Identificación de carbono e hidrógeno en compuestos orgánicos

IDENTIFICACIÓN DE CARBONO E HIDRÓGENO EN COMPUESTOS ORGÁNICOS

I. OBJETIVO

- Identificar los elementos carbono e hidrógeno en un compuesto orgánico.

- Comprobar la naturaleza de un compuesto orgánico.

II. INTRODUCCIÓN

Para identificar un compuesto orgánico, además de los datos de sus constantes físicas, es de bastante utilidad conocer su composición elemental, ya que existen compuestos diferentes con propiedades físicas muy semejantes.

Ahora bien, en un compuesto orgánico siempre se encontrará al elemento carbono, pero también pueden encontrarse hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo y halógenos. La identificación de estos elementos puede realizarse por varios métodos, algunos de los cuales pueden hacerse cualitativamente.

El análisis elemental de un compuesto orgánico supone en general dos series de operaciones: El análisis cualitativo o investigación de la naturaleza o tipo de elementos que constituyen la molécula del compuesto y el análisis cuantitativo en el que se determina el número relativo de los distintos tipos de átomos presentes en la molécula.

Como complemento al análisis elemental, se pueden realizar ensayos de ignición, determinar de sus propiedades físicas y químicas, tales como punto de fusión, carácter de la llama, inflamabilidad, presencia de enlaces insaturados, anillos aromáticos, metales livianos y pesados.

III. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

En una sustancia orgánica, la presencia de carbono e hidrógeno, se detecta por combustión de la materia: un calentamiento con óxido de cobre, que convierte al carbono en dióxido de carbono y, al hidrógeno en agua.

Reacción general:

calor

(C, H) + CuO Cu + CO2 + H2O (Reacción de óxido-reducción)

Con este método se puede demostrar, por ejemplo, que un alcano contiene carbono e hidrógeno. Pruebas adicionales han demostrado la ausencia de cualquier otro elemento en los hidrocarburos.

Ahora bien, al llevar a cabo el análisis de un compuesto se debe seguir un enfoque sistemático. Una secuencia inicial, puede ser la siguiente:

1. Pruebas preliminares, para determinar sus constantes físicas; para el caso de los sólidos se determina el punto de fusión, y para los líquidos el punto de ebullición y, si es posible, el índice de refracción y la densidad.

2. Prueba de ignición, para determinar la naturaleza general del compuesto.

3. Características de solubilidad de la sustancia, para tener información útil relativa a la estructura del compuesto orgánico.

En cuanto a la prueba de ignición, este método se basa en la combustión de la muestra para evidenciar la naturaleza orgánica del compuesto empleado, y además, el ensayo puede aportar información adicional sobre los elementos presentes en la sustancia, a través del color que exhibe la llama. También ayuda a determinar si un compuesto está saturado, si tiene oxígeno o no, o si es inflamable; por otro lado, muchos compuestos orgánicos sólidos, se carbonizan cuando se calientan en un crisol. Pudiendo garantizar que: si quedan residuos de carbón, es un compuesto orgánico. En caso contrario, no es un compuesto orgánico.

IV. PARTE EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO 1. Ensayos preliminares

Materiales: dos (2) cápsulas de porcelana, un (1) triángulo refractario, un (1) aro, un (1) soporte universal, dos (2) vidrios de reloj, mechero

Reactivos: Muestras líquidas: acetona (CH3COCH3). Muestras sólidas: sacarosa (C12H22O11), cloruro de sodio (NaCl)

Procedimiento: (Muestra líquida)

 Colocar tres gotas de la muestra en un vidrio de reloj.

 Acercar a la muestra, la llama de un fósforo, cuidadosamente.

 Observar si la muestra arde.

 Anotar las características de la llama y cualquier

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