Propiedades dísicas

UNIVERSIDAD DE COSTA RICA

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE QUIMICA

LABORATORIO DE FUNDAMENTOS DE

QUÍMICA ORGÁNICA

QU-0211

I SEMESTRE 2016

INFORME DE LABORATORIO

ESTUDIANTE: Yermy Esteban Díaz Vargas CARNÉ: B52409 PROFESORES: Teoría: Juan Carlos Salazar / Lab.: Godofredo Solano GRUPO: 07 ASISTENTE: Bryan Sandí Esquivel FECHA DE ENTREGA: 13-04-2016 Práctica #2. Determinación de propiedades físicas RESULTADOS:

CUADROS

Cuadro I. Resultados prueba de puntos de fusión y comparación de resultados experimentales y teóricos.

Sustancia Estructura Punto de fusión obtenido en el laboratorio (°C) Punto de fusión reportado en la literatura (°C)

Melt-Temp Fisher-Johns Antraceno 212.9 - 217-4 207 - 212 112.5 Ácido benzoico 121 - 124.7 104 - 116 123 Fenantreno 98 - 99.3 83 - 98 99 Naftaleno 77.1 - 82.6 63 - 80 81 Fuente: Wolfram Mathematica

Cuadro II. Resultado y comparación de pruebas de puntos de ebullición, correcciones con la regla de Crafts y el nomograma con el punto de ebullición teórico.

Sustancia Estructura Punto de Ebullición obtenido en el laboratorio (°C) Punto de Ebullición obtenido con la regla de Crafts (°C) Punto de Ebullición obtenido con el uso del nomograma (°C) Punto de Ebullición reportado en la literatura (°C) Agua 98 101.74 102 99.9839 1-propanol 95 98.71 98-100 97 Isopropanol 79 82.55 82 82 Etanol 74 77.50 78 78 Fuente: Wolfram Mathematica

Cuadro III. Resultado y comparación del índice de refracción obtenido experimentalmente y el corregido con el índice de refracción literario.

Sustancia Índice de refracción obtenido en el laboratorio. Índice de refracción corregido. Índice de refracción reportado en la literatura. Agua 1.33424°C 1.3358 1.333 1-propanol 1.38220.4°C 1.3822 1.384 Isopropanol 1.33720°C 1".377" Etanol 1.36320°C 1.361 Fuente: Wolfram Mathematica

CÁLCULOS:

Regla de Crafts:

P.Eb?x =P.Eb?760 torr- (((273+P.Eb?760 torr)?(760-x))/(10 000))

Donde, x = presión atmosférica en mm Hg (660,0 mm Hg), y P.Eb. en °C. La variable a averiguar en la ecuación es P.Eb?760 torr, por lo que para trabajar mejor dicha fórmula, se llamará a esta variable como “y”.

Ejemplo del agua:

98 =y- (((273+y)?(760-660))/(10 000))

98 =y- (((273+y)?(100))/(10 000))

98 =y- ((27300+100y)/(10 000))

98 =y-(27300/(10 000)+100y/(10 000))

98 =y- 2.73-0.01y

98+ 2.73=y-0.01y

100.73=0.99y

100.73/0.99=y

101.74=P.Eb?760 torr

Corrección del índice de refracción:

Si más de 20 °C, n 20/D=n Temp/D+(°C diferencia * 0,00045)

Si menos de 20 °C, n 20/D=n Temp/D-(°C diferencia * 0,00045)

Ejemplo del agua:

n 20/D=1.334+(24-20 * 0,00045)

n 20/D=1.334+(4 * 0,00045)

n 20/D=1.334+(0.0018)

n 20/D=1.3358

OBSERVACIONES

Durante la utilización del equipo “mini”, generalmente el reactivo se evaporaba completamente antes de alcanzar el punto de ebullición esperado. El termómetro se colocó de manera que no tocara el tubo de ensayo y a causa de la evaporación total del reactivo no se logró observar el anillo estable, sino solamente un anillo momentáneo.

Durante el experimento con el refractómetro se utilizaron los dos equipos que se tenían a disposición, estos equipos eran similares pero no iguales, probablemente la exactitud y precisión varíe entre uno y otro.

Es importante aclarar que la presión atmosférica en el laboratorio durante el experimento fue de 660.0 mmHg.

DISCUSIÓN:

Existen propiedades físicas, las cuales se definen como aquellas que identifican la sustancia sin alterar su composición; como por ejemplo: punto de fusión, punto de ebullición, índice de refracción, solubilidad, textura, etc. Por otro lado, se encuentran las propiedades químicas, las cuales pueden definirse como aquellas que relacionan los cambios de composición de una sustancia, se determinan por medio de ensayos químicos, y están estrictamente relacionadas con la reactividad de las sustancia; como por ejemplo: combustión, oxidación, reducción, entre otros ¹.

Parte A. Punto de fusión:

Se conoce como punto de fusión a la temperatura al momento en el que una sustancia pasa de estado sólido a líquido, es decir, se funde; a la presión constante de 1 atm ². El mismo es utilizado para medir la pureza de las sustancia, siendo más alto y menos variable en las sustancias puras, y por el contrario, más bajo y más variable en las sustancias impuras. Además el punto de fusión es constante e invariable cuando la sustancia es sometida a una presión normal. Como se pudo apreciar en el experimento realizado el punto de fusión de una sustancia no es una temperatura única, es un intervalo en el cual la sustancia en el primer valor inicia su fusión al presentarse la primera gota de líquido y el segundo valor del punto de fusión representa el momento en el cual el sólido ya ha pasado a un estado líquido.

Todo lo mencionado anteriormente define el punto de fusión, el cual puede ser afectado por varios factores, según la regla de Carnelley la cual establece tres puntos, dice que a mayor simetría molecular mayor será el punto de fusión, sustancias con fuerzas intermoleculares débiles presentaran bajos puntos de fusión y que el aumento en la masa molar ocasiona aumento en las temperaturas de fusión cuando se compara una serie. ²

Igualmente, otro factor importante que afecta el punto de fusión de las sustancias son las fuerzas intermoleculares, las cuales están dadas por las diferencias de electronegatividad de los átomos participantes en un enlace. Estas fuerzas se clasifican como dipolo inducido, dipolo-dipolo y puentes de hidrogeno. Según este orden ascendente así de fuertes serán las fuerzas intermoleculares aumentando así el punto de fusión de las sustancias que las posean.¹

Cuadro IV. Punto de fusión de las sustancias utilizadas (antraceno, naftaleno, Fenantreno y ácido benzoico) durante el laboratorio en orden creciente, mediante ambas técnicas (Melt-Temp y Fisher Jones).

Sustancia Estructura Melt-Temp

(°C) Fisher-Johns

(°C) Naftaleno 77.1 - 82.6 63 - 80 Fenantreno 98 - 99.3 83 - 98 Ácido

Benzoico 121 - 124.7 104 - 116 Antraceno 212.9 - 217-4 207 - 212

Como se puede observar en el los cuadros I Y IV, los resultados para los puntos de fusión de las diferentes sustancias determinados mediante el Melt-Temp y el Fisher-Johns.

El valor obtenido del antraceno, posee el

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