DOCENTE: DOLINDA CARRASCO ELERA

I.E.: INMACULADA CONCEPCION

PONENTE: MG. WILLIAM ENRIQUE ESCRIBANO SIESQUÈN

ASESORA : MG. ROSA ESTHER GUZMÁN LARREA

MARZO 2015

"PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA" - 2015

PRÁCTICA Nº 04

RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR

DESTILACIÓN

RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR DESTILACIÓN

I. INTRODUCCION

En 1814 J.J Berzelius, dio un duro golpe a la teoría de la fuerza vital al demostrar que las leyes básicas del cambio químico (La ley de la composición constante y la ley de las proporciones múltiples), podían aplicarse tanto a compuestos orgánicos como a inorgánicos, 14 años después, la teoría errónea fue rebatida debido a descubrimientos químicos casuales.

El nacimiento de la química orgánica moderna se ubica en el año de 1828. Año en el cual F. Wöhler, profesor de química de la Universidad de Alemania de Göttingen, trataba de preparar cianato de amonio por calentamiento de una mezcla de dos sales inorgánicas, cianato de potasio y cloruro de amonio; para su sorpresa obtuvo cristales del compuesto orgánico conocido como: Úrea (Sustancia que los mamíferos excretan en la orina). En 1850 la teoría de la Fuerza Vital estaba prácticamente muerta.

El elemento “C” es el único constituyente común a todos los compuestos orgánicos, otros elementos que se encuentran con frecuencia son: Hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo y halógenos. Junto con el Carbono los tres primeros constituyen el grupo de los elementos organógenos. El Análisis Elemental Orgánico tiene por finalidad determinar la clase de elementos que forman la molécula de un compuesto orgánico y la proporción en que se encuentran. Para someter a una sustancia al análisis elemental, ésta debe estar debidamente purificada. Existen dos clases de Análisis Elemental Orgánico y son:

ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUALITATIVO: Determina la clase de elementos que existen en una sustancia orgánica.

ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUANTITATIVO: Determina el porcentaje de los elementos que forman una molécula del compuesto orgánico analizado.

La presente práctica es un análisis de tipo cualitativo. Existen pruebas empíricos basados en las propiedades que tienen algunas sustancias al arder, el Carbono y el Nitrógeno se reconocen directamente quemando la sustancia que se desea analizar, otras veces son necesarias métodos indirectos que permiten detectar a los elementos organógenos (Reconocimiento Químico).

II. MATERIALES

APRENDIZAJE ESPERADO: Determinar de forma cualitativa la presencia de C, H, O, N Utilizar en forma adecuada los métodos generales de

laboratorio que permite reconocer los elementos que constituyen las sustancias orgánicas.

INDICADOR: Determina cualitativamente la presencia de elementos

organógenos mediante experimentos, demostrando orden y limpieza

a) Materiales: 04 cápsulas de porcelana 04 mecheros 30 Tubos de ensayo 08 Gradillas 08 vasos de precipitación de 100 mL 08 pinzas de maderas 04 Baguetas o agitadores 06 pipetas de 10 mL 06 bombillas de succión 01 matraz kitazato

b) Reactivos: Algodón Cabellos Cal sodada: CaO + NaOH Papel tornasol Solución HCl cc Azúcar de caña Agua destilada Caseína Albúmina de huevo Lana Hojas secas Papel bond Fenolftaleína Goma Bolsas Aceite lubricante Benceno o éter Permanganato de potasio • Carburo de calcio

III. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

EXPERIENCIA N°01: RECONOCIMIENTO DEL CARBONO Y NITRÓGENO

Se reconoce directamente quemando la sustancia. Si la sustancia no es volátil deja un residuo negruzco constituido por carbón. Quemar la sustancia examen en una cápsula: Azúcar de caña + calor -------------- Se determina la presencia de carbono

Albúmina + calor -------------- Se determina la presencia de nitrógeno

Anote sus observaciones

Sustancia calor Observaciones

Azúcar de caña O2 Color negro con vapor de agua

Albumina O2 Color negro

C12H22O11 + O2 12CO2 + 11H2O Combustión completa

GRAFICAR LA EXPERIENCIA:

ESCRIBA LA REACCION:

Si la sustancia a analizar es volátil el carbono se reconoce indirectamente con el auxilio de un oxidante como el óxido de cobre negro (CuO). El carbono de la sustancia orgánica con el oxígeno del óxido de cobre forma anhídrido carbónico fácilmente reconocible porque enturbia el agua de cal.

EXPERIENCIA N°02: RECONOCIMIENTO DEL NITRÓGENO

Calcinando la sustancia se desprende un olor a cuernos quemados. La experiencia se puede realizar empleando como sustancia nitrogenada la caseína o la albumina de huevo desecada, la cual se coloca en un tubo de prueba o en cápsula de porcelana y se calcina.

Caseína + calor -------------- Se percibe olor a cuerno quemado

Como sustancia problema utilice lana, algodón, cabellos, hojas secas, papel e indique cuál de ellas contiene Nitrógeno

Anote sus observaciones• Si la lana es natural, se tiene nitrógeno, si la lana es artificial no tiene hidrógeno (es un

polímero)• El algodón y el papel no tienen nitrógeno por que son celulosa.• El cabello si tiene nitrógeno.• Las hojas secas no tienen nitrógeno.

EXPERIMENTO Nº 03: RECONOCIMIENTO INDIRECTO DE NITRÓGENO. MÉTODO DE LA CAL SODADA

El fundamento del método es transformar el nitrógeno de la sustancia orgánica en amoniaco, mediante la mezcla con cal sodada y calentar. (La cal sodada CaONaOH produce en la sustancia orgánica una demolición molecular, transformando el N en NH3)

Sustancia Nitrogenada + Cal sodada + calor NH3

2NH2CO + CaONaOH 2NH3 + CaCO3

La sustancia escogida puede ser albúmina desecada o caseína o úrea, se mezcla con tres veces su peso de cal sodada sometiéndose la mezcla al calor.

