ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORALINSTITUTO DE CIENCIAS QUIMICAS Y AMBIENTALES

LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA

PROFESOR:

ING. QUíM. Diego Muñoz, M. Sc.

TITULO DE LA PRÁCTICA:

Calentamiento: Mecheros y llamas

NOMBRE:

Diana Carolina Sánchez Caicedo

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME:

24 de Octubre

PARALELO:

1

AÑO:

2011

INDICE

1. Objetivos..........................................................................3

2. Introducción.....................................................................3

3. Teoría...............................................................................3

4. Materiales y Equipos.......................................................4

5. Imágenes.........................................................................5

6. Procedimiento..................................................................6

7. Tabla de Resultados.........................................................7

8. Observaciones.................................................................8

9. Conclusiones y Recomendaciones..................................8

10. Resolución del cuestionario.............................................8

11. Análisis de Resultados..................................................10

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CALENTAMIENTO: MECHEROS Y LLAMAS

1. Objetivos

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

i. LOS MECHEROS

Objetivos específicos

Identificar los distintos tipos de mecheros, y reconocer sus partes. Ejercitar el manejo y revisar el sistema operacional del mechero Bunsen.

ii. LAS LLAMAS

← Objetivos específicos ←← Realizar un estudio práctico de la llama y establecer un análisis químico y físico.←

2. Introducción

← En esta práctica vamos a realizar 3 diferentes experimentos el primero tiene que ver exclusivamente con los mecheros, y definiremos como se los enciende y cuales son sus partes, para la segunda parte de la práctica nos enfocaremos en las llamas, de combustión completa e incompleta, en sus partes y en lo q producen al ponerse en contacto con diferentes materiales como una lamina de magnesio y una malla de amianto y finalmente para la tercer parte trabajaremos con varillas de vidrio las cuales usando la llama seremos capaces de doblar e incluso romper sin mucho esfuerzo.

3. Teoría ←← Mechero de bunsen: Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para

calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.

← Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y constituye una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio; es un quemador de gas que arde al efectuarse la combustión de una mezcla de aire y gas.

← El quemador tiene una base pesada en la que se introduce el suministro de gas. De allí parte un tubo vertical por el que el gas fluye atravesando un pequeño agujero en el fondo de tubo. Algunas perforaciones en los laterales del tubo permiten la entrada de aire en el flujo de gas (gracias al efecto Venturi) proporcionando una mezcla inflamable a la salida de los gases en la parte superior del tubo donde se produce la combustión, no muy eficaz para la química avanzada.

← La cantidad de gas y por lo tanto de calor de la llama puede controlarse ajustando el tamaño del agujero en la base del tubo. Si se permite el paso de más aire para su mezcla con el gas la llama arde a mayor temperatura (apareciendo con un color azul). Si los agujeros laterales están cerrados el gas solo se mezcla con el oxígeno atmosférico en el punto superior de la combustión ardiendo con menor eficacia y produciendo una llama de

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temperatura más fría y color rojizo o amarillento. Cuando el quemador se ajusta para producir llamas de alta temperatura éstas, de color azulado, pueden llegar a ser invisibles contra un fondo uniforme.

← COMBUSTION: La combustión es una reacción química en la un elemento combustible se combina con oxigeno gaseoso generalmente desprendiendo calor y generando oxido, es una reacción exotérmica que produce calor y luz.

← LA LLAMA: La llama más utilizada en el laboratorio es la producida por la combustión de un gas (propano, butano o gas ciudad), con el oxígeno del aire, y fue la que usamos. Hay dos tipos de llama la luminosa y la no luminosa.

← CLASES DE LLAMA:

← Llama luminosa: Esta es una llama que emite luz de color anaranjado debido a la presencia de partículas incandescentes de carbono. Esta llama es producida por la combustión incompleta.

← Llama no luminosa: Es una llama donde no hay presencia de partículas incandescentes de carbono, se aprecian dos zonas claramente separadas por un cono azul pálido. Esta llama es producida por la combustión completa.

← Zonas de la llama: Existen tres zonas de la llama la externa, la interna y la fría

← La zona fría.-Esta en la parte inferior de la llama y tiene una temperatura aproximada de300 oC en la llama no luminosa.

