Ao de la Inversin para elDesarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria

INGENIERA QUMICAUNIVERSIDAD INNOVADORAUN INGENIERO QUIMICO AMBIENTAL UNA INDUSTRIA

EAP INGENIERA QUMICA AMBIENTAL

PUNTO DE FUSIN

CATEDRA: QUIMICA ORGNICA

CATEDRATICO : Ms. ABEL INGA DAZ

ESTUDIANTES: ROSALES CASAS, Stiven Kevin RUIZ HERMOZA, Branco Rangel SOSA RAYMUNDO, Anderson Bruce TRAVESAO NEYRA, Marsia TICLLACURI PERALES, VladimirSEMESTRE: III

SECCIN: B

HUANCAYO -2014

OBJETIVOS

Conocer el anlisis sobre el punto de fusin para poder reconocer sustancias de acuerdo a stas propiedades en adelante explicadas detalladamente. Identificar las reacciones producidas en el procedimiento seguido para determinar el punto de fusin del aceite mineral o parafina.

INTRODUCCIN

Identificar una sustancia qumica pura que posee un conjunto de propiedades fsicas y qumicas, mediante ellas puede ser identificado y conocer su grado de pureza. En el presente informe se presentara el reconocimiento de constantes fsicas.Las propiedades fsicas o constantes fsicas son prcticamente inescrutables y caractersticas de las sustancias. Las ms comunes son: propiedades organolpticas (color, olor, sabor, etc., el punto de fusin y para los slidos). Lo cual se trabajara en equipo con los materiales respectivos para obtener buenos resultados, para luego comparar los resultados tericos con los experimentales. Estas constantes fsicas son muy importantes ya que son empleadas en laboratorios Qumicos Orgnicos.

MARCO TEORICO

1. UREA:Urea, tambin conocida como carbamida, carbonildiamida o cido arbamdico, es el nombre del cido carbnico de la diamida. Cuya frmula qumica es (NH2)2CO. Es una sustancia nitrogenada producida por algunos seres vivos como medio de eliminacin del amonaco, el cul es altamente txico para ellos. En los animales se halla en la sangre, orina, bilis y sudor.La urea se presenta como un slido cristalino y blanco de forma esfrica o granular. Es una sustancia higroscpica, es decir, que tiene la capacidad de absorber agua de la atmsfera y presenta un ligero olor a amonaco.Comercialmente la urea se presenta en pellets, grnulos, o bien disuelta, dependiendo de la aplicacin. 1.1. PROPIEDADES

Peso molecular

60.06 g/mol

Densidad

768 Kg/m3

Punto de fusin132.7 C

Calor de fusin5.78 a 6 cal/gr

Calor de combustin2531 cal/gr Humedad crtica relativa (a 30C): 73%

Acidez equivalente a carbonato de calcio84 (Partes de carbonato de calcio necesarias para neutralizar el efecto acidificante de 100 partes de urea)

ndice de salinidad75.4

Calor de disolucin en agua57.8 cal/gr (endotrmica)

Energa libre de formacin a 25 C47120 cal/mol (endotrmica)

CorrosividadAltamente corrosivo al acero al carbono. Poco al aluminio, zinc y cobre. No lo es al vidrio y aceros especiales

1.2. UREA (USOS Y APLICACIONES) FertilizanteLa urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrgeno, el cul es esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, las cules absorben la luz para la fotosntesis. Adems el nitrgeno est presente en las vitaminas y protenas, y se relaciona con el contenido proteico de los cereales.La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos.Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una gran cantidad de nitrgeno.El grano se aplica al suelo, el cul debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicacin puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone:NH2 + CO + NH2 2NH3 + CO2Debe tenerse mucho cuidado en la correcta aplicacin de la urea al suelo. Si sta es aplicada en la superficie, o si no se incorpora al suelo, ya sea por correcta aplicacin, lluvia o riego, el amonaco se vaporiza y las prdidas son muy importantes. La carencia de nitrgeno en la planta se manifiesta en una disminucin del rea foliar y una cada de la actividad fotosinttica. Industria qumica y plsticaSe encuentra presente en adhesivos, plsticos, resinas, tintas, productos farmacuticos y acabados para productos textiles, papel y metales. Como suplemento alimentario para ganadoSe mezcla en el alimento del ganado y aporta nitrgeno, el cul es vital en la formacin de las protenas.

