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  1. 1. 0“OBTENCION Y PROPIEDADES DEL METANO”Practica de laboratorio N°2QUÍMICA ORGANICAALUMNO:Rodríguez Alvarado Daniel AnthonyGRUPO: “C”CICLO: IDOCENTE:Roger Armando Romero U.FECHA: 24/09/20122012
  2. 2. 14.1g2gNaOH3g de CaOUn sistema deobtención yrecolecciónDIAGRAMA DE FLUJOA. OBTENCION Y PROPIEDADES DEL METANOMEZCLARCOLOCARCALENTARDESPLAZARRECOGERCOLECTAR Y TAPARRápidamenteal Tubo reactorEn el interior de un frascoEsmerilado el gas metanoque se obtieneEn una capsulade porcelanaCon el mechero (alinicio con cuidado ydespués fuertemente)Acetato de SodioEl aire del tuboreactorCal Sodada5gEn 3 FrascosMONTAR
  3. 3. 2El carácter dela reacciónLa llama de unfósforoLa llama de unfósforoA la luz Solara. Prueba de combustibilidad:b. Reactividad frente al permanganato de potasio:c. Reactividad frente al agua de bromo:Permanganatode potasio1 ml. al 0.3%APLICAROBSERVAR El carácter de lareacciónAGREGAROBSERVARAgua de bromo4 ò 5 gotas al 5%AGREGAREXPONERTAPAR
  4. 4. 3INTRODUCCIÓNEn este trabajo analizamos la obtención del metano. La mayor parte de nuestro trabajoes acerca del metano. Como el titulo dice esto es un estudio detallado y unarecopilación de información acerca del metano. El miembro más simple de la familia delos alcanos, y de hecho uno de los compuestos orgánicos más simples, es el metano,CH4. Sólo estudiaremos este compuesto con algún detalle, ya que todo lo queaprendamos acerca de él puede aplicarse, en la investigación y solución de los bienesy males que tiene este gas. Debido a que se recolectó por primera vez en los pantanos,el metano llego a conocerse como gas de, los pantanos. Las termitas constituyen unafuente bastante grande para la producción del metano. Cuando estos voraces insectosconsumen madera, los microorganismos que habitan en su sistema digestivo decarbono y otros compuestos. Se calcula que las termitas ¡Producen anualmente 170,000,000 de toneladas de metano! También se produce en algunos procesos detratamiento de desechos. A escala comercial el metano se obtiene del gas natural. Elgas natural es una mezcla de metano, etano y una pequeña cantidad de propano.Compuesto de carbono e hidrógeno, de fórmula CH4, es un hidrocarburo, el primermiembro de la serie de los alcanos. Es más ligero que el aire, incoloro, inodoro einflamable. Se encuentra en el gas natural (entre un 75% y un 90%), como en el gasgrisú de las minas de carbón, en los procesos de las refinerías de petróleo, y comoproducto de la descomposición de la materia en los pantanos. Es uno de los principalescomponentes de la atmósfera de los planetas Saturno, Urano y Neptuno. El metanopuede obtenerse mediante la hidrogenación de carbono o dióxido de carbono, por laacción del agua.
