Informe Práctica 6 - Identificación de sustancias y propiedades físicas

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
Ingeniería en Alimentos
Química Orgánica
Identificación de sustancias y propiedades
físicas.
Profesor:
Rendón Morán Michael
Elaborado por:
Guzmán Silva Diego
GUAYAQUIL - ECUADOR
Segundo Término 2015

2. 1. Objetivos:
1.1. Objetivo General:
 Ensayar algunas constantes físicas como medio de identificación de muestras
orgánicas sólidas y líquidas.
 Experimentar métodos sencillos en la determinación de algunos parámetros
físicos.
2. Fundamento de la práctica:
Las propiedades físicas son las que ayudaron en la práctica para identificar el tipo de
compuesto con el cual se estaba trabajando ya que el Punto de ebullición es distinto
al igual que el punto de fusión, e incluso si existen dos compuestos similares en los
puntos, habrá otra que la descarte como su igual; como lo hace el índice de refracción
ya que cada material, cada compuesto refleja la luz de forma diferente.
3. Marco Teórico:
Punto de Ebullición (pe)
El punto de ebullición de un compuesto es la temperatura a la que la forma líquida se
trasforma en gas (se evapora). Para que un compuesto se vaporice deben anularse las
fuerzas que mantienen cercanas entre sí a las moléculas individuales en el líquido.
Ello significa que el punto de ebullición de un compuesto depende de la fuerza del
conjunto de las fuerzas de atracción entre las moléculas individuales. (Yurkanis,
2007)
Punto de fusión (fp)
Es la temperatura a la cuál su forma sólida se convierte en líquida. El aumento del
punto de fusión es menos regular que el del punto de ebullición porque, además de
las atracciones intermoleculares, el punto de fusión está influido por la clase de
empaquetamiento, esto es, el orden, que tan compacta o que tan unidas están las
moléculas en la red cristalina. Mientras más estrecho sea su ajuste, se requiere mayor
energía para romper la red y fundir al compuesto. (Yurkanis, 2007)
Densidad
Propiedad específica de la materia que nos permite diferenciar unos materiales de
otros ya que se mide lo ligero o pesado de un material por lo cual si es más denso,
más pesado nos parecerá.
La densidad es la relación que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo.
𝛿 =
𝑚
𝑣

3. Densímetro
Instrumento que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin
necesidad de calcular antes su masa y volumen. Normalmente, está hecho de vidrio y
consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar
en posición vertical.
Índice de Refracción
Medida que determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un
medio homogéneo. De forma más precisa, el índice de refracción es el cambio de la
fase por unidad de longitud, esto es, el número de onda en el medio (k) será n veces
más grande que el número de onda en el vacío (k0).
Refractómetro
Son dispositivos que sirven para medir la concentración de diferentes tipos de
sustancias con distintas características, utilizando como base el fenómeno de
refracción de la luz. La necesidad de medir dichas sustancias se debe a que las
crecientes industrias de nuestros días necesitan de mediciones exactas para la
elaboración de distintos productos.
4. Metodología:
4.1. Materiales
 Tubo de Thiele
 Soporte universal
 Vidrio de reloj
 Mechero
 Espátula
 Pipeta
 Agarradera
 Termómetro
 Densímetro
 Refractómetro
 Tubo capilar
 Tapón
 Nuez
4.2. Reactivos
Muestra Sólida B: Ácido Cítrico
Muestra Líquida B: Etanol
4.3. Procedimiento
1. Ensayar la determinación del punto de fusión en cada una de las
muestras sólidas.
a) Sujetamos el tubo de Thiele en el soporte universal y después se puso aceite
de vaselina.

4. b) Introdujimos la muestra B en un capilar y se amarró a un termómetro a la
altura de su bulbo (extremo inferior del termómetro).
c) Hundimos la punta del termómetro cuidando que el capilar se quede
sumergido sus tres cuartas partes en la glicerina.
d) Se vigiló que el bulbo del termómetro no se arrime a las paredes del tubo.
e) Calentamos el brazo del tubo con el mechero hasta que observamos un
cambio en la muestra sólida del tubo capilar y se registró la temperatura.
Figura 1
Introducción de la muestra
sólida en el capilar.

