QUÍMICA ORGANICA Practica No. “3“ “Punto de fusión.”

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE AGUASCALIENTES

Centro de ciencias básicas

Departamento de Química

QUÍMICA ORGANICA

Practica No. “3“

“Punto de fusión.”

Gerardo Ballesteros Ruiz

Elva Jaqueline Muñoz Lora

Emily Portes Arista

ING. BIOQUÍMICA

SEMESTRE: 1°

Profesor: M.C.Q. Janett Cecilia Sánchez Arana

Fecha: 18 / Septiembre / 2015

Objetivo:

        Determinar los puntos de fusión del naftaleno, ácido benzoico, ácido salicílico y problema.

Introducción:

        Al igual que los puntos de ebullición, los puntos de fusión aumentan conforme se incrementa la masa molecular. Los alcanos con un número par de átomos de carbono se compactan mejor en estructuras sólidas, por lo que se requieren temperaturas más elevadas para fundirlos. Los alcanos con un número impar de átomos de carbono no se compactan tan bien y funden a temperaturas más bajas.

        La ramificación de la cadena también afecta al punto de fusión del alcano. Un alcano ramificado por lo general funde a una temperatura más que el n-alcano con el mismo número de átomos de carbono. La ramificación de un alcano le da una estructura tridimensional más compacta, la cual se cohesiona más fácilmente para formar una estructura sólida y aumenta el punto de fusión. (1) pag 92

Figura1: Punto de ebullición de los alcanos. Los puntos de ebullición de los alcanos no ramificados (azul) son comparados con los correspondientes a algunos ramificados (verde) [pic 2]

        En otras palabras, Los alcanos muestran incrementos regulares en sus puntos de ebullición y fusión a medida que aumenta la masa molecular, un efecto debido a la presencia de las fuerzas de dispersión débiles entre las moléculas.

        Solo cuando se aplica la energía suficiente para vencer estas fuerzas se funde el sólido o hierve el líquido. Como se esperaría, las fuerzas de dispersión se incrementan cuando aumenta el tamaño molecular, lo que explica los mayores puntos de fusión y ebullición para los alcanos más grandes. (2)

Resultados:

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[pic 4]       [pic 5]         [pic 6]         [pic 7]

[pic 8]       Ilustración 1                         Ilustración 2                           Ilustración 3                                     Ilustración 4

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Discusiones:

En esta práctica determinamos el punto de fusión  de ácido cítrico en el cual se usó un baño de aceite mineral puro cuyo punto de ebullición es mayor a los 300° C razón por lo que es muy útil para medir punto de fusión de sustancias con una temperatura menor.  Sus propiedades físicas proveen una clara visión de la sustancia a fundir y para evitar su evaporación y descomposición, si se usara un aceite diferente se obstaculizaría la observación del procedimiento.

El método más usado para determinar el punto de fusión es el del tubo capilar, para lo cual se emplean tubos de vidrio neutro de 1 a 2 mm de diámetro externo, con uno de sus extremos cerrado a la llama. La carga del capilar con la sustancia, se realiza introduciendo una pequeña porción de la muestra, seca y bien pulverizada, en la boca del tubo capilar, haciéndola llegar hasta el fondo por medio de la caída del capilar. La altura a la que debe llegar la sustancia dentro del capilar es de 1 a 2 mm. Se adosa el capilar a un termómetro por medio de una bandita de goma con la porción que lleva la sustancia a la altura del bulbo del termómetro y se introducen en un recipiente que contenga un líquido de baño. El recipiente utilizado para estos fines, es el tubo de Thiele. Como líquido de baño, se utiliza aceite mineral.

Como se muestra en la tabla 1 existieron variantes en los resultados teóricos y prácticos con una variación de 3° C en el punto de fusión final. Esto se debe a la falla humana tal como la visión a la hora de observar el termómetro y el capilar, ya que se debían observar al mismo tiempo. Así mismo tuvimos dos variaciones en nuestros resultados prácticos, ya que se tomaron dos temperaturas: cuando iniciaba el cambio de estado de agregación y cuando estaba totalmente líquido como se muestra en la ilustración 4, con una diferencia de 4°C.

En la gráfica 1 observamos que a medida que un sólido se calienta, su temperatura aumenta hasta alcanzar su punto de fusión. A esta temperatura, la energía cinética promedio de las moléculas se ha vuelto lo bastante grande como para comenzar a superar las fuerzas intermoleculares que mantenían juntas a estas moléculas en el estado sólido. Inicia una transición de la fase sólida a la líquida, en la cual la absorción de calor se usa para separar más y más moléculas del sólido. Es importante observar que durante esta transición (A - B) la energía cinética promedio de las moléculas no cambia, así que la temperatura se mantiene constante. Una vez que la sustancia se ha fundido por completo, una mayor absorción de calor aumenta su temperatura hasta que se alcanza el punto de ebullición (B - C). Aquí, ocurre la transición de la fase líquida a la gaseosa  (C - D) en la cual el calor absorbido se usa para romper las fuerzas intermoleculares que unen las moléculas en la fase líquida, por lo que la temperatura permanece constante. Una vez que esta transición ha llegado a su fi n, la temperatura del gas aumenta cuando se le aplica más calor.(1)

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