Práctica: Reconocimiento de elementos organógenos y separación de mezclas por destilación

GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE
UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”
Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774
http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO
M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén
UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO “
ORGANIZADORES:
DIRECCION REGIONAL DE EDUCACION PERU
GERENCIA REGIONAL DE EDUCACIÓN
UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL UGEL
CHICLAYO
PONENTES:
Dr. César Monteza Arbulú
Mg. Ing. William Enrique Escribano Siesquen
ESPECIALISTA:
Mg. Rosa Esther Guzmán Larrea
PARTICIPANTES:
Mariela Chale Bardales
Lilian Rossana Nevado Mera
FECHA:
Chiclayo, 28 de Marzo del 2015
.
FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA
E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ACTIVIDAD INICIAL
I. GENERALIDADES
En 1814 J.J Berzelius, dio un duro golpe a la teoría de la fuerza vital al demostrar que las
leyes básicas del cambio químico (La ley de la composición constante y la ley de las
proporciones múltiples), podían aplicarse tanto a compuestos orgánicos como a inorgánicos, 14
años después, la teoría errónea fue rebatida debido a descubrimientos químicos casuales.
El nacimiento de la química orgánica moderna se ubica en el año de 1828. Año en el cual
F. Wöhler, profesor de química de la Universidad de Alemania de Göttingen, trataba de
preparar cianato de amonio por calentamiento de una mezcla de dos sales inorgánicas, cianato
de potasio y cloruro de amonio; para su sorpresa obtuvo cristales del compuesto orgánico
conocido como: Úrea (Sustancia que los mamíferos excretan en la orina). En 1850 la teoría de
la Fuerza Vital estaba prácticamente muerta.
El elemento “C” es el único constituyente común a todos los compuestos orgánicos, otros
elementos que se encuentran con frecuencia son: Hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre,
fósforo y halógenos. Junto con el Carbono los tres primeros constituyen el grupo de los
SESIÓN 04
RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS
POR DESTILACIÓN
APRENDIZAJE ESPERADO:
 Determinar de forma cualitativa la presencia de C, H, O, N
 Utilizar en forma adecuada los métodos generales de laboratorio que permite reconocer los
elementos que constituyen las sustancias orgánicas.
INDICADOR:
Determina cualitativamente la presencia de elementos organógenos mediante experimentos,
demostrando orden y limpieza
Se muestran diferentes sustancias, y responden a las siguientes preguntas:
 ¿Qué tipo de sustancias son?
 ¿Qué elementos químicos forman estos compuestos?
“PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE
CTA” - 2015

elementos organógenos. El Análisis Elemental Orgánico tiene por finalidad determinar la clase
de elementos que forman la molécula de un compuesto orgánico y la proporción en que se
encuentran. Para someter a una sustancia al análisis elemental, ésta debe estar debidamente
purificada. Existen dos clases de Análisis Elemental Orgánico y son:
ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUALITATIVO: Determina la clase de
elementos que existen en una sustancia orgánica.
ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUANTITATIVO: Determina el porcentaje de
los elementos que forman una molécula del compuesto orgánico analizado.
La presente práctica es un análisis de tipo cualitativo. Existen pruebas empíricos basados
en las propiedades que tienen algunas sustancias al arder, el Carbono y el Nitrógeno se
reconocen directamente quemando la sustancia que se desea analizar, otras veces son
necesarias métodos indirectos que permiten detectar a los elementos organógenos
(Reconocimiento Químico).
II. MATERIALES
a) Materiales:
 04 cápsulas de porcelana
 04 mecheros
 30 Tubos de ensayo
 08 Gradillas
 08 vasos de precipitación de 100 ml
 08 pinzas de maderas
 04 Baguetas o agitadores
 06 pipetas de 10 ml
 06 bombillas de succión
 01 matraz kitazato

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b) Reactivos:
 Algodón
 Cabellos
 Cal sodada: CaO + NaOH
 Papel tornasol
 Solución HCl cc
 Azúcar de caña
 Agua destilada
 Caseína
 Albúmina de huevo
 Lana
 Hojas secas
 Papel bond
 Fenolftaleína
 Goma
 Bolsas
 Aceite lubricante
 Benceno o éter
 Permanganato de potasio
 Carburo de calcio
III. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS
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
C6H12O6 s + 6O2 + calor 6 CO2g + 6 H2O (v)
(Combustión completa)
C6H12O6 s + O2 +calor CO2g + CO + C + H2O (v)
(Combustión incompleta)
Azúcar quemada

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Cuando se termina de quemar el azúcar, se observa un residuo negro en la cápsula, esto
indica la presencia del carbono, como hay residuo se trata de una combustión
incompleta.
 Albúmina + calor
Albúmina + calor C color negro + N2 olor
Al quemarse la clara de huevo (albúmina) se percibe un olor a cabello quemado, eso nos
indica que hay presencia de nitrógeno.
La albúmina actúa como combustible y el oxígeno como comburente produciéndose la
combustión incompleta, porque se observa la presencia del carbono en el fondo del tubo
de ensayo.
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: RECONOCIMIENTO DEL NITRÓGENO
Calcinando 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
Albúmina se
quema cuando se
somete al calor.

