ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

LABORATORIO DE QUIMICA ORGÁNICA

Practica No. 1

TITULO DE LA PRÁCTICA

Calentamiento: Mecheros y llamas

NOMBRE:

Anthony Pita Torres

PROFESORA:

M, Sc. Francisca Aracelly Burgos

GRUPO:

‘B’

PARALELO:

‘1’

OBJETIVOS.

1.1. Objetivo general

Conocer el funcionamiento del mechero, analizar las partes de la llama para determinar su aplicación.

1. LOS MECHEROS

1.2 Objetivos específicos

Identificar los distintos tipos de mecheros, y reconocer sus partes.

Ejercitar el manejo y revisar el sistema operacional del mechero de Bunsen.

Establecer la diferencia entre una llama de tipo lumínica y una de pre mezcla.

Diferenciar y conocer las características de la llama, al momento de poner un objeto como el vidrio para poder doblar su estructura.

2. LAS LLAMAS

Realizar estudio práctico de la llama. Establecer un análisis químico y físico.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Mechero de Bunsen: El Mechero Bunsen está constituido por un tubo vertical que va enroscado a un pie metálico con ingreso para el flujo del combustible, el cual se regula a través de una llave sobre la mesada de trabajo. En la parte inferior del tubo vertical existen orificios y un anillo metálico móvil o collarín también horadado. Ajustando la posición relativa de estos orificios (cuerpo del tubo y collarín respectivamente), los cuales pueden ser esféricos o rectangulares, se logra regular el flujo de aire que aporta el oxígeno necesario para llevar a cabo la combustión con formación de llama en la boca o parte superior del tubo vertical. (1)Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y provee una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio. Es un quemador de gas del tipo de pre mezcla y la llama es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas. (2)

Combustión: Por combustión se entiende el proceso mediante el cual se produce la quema de cualquier sustancia, ya sea gaseosa, líquido o

sólida. En este proceso, el combustible se oxida y desprende calor, y, con frecuencia, luz. Pues bien, la combustión se refiere a las reacciones químicas que se establecen entre cualquier compuesto y el oxígeno. A esto también se le llama reacciones de oxidación. De este tipo de proceso se desprenden energía lumínica y calórica y se llevan a cabo rápidamente. Cabe destacar que los organismos vivientes, para producir energía, utilizan una combustión controlada de los azúcares.(3)

La llama: Se puede decir sin temor a equivocarse, que básicamente la llama, es el producto de una reacción química rápida y persistente, que emite calor y luz. Dicha reacción debe sostenerse por sí misma, en el caso de no ser extinguida, hasta que la concentración del combustible o comburente, no desciendan por debajo del valor mínimo indispensable, para mantenerla. (4)

Tipos de Llamas:

LLAMAS DE PRE-MEZCLA.- Los combustibles gaseosos, se pueden mezclar previamente con aire u oxígeno y luego llevar la mezcla a un quemador, dónde arderá de manera muy eficiente. Los mecheros de laboratorio y los hornillos de gas, disponen de una entrada para el combustible y orificios, para la entrada del aire, de forma que este es inyectado por aspiración y mezclado con el combustible antes, de llegar a la zona de combustión. (4)

LLAMAS DE DIFUSION.- Los combustibles líquidos y sólidos y algunos gases (en circunstancias especiales), son los que producen "este tipo de llamas". Una vela proporciona un buen ejemplo. El combustible, (cera en este caso), se funde y vaporiza por el calor de la llama y emerge como una corriente estacionaria de vapor, procedente de la mecha. El aire arrastrado, forma una corriente de convección hacia la base de la llama (difunde de afuera, hacia adentro). Debido, a que ciertas partes son ricas en combustibles, las llamas de difusión de los hidrocarburos, suelen ser " amarillas ", a causa de la presencia de partículas de carbón incandescentes.(4)

Zonas de la llama.-Existen tres zonas de la llama, la externa, la interna y la fría.

Zona cono externo.- Es la parte final de llama y se encuentra a una temperatura aproximada de 1500 grados Celcius en la llama no luminosa.

Zona Interna.- Esta en la parte llena de la llama y se encuentra aproximadamente a 500 grados Celcius en la llama no luminosa.

Zona Fría.- Esta en la parte inferior de la llama y tiene una temperatura aproximada de 300 grados Celcius en la llama no luminosa. (5)

PROCEDIMIENTO.

El mechero Vela de cera

a) Encender una vela de cera. Considerar el tiempo, esfuerzo u otro, empleando esta acción, y aportarlos en la tabla de datos adjuntas.

b) Apagar la vela con un soplo para la formación de un velo o una franja de humo; y acercarle inmediatamente una llama de palo de ’fosforo’; observe y anote.

c) Encender un mechero de alcohol. Anotar los detalles pedidos en la tabla.

d) Encender el mechero de gas, y anotar todo en detalle de esta acción. Advertir que al mover un dispositivo la llama cambia de coloración.

e) Examinar las partes del mechero de Bunsen. Revisar las válvulas para identificar cuál es la que permite el paso del gas y cuál es la que permite el paso del aire.

