INFORME DE PRACTICA EXPERIMENTAL N°04RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE

MEZCLAS POR DESTILACIÓN

1. DATOS INFORMATIVOS:

Lugar : FIQUIA - UNPRG

Ponente : Ing. Escribano

Autores: : Prof. Elmer Segura Chávez

Prof. Carlos Saavedra Medina

Especialista : Prof. Rosa Guzmán Larrea

Fecha de ejecución : 7 - Marzo- 2015

2. Resumen:

El conocimiento de la química orgánica es de gran relevancia para el mundo actual, debido a la gran cantidad de compuestos orgánicos entre naturales y artificiales. Para su entendimiento es necesario estudiar sus elementos bases como son los elementos organógenos entre ellos tenemos el C, H, O, N y ahora también el S y P. En esta oportunidad se han empleado una serie de estrategias experimentales para reconocer algunos de estos elementos a nivel del laboratorio; como es el caso del Nitrógeno presente en compuestos conocidos como las proteínas que forman la parte estructural de la materia viva. Igualmente, el Carbono que es elemento indispensable constituyente del ser vivo; toda materia orgánica esta constituido básicamente por carbono. Existen otros compuestos orgánicos que son obtenidos mediante procesos como la destilación que aprovechan la diferencia de punto de ebullición entre los componentes de la mezcla para poder separarlos obteniéndose como producto final sustancias que el hombre ha sabido aprovechar para su beneficio como es el caso de las esencias, los alcoholes, los aceites, etc.Uno de los grupos que constituido el mundo de los compuestos orgánicos son los hidrocarburos; es esta práctica experimental se obtiene un compuesto llamado acetileno que es un hidrocarburo insaturado con triple enlace; producto de la unión de carburo y agua.

3. Introducción:

La química es una las ciencias que ha tenido trascendencia a través del tiempo, sus leyes y principios han ido incrementándose para explicar el comportamientos de sus moléculas así como las diferentes formas estructurales a las que estas se amoldan para formar los millones de compuestos.Desde el siglo pasado una de las ramas de la química como es la química orgánica ha tenido un gran relevancia en la sociedad, pues gracias a ella se han obtenido diversos compuestos que ha el hombre ha utilizado para su beneficio. Por lo tanto; es importante el estudio de los

elemento organogenos como parte esencial para el entendimiento de la composición y el comportamiento de los millones de compuestos orgánicos.

4. Marco Teórico:

Química OrgánicaEs la ciencia que estudia la estructura y propiedades de los compuestos del carbono que constituyen principalmente la materia viva, su aplicación a la industria y al desarrollo tecnológico.Es llamada también Química de los Compuestos del Carbono, en esta rama de la Química se exceptúan a los compuestos: CARBONATOS, FERRICIANUROS, etc. que contienen carbono pero forman parte de la Química Inorgánica.

Los compuestos Orgánicos están formados por:Elementos Organógenos: C, H, O, N.Elementos Secundarios: F, I, Ca, Na, As, Fe, etc.

Algunas características Los compuestos orgánicos en solución acuosa se ionizan muy débilmente. Según el

número de elementos primordiales los compuestos orgánicos pueden ser : Binarios, Terciarios , Cuaternarios.

Presentan el fenómeno de la isomería es decir la misma formula global representa varios compuestos.

CLASIFICACION DE LA QUIMICA ORGÁNICA:hidrocarburos: Alcanos, Alquenos y AlquinosFunciones Oxigenadas: Alcohol, Éter, Aldehído, Cetona, Ester, Acido Carboxílicos

5. Exploración:

EXPERIENCIA N°01: Reconocimiento del Carbono y Nitrógeno

Se reconoce directamente quemando la sustancia. Si la sustancia no es volátil deja un residuo negruzco constituido por carbón. Quemar la sustancia examen en una cápsula:

Azúcar de caña + calor --------------Albúmina + calor --------------

Anota tus Observaciones:El azúcar de caña al igual que la albumina proteína presente en el huevo al ser sometido al fuego (calor) en una capsula de porcelana se observó que se iban a carbonizar; debido a que estos compuestos orgánicos están formados por Carbono.Los azucares son compuestos ternarios contienen: C, H, OLas proteínas como albumina contiene: C, H, O, N

GRAFICAS:

Reaccion:Con el azúcar: C12H22O11 + O2 + Calor → C + H2O + CO

Si la sustancia a analizar es volátil el carbono se reconoce indirectamente con el auxilio de un oxidante como el óxido de cobre negro (CuO). El carbono de la sustancia orgánica con el oxígeno del óxido de cobre forma anhídrido carbónico fácilmente reconocible porque enturbia el agua de cal.