5. 2. Establecer el punto de ebullición de cada una de las muestras líquidas.
a) Sujetamos un tubo de ensayo con una agarradera a un soporte universal e
introdujimos 5ml de la muestra líquida B y añadimos 3 núcleos de ebullición.
b) Doblamos una hoja de papel de cuaderno en 4 partes para cuadriplicar la
consistencia del papel e hicimos un orificio muy pequeño en el centro para
insertar ajustando un termómetro que llevara una banda de caucho como tope
para que no ingrese al líquido muestra, quedando aproximadamente a 1cm
sobre el nivel del líquido.
c) Advertir que el bulbo del termómetro no se arrime a las paredes del tubo,
insertamos el mechero y observamos el ascenso de la temperatura hasta que
deje de subir por segundos y retiramos el mechero.
d) Se registró la medición obtenida del termómetro como temperatura de
ebullición. Se repite el ensayo con más muestra si se considera necesario.
Figura 2
Calentamiento del brazo del
tubo de Thiele.

6. 3. Determinar la densidad del líquido muestra utilizando densímetros.
a) Colocamos la muestra en un cilindro en el que pueda ingresar libremente el
densímetro.
b) Introdujimos el aerómetro en el líquido muestra lentamente y con mucho
cuidado.
c) Se registró el valor numérico de la escala en donde incide el nivel del líquido.
d) Cuidar de no cumplir el error de paralaje (debe ubicar sus ojos a la altura-
nivel- valor que está observando).
Figura 3
Calentamiento del brazo de la
muestra líquida.

7. 4. Experimentar la determinación del índice de refracción en los líquidos.
a) Abrimos el prisma del refractómetro y se depositó 2 gotas del líquido muestra
B con una pipeta sin tocar el prisma.
b) Cerramos el prisma y acercamos la lámpara encendida del equipo.
c) Observamos por el ocular y se hizo girar un dispositivo situado en la parte
derecha inferior hasta que se observó en el campo visual una interface.
d) Se hizo incidir la interface con la intersección del lente y se presionó un
dispositivo ubicado en la parte inferior izquierda con lo que apareció en el
campo una escala de donde se interpreta el valor numérico.
e) Se registró el valor numérico como índice de refracción de la muestra.
Figura 4
Medición de la densidad.

8. 5. Resultados:
Tabla 1.- Datos experimentales Grupo E.
.
Tabla 2.- Promedio de datos experimentales.
Figura 5
Medición del índice de
refracción.
Temperatura de Fusión (°C) Punto de Ebullición (°C)
65 72
Grupo E - - Promedio
Temperatura de Fusión (°C) 65 81 160 102
Punto de Ebullición (°C) 80 72 65 72,3

