CRITERIOS DE PUREZA DE LAS SUSTANCIAS ORGNICAS CONSTANTES FSICAS

CALPA CUATIN IVN 1, ORTIZ GMEZ DANILO 2, RIVERA ROSERO PAULO 3Ivanarmando13@hotmail.com1 c.danilo10@hotmail.com2 priverarosero@gmail.com3Facultad de Ingeniera Agroindustrial, Universidad de NarioCiudad Universitaria Torobajo, AA. 1175

RESUMEN: La temperatura de ebullicin esaquella a la cualla presin de vapor dellquido es igual a la presin externa. En este punto, el vapor no solamente proviene de la superficie sino que tambinse formaen el interior del lquido produciendo burbujas y turbulencia que es caracterstica de la ebullicin. Por otro lado el punto de fusin de un compuesto es el intervalo de temperatura en el cual la fase solida cambia a liquida ya; que estos proceso pueden determinarse cualitativamente en un laboratorio es importante adems compararlos con el reportado en la literatura para as poder determinar los posibles errores en estas determinaciones.

PALABRAS CLAVE: temperatura, ebullicin, fusin, compuesto.INTRODUCCINLas propiedades fsicas son aquellas que se pueden medir, sin que se afecte la composicin o identidad de la sustancia, como por ejemplo, el punto de fusin y el punto de ebullicin.Cuando un slido cristalino se calienta, sus tomos oscilan con ms energa. En cierto instante se logra una temperatura a la que estas oscilaciones alteran el orden de la estructura cristalina, los tomos pueden resbalar unos sobre otros, el slido pierde su forma concretada y se transforma en un lquido. Este proceso se llamafusiny la temperatura a la que sucede, es la temperatura de fusin o punto de fusin. El punto de fusin de un compuesto se concreta como la temperatura a la cual coexisten en equilibrio la fase liquida y la fase solida de dicho compuesto.La definicin sensata depunto de ebullicines aquellatemperaturaen la cual la presin de vapor del lquido iguala a la presin de vapor del medio en el que se encuentra.Comnmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia de estado lquido al estado gaseoso.

RESULTADOS Y DISCUSIN

DETERMINACIN DEL PUNTO DE FUSINTeniendo el tubo de Thiele con la cantidad de aceite suficiente, se procedi a tomar la muestra de cido benzoico e introducirlo en tubo capilar, haciendo presin con el capilar sobre el cido que se encontraba en un vidrio de reloj y para llevarlo al fundo se us un tubo de vidrio, largo, que estaba abierto en ambos extremos. Una vez lista la muestra a la cual se le determinara el punto de fusin, se amarro el capilar a la punta del termmetro con alambre de cobre y se introdujo en el aceite dispuesto en el tubo de Thiele. Figura 1. Formula estructural del cido benzoico.

Una vez listo el montaje, se inici con el calentamiento del aceite aproximadamente a unos 2o C por minuto, ayudndose del mechero, y se obtuvo los siguientes resultados: el cido benzoico comenz a fundirse a una temperatura de 119o C y completo su fundicin finalizo a 121o C, obteniendo un promedio de 120o C como temperatura observada ().Teniendo en cuenta que la temperatura ambiental era de aproximadamente 20o C, se puede hacer la correccin del punto de fusin del cido benzoico con la utilizacin de la siguiente formula: [1]Donde es la temperatura observada, es la temperatura ambiental, es la diferencia entre los coeficientes de expansin del vidrio y del mercurio y es el nmero de grados desde el nivel del aceite hasta la altura que subi la temperatura en el termmetro. Entonces la temperatura del punto de fusin corregida seria:

Obteniendo as un punto de fusin de 123,64o C, que es un dato bastante aproximado al que normalmente se presenta en la literatura, que es de 122o C. este pequeo error puede darse por la contaminacin o las impurezas que presente el reactivo con el que se trabaj.

DETERMINACIN DEL PUNTO DE EBULLICINEste anlisis se llev a cabo tomando en cuenta de que las molculas de un lquido estn cambiando continuamente a medida que chocan con otras molculas. Estas se mantienen unidas por fuerzas intermoleculares que en cualquier momento se rompen generando un cambio de estado.Con elpropsitoderealizar comparaciones conlos valores reportadospor la literatura, y los obtenidos experimentalmente se hizo necesario corregir la temperatura normal de ebullicin del lquido en un factor proporcional a la diferencia de presiones. El lquido utilizado para tal procedimiento fue isopropanol ((CH3)2CHOH) el cual se introdujo en un tubo capilar cerrado por el extremo superior, este se lig con alambre de cobre a la parte inferior de un termmetro de tal manera que el capilar quedo lateral al bulbo de mercurio y se calent en un bao de aceite gradualmente, cuando la elevacin de lquido en el capilar dio como resultado el desplazamiento del aire contenido en este por el vapor del lquido que ha iniciado su ebullicin y que se observa precisamente como la salida del rosario de burbujas; tomando como temperatura de ebullicin sin corregir () en el instante en que dejan de salir burbujas del capilar y justo antes de que el lquido entre en l. Posteriormente con los datos obtenidos en la prctica (ver Tabla 1) se procedi a calcular la correccin en el punto de ebullicin del lquido en mencin. Tabla 1LiquidoToC

