DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS
INFORME Nº1 LABORATORIO LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA PROFESOR: Br. Gustavo Ruiz Pacco MESA: 4 INTEGRANTES: Escobar Ccanto, Joel
Marcelo Diego, Diego, Franco Paucar, Paucar, Yeltsin Yeltsin Pezo Surez, Gian Gian Robles !errera, Ra"l Ra"l Su#o Burga C$ristian FACULTAD: INGENIERÍA ESCUELA: INGENIERÍA
INDUSTRIAL.
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS
Caratula
1
Ta#$a Ta#$a %e &'!(e!%'
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Introducción
3
Marco teórico
4
arte E!"eri#ental
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Di%cu%ión de re%ultado%
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Conclu%ione%
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Cue%tionario
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11
Tabla de contenido
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS
INTRODUCCI)N Para el estudio de sustancias ya sea orgánica e inorgánica se tiene que tener en cuenta un análisis previo o preliminar seguido de un estudio que nos pueda determinar a ciencia cierta si la sustancia analizada es orgánica o inorgánica, gene genera ralm lmen ente te se usa usa el méto método do de resi residu duos os de igni ignici ción ón que que cons consis iste te simplemente en someter a combustión la muestra y observar los productos, posteriormente se efectúa el análisis elemental que nos muestra el inicio de un análisis químico. Prof Profun undi diza zand ndo o un poco poco sobr sobre e el anál anális isis is orgá orgáni nico co cual cualititat ativ ivo o pode podemo moss mencionar que es una valiosa herramienta en la identificación de compuestos desconocidos para lograr clasificarlos en el cuadro de familias de química orgánica en este caso. a inves investig tigac ació ión n cual cualititat ativ iva a de elem elemen ento toss que que comp compon onen en una una mues muestra tra desco escon nocid ocida a es de gran gran impo import rtan anccia para ara poste osteri rio ores res ens ensayos ayos de caract caracteri erizac zación ión!! en alguno algunoss casos casos propor proporcio ciona na una primer primera a idea idea sobre sobre la clasificación por solubilidad y además los posibles grupos funcionales en el que e"isten en el compuesto. #tro #tro punt punto o impo import rtan ante te que que pode podemo moss menc mencio iona narr es que que la cant cantid idad ad de elemen elementos tos que común comúnmen mente te se encuen encuentra tran n en compu compuest estos os orgáni orgánicos cos es relativamente peque$a. %olo diez elementos combinados de diversas formas constituyen la mayor parte de la enorme cantidad de sustancias orgánicas. a gran mayoría de estos, contienen carbono, hidrogeno y o"igeno mientras que el nitróg nitrógeno eno,, azufre azufre y halóg halógeno enoss son menos menos comune comunes! s! un número número aun más peque$o contiene fosforo, arsénico y otros elementos. &"isten varios métodos para identificar estos elementos. os método métodoss más conoc conocido idoss consis consisten ten en transf transform ormarlo arlos, s, desde desde la forma forma covalente en que generalmente se encuentran a iones que se puedan detectar por ensayos cualitativos de fácil identificación. &n la determinación del nitrógeno podemos mencionar que no es tan fácil debido a varios inconvenientes en la fusión sódica por lo tanto es necesario realizar la fusión con mucho cuidado y generalmente hacer una confirmación de la presencia de nitrógeno por métodos diferentes. 'n procedimiento muy conocido que emplea la fusión sódica se conoce como el método de assaige y otro alternativo que determina nitrógeno de manera indirecta recibe el nombre de método de (ill (arrentrapp. &n el presente informe detallaremos y aplicaremos el método residuos de ignición para así determinar si se trata de una sustancia orgánica, también
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS
MARCO MAR CO TEORICO TEOR ICO - Co Comp mpue uest stos os Or Orgá gáni nico cos s os compuestos orgánicos son todas las especies químicas que en su composición contienen el elemento carbono y, usualmente, elementos tales como el #"ígeno #"ígeno *# *#+, idrógeno *+, *+, -ósf -ósfor oro o *-+, *-+, lor loro o *+ *+,, /odo *0+ *0+ y nitrógeno *1+, con la e"cepción del anhídrido carbónico, los carbonatos y los cian cianur uros os.. &l carb carbon ono o pued puede e cons constititu tuir ir más más comp compue uest stos os que que ning ningún ún otro otro elemento porque los átomos de carbono tienen capacidad de formar enlaces de carb carbon ono2 o2ca carb rbon ono o senc sencilillo los, s, dobl dobles es y trip triple less y tamb tambié ién n de unir unirse se entre entre sí formando cadenas o estructuras cíclicas. a rama de la química que estudia los l os compuestos del carbono es la química orgánica. as clases de compuestos orgánicos se distinguen de acuerdo con los grupos funcionales que contienen. 'n grupo funcional es un grupo de átomos respon responsab sable le del compo comporta rtamie miento nto químic químico o de la molécu molécula la que lo conti contiene ene.. 3olé 3olécu cula lass dife difere rent ntes es que que cont contie iene nen n la mism misma a clas clase e de grup grupo o o grup grupos os funcionales reaccionan de una forma seme)ante. C!r!cter"stic!s #e $os Compuestos Orgánicos o