9. Tabla 3.- Valores teóricos y experimentales de las muestras.
Tabla 4.- Valor teóricos y experimentales de la densidad del etanol.
Cálculos
|𝑽𝒂𝒍𝒐𝒓 𝑻𝒆ó𝒓𝒊𝒄𝒐 − 𝑽𝒂𝒍𝒐𝒓 𝑬𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍|
𝑽𝒂𝒍𝒐𝒓 𝑻𝒆ó𝒓𝒊𝒄𝒐
∗ 𝟏𝟎𝟎%
|𝟎. 𝟕𝟖𝟗 − 𝟎. 𝟖𝟏𝟐|
𝟎. 𝟕𝟖𝟗
∗ 𝟏𝟎𝟎%
|−𝟎. 𝟎𝟐𝟑|
𝟎. 𝟕𝟖𝟗
∗ 𝟏𝟎𝟎%
(𝟎. 𝟎𝟐𝟗) ∗ 𝟏𝟎𝟎%
𝟐. 𝟗%
Tabla 5.- Valor teóricos y experimentales del IR del etanol.
6. Conclusiones y Recomendaciones:
6.1. Conclusiones
Mediante la comparación de datos con los demás grupos de trabajo se obtuvo una
temperatura promedio de fusión de 102 °C, la que se obtuvo fue de apenas 65 °C
y aún la fp promedio se distancia mucho del valor teórico que es de 175°C.
Por errores como el calentamiento u otros no se alcanzaron a tener buenos datos
por lo que el valor experimental que se obtuvo se acerca más al del Ácido Oxálico
(muestra A) que con el que realmente trabajamos que fue el Ácido Cítrico
(muestra B).
En la Tabla 2 y Tabla 3 se puede evidenciar los datos distantes.
En cuanto al punto de ebullición de la muestra líquida (muestra B) como se
muestra en la Tabla 1, se logró una temperatura de 72 °C y ya en promedio se
Tipo de Valor Temperatura de Fusión (°C) Punto de Ebullición (°C)
Teórico 175 78
Experimental 102 72,3
Densidad (g/cm3)
Teórica 0,789
Experimental 0,812
Índice de Refracción
Teórica 1,361
Experimental 1,362

10. obtuvo un p.e de 72,3 °C como se muestra en la Tabla 2 y de esta forma se pudo
determinar que la muestra era etanol ya que el valor teórico es de 78 °C.
Para determinar el porcentaje de pureza del etanol y al hundirse se debe esperar
como máximo llegar a un valor de 0.800 (g/cm3
), sin embargo, marcaba un valor
de 0.812 (g/cm3
) lo cual mostraba que existía un porcentaje de agua en la muestra
mientras que su densidad es de 0,789 (g/cm3
) como se muestra en la Tabla 4.
Al realizar los cálculos se obtuvo que existe un 2,9% de agua en la muestra.
6.2. Recomendaciones
 Al calentar el brazo del tubo de Thiele no estar cambiando de posición y
que sea constante, sin estar muy cerca o muy lejano sino se tendrá un f.p
erróneo.
 Cuando se caliente el tubo de ensayo, no acercar demasiado la llama del
mechero ya que el tubo se puede romper y en consecuencia el líquido caer
sobre el experimentador y quemarlo.
 Revisar que los materiales estén en buen estado, no cuarteados.
7. Bibliografía:
Libro
 Yurkanis, P. (2007). Química Orgánica (pp. 59-63) México: Pearson Educación.
Web
 http://int.mt.com/int/es/home/products/Laboratory_Analytics_Browse.html?s
martRedirectEvent=true
 http://www.ecured.cu/index.php/Dens%C3%ADmetro
 http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Densidad_Concepto.htm
 https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/las-propiedades-de-
la-materia/densidad.html
 http://es.slideshare.net/valeriansilva1/informe-de-lab-organica-6
 http://es.slideshare.net/WeezyRealg/reporte-prctica-6
8. Apéndice:
a) ¿Cuál es la definición del punto de fusión?
Temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido - líquido, cuando
la materia pasa de estado sólido a estado líquido (se funde). El cambio de fase
ocurre a temperatura constante.
b) ¿Qué es el punto de ebullición?
Temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor
del medio en el que se encuentra.

11. Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del
estado líquido al estado gaseoso.
c) ¿Qué es una densidad?
La magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
La densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la temperatura.
Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también
aumenta.
d) ¿Qué es un índice de refracción?
El índice de refracción es una medida que determina la reducción de la velocidad
de la luz al propagarse por un medio homogéneo. De forma más precisa, el índice
de refracción es el cambio de la fase por unidad de longitud, esto es, el número de
onda en el medio (k) será n veces más grande que el número de onda en el vacío
(k0).
e) ¿Cuáles son las propiedades que ayudan a identificar la materia?
Propiedades físicas: punto de ebullición, punto de fusión y densidad.
f) ¿Podría indicar que tipo de propiedades corresponden a cada uno de los
parámetros ensayados en la práctica?
 Punto de fusión
 Punto de ebullición
 Densidad
 Índice de refracción