Fig 1. Mezcla de Oxigeno con el butano y metano llama muy azul es una combustión completa.Fig 2.-Solo se presenta la combustión del metano y butano respectivamente.

Las Llamas

a) Cerrar la entrada de aire de un mechero de Bunsen, y abrir ligeramente la del gas, e inmediatamente, acerque la llama de un fosforo en la parte superior del mechero y siga abriendo lentamente el paso del gas hasta obtener una llama en el mechero.

b) Analizar el aspecto de la llama formada con la entrada de aire cerrada; y recuérdela como llama 1 o Ll1. Anote sus apreciaciones.

c) Abrir entrada de aire del mechero y analizar el aspecto de la llama que forma regístrela como llama 2 o Ll 2. Anote sus observaciones.

d) Insertar en el centro de la boca del mechero con Ll2, el extremo de un tubo de vidrio pequeño; y, acerque la llama de una vela en el otro extremo del tubo; véase fig 1.2

e) Introducir un pedazo de magnesio, en una llama 2; introducirla primero, en la zona más pequeña o cono inferior; luego de 20 segundos, llévela a la zona más externa o cono superior, después de 20’’; pásela a la zona intermedia. Anote sus apreciaciones.

f) Usar otro pedazo de magnesio, en una llama 2; introducirla primero, en la zona más pequeña o cono inferior; luego de 20 segundos, llévela a la zona más extrema o cono superior, después de 20’’; pásela a la zona intermedia. Anote sus observaciones.

g) Sostener con pinza una malla de amianto sobre una Ll1 durante 3 minutos; retire y observe la llama. Repetir con una Ll2, y anotar lo observado.

TRABAJOS CON VARILLAS DE VIDRIO

Cortado de varillas

a) Medir 40 cm en un tubo (varilla) de vidrio y hacer una marca transversal.

b) Rayar con una lima (o cortadora de vidrio) en la marca del tubo.c) Sujetar con dos manos el tubo colocando franela y los dos

pulgares atrás de la fisura.d) Realizar una pequeña fuerza para que los pulgares ejerzan presión

en la incisión, al mismo tiempo que sus manos tiran hacia los extremos.

e) Rayar más profundo si no se rompió el tubo y repita c) y d)

Estirado y doblado de varillas

a) Sujetar por los extremos un tubo de 40 cm.b) Girar la varilla e introducir su parte media, en la zona más

caliente de la Ll2 del mechero; nótese un estado incandescente.c) Mantener el tubo en calentamiento sin dejar de girar hasta

cuando pierda su rigidez; para estirar desde los extremos fuera de la llama y lograr un diámetro muy fino en su parte media, para en frio fraccionarlo en dos.

d) Sujetar por extremo delgado el tubo obtenido en paso c) y, haciéndolo girar caliente su parte cercana al otro extremo, hasta que comience a doblarse por gravedad sin presión; avance unos milímetros la llama sobre el tubo, siempre girando (medios giros con retrocesos) y permita seguir doblando por gravedad (puede ayudarse presionando ligeramente con una pinza); continúe avanzando la parte incandescente y doblando hasta obtener un ángulo curvo de 45.

Materiales.

MecherosVela de cera Mechero de alcohol

Las llamasVela de cera Mechero de Bunsen Mechero de alcoholTubo de vidrio Malla de amianto MagnesioCerillos pinza de crisol

Tabla de datos

Tipo de Mechero

Vela De alcohol Bunsen

Combustible que utiliza

Cera Alcohol Gas

Partes del Mechero

Mecha, parafina Envase de vidrio, mecha

Tubo de gas, regulador de gas, regulador aire

Ecuación de la reacción

TABLA DE RESULTADOS

Tipo de Mechero

Vela De alcohol Bunsen

Color(es) de la llama(s) que presenta

Bien amarilla en su parte inferior, de color azul

Anaranjado y un color amarillo intenso en la parte superior

Una parte diminuta amarilla (arriba), bien azul en la parte de abajo y en el centro un color celeste

Sustancia que producen

COO,CO2,CO C,CO,CO2 H2O + C02

Clase(s) de llama(s) (llama 1 y/o llama 2)

Llama 1 Llama 1 Llama 1/2

Luminosidad y energía calórica

Presenta más intensidad lumínica, menor EC

Baja Falta de luminosidad pero mayor EC

Tipo de combustión (completa o incompleta)

Incompleta Incompleta Completa

Ecuación de la reacciónEncendido: con chispa, llama, o

Llama Llama Chispa

incandescencia

RESULTADOS [PREGUNTAS]

a) ¿Cuál es la coloración que presenta la llama 1?Presentaba una coloración muy amarilla (luminosa) debido a la ausencia de oxígeno y la presencia de solo los gases de carácter orgánico.

b) ¿Cuántos y cuáles son los colores de la llama 2?Son aproximadamente, un color azul intenso en la parte más baja, en la intermedia un celeste, y la parte superior amarilla.

c) ¿Cuáles son las diferencia entre las llamas 1 y 2?La llama 1 es de carácter lumínica esencialmente, tiene menos energía calórica surge en presencia de la quema de grasas o lípidos, mientras que la llama 2 con el paso de oxigeno se hace una mezcla eficaz para una reacción de combustión en donde su llama presenta 3 situaciones peculiares que las podemos identificar mediante sus colores.

d) ¿Cuantas zonas presenta una llama de combustión completa?Tres zonas (zona de precalentamiento, zona de reacción y la de post reacción)

e) ¿Cuál es la diferencia entre una y otra zona a parte de su color?La temperatura es clave para una diferenciación.

f) ¿Por qué se forma una llama en el extremo del tubo?g) ¿Qué nos sugiere las observaciones del paso ‘e’?