%on ombustibles
o
Poco 4ensos
o
&lectro conductores
o
Poco idrosolubles
o
Pueden ser de origen natural u origen sintético
o
5ienen carbono
o
asi siempre tienen hidrogeno
o
omponen la materia materia viva viva
o
%u enlace más fuerte en covalente
o
Presentan isomería
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS o
%ropie#!#es #e $os Compuestos Orgánicos
&n general, los compuestos orgánicos covalentes se distinguen de los compuestos inorgánicos en que tienen puntos de fusión fusión y y ebullición más ba)os. Por e)emplo, e)emplo, el ó"ido ferroso *-e#+ tiene un punto punto de fusión de unos 7899:, 7899:, pero el tetracloruro de carbono *l6+, molécula estrictamente covalente, tiene un punto de fusión de 9;,9 :. , pero los grupos grupos funcionales funcionales pueden aumentar la densidad densidad de de los compue compuesto stoss orgáni orgánicos cos.. %ólo %ólo unos unos pocos pocos compue compuesto stoss orgáni orgánicos cos tienen tienen densidades mayores de 7,?, y son generalmente aquéllos que contienen varios átomos de halógenos. os os grup grupos os func funcio iona nale less capa capace cess de form formar ar enla enlace cess de hidr hidróg ógen eno o aument aumentan an gener generalm alment ente e la viscosidad *resistencia resistencia a fluir+. Por e)emplo, las visc viscos osid idad ades es del del etan etanol ol,, 7,?2 7,?2et etan anod odio ioll *etil *etilen engl glic icol ol++ y 7,?, 7,?,82 82pr prop opan anot otri riol ol *glicerina+ aumentan en ese orden. &stos compuestos contienen uno, dos y tres grupos # respectivamente, que forman enlaces de hidrógeno fuertes.
- Nitr&geno &lemento químico, símbolo 1, número atómico 9, peso atómico 76.==;9! es un gas en condiciones normales. &l nitrógeno molecular es el principal constituyente de la atmósfera *9>@ por volumen de aire seco+. &n estado combinado, el nitrógeno se presenta en diversas formas. &s constituyente de todas las proteínas *vegetales y animales+, así como también de muchos materiales orgánicos. %u principal fuente mineral es el nitrato de sodio. &l nitrógeno elemental tiene una reactividad ba)a hacia la mayor parte de las sustan sustancia ciass comun comunes, es, a temper temperatu aturas ras ordina ordinaria rias. s. A altas altas temper temperatu aturas ras,, reacciona con cromo, silicio, titanio, aluminio, boro, berilio, magnesio, bario, estroncio, calcio y litio para formar nitruros! con #?, para formar 1#, y en presencia de un catalizador, con hidrógeno hidrógeno a a temperaturas y presión bastante altas, para formar amoniaco. &l nitrógeno, carbono e hidrógeno se combinan arriba de los 7>==B *8?9=B-+ para formar cianuro de hidrógeno. uando el nitrógeno molecular se somete a la acción de un electrodo de
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS os elemento elementoss de la famili familia a del nitrógeno nitrógeno e"hib e"hiben en tres tres estado estadoss de o"id o"idac ació ión n prin princi cipa pal,l, 28, 28, C8 y CD en sus sus comp compue uest stos os,, aunq aunque ue tamb tambié ién n se presentan otros estados de o"idación. 5odos los elementos de la familia del nitrógeno forman hidruros, así como ó"idos C8, ó"idos CD, haluros C8 *3E8+ y, e"cepto para el nitrógeno y el bimuto, halogenuros CD *3ED+. &7 nitrógeno es el elemento más electronegativo de la familia. Así, además de los estados de o"idación típicos de la familia *28,C8 y CD+, el nitrógeno forma compuestos con otros estados de o"idación. os compuestos que contienen una molécula de nitrógeno enlazada a un metal metal se llaman llaman compl comple)o e)oss de nitróg nitrógeno eno o comple comple)os )os dinitró dinitrógen geno. o. os metales que pertenecen al grupo F000 de la familia de los metales de transición son e"traordinarios en su capacidad para formar compuestos de coordinación! para para cada cada meta metall de este este grup grupo o se han han iden identitififica cado do vari varios os comp comple le)o )oss nitrogenados. os comple)os nitrogenados de estos metales se presentan en estados de o"idación ba)os, como o*0+ o 1i*#+, los otros ligandos presentes en estos comple)os, además de 1?, son del tipo que se sabe que estabilizan estados de o"idación ba)osG las fofinas parecen ser particularmente útiles a este respecto.