  5. 5. 4OBJETIVOS1. Obtener metano por pirolisis del acetato de sodio con NaOH en formacontinua.2. Reconocer algunas propiedades químicas del metano.3. Obtener metano mediante un ensayo sencillo a partir del acetato de sodio;yreconocer su presencia, ante el agua de bromo y permanganato depotasio.4. Obtener metano en el laboratorio a partir de reactivos convenientes.5. Comprobar algunas reacciones con el metano obtenido.6. Comprobar la ley de los gases ideales y concepto de eficiencia deunareacción.FUNDAMENTO TEORICOCiertos compuestos orgánicos sólo contienen dos elementos, hidrogeno ycarbono, porlo que se conocen como hidrocarburos. Partiendo de suestructura, se dividen en dosclases principales: alifáticos y aromáticos. Losprimeros se subdividen en familias:alcanos, alquenos, alquinos y sus análogoscíclicos (ciclo alcanos, etc.)La fuente naturalde hidrocarburos es el petróleo que es un líquido oleosobituminoso de origen naturalcompuesto por diferentes sustanciasorgánicas. Se encuentra en grandes cantidadesbajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para laindustria química. Elpetróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas,fertilizantes,productos alimenticios, objetos de plástico, materiales deconstrucción,pinturas o textiles y para generar electricidad.Los alcanos tienen lafórmula general, n=1, 2, 3,…La principal característicasde los alcanos es que sólopresentan enlace covalentes sencillos. Los alcanosse conocen como hidrocarburossaturados porque tienen el máximo númerode átomos de hidrogeno que puede unirse
  6. 6. 5con la cantidad de átomos decarbonos presentes; se nombran con la terminación -ano.El alcano mássencillo es el metano.Metano (CH4 ) Tiene un átomo de carbono, cuyas 4 valencias se saturan con 4 átomosdehidrogeno.Propiedades físicas:Las moléculas de metano, en sí, son no polares, ya que las polaridades de losenlacescarbono-hidrogeno individuales se anulan.La atracción entre moléculas es limitada a las fuerzas de Van-der Waals,enconsecuencia el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto defusión delmetano es de -183≡C y su punto de fusión de -161,5≡C.El metano es incoloro y, enestado sólido, menos denso que el agua (densidadrelativa 0,4); es apenas soluble enagua, pero muy soluble en líquidosorgánicos, como la gasolina, éter y alcohol.Propiedades químicasSon bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C yC-H y a subaja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes nipor oxidantes como elpermanganato. Sin embargo la combustión es muyexotérmica aunque tiene unaelevada energía de activación.Las reacciones más características de los alcanos sonlas de sustitución:Combustión del metano: La llama del metano es de color azul, debido a que la combustión con exceso deoxigeno es en general completa. El metano seoxida a CO2 y H2O pero si la combustiónes incompleta se forma CO, H2O yun residuo carbonoso, llamado negro de humo.CH4 + 2O2CO2 + 2 H2O + calor (213 Kcal/mol)
  7. 7. 6MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOSEQUIPOS MATERIALES REACTIVOS Mechero de bunsen Balanza de platos Un tubo de ensayo Grande Manguera de Goma Tapón de jebe Cubeta de agua 03 frascos recolectores degas Soporte Trípode Capsula de porcelana Espátula Gotero Acetato de sodioanhidro Hidróxido de sodio Oxido de calcioPermanganato de potasioal 0.3%
  8. 8. 7PROCEDIMIENTO
  9. 9. 8a) En la boca de uno de los frascos con metano aplicar la llama de un fosforo.
  10. 10. 9b) En el segundofrasco, agregaragitando 1ml desolución depermanganatode potasio al0.3%c) En el otro frasco con metano añadir 4o 5 gotas de agua de bromo (bromo ensolución de CCl4 al 5%) al, taparlo yexponerlo a una luz brillante (luz solar).
  11. 11. 10RESULTADOSEXPERIMENTO N° 01 Insoluble en agua Capacidad Calorífica (menor que losotros hidrocarburos) Es un Combustible.EXPERIMENTO N° 02 Se produce una oxidación (cambio de color)a un color amarillo pardo, Debido a la presencia deluz solar.EEXPERIMENTO N° 03Bromo con tetracloruroSe produce una oxidación (cambio de color) sevuelve incoloro, Debido a la presencia de luzsolar.