EXPERIENCIA N°02:

QUEMANDO AZUCAR DE CAÑA

Reconocimiento del NitrógenoCalcinando la sustancia se desprende un olor a cuernos quemados. La experiencia se puede realizar empleando como sustancia nitrogenada la caseína o la albumina de huevo desecada, la cual se coloca en un tubo de prueba o en cápsula de porcelana y se calcina.

Caseína + calor -------------- Olor a cuerno quemado Como sustancia problema utilice lana, algodón, cabellos, hojas secas, papel e indique cuál de ellas contiene Nitrógeno

Anota tus Observaciones:Muestra Nitrogeno

Lana Si contieneAlgodón No contieneCabellos Si contiene

Hojas secas No contienePapel No contiene

El cabello, las uñas, las cerdas, la lana contienen nitrógeno por que tienen en su estructura moléculas de proteínas.El algodón, el papel son de naturaleza polisacárido no contienen nitrógeno.

EXPERIMENTO Nº 03:RECONOCIMIENTO INDIRECTO DE NITRÓGENO. MÉTODO DE LA

CAL SODADA El fundamento del método es transformar el nitrógeno de la sustancia orgánica en amoniaco, mediante la mezcla con cal sodada y calentar. (La cal sodada CaO, NaOH produce en la sustancia orgánica una demolición molecular, transformando el N en NH3) Sustancia Nitrogenada + Cal sodada + calor -------- NH3 La sustancia escogida puede ser albúmina desecada o caseína o úrea, se mezcla con tres veces su peso de cal sodada sometiéndose la mezcla al calor.

OBSERVACION:Al calentar la mezcla se produce amoniaco. Los vapores de amoniaco se reconocen: a) Por su reacción alcalina al tornasol. De color ROJO vira a color AZULb) En la muestra obtenido agregar unas gotas de fenolftaleína y anota tus observaciones Al agregar las gotas de fenolftaleína la muestra se tornó rojo grosella por lo que se considera al producto obtenido (NH3) de carácter básico.

c) Por su olor característico. Olor astringente a acre (amoniaco)

d) Por los humos blancos (NH4Cl) que producen al acercársele una varilla impregnada en HCl . El gas NH3 al acercarse a HCl se produce NH4Cl. La Reacción : NH3 + HCl →NH4Cl

Anota tus Observaciones:Una de las formas de identificar al nitrógeno es a través de la cal sodada (mezcla de CaO con soda; esta reacciona con la proteína rompiendo sus moléculas formando el amoniaco; pudiendo reconocerse por el olor o acercando un papel de tornasol rojo la misma que virará a azul por el carácter básico.

EXPERIENCIA N°04: IDENTIFICANDO HIDROCARBUROS 1. En 03 tubo de ensayo adicionar muestra aproximadamente 1ml de goma 2. En otros 03 tubos de ensayo, adicionar un pedazo de bolsa 3. En otros 03 tubos adicionar un ml de aceite lubricante 4. Luego a un tubo con cada una de las muestras adicionar2ml de benceno o éter y agitar hasta homogenizar y registrar resultados. 5. Luego a los 2do tubos con cada una de las muestras adicionar solución de KMnO4, agitar con bagueta. y registrar resultados. 6. Finalmente al 3er tubo con cada una de las muestras adicionar agua y registrar resultados.

Anota tus Observaciones: MUESTRAS ADICIONAR RESULTADO

GomaBenceno

No hay reacciónPedazo de bolsa No hay reacción espontaneaAceite Hay diluciónGoma

Permanganato de Potasio

Reacción lentaPedazo de bolsa No hay reacciónAceite No hay reacciónGoma

AguaSe diluye al agitar

Pedazo de bolsa No reaccionaAceite Emulsión

Combustionando caseína con cal sodada para producir NH3

FOTOS:

Goma, bolsa, Aceite con BENCENO

Goma, bolsa, Aceite con AGUA

EXPERIENCIA N°05:OBTENCION DE ACETILENO

1. Colocar una pequeña cantidad de carburo de calcio CaC2 en un Kitasato y luego montar el equipo, según se indique. 2. Asegúrese que la llave de descarga del embudo de reparación, este totalmente cerrado, luego agregar unos 30 ml. de agua destilada al embudo de reparación. 3. Con la llave de descarga del embudo de reparación dejar caer gota a gota 4 a 6 gotas de agua destilada. 4. Esperar unos minutos para que el gas desprendido, desaloje el aire almacenado en el kitazato. 5. Luego adicionar 0,5 ml KMnO4 en un tubo de ensayo y llenarlo con el gas desprendido en la reacción., registre lo observado.