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Como sustancia problema utilice lana, algodón, cabellos, hojas secas, papel e indique cuál de
ellas contiene Nitrógeno
Anote sus observaciones
MUESTRA OLOR
PRESENCIA DE
NITRÓGENO
LANA NATURAL
PARECIDO AL
CABELLO QUEMADO
SI
LANA ARTIFICIAL CARECE DE OLOR. NO
ALGODÓN CARECE DE OLOR. NO
CABELLOS OLOR A ORINA SI
HOJAS SECAS CARECE DE OLOR. NO
PAPEL CARECE DE OLOR. NO
 El cabello contiene queratina
 La lana artificial químicamente es un polímero
 El algodón y las hojas secas contienen celulosa, propio de los organismos vegetales.
 Las muestras que presentan un olor a cuerno quemado son las que presentan nitrógeno.
Preparando la
caseína para
someterla al
calor

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Quemando la lana
Quemando hojas secas

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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 (ÚREA) + 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 al color AZUL VIOLÁCEO
b) En la muestra obtenida al agregar unas gotas de fenolftaleína, se observa un color rojo
grosella.
c) Por su olor característico. Olor a cuerno quemado u orina (AMONIACO)
d) Por los humos blancos (NH4Cl) al acercársele una varilla impregnada en HCl produce: UN
GAS INFLAMABLE LLAMADA ACETILENO
ECUACION QUIMICA:
CaO NaOH + NH2 – CO – NH2 + calor 2 NH3 + CaCO3
EXPERIMENTO 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 adicionar 2ml 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.

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Anote sus observaciones
SUSTANCIA
N° DE
TUBO
SUSTANC. OBSERVACIONES
Goma
( 1 ml )
1
2ml
benceno
No se produce ninguna reacción.
El benceno es un hidrocarburo aromático.
2 KMnO4
Si hay reacción, la goma se pone de color
morado pero ya no pega, porque el KMnO4 es
un oxidante fuerte. Hay cambio químico.
3 H2O
No hay reacción, la goma se diluye al aumentar
el solvente produciéndose una disolución
(cambio físico.)
1 pedazo de
bolsa
4
2ml
benceno
Si hay una reacción lenta. Lo disuelve y lo
convierte en gel.
5 KMnO4
Hay reacción, pero muy lenta, el KMnO4
reacciona con la bolsa (polímero) para dar muy
lentamente alquenos y dioles
6 H2O
No reacciona, mezcla heterogénea, no hay
cambios.
Aceite
lubricante
( 1 ml )
7
2ml
benceno
El benceno es un solvente orgánico apolar que
se disuelve y forma una mezcla con el aceite
que es apolar
8 KMnO4
No reacciona, mezcla heterogénea que forma
dos fases, el aceite arriba y el KMnO4 abajo.
9 H2O
Mezcla heterogénea, no se combinan, ya que los
hidrocarburos son insolubles en el agua.
Adicionando reactivos
a la muestra

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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 + 2H20 C2H2 + Ca(OH)2
Al agregar agua al carburo de calcio (CaC2), produce un gas blanquecino, inflamable llamado
acetileno.
EXPERIMENTO Nº 06: DESTILACIÓN ALCOHÓLICA
El principio de la destilación se basa en las diferencias que existen entre los puntos de fusión
del agua (100ºC) y el alcohol (78.3ºC). Si un recipiente que contiene alcohol es calentado a una
temperatura que supera los 78.3ºC, pero sin alcanzar los 100ºC, el alcohol se vaporizará y
separará del líquido original, para luego juntarlo y recondensarlo en un líquido de mayor fuerza
alcohólica.
La destilación simple: se fundamenta básicamente en que los compuestos orgánicos que están
contenidos en el líquido tengan una diferencia entre los puntos de ebullición bastante notables.
Se arma el equipo de destilación simple y se pone la chicha de jora a hervir, pasado un tiempo
se obtiene alcohol.
Así, de comprender el proceso de destilación se deduce que los mayores componentes de las
bebidas destiladas son el alcohol etílico (C2H5OH) y el agua.
Explicando el montaje del
equipo de destilación