  12. 12. 11Estos son los resultados previstos que obtuvimos gracias a la observación deestapráctica de obtención de metano. Y por consiguiente encontramosvarias formas deidentificar este gas.Pruebas de Identificación del Metano1º tubo :COMBUSTION2ºtubo:OXIDACION3ºtubo:OXIDACIONSe destapo el tubo quecontenía metano, seacercó un fosforoencendido, y hubo unapequeña combustión enla boca del tubo.En el Segundo tubo deensayo,agregamospermanganatode potasioKMnO4, en esteexperimento observamos queel cambio del KMnO4con elCH4provocó que elcambio del KMnO4, seatenuara levemente yque su tono fuerteseredujera, de maneraque el metano logroromper el enlace parareaccionar con elKMnO4,y que se oxidara.Los alcanos para quepuedan reaccionar conlos halógenos debeinfluir la luz ultravioleta,tal como en el caso deltubo #3, en dondetotalmente reacciono elmetano con elhalógeno. Cambio deColor debido a la luzSolar.
  13. 13. 12DISCUSION Obtuvimos en el primer experimento una reacción del gas metano bastanteleve, en uno de los casos para mejorar esta combustión seria en un tubo conmetano, dejarlo en posición horizontal (la cual en el primer experimento no lohicimos), esperar unos segundos luego colocar un fosforo encendido cerca dela boca, como resultado de este experimento obtendríamos una reacciónviolenta. Los alcanos para que puedan reaccionar con los halógenos debe influirla luz ultravioleta, tal como en el caso del tubo #3, en dondetotalmente reacciono el metano con el halógeno, si no no sufriráningún cambio.Propiedades químicas del metano:Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C yC-H y a subaja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes nipor oxidantes como elpermanganato. Sin embargo la combustión es muyexotérmica aunque tiene unaelevada energía de activación.Las reacciones más características de los alcanos sonlas de sustitución:Combustión del metano : La llama del metano es de color azul,debido a que la combustión con exceso de oxigeno es en general completa. El metanoseoxida a CO2 y H2O pero si la combustión es incompleta se forma CO, H2O yunresiduo carbonoso, llamado negro de humo.CH4 + 2O2CO2 + 2 H2O + calor (213 Kcal/mol)
  14. 14. 13CONCLUIONES1. El gas metano es un compuesto extremadamente útil para la vida humana, puesposee cientos de aplicaciones y sus propiedades le permiten una granversatilidad para servir múltiple propósitos.2. Se pretendía observar una oxidación (cambio de color) del permanganato depotasio cuando este entrara en contacto con el gas exponiéndolo a la luz solar.3. Los alcanos paraque puedan reaccionar con los halógenos debe influir laluz ultravioleta, tal como en el caso del tubo #3, en donde totalmentereacciono el metano con el halógeno.4. En la práctica se llevó a cabo la síntesis de un alcano simple (metano [CH4]) pormedio de la descomposición de una sal de conjugada del ácido acético, elacetato de sodio (CH3COONa), con hidróxido de sodio (NaOH) y óxido de calcio(CaO). Por medio de la aplicación de calor, la reacción se llevó a cabo, liberandopor la manguera metano, con el cual se llenaron tubos de ensayos para luegoproceder a las pruebas de identificación.5. Gracias a estas pruebas de identificación pudimos notar lascondiciones físicas yquímicas de este gas, ya que para lograr estasidentificaciones fue necesarioutilizar múltiples practicas.