A'u(re &lemento químico, %, de número atómico 7;. os isótopos estables conocidos y sus porcenta)es apro"imados de abundancia en el azufre natural son son ésto éstosG sG 8?% 8?% *HD. *HD.7@ 7@+! +! 88% 88% *=.9 *=.96@ 6@+! +! 86% 86% *6.? *6.?@+ @+ y 8;% 8;% *=.= *=.=7; 7;@+ @+.. a proporción del azufre en la corteza terrestre es de =.=82=.7@. on frecuencia se encuentra como elemento libre cerca de las regiones volcánicas *depósitos impuros+. Propiedades:
os os alót alótro ropo poss del del azuf azufre re *dif *difer eren ente tess form formas as cris crista talin linas as++ han han sido sido estudiados ampliamente, pero hasta ahora las diversas modificaciones en las cuales e"isten para cada estado *gas, líquido y sólido+ del azufre elemental no se han dilucidado por completo. &n el punto normal de ebullición del elemento *666.;=B u >8?.?>B-+ el azufre gaseoso presenta un color amarillo naran)a. uando la temperatura aumenta, el color se torna ro)o profundo y después se aclara, apro"imadamente a ;D=B *?=?B-+, y adquiere un color amarillo pa)a.
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS
PARTE E-PERIMENTAL . E-PERIMENTO N0 1 TUBO N0 1
Al calentar el almidón podemos observar que se la base se vuelve color negro *ceniza+ y las paredes del tubo color amarillo, desprende un gas blanco con olor a quemado, además se pudo observar la presencia unas gotitas de agua.
de
TUBO N0
Al calentar el sulfato de cobre hidratado se observan dos cambios de
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS u%#6. u%#6.D? D?# # D?#
C calor calor
u%#6C
&l segundo cambio de color es de blanco a negro *o gris+ y corresponde a la descomposició ición n del sulfato cúprico desh deshid idra rata tado do en I" I"id ido o úpr úpric ico o y ó"id ó"ido o sulfúrico. u%#6
u# C %#8
abe aclarar que el u# es de color negro. &l hecho de que a veces pueda darse el color gris implica que no todo el sulfato cúprico *blanco+ deshidratado se ha descompuesto en u# *negro+. Por lo tanto se obtendrá una mezcla formada por una sustancia de color blanco y otra de color negro, que termina viéndose gris. Al agregarle nuevamente gotas de agua el sulfato cúprico se vuelve a hidratar lo que ocasiona que el color se torne azul.
E!PERIMENTO N 0 : an"li#i# $%eli&ina% de 'n co&$'e#to o%("nico
Para determinación de la presencia de , , #, en un tubo tubo de ensa ensayyo limp limpio io y sec seco coloc olocam amos os almidón, luego lo calentamos durante tres minutos. Pudimos observar qu que po poco a po p oco se se ib iba fo f ormando un un re residuo negro en la base, lo que indica la presencia del carbono. 5a 5ambién se pudo visualizar unas gotas de agua en la pared del tubo lo que indico la
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS Para determin determinar ar la presencia presencia de carbono carbono en un compuesto compuesto volá volátitil,l, toma tomamos mos un tubo tubo de ensa ensayo yo,, coloc colocam amos os acid acido o o"ál o"álic ico, o, agregamos apro"imadamente =,Dg de ó"ido cúprico, lo calentamos y recibimos los gases de agua de cal. cal. Pode Podemo moss obse observ rvar ar que que al reac reacci cion onar ar el ácid ácido o con el ó"ido ido se prod roducen ucen burbu urbu)a )ass, además se desprende un gas blanco, con olor desagradable *#? re reacciona co con el el bi bicarbonato de de ca calcio+. a a ba base del tubo se pone de color negro! al final notamos la formación de un precipitado, esto significa la presencia de carbono.
