Identificación de Metano: Práctica de Síntesis Orgánica y Pruebas de Identificación, Guías, Proyectos, Investigaciones de Química Orgánica

¡Descarga Identificación de Metano: Práctica de Síntesis Orgánica y Pruebas de Identificación y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Química Orgánica solo en Docsity! 1. INTRODUCCION En la práctica de laboratorio “Síntesis de alcanos y sus propiedades” se llevó a cabo la obtención del compuesto orgánico conocido como metano a partir de la reacción entre acetato de sodio e hidróxido de sodio. El proceso se realizó por medio de la descarboxilación de una sal conjugada, en este caso el acetato de sodio, de un ácido carboxílico mediante el aumento de la temperatura en la misma, siendo esta previamente pulverizada, para la obtención del gas. En la reacción también se agregó óxido de calcio, el cual actuó como catalizador. Se obtuvo, como resultado de la práctica, las pruebas de identificación realizadas a el gas metano generado, las cuales fueron: combustión 1: positiva, combustión 2: positiva, oxidación: positiva, halogenación 1: positiva, halogenación 2: negativa. La práctica se realizó a una temperatura de 20°C y una presión atmosférica de 0.84 atm a la altura de la ciudad capital. 2. OBJETIVOS 2.1. General Caracterizar el compuesto orgánico más sencillo, conocido como metano, a partir del análisis de sus propiedades y reacciones con el ambiente por medio de las pruebas de identificación. 2.2. Específicos 1. Aplicar las propiedades observadas en el metano para los alcanos en general. 2. Realizar las pruebas de identificación para definir si se obtienen resultados negativos o positivos. 3. Conocer las pruebas de identificación básicas, realizadas a compuestos orgánicos, para determinar propiedades y comportamiento de los mismos. 4. MARCO METODOLÓGICO MATERIAL Y EQUIPO EQUIPO Y CRISTALERIA 1. Mortero y Pistilo 2. Manguera 3. Vidrio de reloj 4. Tubos de ensayo 5. Beacker de 1000 mL. 6. Mechero Bunsen 7. Tapones de Hule 8. Pinzas 9. Soporte universal 10. Varilla de vidrio REACTIVOS 1. Acetato de Sodio (CH3COONa) 2. Hidróxido de Sodio (NaOH) 3. Oxido de Calcio (CaO) 4. Permanganato de Potasio (KMnO4) al 5% ALGORITMO DEL PROCEDIMIENTO 1. Pesar 4g de acetato de sodio, 5g de hidróxido de sodio y 5g de óxido de calcio. 2. Mezclar y pulverizar los reactivos anteriores en un mortero con pistilo. 3. Agregar a un tubo de ensayo la muestra anterior. 4. Tapar el tubo de ensayo con un tapón horadado con una varilla de vidrio. 5. Armar equipo. 6. Agregar agua en un recipiente. 7. Aplicar calor al tubo de ensayo con la mezcla. 8. Invertir e introducir, uno a uno, cinco tubos de ensayo, en el recipiente con agua. 9. Tapar los tubos de ensayo hasta que estos se llenaran del gas generado. 10. Realizar las pruebas de identificación. DIAGRAMA DE FLUJO SE PESO LOS REACTIVOS SE MEZCLO Y PULVERIZO LOS REACTIVOS SE DEPOSITO EN TUBO DE ENSAYO SE REALIZO PRUEBAS DE IDENTIFICACION ¿SE OBTUVO GAS? FIN INICIO NO SI SE ARMO EQUIPO SE CALENTO 6. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS En la práctica “Síntesis de Alcanos y sus propiedades”, se realiza una mezcla de Acetato de Sodio (NaC2H3O2), Hidróxido de Sodio (NaOH) y Oxido de Calcio (CaO), la cual es puesta a calentar por un mechero, desde un tubo de ensayo. Este es conectado hacia otro tubo que se encuentra invertido dentro del agua. A medida que la mezcla se calienta, se produce gas metano, almacenándose dentro del tubo que se encuentra en el agua. Esta acción hace que el agua sea desplazada por la presión del gas, llenándose el tubo de este. Por lo que, cuando toda el agua ya es desalojada se tapa el tubo rápidamente, para así no dejar escapar el producto y que este sea utilizado para las 5 pruebas de identificación. Debido a la gran estabilidad de los únicos enlaces químicos sencillos entre átomos carbono-carbono y átomos