2. CONSTANTES FISICAS:

Una especie Qumica es una sustancia formada por molculas iguales (Qumicamente homognea), cada especie qumica o sustancia pura posee un conjunto de propiedades fsicas y qumicas propias, mediante las cuales puede caracterizarse o identificarse (Criterio de Identidad) o conocer su grado de pureza (Criterio de Pureza). La identificacin de un compuesto consiste en probar que este es idntico a otro ya conocido y descrito. La pureza e identidad de un compuesto cualquiera queda establecida cuando estas propiedades fsicas y qumicas son idnticas a las registradas para este compuesto en la literatura qumica. Estas propiedades tambin nos permiten seguir y controlar los procesos de purificacin (como cristalizacin, destilacin, sublimacin etc.) para determinar su eficacia o indicarnos cuando la muestra est pura y es innecesario continuar su purificacin. Las propiedades fsicas ms tiles para estos fines son: Caracteres organolpticos como: color, olor, sabor, etc.

Punto de fusin Punto de ebullicin Rotacin especfica. Solubilidad ndice de refraccin Espectros de absorcin, etc.

Estas propiedades toman el nombre de CONSTANTES FISICAS porque son prcticamente invariables caractersticas de la sustancia. El punto de fusin (para los slidos) y el punto de ebullicin (para los lquidos), son propiedades que pueden ser determinadas con facilidad, rapidez y precisin, siendo las constantes fsicas ms usadas, por lo que constituyen determinaciones rutinarias en el laboratorio de Qumica Orgnica.

3. PUNTO DE FUSION:Esta constante puede determinarse introduciendo una diminuta cantidad de sustancia dentro de un pequeo tubo capilar, e introduciendo este junto con un termmetro en un bao, calentando lenta y progresivamente y observando la temperatura a la cual empieza (temperatura inicial) y termina (temperatura final) la fusin. A la diferencia entre ambas (temperatura final temperatura inicial) se le conoce como rango de fusin.Desde el punto de vista prctico, el punto de fusin (o el de solidificacin) se define como la temperatura a la que un slido se transforma en lquido a la presin de 1 atmsfera. La temperatura a la que un slido comienza a fundir debe permanecer constante hasta que todo el slido y el estado lquido de la sustancia estn en equilibrio, una en presencia de la otra. En la prctica existen 2 dificultades para la determinacin del punto de fusin.

a. Es difcil mantener la temperatura constante, aun utilizando pequeas cantidades de muestra. Si medimos la temperatura externamente a la muestra, la temperatura vara muy poco. b. Pueden originarse errores en la determinacin por la sobre calefaccin o por el sub-enfriamiento de la sustancia.

Por ello, en vez de obtener una temperatura constante, habr siempre una pequea diferencia de temperaturas entre el comienzo y el final de la fusin. A este intervalo de temperaturas se le llama tambin punto de fusin. En condiciones de equilibrio (sin sobre enfriamiento) la temperatura laque un slido puro funde es igual a la temperatura en que el compuesto fundido solidificada o congela. En una sustancia pura el cambio de estado es generalmente muy rpido, por lo que el Rango de fusin es pequeo (generalmente menor de 1C) y la temperatura de fusin es caracterstica. El punto de fusin sufre cambios pequeos (casi siempre imperceptibles) por un cambio moderado de la presin atmosfrica; en cambio, se altera notablemente por la presencia de impurezas (para que las impurezas afecten el Punto de fusin, es necesario que estas sean por lo menos algo solubles en el lquido fundido. En la prctica esto ocurre casi siempre). La presencia de impurezas, por lo general, amplia el rango de fusin, de tal manera que un compuesto impuro funde en un intervalo de temperaturas mayor (varios grados) y lo hace a una temperatura inferior a la del compuesto puro. Por ello la utilizacin de esta constante como criterio de pureza y de identidad.

