SÍNTESIS DE METANO PRÁCTICA DE LABORATORIO “SÍNTESIS DE METANO”

PRÁCTICA DE LABORATORIO “SÍNTESIS DE METANO”

Autores:  Juan José Calvache y Gregson Murcia Castro.

Colegio Freinet, Departamento de Ciencias Naturales, Laboratorio de Química

 (Recibido 17 de Oct.2007)

RESUMEN

Se realizó una práctica de laboratorio, la cual tenía como objetivo la obtención del Metano, un alcano formado por un átomo de carbono y unido por enlaces covalentes a cuatro átomos de hidrógeno; esta síntesis se obtuvo mediante una reacción endotérmica de los reactivos Acetato de Sodio y Cal sodada y una fuente calórica. Con los materiales necesarios del laboratorio y las instrucciones a seguir, se logró obtener el alcano esperado; el gas metano y además otros subproductos.

Palabras claves:  Metano, alcano, reacción endotérmica, reactivos, productos, fuente calórica.

ABSTRACT

A laboratory practice was carried out, with the objective of obtain the methane, an alkane formed by an atom of carbon  and united by covalent bonds to four hydrogen atoms; this synthesis was obtained by an endothermic reaction of sodium acetate and soda lime reagents and a heat source. with the necessary laboratory materials and the instruction to follow, the expected alkane was achieved, the methane gas and other by-products.

Keywords:   Methane,  alkane, endothermic reaction, reagents, products , heat source

1. Introducción

Una cadena de hidrocarburos lineal o ramificada simple, es denominada un alcano, la cual está constituida por carbonos e hidrógenos, los cuales están unidos por medio de enlaces covalentes. Cada carbono posee cuatro hidrógenos, para que este cumpla con su tetravalencia, esto puede variar si dos o más carbonos están con más de un enlace, formando así las cadenas lineales o ramificadas que se mencionaron anteriormente.

El objetivo de la práctica del laboratorio es la obtención o síntesis del gas Metano. Alcano de un sólo carbono unido por enlaces covalentes con cuatro hidrógenos (véase 1), esto porque el carbono es tetravalente para alcanzar un estado de equilibrio. Es un gas incoloro e inodoro, por ende, cuando se obtuvo fue necesario realizarle unas pruebas para verificar la obtención del compuesto, la primera, la combustión del Metano y la prueba de incorburencia. Además de obtener el volumen del metano e identificar el reactivo limitante en la reacción.

La extracción del metano se puede obtener de los pantanos, refinación del combustible fósiles (el petróleo), de desechos inorgánicos de algunos animales, en laboratorios calentando acetato de sodio y cal sodada, etc. Este último fueron los reactivos empleados con una fuente calórica en una reacción por sustitución (véase en la tabla 2).

2. Procedimiento experimental

Para el procedimiento experimental, se determinó la síntesis del metano, para esto se procedió a pesar los reactivos, el acetato de sodio y la cal sodada, en una balanza de tres brazos, ambos con un peso requerido de dos gramos (con el peso del papel filtro). Posteriormente se usó el mortero con el pistilo para pulverizar la cal sodada, luego se mezcló los dos reactivos y, se procedió a introducirlos en el tubo de ensayo de desprendimiento lateral para el proceso de reacción.

Con unas pinzas se tomó el tubo de ensayo y con el mechero bunsen se empezó a flamear la mezcla; debido que los reactivos necesitan de un catalizador para empezar a reaccionar. Con el tiempo, la mezcla se funde volviéndose líquida, es en ese punto donde empieza a ebullir.

Finalmente, mientras seguían reaccionando los reactivos, el embudo del tubo de ensayo empezó a dejar pasar vapor de agua (elemento que posteriormente se analizará) y el gas metano, sin embargo, como este alcano es incoloro e inodoro, solo se identificó mediante pruebas que verificaron su eficacia.

3. Resultados y discusión

Para determinar ciertos análisis y observaciones de la práctica de laboratorio, primeramente, se debe entrar en detalle acerca de los reactivos, su peso, estructura y comportamiento en la reacción.

Reactivos:

Acetato de Sodio; fórmula molecular: CH3COONa

Cal sodada (mezcla entre el hidróxido de sodio e hidróxido de sodio); fórmula molecular: Na(OH) + Ca(OH)2

Sus estructuras de los reactivos son de las siguientes maneras:

Con estos reactivos y el catalizador dio como resultado el gas metano, pero también algunos subproductos (véase en la tabla 2) los cuales se pudieron apreciar en la práctica. En la reacción se evidencio un reacción endotérmica, debido a que cuando reaccionaron los reactivos estos fueron incrementando su energía potencial, con la ayuda del calor, pasando así de ser una mezcla con sólidos, a formar un gas, este cambio tuvo una diferencia significativa en la energía del producto a comparación con los reactivos, siendo esta, siendo mayor que estos. Además de una reacción por sustitución, en la cual hay un intercambio de elementos entre dos compuestos diferentes, esto con el fin de formar sustancias en donde su estado iónico permanezca estable en el medio*. Esto se puede apreciar en el siguiente esquema:

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