INTRODUCCIÓN

La pureza es una identidad que caracteriza a un compuesto orgánico y puede quedar establecida cuando sus constantes físicas (punto de fusión, punto de ebullición, color, densidad, índice de refracción, rotación óptica, etc.), corresponden con las indicadas en la literatura. Por ser de fácil determinación y por ser los más citados, tanto el punto de fusión como el de ebullición son prácticas de rutina en los laboratorios de Química Orgánica. Actualmente existen diferentes aparatos para determinar el punto de fusión y ebullición para nuestro estudio se utiliza la técnica por tubo de Thiele (muestra en capilar).

El Punto de fusión es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio la fase solido-liquido, es decir la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde. Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva (no depende dela cantidad de materia o tamaño de esta).El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña de variación que el punto de fusión que una sustancia impura .cuanto más impura sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama de la variación (1) Como todos los procesos experimentales son susceptibles de error se tiene la siguiente formula, con la cual se disminuye la posibilidad de un error fallido:

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El Punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a gaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, en un líquido el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. En estas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido. El punto de ebullición a diferencia del punto de fusión es una propiedad extensiva (depende de la cantidad de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta).el punto de ebullición no puede elevarse indefinidamente. Conforme se aumenta la presión la densidad de la fase gaseosa aumenta (2) hasta que, finalmente se vuelve indistinguible de la fase liquida con la que está en equilibrio; esta es la temperatura critica, por encima de la cual no existe una fase liquida clara. La fórmula para corregir el punto de ebullición es:

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DISCUSIÓN

Se evaluaron 2 criterios de pureza como el punto de fusión y ebullición a 23C y 560mmhg(pasto) para los siguientes compuestos orgánicos: acido benzoico() y naftleno() temperatura de fusión y isopropanol y acetato de etilo()(muestra problema (6); los resultados obtenidos se muestran en la tabla …. En el procedimiento experimental se emplea aceite mineral como fuente de calor puesto que permite alcanzar temperaturas altas (más que la del agua), sin que se produzca el choque térmico, es decir se suministra calor de una forma controlada.[1] este líquido logra una circulación de contracorriente para que la temperatura se mantenga constante. La circulación de contracorriente es la transferencia térmica basada en el contacto del fluido con una temperatura inicial con otro elemento o material con una temperatura diferente, en función de la variación de las temperaturas van a ariar las cargas energéticas moleculares del fluido y los elementos interactuantes del sistema en el caso particular la muestra dada y el aceite mineral realizará un trabajo, donde el que tiene mayor energía o temperatura es decir el aceite

cederá calor al que tiene menos temperatura (muestra problema), es por tal que la muestra solida comienza a fundirse conforme se realiza el calentamiento respectivo.

En la determinación experimental del punto de fusión del ácido benzoico (123°C) y naftaleno como muestra problema (84°C); se encontró un porcentaje de error del 10% según el valor teórico reportado en la literatura (122°C)y 11,74% según el valor teórico 80,26 c° respectivamente; esta variación para ambas compuestos, se explica generalmente por los errores sistemáticos y operarios en el proceso experimental, puesto que el calentamiento del sistema no fue moderado y a la incertidumbre de pureza de los sustancias orgánicas con los que se trabajó; esta última se explica por las propiedades coligativas; debido a que, por la presencia de impurezas en el compuesto, al momento de evaluar el punto de fusión este actúa como solvente y las impurezas como soluto, formando una mezcla homogénea, la cual va a tener un punto de fusión por debajo del esperado, por el abatimiento de este como solvente y no como compuesto puro. Es por esto que en este estudio se opta por la determinación experimental y evaluación de este criterio en la idenficacion de la temperatura a la cual la sustancia se funde de modo cualitativo, puesto que no fue posible cuantificar el porcentaje de impurezas en la susstancia y por ello de manera directa solo coexiste una aproximación de este criterio, y por su lado no se puede estimar la identidad de las impuerezas.