3.1. PUNTO DE FUSION MIXTO

Dos compuestos diferentes, al estado puro, pueden fundir a temperaturas muy prximas e incluso iguales, pero mezclas de ellas (en cualquier proporcin) nos dar siempre puntos de fusin ms bajos y rangos mayores. Este es el fundamento del Punto de Fusin Mixto, usado cuando se quiera verificar la identidad del producto de una reaccin nueva; ayudar en la identificacin de una sustancia desconocida, o establecer la identidad de 2 muestras de la misma sustancia, aisladas por mtodos diferentes o de orgenes distintos. Consiste en mezclar partes aproximadamente iguales de las sustancias que se supone son idnticas y determinar el P.F. se trata de la misma sustancia, pero si hay un gran descenso de este, los 2 compuestos que hemos mezclado no son idnticos. El P.F. es influenciado por el tamao de los cristales, velocidad de calentamiento, por ello debe cuidarse que estos factores sean siempre uniformes especialmente la velocidad de calentamiento.

3.2. OTROS COMPORTAMIENTOS DEL PUNTO DE FUSION:DESCOMPOSICIN:Todos los compuestos orgnicos descomponen cuando son calentados a temperaturas suficientemente altas. En algunos compuestos esta descomposicin tiene lugar a temperaturas muy prximas a su punto de fusin.

POLIMORFISMO:Algunos compuesto exhiben polimorfismo. Este fenmeno se da cuando tenemos diferentes formas cristalinas para la misma sustancia. Cada estructura polimrfica tendr un punto de fusin distinto. Cuando en la literatura se indica mas de un punto de fusin para un compuesto orgnico puro normalmente significa que el compuesto tiene estructuras polimrficas.

HIDRATOS:Algunos compuestos pueden cristalizar con agua u otras molculas de disolvente incorporadas en la red cristalina en una proporcin definida. En el caso del agua estas molculas se llaman "agua de hidratacin" y la combinacin de compuesto y agua se llama un "hidrato". Un hidrato funde a temperatura distinta que el compuesto anhidro.

MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES: Capilares de vidrio Termmetro Tubo Thiele Mechero de Bunsen Soporte universal Cinta adhesiva Mortero de Porcelana Tapn de goma Esptula Vaso de Precipitacin de 500 ml

REACTIVOS: rea Aceite Mineral o Parafina Lquida

PROCEDIMIENTO

Cerrar a la llama los extremos de los capilares de vidrio con ayuda del Mechero Bunsen.

La muestra problema (UREA) se pulveriza con ayuda del mortero.

Introducir en los capilares la muestra pulverizada como una capa de 2 mm 3 mm de altura. Golpee ligeramente el capilar en forma vertical para que la sustancia se compacte uniformemente.

Se adhiere el capilar al termmetro con la cinta adhesiva de manera que el extremo cerrado del capilar quede a la mitad del bulbo del termmetro. La cinta adhesiva no debe quedar sumergido en el barro.

Hacer el montaje del equipo como se indica en la figura:

En el vaso de precipitacin se vierte la sustancia que servir de bao en nuestro caso aceite, el cual ser vertido en el tubo Thiele.

Indicar el calentamiento lentamente y agitando constantemente para que el calentamiento sea uniforme.

Si la sustancia tiene punto de fusin alto prende calentando rpidamente al principio y bajar la llama cuando faltan para llegar al punto de fusin, de tal manera que la temperatura se incremente lentamente.

Anotar la temperatura a la que aparece la primera gotita de sustancia fundida (TEMPERATURA INICIAL). Mantener el calentamiento y anotar la temperatura cuando toda la sustancia est lquida (TEMPERATURA FINAL).

Cuando se opera con una sustancia desconocida, conviene tomar primero un punto de fusin aproximado que sirva para orientarnos en el modo de regular el calentamiento, repetir este procedimiento por duplicado o triplicado.

