Prueba de caracterización de compusetos orgánicos

UNIVERSIDAD DEL CAUCA

19/02/2025 a 26/02/2025

PRUEBA DE CARACTERIZACIÓN DE COMPUETOS ORGANICOS

Diana Sofia Sotto Salazar[1]

Ian[2]

Resumen

Este informe tuvo como objetivo analizar y comparar las propiedades físicas de compuestos orgánicos e inorgánicos mediante pruebas de solubilidad, sublimación y determinación de puntos de fusión. Se evaluaron sustancias como hexano, etanol, acetona, acetato de etilo, ácido benzoico, sacarosa y cloruro de sodio, utilizando solventes polares (agua) y no polares (éter de petróleo). Los resultados demostraron que la solubilidad está gobernada por la polaridad molecular y las fuerzas intermoleculares, siguiendo el principio de "lo similar disuelve a lo similar". La sublimación del ácido benzoico evidenció su capacidad para transitar directamente de sólido a gas debido a su presión de vapor y estructura cristalina, mientras que los puntos de fusión revelaron diferencias significativas entre compuestos iónicos (cloruro de sodio) y covalentes (sacarosa y ácido benzoico). Este trabajo refuerza la importancia de las interacciones moleculares en las propiedades físicas y proporciona una base metodológica para la caracterización de sustancias en laboratorios de química orgánica.

Palabras claves: Solubilidad, punto de fusión, sublimación, fuerzas intermoleculares, polaridad.

ORGANIC COMPOUND CHARACTERIZATION TEST

Abstract

This report aimed to analyze and compare the physical properties of organic and inorganic compounds through solubility tests, sublimation, and determination of melting points. Substances such as hexane, ethanol, acetone, ethyl acetate, benzoic acid, sucrose, and sodium chloride were evaluated, using polar (water) and non-polar (petroleum ether) solvents. The results demonstrated that solubility is governed by molecular polarity and intermolecular forces, following the principle of "like dissolves like." The sublimation of benzoic acid shows its ability to transition directly from solid to gas due to its vapor pressure and crystalline structure, while the melting points revealed significant differences between ionic (sodium chloride) and covalent (sucrose and benzoic acid) compounds. This work reinforces the importance of molecular interactions in physical properties and provides a methodological basis for the characterization of substances in organic chemistry laboratories.

Keywords: Solubility, melting point, sublimation, intermolecular forces, polarity.

Introducción

La caracterización de compuestos orgánicos es fundamental para comprender su comportamiento en procesos químicos y aplicaciones industriales. Estos compuestos, formados principalmente por enlaces covalentes entre elementos como carbono, hidrógeno y oxígeno, exhiben propiedades físicas únicas influenciadas por su estructura molecular y las fuerzas intermoleculares presentes (McMurry, 2016). Entre estas propiedades, la “solubilidad” destaca por su relevancia en la purificación de sustancias y diseño de fármacos. Según Smith (2020), la solubilidad depende de la capacidad del solvente para interactuar con el soluto mediante fuerzas como puentes de hidrógeno (en el caso del agua) o interacciones de London (en solventes no polares).

El “punto de fusión”, por otro lado, refleja la estabilidad de la red cristalina de un compuesto. Sustancias iónicas, como el cloruro de sodio, presentan puntos de fusión elevados debido a la fortaleza de los enlaces electrostáticos (Atkins & de Paula, 2018), mientras que los compuestos orgánicos, con fuerzas intermoleculares más débiles (dipolo-dipolo o fuerzas de van der Waals), suelen fundir a temperaturas menores (Zumdahl, 2017).

La “sublimación”, fenómeno observado en compuestos como el ácido benzoico, ocurre cuando un sólido se convierte en gas sin pasar por la fase líquida. Este proceso está ligado a la presión de vapor del sólido y su energía de red, siendo útil en técnicas de purificación (Housecroft & Sharpe, 2018).

Este trabajo se centra en contrastar estas propiedades entre compuestos orgánicos e inorgánicos, utilizando metodologías experimentales estandarizadas. Los resultados obtenidos se analizan bajo el marco teórico de las interacciones moleculares, con el fin de validar principios fundamentales de la química orgánica.

Resultados

Se muestran los resultados obtenidos durante la práctica del laboratorio de química orgánica para su posterior discusión de acuerdo con la literatura para comprobar la veracidad de los datos obtenidos.

Pruebas de Solubilidad

Tabla 1. Ensayo de solubilidad en agua y éter de petróleo

Sustancias

Agua

Éter de Petróleo

Hexano

1 fase

1 fase

Etanol

1 fase

1 fase

acetona

1 fase

1 fase

Acetato de Etilo

2 fase

1 fase

En tabla 1 se muestran los resultados observados en el laboratorio de la solubilidad de diferentes sustancias utilizando como solvente el agua y el éter de petróleo.

Prueba de solubilidad con aumento de temperatura del ácido benzoico

Tabla 2. Ensayo de solubilidad con aumento de temperatura

Mezcla

Observaciones

Sin calentamiento

El acido benzoico esta en el fondo del Becker, mezcla heterogénea

Con Calentamiento

Al calentarse el agua comienza a evaporizarse, el beaker se empaña y el acido benzoico se precipita en la superficie del agua creando una capa ligera pereciendo pequeñas burbujitas y se solubiliza parcialmente

Una vez enfriada

Al perder calor ya no muestra solubilidad y se vuelven a formar cristales

En la table 2 se presenta en las observaciones de la prueba durante la práctica para su posterior discusión

Sublimación del ácido benzoico

Tabla 3. Observaciones de la sublimación del ácido benzoico

Observaciones

Al calentarse lentamente el ácido benzoico pasa de solido a liquido y posteriormente se gasifica y comienza a adherirse a las paredes del embudo, al perder calor se forman cristales a los bordes del embudo.

Determinación de puntos de fusión

Tabla 4. Puntos de fusión dados en °C

Sustancia

Puntos De Fusión (°C)

Puntos de fusión dado

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