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Ugel quimica organica(1)

Informe de sesión de aprendizaje Nº 4 Reconocimiento de elementos organógenos y separación de mezclas pòr destilación.

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Ugel quimica organica(1)

  1. 1. 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 “PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015 ORGANIZADORES: Área de Gestión Pedagógica de la Unidad de Gestión Educativa Local Chiclayo –UGEL- Chiclayo. PONENTE: M.Sc. Ing. William EscribanoSiesquén PARTICIPANTES: Lic. Cueva Valdez, Alberto COORDINADORA DEL PROGRAMA: Rosa Esther Guzmán Larrea. FECHA: Chiclayo, 28 de Marzo del 2015 FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO
  2. 2. 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 “PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015 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 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 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?
  3. 3. 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 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 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: ESCRIBA LA REACCION: C12H22O11 + O2 C + H2O ó CO + H2O Azúcar de caña calor Albúmina + O2 C + Nx O(g) calor Anote sus observaciones: - Cuando se calienta el azúcar de caña, ésta empieza a quemarse eliminando humo negro (CO), el cual indica que hay una combustión incompleta. También observamos que al final queda un residuo negro el cual es el carbono ( C ) que forma parte estructural del azúcar de caña. - Cuando calentamos la albúmina de huevo empieza a emitir humo blanco, hasta que se consume todo y luego al final queda también un residuo negro evidenciando la presencia del carbono. También indica la presencia de nitrógeno por el olor característico que emana a cabello quemado.
  4. 4. 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 GRAFICAR LA EXPERIENCIA: 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 Como sustancia problema utilice lana, algodón, cabellos, hojas secas, papel e indique cuál de ellas contiene Nitrógeno Anote sus observaciones: Elimina un olor más intenso que la albúmina porque hay mayor presencia de sustancia nitrogenada: Caseína + calor CO2 + N(g)
  5. 5. 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 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 + 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 a color azul b) En la muestra obtenido agregar unas gotas de fenolftaleína y anota tus observaciones: Toma un color rojo grosella. c) Por su olor característico. Olor a cuerno quemado (presencia de amoniaco) d) Por los humos blancos (NH4Cl) que producen al acercársele una varilla impregnada en HCl Anote sus observaciones: Nos damos cuenta de la presencia de un gas, pero para saber si se trata de una base, que según nuestra reacción debe ser el amoniaco al poner el papel PH sobre el tubo este cambia a un color azul quedando en el tubo CaCO y NaCO ambos de color blanco. - La lana natural contiene nitrógeno. - La lana artificial no contiene nitrógeno porque es un polímero. - El papel y el algodón y las hojas secas no tienen nitrógeno porque contienen celulosa. - El cabello si tiene Nitrógeno, porque contiene compuestos nitrogenadas GRAFICAR LA EXPERIENCIA: ECUACION QUIMICA:
  6. 6. 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 CH4N2O + CaO, NaOH + calor NaCO3 + CaCO3 + NH3 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. Anote sus observaciones: Nª de Tubo SUSTANCIA 1 SUSTANCIA 2 OBSERVACIONES 1 1ml de Goma 2ml de Benceno No reacciona es una mezcla 2 KMnO4 Se mezcla, toma un color marrón. La goma ya no pega. 3 H2O Se disuelve es una mezcla. 4 Un pedazo de bolsa 2ml de Benceno Disuelve al plástico y se convierte en gel. 5 KMnO4 Reacciona lentamente forma dioles y alquenos. 6 H2O No reacciona. 7 1ml de aceite lubricante 2ml de Benceno Se mezcla formando una solución. Los hidrocarburos son apolares y el benceno es polar. 8 KMnO4 Reaccionan, forman dos fases: El permanganato abajo y el aceite arriba. 9 H2O No se mezclan, los hidrocarburos son insolubles en agua.
  7. 7. 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 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 + 2H2O ------- C2H2 + Ca (OH)2 Anote sus observaciones: Al agregar agua al carburo de calcio (CaC2), produce un gas blanquecino, inflamable llamado acetileno. IV. CONCLUSIONES: El acetileno es un gas inflamable que se utiliza en la soldadura autógena y para hacer madurar las frutas. V. CUESTIONARIO 1. ¿Cómo se diferencia una sustancia orgánica de una inorgánica? Establezca 10 diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicas SUSTANCIAS ORGÁNICA SUSTANCIA INORGÁNICA Están formados mayormente por C,H,O,N Formados por todo los elementos de la tabla periódica Esencialmente sus enlaces son covalentes. Forman enlaces covalentes y iónicos No se disuelven en agua Se disuelven en agua. Tienen bajo punto de fusión Elevado punto de fusión En estado líquido no conducen la electricidad. Los metales y los electrolitos conducen la electricidad. Casi todas las sustancia orgánicas son combustibles. No son combustibles Sus reacciones químicas son lentas Sus reacciones químicas son más violentas. Presentan el fenómeno de isomería No presentan isomería.
  8. 8. 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 2. ¿Cuánto en % tiene el cuerpo humano de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno? Aproximadamente el cuerpo humano contiene: - Carbono ( C ) 44% - Oxígeno ( O ) 23% - Nitrógeno ( N ) 15% - Hidrógeno ( H ) 7% 3. ¿Qué hace diferente la Nitrógeno gaseoso de los demás gases como el Oxígeno y el Hidrógeno? Que se encuentra libre en el aire y en los seres vivos solamente se encuentra formando compuestos nitrogenados como en las proteínas. 4. ¿Qué sustancia le indica experimentalmente que tiene Carbono, Nitrógeno la muestra analizada? La albúmina o clara de huevo y la caseína 5. ¿Con qué otras sustancias podemos identificar la presencia de los hidrocarburos? Los hidrocarburos se pueden obtener a partir de fuentes naturales, como el petróleo, gas natural, hulla, etc. Y mediante procesos químicos, como la electrólisis (síntesis de Kolbe)

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