En esta práctica de laboratorio se identificó el punto de fusión el cual es el cambio de estado sólido a líquido (mediante un rango de fusión), además se determinó el punto de ebullición de algunos compuestos líquidos con  una corrección a la temperatura por el cambio sufrido en la presión atmosférica, se realizó utilizando un montaje experimental adecuado. Los resultados obtenidos del punto de ebullición y de fusión indican el grado de pureza y la naturaleza de los compuestos orgánicos estudiados.    

Palabras Claves: Ebullición, fusión, error, pureza, compuesto orgánico.

1. Introducción

Las sustancias del mundo real, tal y como las percibimos con nuestros sentidos, se caracterizan por sus propiedades físicas o químicas, es decir, cómo reaccionan a los cambios que se realicen sobre ellas. Las propiedades físicas son aquellas que se pueden medir sin que se afecte la composición o la identidad de la sustancia, ejemplo de estas propiedades son la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, entre otras. Las propiedades de las sustancias también se pueden clasificar como extensivas e intensivas, las propiedades físicas son intensivas, es decir, no dependen de la cantidad de sustancia. [1]

El punto de fusión es la temperatura a la cual la materia cambia de estado sólido a estado líquido tras fundirse. Se determina el punto de fusión con diferentes fines; sirve para conocer el grado de pureza que posee un sólido.[2] La presencia de impurezas tiene una influencia considerable sobre el punto de fusión. Según la ley de Raoult todo soluto produce un descenso crioscópico, o sea una disminución de la temperatura de fusión. [3] También cabe destacar, que un compuesto puro funde alrededor de 1ºC a 2ºC, en cambio, cuando hay impurezas presentes, el intervalo de temperatura aumenta considerablemente. [2]

La temperatura de ebullición es aquella a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión externa. En este punto, el vapor no solamente proviene de la superficie sino que también se forma en el interior del líquido produciendo burbujas y turbulencia que es característica de la ebullición. La temperatura de ebullición permanece constante hasta que todo el líquido se haya evaporado. El punto de ebullición que se mide cuando la presión externa es de 1 atm se denomina temperatura normal de ebullición.

Por lo tanto, la temperatura de ebullición es afectada por los cambios en la presión atmosférica debido a las variaciones en la altura. A medida que un sitio se encuentra más elevado sobre el nivel del mar, la temperatura de ebullición se hace menor. 

Para realizar la comparación con la literatura, se realiza una corrección usando la ecuación (1) y los factores de proporcionalidad al cambio de presión de la tabla 1 que dependen de la polaridad del líquido. El punto de ebullición corregida será teniendo en cuenta la ecuación (2). [4]

                               (Ecuación 1)[pic 2]

Donde:

Fc= Factor de corrección

∆P= Corrección de la presión en mmHg.

A= Valor correspondiente a la tabla 1

              (Ecuación 2)[pic 3]

Tabla 1: Factores de corrección del punto de ebullición por cambios en la presión. [4]

Existen dos tipos de moléculas las moléculas polares y las moléculas no polares. Las moléculas polares son aquellas en las que no coincide el centro de distribución de cargas positivas y el de las negativas, el ejemplo más significativo es el agua Los iones hidrógeno no están alineados y dispuestos simétricamente a uno y otro lado del ion oxígeno, sino que tienen una disposición triangular. Las moléculas no polares son aquellas en las que coincide el centro de distribución de las cargas positivas y negativas. Las moléculas de oxígeno, nitrógeno, compuestas por dos átomos iguales pertenecen a esta categoría. Las moléculas polares bajo la acción de un campo eléctrico experimentan un par de fuerzas que tienden a orientarlas en el sentido del campo. Las moléculas no polares, se hacen polares en presencia de un campo eléctrico, ya que las fuerzas sobre cada tipo de carga son iguales y de sentido contrario. En el interior de una molécula las uniones entre los átomos que la constituyen son de tipo covalente y, por lo tanto, difícil de separar unos de otros. [5]

Por último, para hallar el porcentaje de error en el punto de fusión y en el punto ebullición se utiliza la ecuación (3). [6]

    (Ecuacion 3)[pic 4]

2. Materiales y Métodos

Punto de ebullición:

A continuación la figura 1, muestra el montaje para la determinación del punto de ebullición.

[pic 5]

Figura 1: Montaje punto de ebullición.

Inicialmente, se selló un  tubo capilar por uno de sus extremos después; en un vaso de precipitado se adiciono glicerina luego, en un tubo de ensayo se añadió aproximadamente 2mL de cloroformo y se introdujo el capilar dentro del tubo de ensayo con el extremo abierto hacia abajo, de manera similar el termómetro fue introducido dentro del tubo de ensayo. Finalmente, se procedió a calentar con el mechero de bunsen hasta que se observó una cadena de burbujas, en ese momento se retiró el calentamiento se tomó nota de la temperatura cuando se observó un rosario de burbujas.

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