CHICLAYO
Explicando el montaje del
equipo de destilación
La chicha hierve y comienza a
destilarse el licor

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EXPERIMENTO Nº 07: DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR:
La destilación por arrastre de vapor es una técnica usada para separar sustancias orgánicas insolubles
en agua y ligeramente volátiles, de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla, como resinas o
sales inorgánicas, u otros compuestos orgánicos no arrastrables.
Esta técnica se utiliza cuando los compuestos cumplen con las condiciones de ser:
 Volátiles
 Inmiscibles en agua.
 Presión de vapor baja.
 Punto de ebullición alto (superior a 100ºC)
En la práctica consistió en obtener aceite esencial de hierba luisa, utilizando en primera instancia una
destilación por arrastre de vapor, donde se obtuvo una solución acuosa (aceite y agua) que se separó
por medio de una extracción liquido-liquido, quedando ahora agua y aceite, separados también pero
por medio de la evaporación del agua gracias a una placa calefactora.
Midiendo el grado alcohólico
con el densímetro

CHICLAYO
Explicando el montaje y el
funcionamiento del equipo de
la destilación por arrastre

CHICLAYO
Obteniéndose el aceite de la
yerbaluisa obtenida por la
destilación por arrastre

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IV. CONCLUSIONES
Los compuestos orgánicos contiene los cuatro elementos presentes en las proteínas: el carbono,
hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
El carbono se reconoce cuando la sustancia se quema y queda un residuo negro, mientras el
nitrógeno es reconocido por el olor a cuerno quemado, cabello quemado, orina, etc. Mientras que
la presencia del oxígeno y del hidrógeno se determina por el agua.
V. CUESTIONARIO
1. ¿Cómo se diferencia una sustancia orgánica de una inorgánica?
Establezca 10 diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicas
COMPUESTOS INORGÁNICOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
1) Sus moléculas pueden contener átomos
de cualquier tipo, incluso de carbono
(CO2, CO, carbonatos y bicarbonatos).
1) Sus moléculas contienen
fundamentalmente C, H, O, N y en
pequeñas proporciones, S, P, halógenos.
2) Se conocen alrededor de 500.000
compuestos.
2) Hay más de 7 millones de compuestos.
3) Son en general termoestables, resiste la
acción del calor y se descomponen a
temperaturas superiores a 700ºC.
3) Son termolábiles.
4) Tienen puntos de fusión y ebullición
elevados.
4) Tienen bajos puntos de ebullición y
fusión.
5) Son solubles en agua y en disolventes
polares.
5) La mayoría no son solubles en agua y sí
en disolventes orgánicos como el
alcohol, éter, cloroformo, benceno
6) Fundidos o en solución son buenos
conductores de corriente eléctrica.
6) No se ionizan para conducir la
electricidad.
7) Reaccionan rápidamente. 7) Reaccionan lentamente
8) Presentan enlace metálico o iónico. 8) Tienen menor densidad que el agua
9) Presentan masa molecular baja. 9) Tienen alta combustibilidad, arden
produciendo dióxido y monóxido de
carbono, carbón, agua y gran cantidad
de energía.
10) Tienen excelentes propiedades
mecánicas, según el metal: maleables,
dúctiles, tenaces.
10) Presentan isomería.
2. ¿Cuánto en % tiene el cuerpo humano de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno?
En el cuerpo humano el porcentaje es el siguiente:
 Carbono (18,5%)
 Hidrógeno (9,5%)
 Oxígeno (65%)
 Nitrógeno (3,3%)

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3. ¿Qué hace diferente la Nitrógeno gaseoso de los demás gases como el Oxígeno y el
Hidrógeno?
Lo que hace diferente al nitrógeno de los demás gases como el oxígeno y el hidrógeno es que
se encuentra libre en el aire y en los seres vivos solo se le encuentra formando compuestos
nitrogenados como las proteínas.
4. ¿Qué sustancia le indica experimentalmente que tiene Carbono, Nitrógeno la muestra
analizada?
La presencia del carbono en una muestra de determina por el color negro que queda al
quemarlo como lo que sucedió al quemar la albúmina, el azúcar, papel o las hojas secas,
mientras que la presencia del nitrógeno se reconoce por el olor a cuerno quemado como lo que
sucedió al quemar también la albúmina, la lana de algodón o los cabellos
5. ¿Con qué otras sustancias podemos identificar la presencia de los hidrocarburos?
La presencia de hidrocarburos se puede determinar por varias procesos químicos, como la
electrólisis (síntesis de kolbe), sin embargo también se puede utilizar sustancias como:
 La insolubilidad en agua, en benceno.
 El permanganato de potasio.

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