En la determinación del punto de ebullición, al suministrarle calor al aceite mineral contenido en el montaje de Thiele, aumentala temperatura tanto del aceite como del líquido problema, disminuyendo la densidad y la tensión superficial. Además, aumentan las distancias intermoleculares y la energía cinética molecular media. Como consecuencia del aumento de las distancias intermoleculares, disminuye la atracción intermolecular y en virtud existe mayor energía cinética por lo que algunas moléculas se desprenden de la superficie del líquido, formando una atmósfera gaseosa sobre la superficie. Además se observó que comienzan a formarse burbujas en el fondo del recipiente, las cuales se desprenden y desaparecen al ascender, sin llegar a la superficie. Esto se debe a que el líquido en contacto con el fondo del recipiente se calienta más rápidamente que el resto y se forman burbujas que al ascender encuentran líquido más frío y condensan. Continuando el calentamiento, se llega a una determinada temperatura a la que se desprenden burbujas de toda la masa líquida, se dice entonces que el líquido está en ebullición. En este momento la presión de vapor del líquido ha equilibrado la presión exterior. De esta manera se pudo estimar la temperatura de ebullición del isopropanol (85°C) com un porcentaje de error de 11,5% respecto al valor teorico 82,6°C Y acetato de etilo (85,10°C) como muestra problema, con un porcentaje error de 6% respecto al valor real (80,25 °C), cabe resaltar que estos valores difieren de los reportados en la literatura , por las condiciones experimentales en las que se trabajo; de las cuales la presión atmosférica tiene un gran importancia, puesto que esta es menor a 760mmHg ó 1Atm a nivel del mar, por la altitud a la que se encentra la ciudad de pasto 2242msnm 560mmHg, es decir la presión atmosférica es inversamente proporcional a la altitud, por lo tanto se requiere aplicar una menor cantidad de energía para que la sustancia pase de líquido a vapor, de manera que la presión de vapor es constante si se tratase con sustancias puras. La temperatura de ebullición difiere de la temperatura de fusión en que esta depende de la presión atmosférica. Sin embargo la diferencia en los valores de estas constantes físicas puede variar generalmente por errores sistemáticos tales como el sobrecalentamiento de la sustancia y la no calibración del termómetro; además de las impurezas solubles en el compuesto puesto que estas abatirían el punto de ebullición respecto a un compuesto puro.

De esto cabe destacar que estos criterios de pureza son innatos a cada compuesto , siendo la causa de esto las fuerzas intermoleculares que existan entre moléculas, siendo mayores en unas que en

otras, por lo que le otorga el estado físico distintivo (líquido sólido o gas) a cierta sustancia en condiciones normales.[3]

Preguntas

Explicar la diferencia en los puntos de ebullición del benceno puro y el benceno comercial.

Los puntos de fusión y ebullición de una sustancia varían en presencia de impurezas de la siguiente manera: la ebullición se produce a temperaturas más altas, mientras que la fusión se produce a temperaturas más bajas. Estos fenómenos se dan dado que al introducir una sustancia distinta, esta produce cambios en la forma de vibrar delas moléculas de la sustancia y le cambia sus propiedades físicas

Se pueden comparar directamente los puntos de ebullición medidos en pasto conlos puntos de ebullición normales reportados en la literatura?

.La presión atmosférica es una medida dela presión existente en un lugar específico. Se considera como presión atmosférica “normal” la que tiene un valor de 1atmósfera. Por encima por debajo de esta cifra, la presión atmosférica NO es normal y ocasiona además cambios en los puntos de fusión y ebullición de las sustancias

CONCLUSIONES

Las propiedades físicas de una sustancia permiten que se distinga y/o diferencien de otras. Por esta razón pueden ser usadas para identificar sustancias que no se puedan reconocer a simple vista o por medio de algunos de los sentidos. Aun así, en una práctica como la que se reporta en este informe, pueden existir elementos que dificulten el reconocimiento de una sustancia a través de la captura de datos referentes a tales propiedades y su posterior comparación con los datos de la literatura. Los errores en la captura siempre están presentes, y más cuando se tratan de valores relativamente pequeños; la presión ambiental es otro factor influyente, en el laboratorio, esta presión está por debajo de la normal, por tanto los puntos de ebullición y fusión obtenidos experimentalmente no coincidirán con los datos bibliográficos.

Con las condiciones anteriores no es posible saber con exactitud la sustancia que se examina, pero los datos permiten hacer una aproximación y es la que se ve reflejada en la sección de resultados.

BIBLIOGRAFIA:

[1] Atkins P. and Jones L, 2006Principios de Química, los caminosdel descubrimiento, Editorial medicapanamericana S.A. Buenos Aires-Argentina. capítulo 8 –-equilibrio físico Pág.: 286.

[2] Theodore L. Brown y otros Química:la ciencia central, Escrito, capitulo a–las propiedades físicas de loscompuestos1996.3.

[3] Campbell B.N. Jr. and McCarthy Ali,M. Orqanic Chemistry Experiments, microscale and semi microscale,Brooks/Cole , USA., 1994.

[4] Anderson Guarnizo Franco, P. N. M. Y. Experimentos de Química Orgánica, Elizcom S.a.s.

[5] Vértice (2009). Preelaboración y conservación culinarias, Publicaciones Vértice, S.L.

[6] Rayner-Canham, G., et al. (2000). Química inorgánica descriptiva, Alhambra Mexicana, Editorial, S.A. de C.V.