← La zona cono interno.-Esta en la parte media de la llama y se encuentra aproximadamente a 500oC en la llama no luminosa.

← La zona cono externo.-Es la parte final de la llama y se encuentra aun a temperatura aproximada de 1500oC en la llama no luminosa.

←4. Materiales y Equipos

i. LOS MECHEROS

Materiales

Vela de cera Mechero de Alcohol

ii. LAS LLAMAS←← Materiales

← Vela de cera Mechero de alcohol Magnesio← Tubo de vidrio Malla de amianto Cerillos← Pinza de crisol Mechero Bunsen

5. Imágenes

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6. Procedimiento

i. LOS MECHEROS

a) Encender una “vela de cera”. Considerar el tiempo, esfuerzo u otro, empleado en esta acción, y aportarlos en la tabla de datos adjunta.

b) Apagar la vela con un soplo para la formación de un velo o franja de humo; y acercarle inmediatamente una llama de palo de “fósforo”; 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 detalle de esta acción.Advertir que

al mover un dispositivo la llama cambia su 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.

ii. LAS LLAMAS

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a) Cerrar la entrada de aire de un mechero Bunsen, y abrir ligeramente la del gas, e inmediatamente acerque la llama de un fósforo 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 recuerdela como llama 1, o Ll1. Anote sus apreciaciones.

c) Abrir entrada de aire del mechero y analizar el aspecto de la llama que forma registrela como llama 2 o Ll2. 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.

e) Introducir un pedazo de cinta de magnesio en un una llama 1 con ayuda de una pinza, y registre el tiempo que emplee para lograr su combustión.

f) Usar otro pedazo de magnesio, en una llama 2; introducirla primero, en la zona más pequeña o cono inferior; luego de 20 segundos, llevela a la zona mas externa o cono superior, después de 20 segundos; pasela a la zona intermedia. Anote sus apreciaciones.

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

iii. TRABAJOS CON VARILLAS DE VIDRIO

CORTADO DE VARILLAS

a) Medir 40 cm en un tubo (varilla) de vidrio y hacer una marca transversalb) Rayar con una lima (o cortadora de vidrio) en la marca del tuboc) 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 frío fraccionar en dos.

d) Sujetar por extremo delgado el tubo obtenido en paso c); y, haciendolo 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° aproximadamente.

7. Tabla de Resultados

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Tipo de mechero

Vela De alcohol Bunsen

Combustible que utiliza

Parafina alcoholmezcla de gas

propano y butano

Partes del mecheroMecha, Barra de

parafina

recipiente de vidrio, mecha, tapón de

rosca y tapa

tubo vertical, pie metálico, llave de

paso , anillo metálico, boca

Color(es) de llama(s) que presenta

anaranjado anaranjado azul o anaranjado

Sustancias que produce

parafina gaseosa hollín hollín o CO2

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

llama 1 llama 1 llama 1 y 2

Luminosidad y energía calórica

luminoso luminosoluminoso y no

luminoso

Tipo de combustión (completa o incompleta)

incompleta incompletacompleta e incompleta

Ecuación de la reacción

Encendido: con chispa, llama o incandescencia

llama llamachispa, llama e incandescencia

8. Observaciones

← La llama de combustión completa es decir la no luminosa producida en el mechero de Bunsen cuando se abre el paso del aire es la llama mas indicada al momento de trabajar en laboratorios como este, ya que no desprende hollín.

9. Conclusiones y Recomendaciones

← Conclusiones:

← Podemos concluir que cada uno de los mecheros estudiamos son diferentes, tienen sus ventajas y desventajas al momento de uso pero que el mejor de todos sin duda es el mechero de Bunsen debido a que abrimos su paso de aire crea una llama optima para trabajar en el laboratorio la cual no desprende hollín, es importante saber las partes de

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llama para de esta manera aprovechar al máximo su uso, y ademas que es muy útil aprender a doblar varillas de vidrio que podríamos usar para crear sistemas de distribución de algún liquido y que sea con la forma que necesitemos y que mejor resulta para cumplir nuestro propósito.

←← Recomendaciones:

← Para la correcta realización de esta práctica hay q tener mucho cuidado ya que se trabaja con fuego y alguien puede resultar quemado.