REACCION: CaC2 + H2O → C2H2 (g) + Ca(OH)2

Anote sus observaciones:El carburo de calcio reacciona con el agua produciendo acetileno (etino) que es un hidrocarburo insaturado con triple enlace , es un gas combustible, alto poder de ignición y se utiliza en los talleres de soldadura autógena, a la vez queda como presipitado el Ca(OH)2 .

El acetileno al agregarle el permanganato, vira a una coloración marrón oscuro por el oxido de manganeso. La reacción es la siguiente:

C2H2 + KMnO4(ac) → COOH-COOH + MnO2 + KOH

6. INTERPRETACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Se pueden identificar a los elementos organogenos con técnicas sencillas como la

combustión en el caso de Carbono y el Nitrógeno; en el caso del primero dando un aspecto negruzco con olor característico a quemado; y el segundo con un olor astringente propio del amoniaco (NH3)

Los compuestos orgánicos por lo general tienen olores característicos; como es el caso de los solventes.

7. CONCLUSIONES: Toda materia viviente está formado básicamente por 4 elementos organogenos

que son el Carbono, Hidrogeno, Oxígeno y Nitrógeno; aunque que se están considerando también al S y P

El Carbono es el elemento base de la edificación de la materia viviente. Todo ser vivo contiene en su estructura intima Carbono.

Las Proteínas (uñas, cuernos, piel, etc); contienen Nitrógeno; la que puede identificarse a manera de amoniaco o de su respectivo oxido dando un olor

característico; o también por un indicador químico que cambia el color (según el indicador) por su carácter básico.

Los solventes orgánicos pueden diluir compuestos orgánicos y además está demostrado que los hidrocarburos son inflamables, combustionando a CO2 y H2O.

8. CUESTIONARIO 1. ¿Cómo se diferencia una sustancia orgánica de una inorgánica?

Se diferencia básicamente la estructura que presentan (elementos organogenos en su mayoría C, H, O, N) y el enlace a la que estan unidos sus elementos (enlace covalente).

2. Establezca 10 diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicas SUSTANCIAS ORGANICAS SUSTANCIAS INORGÁNICAS

1. Por lo general se unen por enlace covalente

1. Se unen por enlace iónico

2. Presenta C, H, O, N 2. Presenta solo C, en Carbonatos, carbonitos, cianuros, bicarbonatos.

3. Existen aprox. 3 millones. 3. No llegan a los 5000.4. Se descomponen relativamente en poco

tiempo.4. Casi no se descomponen.

5. Son solubles en éter, cloroformo, etc 5. Son solubles en agua.6. Presentan isomería. 6. No presentan isomería.7. Dos sustancias pueden presentar la

misma fórmula global.7. Tienen única fórmula que los identifca.

8. Casi no conducen la corriente. 8. Son conductores en solución o fusionados.

9. Son combustibles 9. No son combustibles.10.Forma la mayor parte de materia

orgánica10. Se encuentran en mínimas proporciones

en la materia orgánica.

3. ¿Cuánto en % tiene el cuerpo humano de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno? Aproximadamente el porcentaje de C, H, O y N son:

OXIGENO: 65% CARBONO: 18% HIDRÓGENO: 10% NITRÓGENO: 3%

4. ¿Qué hace diferente el Nitrógeno gaseoso de los demás gases como el Oxígeno y el Hidrógeno? El nitrógeno gaseoso es un gas presente en el aire y su inhalación no interfiere en el proceso de la respiración como si lo hace el oxígeno; además el Nitrógeno gaseoso no es combustible como lo es el hidrogeno; ni tampoco comburente como lo es el oxígeno.

5. ¿Qué sustancia le indica experimentalmente que tiene Carbono, Nitrógeno la muestra analizada? De las experiencias realizadas las que tienen sólo Carbono son: el azúcar; papel (Glúcidos) ; Las que contienen Carbono y Nitrógeno: Caseína; albúminas; pelos; lana. (por las proteínas).

6. ¿Con qué otras sustancias podemos identificar la presencia de los hidrocarburos? Como los hidrocarburos como el propano son inodoros; se les adiciona mercaptanos que un aditivo que le da el olor característico y así saber que si existe alguna fuga de gas en el compartimiento que lo contiene.

9. Linkografía: www.infoescola.com › Química www. luqueramos.blogspot.com/.../quimica-organica-la-quimica-organica.htm www.quimic2c.blogspot.com/2011/03/el-carbono-en-los-alimentos-y-su.html