  15. 15. 14REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://es.scribd.com/doc/73136741/6/PREPARACION-Y-PROPIEDADES-DEL-METANO http://es.wikipedia.org/wiki/Metano X.A. Domínguez y X. A. Domínguez S. (1982). "Química OrgánicaExperimental",Ed. Limusa, México. Brewster R., VanderWer C., McEwen W., 1982, “Curso práctico dequímicaorgánica”, Ed. Alhambra, España. X.A. Domínguez. (1985), “Experimentos de Química Orgánica”, Ed.Limusa.México. http://www.textoscientificos.com/quimica/metanol/obtencion http://astroseti.org/articulo.php?num=2828 http://es.scribd.com/doc/47995156/OBTENCION-DEL-METANO2 http://www.buenastareas.com/materias/conclusion-obtencion-del-metano/0 http://www.buenastareas.com/ensayos/Obtencion-y-Propiedades-De-Hidrocarburos/2746067.html http://es.scribd.com/doc/92305349/obtencion-de-metano http://es.scribd.com/doc/57231902/info-de-la-rosa-2 http://web.fc.uaem.mx:8080/manquimgen.pdf
  16. 16. 15CUESTIONARIO1. En la preparación del metano por pirolisis del acetato de sodio ¿Por qué sedebe sacar el tubo de desprendimiento de la cubeta de agua antes deinterrumpirse la calefacción?Se debe retirar el tubo de desprendimiento de metano, porque en elmomentoque se está obteniendo el metano, la temperatura es elevada,y ya que el metano es ungas y que los gases poseen la propiedadde que a temperatura elevada, su volumen a u m e n t a y q u e l ad i s t a n c i a i n t e r m o l e c u l a r e s a u m e n t a , s i s e d e j a e lt u b o d e desprendimiento de metano en la cubeta de agua, almomento que se interrumpe el calentamiento, la temperatura que seencuentra en el sistema, no es la suficiente paracontinuar eldesprendimiento de CH2y CO2, de manera que la sustancia no se liberaymás bien regresa al sistema provocando que la presión aumente en el sistemay en casosmuy extremos el sistema no soporte la presión a la que se estásometiendo y se rompa oexplote, por eso es recomendable que seretire de la cubeta de agua la tubería de desprendimiento de metanoantes de interrumpir el calentamiento.2. ¿Cuál es la propiedad física del metano que hace posible que seacolectado en un frasco por desplazamiento de agua? ¿Por qué no esrecomendable colectar metano por desplazamiento de aire?Las moléculas de metano, en sí, son no polares, ya que las polaridades de losenlaces carbono-hidrogeno individuales se anulan.La atracción entre moléculas es limitada a las fuerzas de Van-der Waals, enconsecuencia el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto de fusióndel metano es de -183≡C y su punto de fusión de -161,5≡C.El metano esincoloro y, en estado sólido, menos denso que el agua (densidad relativa 0,4); es
  17. 17. 16apenas soluble en agua, pero muy soluble en líquidos orgánicos, como lagasolina, éter y alcohol.3. ¿Qué volumen de metano, en C.N. (0ºC y 1at), se podría obtenerteóricamente apartir de 0.8g de acetato de sodio? (Rendimiento teórico)NaOH + NaC2H3O2 (s) CH4 (g) + Na2CO3 (s)Sodio Acetato de sodio Metano Carbonato desodio4. ¿Cuál es la fuente natural del metano? ¿Cómo se puede obtener metano agran escala? ¿Cuáles son los usos del metano?Los orígenes principales de metano son:Descomposición de los residuos orgánicos por bacterias, Fuentes naturales(pantanos): 23%. Extracción de combustibles fósiles: 20% (el metanotradicionalmente se quemaba y emitía directamente. Hoy día se intentaalmacenar en lo posible para reaprovecharlo formando el llamado gas natural).Los procesos en la digestión y defecación de animales. 17%. (Especialmente delganado). Las bacterias en plantaciones de arroz: 12%.Digestión anaeróbica de la biomasa.Materia viva vegetal: (Se ha descubierto que plantas y árboles emiten grandescantidades de gas metano).0.8g X28 16g
  18. 18. 17Se emplea como combustible en la generación de electricidad, su principal usoes en actividades donde se necesite su combustión. En la industria química, elmetano es la materia prima elegida para la producción de hidrógeno, metanol,ácido acético y anhidro acético.En la Alemania actual es muy común encontrar plantas de biogas de mediana ygran escala. Aquí existe una gran tradicción y conocimiento relativo a laproducción y utilización del biogas.28%23%20%17%12%ORIGEN DEL METANO Residuos orgánicosFuentes naturales(pantanos)Extracción de combustiblesfósilesDigestión y defecación deanimalesPlantaciones de arroz

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