Quimica Organica

Determinación de las Constantes Físicas

DETERMINACION DE LAS CONSTANTES FISICAS

I. OBJETIVOS

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Determinar el punto de ebullición y el punto de fusión con la finalidad de identificar a un compuesto orgánico.

II. MARCO TEORICO:

CONSTANTES – FISICAS: PUNTOS DE FUSION Y EBULLICION

Una especie Química es una sustancia formada por moléculas iguales (Químicamente homogénea).

Cada especie química o sustancia pura posee un conjunto de propiedades físicas y químicas propias, mediante las cuales puede caracterizarse o identificarse (Criterio de Identidad) o conocer su grado de pureza (Criterio de Pureza).

La identificación de un compuesto consiste en probar que este es idéntico a otro ya conocido y descrito.

La pureza e identidad de un compuesto cualquiera queda establecida cuando estas propiedades físicas y químicas son idénticas a las registradas para este compuesto en la literatura química.

Estas propiedades también nos permiten seguir y controlar los procesos de purificación (como cristalización, destilación, sublimación etc.) para determinar su eficacia o indicarnos cuando la muestra está pura y es innecesario continuar su purificación.

Las propiedades físicas más útiles para estos fines son:

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Caracteres organolépticos como: color, olor, sabor, etc.

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Punto de fusión

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Punto de ebullición

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Rotación específica.

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Solubilidad

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Índice de refracción

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Espectros de absorción, etc.

Estas propiedades toman el nombre de “CONSTANTES FISICAS” porque son prácticamente invariables características de la sustancia.

El punto de fusión (para los sólidos) y el punto de ebullición (para los líquidos), son propiedades que pueden ser determinadas con facilidad, rapidez y precisión, siendo las constantes físicas mas usadas, por lo que constituyen determinaciones rutinarias en el laboratorio de Química Orgánica.

PUNTO DE FUSION

Esta constante puede determinarse introduciendo una diminuta cantidad de sustancia dentro de un pequeño tubo capilar, e introduciendo este junto con un termómetro en un baño, calentando lenta y progresivamente y observando la temperatura a la cual empieza (temperatura inicial) y termina (temperatura final) la fusión. A la diferencia entre ambas (temperatura final – temperatura inicial) se le conoce como RANGO DE FUSION.

Desde el punto de vista práctico, el punto de fusión (o el de solidificación) se define como la temperatura a la que un sólido se transforma en líquido a la presión de 1 atmósfera.

La temperatura a la que un sólido comienza a fundir debe permanecer constante hasta que todo el sólido y el estado líquido de la sustancia están en equilibrio, una en presencia de la otra.

En la práctica existen 2 dificultades para la determinación del punto de fusión.

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1.

Es difícil mantener la temperatura constante, aún utilizando pequeñas cantidades de muestra. Si medimos la temperatura externamente a la muestra, la temperatura varía muy poco.

2.

Pueden originarse errores en la determinación por la sobre calefacción o por el sub-enfriamiento de la sustancia.

Por ello, en vez de obtener una temperatura constante, habrá siempre una pequeña diferencia de temperaturas entre el comienzo y el final de la fusión. A este intervalo de temperaturas se le llama también punto de fusión.

En condiciones de equilibrio (sin sobre enfriamiento) la temperatura laque un sólido puro funde es igual a la temperatura en que el compuesto fundido solidificada o congela.

En una sustancia pura el cambio de estado es generalmente muy rápido, por lo que el Rango de fusión es pequeño (generalmente menor de 1ºC) y la temperatura de fusión es característica.

El punto de fusión sufre cambios pequeños (casi siempre imperceptibles) por un cambio moderado de la presión atmosférica; en cambio, se altera notablemente por la presencia de impurezas (para que las impurezas afecten el Punto de fusión, es necesario que estas sean por lo menos algo solubles en el líquido fundido. En la práctica esto ocurre casi siempre).

La presencia de impurezas, por lo general, amplia el rango de fusión, de tal manera que un compuesto impuro funde en un intervalo de temperaturas mayor (varios grados) y lo hace a una temperatura inferior a la del compuesto puro. Por ello la utilización de esta constante como criterio de pureza y de identidad.

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