← Debe tenerse cuidado con abrir repentinamente la llave porque podría apagarse el mechero.

← De volver todo a su lugar terminada la experiencia.

Dejar limpio el laboratorio al salir de él.

Ponerse el mandil antes de entrar al laboratorio para evitar cualquier accidente.

10. Resolución del Cuestionario

a) ¿Cuál es la coloración que presenta la llama 1? Grafique← es de color rojizo o amarillento

b) ¿Cuantos y cuales son los colores de la llama 2? Indiquelos en un gráfico← la llama es azul pálido

c) ¿Cuales son las diferencias entre la llama 1 y 2? ← la llama 1 se produce de una combustión incompleta que emite luz color rojizo o

amarillo ya que contiene partículas de incandescencia de carbono, libera hollan y la llama 2 se produce de una combustión completa que emite luz azul pálido, no contiene partículas de incandescencia y libera CO2

d) ¿Cuantas zonas presenta una llama de combustión completa? Grafique ← tres zonas

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e) ¿Cual es la diferencia entre un zona y otra zona aparte de su color? ← La temperatura difiere en cada zona

f) ¿Cual es el contraste que resulta en el paso (g)? Explique justificadamente

← La malla entra en estado incandescente cuando la ponemos contra la llama g) ¿Que es una combustión completa, y que es una combustión incompleta?

← Combustión completa: Toda combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2), agua en estado de vapor (H2O) y energía en forma de calor y luz.

← Combustión incompleta: La combustión incompleta es aquella que se realiza sin que todo el carbono del combustible pueda transformarse en CO2. Se realiza sin oxígeno, o lo que es lo mismo, con defecto de aire en esta combustión se obtiene adicionalmente carbono (C).

h) ¿Cuales son las ecuaciones químicas para las combustiones completas e incompletas?

• Llama 1 (combustión incompleta)Hidrocarburo + O2 → CO + C + H2O + calor

• Llama 2 (combustión completa)Hidrocarburo + O2 → CO2 + H2O + calor

i) ¿Cuales son los ingredientes necesarios para que exista una llama? ← un elemento inflamable y oxígeno.

j) ¿Que es incandescencia? Explique ← es una emisión de luz por el calor. De hecho, todo cuerpo calentado suficientemente

emite radiación electromagnética en el espectro visible (a partir de una cierta temperatura).

←k) ¿Cual es la diferencia entre llama, chispa, e incandescencia? ← La chispa es una partícula encendida que salta por el aire. Puede provenir de una

lumbre, ser ocasionada por el choque de dos cuerpos, la llama es la luz emitida por los electrones excitados con la energía liberada en reacciones químicas en los procesos de combustión y la incandescencia es es una emisión de luz por el calor.

←←

11. Análisis de Resultados

a) Escribir todas las ecuaciones de las reacciones que se produjeron; las de cada uno de los mecheros, como las de llamas 1 y 2.

• Llama 1 (combustión incompleta)Hidrocarburo + O2 → CO + C + H2O + calor

• Llama 2 (combustión completa)9

Hidrocarburo + O2 → CO2 + H2O + calor• Mechero de alcohol

C2H6O + O2 → CO + C + H2O + calor • Vela← Parafina + O2 → CO + C + H2O + calor

b) Describir las partes o zonas de las distintas llamas (llama 1 y 2)

1. Zona de oxidación(cono externo): es la parte superior de color amarillo, que es una llama ahumante y con un bajo potencial calorífico.

2. Zona de reducción(cono interno):es la llama central que presenta un color azul tenue.

3. Zona fría: parte inferior de la llama, parte azul.

d) Detallar en un gráfico las partes de un mechero Bunsen, un mechero de alcohol, y una vela.

←e) Identificar y explicar sobre la combustión completa, y combustión

incompleta.

← Tipos de combustión: Hay dos tipos de combustión la completa y la incompleta

← Combustión completa: Toda combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2), agua en estado de vapor (H2O) y energía en forma de calor y luz.

← Combustión incompleta: La combustión incompleta es aquella que se realiza sin que todo el carbono del combustible pueda transformarse en CO2. Se realiza sin oxígeno, o lo que es lo mismo, con defecto de aire en esta combustión se obtiene adicionalmente carbono (C).

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