₂₂#₄ C u# C calor
?u#6 C ?#
u# C A#J K #? #? C a *#+ Ka#8C? E!PERIMENTO N 0 + +:: RECONOCIMIENTO NITROGENO
a cal sodada es una mezcla que contiene ó"ido de calcio a# e hidró"ido de sodio sodio 1a# 1a# es, por por tanto, tanto, una una base base fuerte. fuerte. uan uando do a la urea urea,, sust sustan anci cia a orgá orgáni nica ca que que contiene nitrógeno, la calentamos con la cal sodada, el nitrógeno se transforma en amoniaco, el mismo, que al desprenderse puede ser comprobado por su olor típico, además se observó un gas blanco. 4e manera que si la sustancia orgánica desprende amoniaco significará que contiene nitrógeno. 61?# C a# C 1a# a#8 C 18
1a#8 C
DEL
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS &n un tubo de ensayo colocamos =,Dg de tiourea y 7m de ácido sulfúrico, colocamos un pape papell filt filtro ro con acetat etato o de plomo lomo *Pb *Pb *8##+ ?+, este para reconocer al azufre. Al calentarlo notamos que poco a poco comienzan a salir burbu)as, la muestra se torna de color negro, en las paredes del tubo quedan residuos amarillos, una parte del papel se torna de color negro lo cual indica la presencia del azufre. 61?% C ?%#6 ?%#6 C calor calor ?% ?% C ?#CPb%#6
Pb
*8##+
?
CONCLUSIONES2 %abemos que la diferencia entre sustancias orgánicas e inorgánicas surge en que las primeras casi siempre contienen al menos un átomo de carb carbon ono! o! se hace hace ento entonc nces es conv conven enie ient nte e deno denomi mina narr orgá orgáni nica ca cual cualqu quie ier r sustancia que lo contiene, e inorgánica a cualquiera que no lo contiene. &n este sentido, el mundo de la química orgánica es identificado con el mundo del carbono. %e logró comprobar la presencia del carbono al obtener residuos como ceniza *conocido como el método de residuos de ignición+! así también sus ba)os puntos de ebullición. #bservamos la presencia de vapor de agua y de compuestos orgánicos como el , , # y 1! este último por su olor característico *pelo quemado+. %e iden identif tific icó ó la form formac ació ión n de fase fasess y pigm pigmen enta taci ción ón al cale calent ntar ar las las
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS 5ienen 5ienen punto de fusión y ebullición ba)as. %us moléculas contienen fundamentalmente átomos de , , #, 1, y en peque$as proporciones, %, P, halógenos y otros elementos a mayoría no son solubles en ?# *solo lo son algunos compuestos que tienen hasta 6 ó D átomos de +. %on solubles en disolventes orgánicosG alcohol, éter, cloroformo, benceno a totalidad de los compuestos orgánicos están formados por enlace covalentes
5ienen punto de fusión y ebullición altas. %us moléculas pueden contener átomos de cualquier elemento, incluso carbono ba)o la forma de #, #?, carbonatos y bicarbonatos 3uchos son solubles en agua y disolvente polares
los inorgánicos lo hacen mediante enlaces iónicos y covalentes.
2. Explique Explique usted usted porque porque se se añade añade oxido cúprico cúprico en el anális análisis is preliminar de la investigación del carbono
Porque al calentar el ó"ido cúprico y el compuesto orgánico volátil *ácido o"álico+ o"álico+ se libera dió"ido dió"ido de carbono *#?+, *#?+, este #? liberado liberado reaccionar reaccionará á con el hidró"ido de calcio *a *#+?+ para formar el precipitado *a#8+ y con este será identificado la presencia de carbono, siendo así evidenciado que el compuesto es orgánico. 3. ealice ealice la ecuació ecuación n qu!mica qu!mica en el recon reconocimi ocimiento ento de de "zufre "zufre H 2 SO 4 + CH 4 N 2 S CALOR CALOR H 2 O + PbSO4 →
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DIFERENCIACION Y RECONOCIMIENTO DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS •
%hriner J.., -uson, J.. J.. y urtin 4./. 4./. *7H99+ 0dentificación %istemática de ompuestos #rgánicos. 3é"icoG &ditorial imusa.
•
LreMster J.N., Fander (erf .A. y 3c &Men (.&. *7H9H+ urso Práctico de Nuímica #rgánica. 3adrid ?a. &dición.
SDASDASD