informe metodologia en la investigacion
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INFORME SOBRE METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION QUIMICA ORGANICATRANSCRIPT
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2015
[INFORME N°3: METODOLOGIA EN LA INVESTIGACIÓN DE UNA SUSTANCIA
ORGANICA & MÉTODO DE PURIFICACIÓN
DE SUSTANCIAS ORGÁNICAS]
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y
FORMALES
PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL
SEGUNDO AÑO
IV SEMESTRE / PAR
PRÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICA
Antonio Hernán Alegre Manrique
Aluma:
García Delgado Giuliana Rocio
F-301
GRUPO 05
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INDICE:
OBJETIVOS
MARCO TEORICO
MARCO PRACTICO
CUESTIONARIO
CONCLUSIONES
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OBJETIVOS:
Obtener los primeros datos que orienten la identificación de sustancias.
Realizar pruebas para determinar la diferenciación de sustancias por su naturaleza.
Investigar cualitativamente los principales elementos organogenos que se encuentren
presentes en una sustancia
Conocer y aplicar los métodos de purificación y reconocimiento de compuestos
orgánicos.
Adquirir destreza en la manipulación de los equipos para los diferentes tipos de
destilación.
Extraer la glucosa de las pasas por digestión.
Extraer el ácido cítrico del limón por precipitación.
MARCO TEÓRICO
DETERMINACIÓN DEL GRADO DE PUREZA.-
Cada especie química o sustancia pura posee un
conjunto de propiedades físicas y químicas propias,
mediante las cuales puede caracterizarse o
identificarse (Criterio de Identidad) o conocer su
grado de pureza (Criterio de Pureza).
Para saber si se trata de una mezcla o compuesto se
procede a determinar las constantes de la muestra problema. Las constantes más comunes
son:
a) Punto de ebullición
b) Punto de fusión
c) Densidad
d) Índice de refracción
e) Actividad óptica sobre la luz polarizada
f) Peso molecular
METODOLOGIA EN LA INVESTIGACIÓN DE UNA
SUSTANCIA ORGANICA
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PURIFICACIÓN DE SUSTANCIAS.-
Una vez determinado el grado de pureza se procede a la purificación eligiendo el método
adecuado.
Los métodos son los siguientes:
a) Operaciones mecánicas: Filtración, decantación, centrifugación.
b) Operaciones físicas: Disolución, maceración, digestión, infusión, decocción,
sublimación, cristalización, destilación, lixiviación y extracción.
c) Procesos químicos: precipitación.
DETERMINACIÓN DE CARACTERES ORGANOLÉPTICOS Y CONSTANTES FÍSICAS.-
Ya purificado el compuesto orgánico se procede a determinar sus propiedades físicas
constantes.
a) Los caracteres organolépticos más importantes son: sabor, color y olor.
b) Solubilidad: se utilizan solventes orgánicos como, agua, etanol, éter y tetracloruro de
carbono siendo este último el más usado.
c) Densidad o Peso Especifico
d) Punto de fusión
e) Punto de ebullición
f) Forma cristalográfica
g) Índice de refracción
h) Actividad óptica
i) Peso molecular
ANÁLISIS ELEMENTAL.-
Tiene por objeto establecer la fórmula mínima del compuesto y se divide en:
Análisis elemental cualitativo: determina que elementos constituyen la molécula.
Análisis elemental cuantitativo: determina la proporción en que se encuentran los
elementos de la molécula.
ANÁLISIS FUNCIONAL.-
Tiene por objeto determinar que funciones químicas posee la sustancia problema, así
como el número de grupos funcionales mediante ensayos específicos para cada función.
ANÁLISIS ESTRUCTURAL.-
Se emplean diversos métodos y técnicas para determinar la disposición espacial de los
átomos en la molécula.
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ANÁLISIS ORGANICO.-
Consiste en obtenerla sustancia problema a partir de sustancias que en forma general
poseen los mismos grupos funcionales de tal forma que a la vez comprueba lo efectuado
en etapas anteriores.
OPERACIONES DE LABORATORIO.-
a) Operaciones de división:
-Pulverización
-Porfirización
-Tamización
-Desecación
b) Operaciones de disolución:
-Maceración
-Digestión
-Infusión
-Decocción
-Lixiviación
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DIGESTION: Es una maceración de la sustancia sometida a una temperatura superior a la
ordinaria e inferior al punto de ebullición y que se efectúa para disminuir el tiempo de
contacto de la sustancia a macerar con el disolvente.
DECANTACION: Permite separar un sólido de un líquido, consiste
en dejar sedimentar el sólido luego con mucho cuidado se deja
caer el líquido que sobrenada, esta operación se usa como
complemento de la filtración.
PRECIPITACION: Consiste en producir
en el seno de un líquido y por acción de una sustancia llamada
reactivo, la formación de una sustancia insoluble llamada
precipitado.
FILTRACION: Permite separar un sólido de un líquido
mediante el uso de medios porosos, se realiza vertiendo la
solución sobre el papel filtro colocado en un embudo, el
líquido pasara a través del papel y el sólido quedara retenido
en el mismo.
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DESTILACION:
La destilación es la operación de separar las
distintas sustancias que componen una mezcla
líquida mediante vaporización y condensación
selectivas. Dichas sustancias, que pueden ser
componentes líquidos, sólidos disueltos en
líquidos o gases licuados, se separan
aprovechando los diferentes puntos de
ebullición de cada una de ellas, ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de
cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen, aunque sí en función
de la presión.