Que el paso de oxigeno es fundamental para la identificación de los 2 tipos de llamas.

h) ¿Cuál es el contraste que resulta en el paso g?Se presenta en un estado incandescente (rojiza)

i) ¿Qué es una combustión completa, y que es una combustión incompleta?Combustión incompleta.- los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidación debido que al combustible y el comburente no están es proporciones adecuadas.Combustión completa.- tiene como producto de la reacción, dióxido de carbono, vapor de agua y energía (luz/calor) (6)

j) ¿Cuáles son las ecuaciones químicas para las combustiones completa e incompleta?

(C.I.) Hidrocarburo + O2 -> CO + H2O +Calor(C.C) Hidrocarburo + O2 -> CO2 + H2O + Calor

k) ¿Cuáles son los ingredientes necesarios para que exista una llama?Algo inflamable y el oxígeno.

l) ¿Qué es incandescencia?Una emisión de luz debido a la presencia de calor.

m) ¿Cuál es la diferencia entre llama, chispa e incandescencia?La chispa puede producirse por el choque de dos cuerpos, la llama es energía liberada en una reacción química en una combustión y la incandescencia es una emisión de luz.

ANALISIS DE RESULTADOS

a) Escribir todas las ecuaciones de las reacciones que se produjeron; las de cada uno de los mecheros, como las de llama1 y 2.Vela: Parafina + 02 CO + C H2O + CalorMechero de alcohol: C2H6OH+O2 CO + C+ H20 + CalorLlama 1: Hidrocarburo + O2 -> CO + H2O +Calor

Llama2: Hidrocarburo + O2 -> CO2 + H2O + Calorb) Describir las partes o zonas de las distintas llamas (1/2)

Anexo en Fundamento teórico/Llamasc) Detallar un gráfico las partes de un mechero Bunsen, un

mechero de alcohol, y una vela

d) Identificar y explicar sobre la combustión completa e incompletaAnexo /Fundamentación teórica

e) Investigar las temperaturas de la llama común, chispa e incandescenciaLlama común: 1700 Kelvin

CONCLUSIONES/RECOMENDACIONES

La práctica nos deja como resultado la correcta manipulación de una herramienta eficaz en un laboratorio como lo es el mechero, identificamos con la ayuda de diferentes medios la llama, sus partes, propiedades y establecimos la importancia de una correcta apreciación de los conceptos, como la de combustión, establecimos las zonas de la llama y su relevancia al momento de tratar de hacer reaccionar a un elemento en presencia de calor.Se aprendió a doblar estructuras de vidrio que indispensablemente utilizaremos para crear sistemas de distribución de algún líquido.Comprendí la importancia del oxígeno en una pre mezcla en el mechero, como actúa una llama en un medio ceroso y en el alcohol (en cuanto a observaciones físicas) (7)

Tener mucho cuidado al momento de manipular el vidrio este absorbe mucha energía calorífica, la cual puedo causar quemaduras.

Regular la salida de gas en el mechero antes de encenderlo con una chispa o cualquier otro medio.

Al momento de inutilizar el mechero asegurarse que la llave principal este cerrada.

BIBLIOGRAFÍA

1. químico, TP-Laboratorio. TP-laboratoio quimico . [En línea] 2007. http://tplaboratorioquimico.blogspot.com/2008/08/mechero-bunsen.html#.Um0kcXBLP8o.2. James, Wales. Wikipedia- Encilopedia libre. [En línea] [Citado el: 27 de Octubre de 2013.] http://es.wikipedia.org/wiki/Mechero_Bunsen.3. V, E. Enciclopedia Virtual. Energía/Combustión. [En línea] [Citado el: 27 de Octubre de 2013.] http://www.ambientum.com/enciclopedia/energia/4.06.01.11_1r.html.4. Técnica, Enciclopedia Salvat de Ciencia y. Instituto tecnologico del fuego. [En línea] 2012. [Citado el: 27 de Octubre de 2013.] http://www.itfuego.com/Inc.%20fuego%20llamas.htm.5. SlidesShare. Lab. de quimica Orgánica. [En línea] [Citado el: 2013 de Octubre de 27.] http://www.slideshare.net/valeriansilva1/informe-de-lab-organica-1.6. James, Wales. Wikipedia. [En línea] http://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n.7. Rosario, Dr. Victor del. Manual de práticas. [aut. libro] ICQ. Guayaquil : ESPOL, 2008.