DISCUSION DE RESULTADOS

SOLUCIONARIO DE CUESTIONARIO:

1) DEFINA LOS SIGUIENTES CONCEPTOS:

a. Punto de Fusin.- Es la temperatura a la cual la forma solida del elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma lquida. Normalmente se asume que la presin del aire es de 1 atmSi sacas unos cubitos de hielo del congelador y los colocas en un vaso con un termmetro vers que toman calor del aire de la cocina y aumentan su temperatura. En un principio su temperatura estar cercana a -20 C (depende del tipo de congelador) y ascender rpidamente hasta 0 C, se empezar a formar agua lquida y la temperatura que permanecer constante hasta que todo el hielo desaparezca.

b. Punto de Solidificacin.- Es un proceso fsico que consiste en el cambio de estado de la materia de liquido a solido producido por una disminucin en la temperatura es el proceso inverso a la fusin. En general los compuestos disminuyen de volumen al solidificarse aunque no sucede en todos los casos, en caso del agua aumentado.Punto de solidificacin o Punto de congelacin, temperatura a la que un lquido sometido a una presin determinada se transforma en slido.El punto de solidificacin de un lquido puro (no mezclado) es en esencia el mismo que el punto de fusin de la misma sustancia en su estado slido, y se puede definir como la temperatura a la que el estado slido y el estado lquido de una sustancia se encuentran en equilibrio. Si aplicamos calor a una mezcla de sustancia slida y lquida en su punto de solidificacin, la temperatura de la sustancia permanecer constante hasta su licuacin total, ya que el calor se absorbe, no para calentar la sustancia, sino para aportar el calor latente de la fusin. Del mismo modo, si se sustrae el calor de una mezcla de sustancia slida y lquida en su punto de solidificacin, la sustancia permanecer a la misma temperatura hasta solidificarse completamente, pues el calor es liberado por la sustancia en su proceso de transformacin de lquido a slido. As, el punto de solidificacin o el punto de fusin de una sustancia pura puede definirse como la temperatura a la que la solidificacin o fusin continan una vez comenzado el proceso.

c. Punto de sublimacin.- Es aquella temperatura a la cual dicho compuesto pasa de la fase solida a la fase gas directamente, sin pasar por la fase liquida, mediante el mecanismo de sublimacin algunos, slidos como iodo o la quinina.La sublimacin de un elemento o compuesto es una transicin de la fase gas a la fase slida sin pasar por una etapa lquida intermedia. La sublimacin es una transicin de fase que ocurre a temperaturas y presiones por debajo del punto triple.A presiones normales, la mayor parte de compuestos qumicos y elementos poseen tres estados diferentes a temperaturas distintas. En estos casos, la transicin del slido al estado gaseoso requiere un estado lquido intermedio. Sin embargo, para algunos elementos o sustancias, a determinadas presiones, el material puede pasar directamente de slido al estado gaseoso. Esto puede ocurrir si la presin atmosfrica ejercida en la sustancia es demasiado baja para evitar que las molculas escapen del estado slido.

2) A QUE SE DENOMINA PUNTO DE FUSIN MIXTOEl punto de fusin mixto sirve para identificar una sustancia. En donde se prepara una mezcla intima 1:1 del compuesto desconocido con una muestra del compuesto de referencia, para esto se utilizan tres tubos para el punto de fusin que contengan respectivamente el compuesto desconocido, el conocido y una mezcla de ambos compuestos, y se calienta al mismo tiempo y en el mismo aparato. Si los tres se funden simultneamente, el compuesto desconocido es idntico al de referencia Si la mezcla tiene un punto de fusin intermedio entre los otros dos (y el compuesto desconocido tiene el punto de fusin menor), el compuesto desconocido es probablemente una muestra impura del compuesto de referencia. Si la mezcla tiene el punto de fusin ms bajo, las otras dos sustancias son compuestos diferentes aunque por casualidad tengan puntos de fusin idnticos.3) EN LA SIGUIENTE TABLA ANOTAR LOS VALORES OBTENIDOS EN LA PARTE EXPERIMENTAL

COMPUESTOPUNTO DE FUSIONRANGO DE FUSIONPUNTO DE FUSION EXPERIMENTAL

INICIALFINAL

UREA(acido cianamico)

CONCLUSIONES

Los puntos de fusin de los diferentes reactivos que trabajamos son diferentes a los tericos. En el ensayo de determinacin del punto de fusin es muy rpida debido a que la Urea es muy voltil.

BIBLIOGRAFA BIBLIOGRAFA:

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