SE OBSERVA: Al calentar la mezcla se produce amoniaco. Los vapores de amoniaco se reconocen:

a) Por su reacción alcalina al tornasol. De color rojo vira a color azul violáceo

b) En la muestra obtenido agregar unas gotas de fenolftaleína y se observa que vira a un color rojo grosella

c) Por su olor característico. Olor a cuerno quemado (amoniaco) .

d) Por los humos blancos (NH4Cl) que producen al acercársele una varilla impregnada en HCl.

Observaciones• Se observa que el NH3 (amoniaco) en las reacciones químicas actúa como base, por lo

que al agregarle fenolftaleína vira a un color rojo grosella y al acercarle el papel de tornasol vira a un color azul.

GRAFICAR LA EXPERIENCIA:

ECUACION QUIMICA:

EXPERIMENTO N° 04: IDENTIFICANDO HIDROCARBUROS

1. En 03 tubo de ensayo adicionar muestra aproximadamente 1ml de goma2. En otros 03 tubos de ensayo, adicionar un pedazo de bolsa3. En otros 03 tubos adicionar un ml de aceite lubricante4. Luego a un tubo con cada una de las muestras adicionar 2ml de benceno o éter y agitar hasta

homogenizar y registrar resultados.5. Luego a los 2do tubos con cada una de las muestras adicionar solución de KMnO4, agitar con

bagueta. y registrar resultados.6. Finalmente al 3er tubo con cada una de las muestras adicionar agua y registrar resultados.

CaC2 + 2 H2O C2H2 + Ca (OH)2

EXPERIENCIA N°05: OBTENCION DE ACETILENO

1. Colocar una pequeña cantidad de carburo de calcio CaC2 en un Kitasato y luego montar el equipo, según se indique.

2. Asegúrese que la llave de descarga del embudo de reparación, este totalmente cerrado, luego agregar unos 30 ml. de agua destilada al embudo de reparación.

3. Con la llave de descarga del embudo de reparación dejar caer gota a gota 4 a 6 gotas de agua destilada.

4. Esperar unos minutos para que el gas desprendido, desaloje el aire almacenado en el kitazato.5. Luego adicionar 0,5 ml KMnO4 en un tubo de ensayo y llenarlo con el gas desprendido en la

reacción., registre lo observado.

REACCION: Carburo de calcio + Agua Acetileno + Hidróxido de calcio

Observaciones:•Se observa que el Carburo de Calcio con el agua produce un gas inflamable llamado Acetileno

Conclusión: El acetileno se usa para soldar y madurar frutas.

N° de tubo Sustancia 1 Sustancia 2 Observaciones

1 1 ml de goma

2ml benceno No reacciona, es mezcla

2 KMnO4 Se mezcla (color morado) la goma ya no pega

3 H2O Se disuelve (mezcla)

4 1 pedazo bolsa

2ml benceno La disuelve y la convierte en gel

5 KMnO4 Si reacciona pero muy lento e forma dioles y alquenos

6 H2O No reacciona

7 1 ml aceite lubricante

2ml benceno Se mezcla forma una solución, los hidrocarburos son apolares y el benceno polar

8 KMnO4 Reacciona forma dos fases permanganato abjo y aceite arriba

9 H2O No se mezclan, los hidrocarburos son insolubles en agua

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

IV. CUESTIONARIO1. ¿Cómo se diferencia una sustancia orgánica de una inorgánica?

Establezca 10 diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicas Generalmente se diferencia porque en una sustancia orgánica siempre está presente el carbono

después de una combustión

2. ¿Cuánto en % tiene el cuerpo humano de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno?• Carbono 55 %• Oxigeno 23 %• Nitrógeno 16 %• Hidrogeno 7 %

3. ¿Qué hace diferente la Nitrógeno gaseoso de los demás gases como el Oxígeno y el Hidrógeno?Que no se encuentra en los seres vivos, sino formando parte del aire.

4. ¿Qué sustancia le indica experimentalmente que tiene Carbono, Nitrógeno la muestra analizada? La albumina o la caseína.

5. ¿Con qué otras sustancias podemos identificar la presencia de los hidrocarburos?

Durante la combustión se observa monóxido de carbono (CO) que es un humo negro muy toxico, o también dióxido de carbono (CO2).

Mediante la halogenación se debe obtener un ácido hidrácido gaseoso. Por ejemplo:

ANEXOS

EXPERIENCA N° 06: DESTILACION

Destilación simple.- Se realiza para líquidos miscibles

Destilación por arrastre de vapor: Permite extraer sustancias aromáticas, por que son líquidos inmiscibles

1.- Se corto la yerba luisa en pedazos pequeños y se coloca en un balón de base redondo.

2.- En otro balón se coloca 400 ml de agua

3.- ambos balones se conectan al tubo de vidrio doblado

4.- El balón de yerba luisa se conecta al tubo refrigerante, el cual debe estar conectado a la entrada y salida de agua.

5.- Una vez instalado el equipo se coloca a hervir el agua, para que los vapores comiencen a pasar al balón que contiene la hierba luisa, estos vapores, extraen los acites aromáticos de la hierba luisa a través de refrigerante, que gota a gota van cayendo por condensación a una probeta.

6.- El líquido aceitoso se lleva a la pera de decantación para separar el aceite del agua.

7.- Luego se lleva a una estufa para evaporar el agua y queda solo el aceite.