Punto De Fusion

Resumen

En esta experiencia se determinó experimentalmente el punto de fusión y la sublimación enalgunas sustancias utilizadas como la acetanilida y el naftaleno, que reaccionaron a loscambios de temperaturas proporcionados en la experiencia gracias a un mechero de bunsen, yla glicerina, otra sustancia que se utilizó para lograr el cambio de estado. Además, se logróhallar por medio de cálculos el porcentaje de recuperación del naftaleno, luego de la prácticarespectiva.

INTRODUCCIÓN

Cuando un sólido con presión de vaporigual a 1 atm antes de llegar a su punto defusión, se calienta a dicha presión y supresión de vapor alcanza los 760 mm Hg,el sólido pasa directamente a la fase devapor a temperatura constante; al enfriarsepasará directamente a la fase sólida. Esteproceso recibe el nombre de sublimación.El punto de fusión es una constante físicamuy utilizada en la identificación decompuestos orgánicos sólidos. El punto defusión se define como la temperatura a lacual un sólido pasa al estado líquido. En lassustancias puras el paso del estado sólidoal líquido se lleva a acabo a unatemperatura constante, la cual noexperimenta muchas variaciones con loscambios de presión pero si con lapresencia de impurezas, esto hace que elpunto de fusión sea utilizado muy amenudo para establecer el criterio depureza en un compuesto sólido.

MARCO TEÓRICO

El punto de fusión es la constante física delos sólidos más utilizados por los químicosorgánicos. Desde un punto de vistapráctico, el punto de fusión de un sólidocristalino se puede definir como latemperatura a la cual el sólido pasa al

estado líquido a presión de 1atm. En unasustancia pura, el cambio de estado es casisiempre rápido y la temperatura escaracterística, no afectándose por uncambio moderado de presión. Por estemotivo, el punto de fusión es la constanteindicada para la identificación de sólidos.Además que el punto de fusión se alterasensiblemente por la presencia deimpurezas, esta constante constituye unvalioso criterio de pureza.Para poder conocer el efecto producido poruna impureza en el intervalo de fusión deuna sustancia pura, se puede consideraruna mezcla de x con una pequeña impureza de y, en la que las últimas trazas de x

se fundieron a TB1.

Para establecerseel intervalo de fusión se debe conocercuándo comenzará a fundir la mezcla. Si laagitación es suficiente para poder asegurarlas condiciones de equilibrio mientras secalienta la mezcla sólida, tan pronto comose forme una pequeñísima cantidad delíquido x se saturará con y

disuelto paraformar una fase liquida de composicióneutéctica. En teoría, cualquier mezcla de xcon y como impureza deberá comenzar afundir a TE (temperatura eutéctica) ydeberá completarse la fusión a unatemperatura inferior a TB. Teóricamente,cuando se aumenta progresivamente laconcentración de impurezas y, el límitesuperior del intervalo de fusión es rebajadoy por tanto el intervalo disminuye.Por esta razón, y así se observa realmente,un sólido casi puro funde en un intervalomuy pequeño de temperaturas y con unlímite superior muy próximo al verdaderopunto de fusión. Un sólido que seabastante impuro presenta generalmente unintervalo de fusión bastante amplio y unatemperatura límite superiorconsiderablemente inferior a la del punto defusión verdadero. Por esta razón, la purificación de un sólido se siguefrecuentemente observando el punto defusión: un punto de fusión casi instantáneo,que permanece constante de unarecristalización a otra, incluso cuando seemplean disolventes distintos en lasrecristalizaciones, es un indicio claro deimpurezas.La Sublimación

es el cambio de unasustancia del estado sólido al vapor sinpasar por el estado líquido.

Algunas de las moléculas de un sólidopueden vibrar muy rápidamente, vencer lasfuerzas de cohesión y escapar comomoléculas gaseosas al espacio libre: elsólido se sublima. Inversamente, al chocarestas moléculas gaseosas contra lasuperficie del sólido, pueden quedarretenidas, condensándose el vapor. Elequilibrio que tiene lugar cuando lavelocidad de sublimación y la decondensación son iguales se caracterizapor una presión de vapor que depende dela naturaleza del sólido y de la temperatura.Los olores característicos de muchassustancias sólidas, como el yodo, elnaftaleno, el yodoformo y los perfumessólidos, son debidos a que estassustancias tienen una presión de vaporapreciable a temperatura ambiente.El proceso de sublimación va acompañadonecesariamente de una absorción deenergía térmica. La cantidad de energíatérmica que se necesita para sublimar atemperatura constante un kilogramo desustancia en estado sólido se conoce comoenergía o calor latente de sublimación. Elcalor latente de sublimación de unasustancia es igual a la suma del calorlatente de fusión más el calor latente devaporización.

PROCEDIMIENTO

Sublimación:1. Colocamos 0.200 g de una mezcla denaftaleno contaminado en una beackerpreviamente pesado y lo tapamos con unvidrio de reloj, el cual contenía agua. Luegolo pusimos a calentar.2. Terminada la sublimación pasamos elnaftaleno a un papel no absorbente

previamente pesado y calculamos elporcentaje de recuperación.Puntos de fusión:Tomamos una pequeña cantidad de ácidosalicílico y la depositamos dentro de uncapilar cerrado en un extremo. Luegoarmamos el equipo, el cual consistió encolocar el capilar sujetado al termómetro,estos dentro de un tubo de Thiele, al cualechamos cierta cantidad de glicerina yprocedimos a calentar hasta lograr el puntode fusión., el cual no lo obtuvimosrealmente porque posiblemente el reactivoque utilizamos no se encontraba puro.

RESULTADO

Análisis de temperatura de fusión ysublimación de algunos compuestosorgánicos en la experiencia: acido salicílicoy naftaleno.

Temperatura de Fusion

Reactivo Temperaturaapariciontrazas deliquido (ºC)Temperaturade fusión(ºC)Acidosalicílico99º 149º

PREGUNTAS1. Consulte sobre los principiosfisicoquímicos de la fusión;isomorfismo los diferentesaparatos y equipos para ladeterminación del punto defusión (Tubo de Thiele,dispositivos de Thomas-Hoover;de Fisher-johns, de Mel-Temp,etc.); el calibrador deltermómetro y su importancia.Principio físico-químico de lafusión

Los sólidos tienen estructuracristalina esto equivale a decir quesus átomos están colocados deforma regular en determinadospuntos, siguiendo las tresdimensiones del espacio. Estosátomos pueden vibrar en torno a suposición de equilibrio y si sutemperatura aumenta, la amplitudde sus vibraciones crece, ya que laenergía que reciben se emplea enaumentar su velocidad. Puedellegar un momento que los enlacesque los retenían en sus posicionesse rompan, desaparezca

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