La destilación puede realizarse de varias formas según el fin y características de los
compuestos a separar.
a) Destilación Simple: La destilación simple o destilación sencilla es una operación donde
los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los
enfría (condensación) de modo que el destilado no resulta puro.
b) Destilación Fraccionada: La destilación fraccionada de alcohol etílico es una variante de
la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos
con puntos de ebullición cercanos.
La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de
fraccionamiento.
MÉTODOS DE PURIFICACIÓN DE SUSTANCIAS
ORGÁNICAS
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c) Destilación a presión reducida o en el vacío: La destilación al vacío consiste en generar
un vacío parcial por dentro del sistema de destilación para destilar sustancias por debajo
de su punto de ebullición normal. Este tipo de destilación se utiliza para purificar
sustancias inestables por ejemplo las vitaminas.
Lo importante en esta destilación es que al crear un
vacío en el sistema se puede reducir el punto de
ebullición de la sustancia casi a la mitad.
d) Destilación por arrastre de vapor: En la
destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a
cabo la vaporización selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y
otros "no volátiles". Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua
directamente en el interior de la mezcla, denominándose este "vapor de arrastre", pero en
realidad su función no es la de "arrastrar" el
componente volátil, sino condensarse en el matraz
formando otra fase inmiscible que cederá su calor
latente a la mezcla a destilar para lograr su
evaporación.
e) Destilación seca o Sublimación: La destilación seca
es la calefacción de materiales sólidos en seco (sin
ayuda de líquidos solventes), para producir productos gaseosos (que pueden condensarse
luego en líquidos o sólidos). Este procedimiento ha sido usado para obtener combustibles
líquidos de sustancias sólidas, tales como carbón y madera
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MARCO PRÁCTICO
Materiales y Reactivos:
• Gradillas
• Tubos de ensayo
• Pipetas-vaqueta-piceta
• Mechero
• Soporte
• Pinza de tubos de ensayo
• Papel filtro
• Termómetro
• Jugo de limón
• Pasas de uva
• Sacarosa
• Ácido clorhídrico
• Ácido sulfúrico
• Agua destilada
• Alcanfor
• Cloroformo
• Cloruro de Sodio
• Etanol
• Éter de petróleo
• Éter etílico
METODOLOGIA EN LA INVESTIGACIÓN DE UNA
SUSTANCIA ORGANICA
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• Equipo de destilación balón y
refrigerante.
• Equipo de destilación fraccionada
balón, columna de fraccionamiento y
refrigerante.
• Erlenmeyer 250ml.
• Equipo de destilación por arrastre de
vapor.
• Papel filtro.
• Retorta
• Acido benzoico.
• Cloruro de amonio.
• Yodo cristales.
• Termómetros.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Operaciones de digestión
1. Pesar 30 gramos de pasas aproximadamente y colocarlas en un vaso de precipitados, luego añadir agua destilada hasta tapar el volumen de las pasas.
MÉTODOS DE PURIFICACIÓN DE SUSTANCIAS
ORGÁNICAS
METODOLOGIA EN LA INVESTIGACIÓN DE UNA
SUSTANCIA ORGANICA
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2. Calentar el agua hasta llegar de 40 a 60° C y dejar reposar unos 30 minutos.
3. Filtrar o decantar, colocar aproximadamente un mililitro del filtrado anterior en un tubo de ensayo.
4. Añadir un mililitro aproximadamente de reactivo de Felling.
5. Calentar el vaso de precipitado a baño maría. y observar los resultados: Cambia de color y de consistencia por consiguiente se extrajo la glucosa de las pasas por digestión.
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Separación del ácido cítrico por precipitación
1. Exprimir el jugo de los limones y diluirlo con agua. Y basificarlo con amoniaco.
2. Añadir solución concentrada de cloruro cálcico y hacer hervir unos minutos.
3. Filtrar el citrato cálcico caliente.
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4. Echar a un vaso y agregar ácido sulfúrico diluido.
5. Separar por filtración
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DESTILACION SIMPLE:
Colocar 50 ml. De solución sacarosa u otra, en un
equipo como la siguiente figura, calentar
suavemente y recibir el destilado en un recipiente
refrigerado
MÉTODOS DE PURIFICACIÓN DE SUSTANCIAS
ORGÁNICAS
Podemos observar el goteo
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CONCLUSIONES:
Se logró extraer la glucosa de las pasas por la digestión y lo comprobamos con el
reactivo Felling. Que se volvió de color naranja.
La extracción del ácido cítrico se obtuvo por filtración, y lo obtuvimos en el estado
cristalizado.
Finalizada la práctica, se pudo establecer un análisis cualitativo de sustancias de
tipo orgánico.
Se reconocieron los principales elementos que conforman los compuestos
orgánicos mediante análisis específicos de la sustancia problema.
La conclusión principal seria que se encontraron propiedades físicas y químicas
propias de sustancias de tipo orgánico, que pueden proporcionar información de
la composición química de la muestra.
Se puede concluir que la destilación simple es una técnica muy útil en el momento
de separar gases, que está fuertemente ligada a los diferentes puntos de ebullición
de los líquidos que compongan la mezcla a destilar.
También que los resultados de la destilación dependen tanto de la muestra que se
esté utilizando para este procedimiento y de los implementos de laboratorio ya
que si utilizamos implementos con una capacidad que no sea la adecuada para la
muestra se pueden alterar los destilados e incluso dañar el montaje.
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SUSTANCIA ORGANICA
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