carbono-hidrógeno, estos son poco reactivos. Por lo que se realizan pruebas de identificación, para corroborar si el producto obtenido es perteneciente al grupo de los Alcanos o Hidrocarburos Saturados. La primera prueba es la de combustión y esta se realiza de dos formas. En la primera forma el tubo de ensayo es puesto verticalmente, se destapa rápidamente y se introduce un fósforo el cual se apaga, esto se debe a que, para que exista combustión, se necesitan de tres factores importantes: Calor o una fuente de ignición, combustible y un oxidante como el oxígeno. Debido a que el oxígeno no se encuentra dentro del tubo, la reacción de combustión no se puede originar, por lo que la llama se apaga rápidamente cuando entra en contacto con el gas metano dentro del tubo. En la segunda forma de la prueba de combustión el tubo es puesto horizontal, y este es destapado durante 5 segundos, al realizar esto se pasa un fósforo encendido cerca de la boquilla del tubo, por lo que reacciona produciendo una llama violenta. Esto se debe a que se permitió que el gas metano se mezclara con el oxígeno de la atmósfera, el cual cumplió la función de oxidante dentro de los tres factores importantes, produciendo una llama vigorosa. La segunda prueba realizada es la de oxidación, en la cual se agregan unas cuantas gotas de permanganato de potasio, al tubo de ensayo con gas metano. Con el paso del tiempo se pueda dar a conocer que el producto originado en el laboratorio no sufrió ningún cambio al adicionar permanganato de potasio, ya que este siguió con la misma coloración violeta que lo distingue. Esto se debe a que la configuración del metano es muy simétrica, lo que lo hace sumamente apolar, por lo que resulta que sea prácticamente inerte a las reacciones con compuestos ligeramente polares, ya que se requiere demasiada energía para romper sus enlaces carbono-hidrógeno. Además, el permanganato de potasio es utilizado para identificar Alquenos por lo que con este grupo si reacciona de manera favorable, distinguiéndolo de los Alcanos. La tercera prueba realizada es la de Halogenación, la cual se efectuó de dos formas diferentes. En la primera forma, la reacción de halogenación se hizo en presencia del catalizador luz ultravioleta, en donde en el tubo de ensayo que contiene gas metano, es agregado bromo en tetracloruro de carbono. Por lo que al cabo de un tiempo la reacción es favorable, ya que se produce Cloruro de Metilo y la mezcla que era de color amarillento se torna cristalina, así que sufrió un cambio llamándose este efecto como bormación. Esto se debe a que el metano es sumamente apolar por lo que sí es reactivo con iones extremadamente polares, tal es el caso de los halógenos y los compuestos alcalinos, unos son muy electronegativos y los otros son muy electropositivos que posee la energía suficiente como para romper sus enlaces. La segunda forma de la prueba de halogenación no resulta de la misma manera, ya que, en ausencia de un catalizador, como el de la luz ultravioleta, la reacción no se puede generar, ya que la luz básicamente actúa como activador para iniciar la reacción. Así que cuando los reactivos no son expuestos a la luz, las moléculas del halógeno no absorben la energía de los fotones de luz a temperatura ambiente. Si se quiere que la reacción actué de manera favorable en ausencia de luz ultravioleta, es necesario que esta sea calentada a temperaturas altas. 7. CONCLUSIONES 1. Se determinó que los alcanos son excelentes combustibles y que en presencia de oxígeno estos se oxidan. 2. Se determinó que los alcanos son compuestos poco reactivos en presencia de ácidos, bases y metales si no hay presencia de energía, esto debido a que no hay electrones disponibles. 3. Se determinó que las pruebas de identificación ayudan a generalizar el comportamiento de una sustancia a partir del análisis de una sola sustancia de la misma especie.