Temperatura ambienteCPresin atmosfrica de la ciudad de PastommHg

Isopropanol ((CH3)2CHOH)8020564

Para realizar la correccin de la temperatura de ebullicin del isopropanol se utiliz la siguiente formula: [2]Resolviendo la ecuacin con los datos obtenidos en la prctica se obtuvo:

Comparando la temperatura de ebullicin del Isopropanol obtenida en la prctica con la temperatura presente en la literatura se tiene (Tabla 2):Tabla 2.Punto de ebullicin del isopropanol ((CH3)2CHOH) experimental C, 564 mmHg

Punto de ebullicin del isopropanol ((CH3)2CHOH) terico C, 760 mmHg

9382.5

Despus de corregir la temperatura de ebullicin del isopropanol y compararla con la terica se pudo encontrar una considerable diferencia entre las dos, el punto de ebullicin de la primera fue ms alto que la primera. A partir de la teora se puede explicar que esto sucede a la posible presenciadeimpurezassolubles, alterando el punto de ebullicin, generalmente aumentndolo [1] como en el caso presente.Determinacin del punto de ebullicin de una sustancia desconocidaEl procedimiento llevado a cabo fue el mismo que para la determinacin del punto de ebullicin del Isopropanol obteniendo as los siguientes datos. (Tabla 3)Tabla 3Liquido problemaToCTemperatura ambienteCPresin atmosfrica de la ciudad de PastommHg

X7035564

A partir de los datos contenidos en la tabla 3 y de la ecuacin [1] se pudo determinar el punto de ebullicin de la sustancia problema para as identificarla confrontndola con otras cinco sustancias liquidas ya conocidas. (Tabla 4)Tabla 4Sustancias liquidasPunto de ebullicin C

X83.5

Benceno (C6H6)80.1

Acetato de etilo (CH3COOCH2CH3)77

Etilmetilcetona (CH3COCH2CH3)79

Butano (CH3CH2CH2CH3 )-1

Acetona (CH3(CO)CH3)56

De acuerdo a los datos presentados en la tabla y el resultado obtenido al calcular el punto de ebullicin de la sustancia problema se puede inferir que esta corresponde al Benceno ya que la diferencia de los puntos de ebullicin entre este valor y el obtenido en la prctica es menor en comparacin al resto de los otros cuatro; al mismo tiempo tambin se puede sustentar que el punto de ebullicin encontrado est sujeto a mltiples variables que pueden incidir en el resultado final, por ejemplo al sumergir la sustancia ligada al termmetro en el tubo de Thiele el aceite se encontraba a una temperatura mayor con respecto al utilizado en la determinacin del punto de fusin del Isopropanol ya que este se haba utilizado para realizar otros procedimientos y no haba alcanzado a disminuir su temperatura ya que la velocidad de calentamiento deba ser tal que se produzca una elevacin en la temperatura de 1 2 por minuto, de lo contrario esto influira en la determinacin final del punto de ebullicin.CONCLUSIONES

Se demostr que la temperatura de ebullicin de una sustancia es directamente proporcional a la presin atmosfrica del lugar donde se haga la medicin, es decir, a mayor presin atmosfrica mayor es la temperatura de ebullicin del fluido y viceversa.La estructuramolecularde una sustancia est unida de tal forma que su este tipo de asociacin determinara el tipo de energa a usar para romper estos enlaces y as se d lugar al cambio de estado.No se debe hablar de unpunto de ebullicin en general sino un punto de ebullicin especifico a unapresin especfica, en el caso prctico este experimento sehizo con base en la presin atmosfrica de la ciudad de Pasto, sin aplicrsele otra.

CUESTIONARIO

1. Se pueden reportar directamente los puntos de ebullicin medidos en pasto con los puntos de ebullicin reportados en la literatura? Justifique su respuesta.Si, si se pueden comparar; de hecho en los resultados obtenidos en la determinacin del punto de ebullicin del isopropanol y de la sustancia problema se pudieron determinar y compararlos con los presentes en la literatura aunque estos resultados obtenidos no concuerden con los ya estipulados debido a la presin atmosfrica de la ciudad.2. Explique la diferencia entre los puntos de ebullicin del benceno puro y del benceno comercialEl benceno puro, tiene menos cadenas de carbono , que el benceno comercial, lo que hace que este ltimo por tener primero mayor peso molecular ycadena ms ramificadas tendr unpunto de ebullicin ms bajo en comparacin con el primero

Figura 3. Benceno comercial.Figura 2. Benceno puro.

BIBLIOGRAFAMoore, J. W. Qumica. McGraw Hill, Cali, 1978.Ralph. L.S, Reynold. C.F, David: Y.C, Limusa Noriega editor. Identificacin Sistemas de Compuestos Orgnicos. 1997. Mxico