INFORME LABORATORIO

“PUNTO DE FUSION”

Nombre: JOSÉ LUIS PRIETO RODRIGUEZ

Código: 3002111

INGENIERIA INDUSTRIAL

QUIMICA 1

UNIVERSIDAD COORPORATIVA REPUBLICANA

“

DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE FUSION

Introducción 

    El punto de fusión es la temperatura de transición del estado sólido al estado líquido. Es un valor constante, característico de cada sustancia química, a una determinada presión. Por ello, se ha venido utilizando para identificar sustancias y también como ensayo de pureza (porque el punto de fusión es algo más bajo en la sustancia con impurezas).

    Si se calienta un sólido lentamente, se observa que éste aumenta su temperatura; cuando se alcanza la temperatura de fusión, y mientras dura ésta, la temperatura permanece constante. En este momento, el líquido está en equilibrio con el sólido. Cuando toda la sustancia se ha fundido, si se sigue calentando, la temperatura vuelve a aumentar.

    Determinaremos el punto de fusión de las siguientes sustancias como ejercicio pedagógico de aproximación a la calibración de un termómetro, usando un baño de aceite mineral.

OBJETIVOS:

El objetivo de esta práctica es. Observar el punto exacto (temperatura) en que un sólido pasa de su estado a líquido y las variaciones del punto de fusión de un elemento químico a otro. Determinaremos el punto de fusión a los siguientes elementos. Alcanfor, acido esteárico, cera de abeja.

El alumno aprenderá a determinar el punto de fusión de compuestos orgánicos por el método del tubo de Thiele (micropunto de ebullición).

Hacer el montaje y reconocer los diferentes materiales y reactivos

MATERIALES Y REACTIVOS:

1. Pinza con Nuez2. Pinza para refrigerante o para bureta3. Capital de vidrio cerrado en un extremo4. Soporte Universal5. Termómetro6. Tubo de Thiele con aceite mineral7. mortero 8. Acido Esteárico9. Naftaleno10.Benzofenona11.Urea12.Acido Salicílico

PROCEDIMIENTO:

    1º. Cerrar un tubo capilar por un extremo.

    2º. Pulverizar finamente la muestra perfectamente seca, en un mortero y colocarla en un vidrio de reloj.

    3º. Introducir la muestra en el capilar, hasta unos 3 ó 4 mm de altura. Para ello se recoge con el mismo capilar y se presiona con una espátula. Se invierte el tubo y se golpea suavemente el extremo cerrado en una superficie endeble, hasta que el polvo se acumule en la parte baja del capilar.

    Otras opciones (no suelen ser necesarias) son ayudarse de un fino hilo de cobre o dejar caer el capilar a través de un trozo de varilla hueca de unos 70 cm de longitud.

    4º. Introducir el termómetro en el tubo de Thiele, sujetándolo de un aro de hierro

    5º. Sujetar el capilar al termómetro (con un alambre de cobre, teniendo cuidado de que el sólido del capilar quede a la vista), de modo que el extremo cerrado quede a la altura del bulbo del termómetro.

    6º. Sujetar el Thiele con una pinza a un soporte universal, adicionarle el aceite mineral hasta una altura que quede por encima del brazo superior del codo del tubo de ThieleI. El aceite ha de cubrir todo el brazo lateral y el capilar, sin llegar al extremo abierto.

    7º. Calentar, lentamente, el brazo lateral, para que el calor se propague por convección.

    8º. Anotar la temperatura a la que funde el sólido.

Esquema del montaje

SOPORTE TEORICO:

El punto de fusión es la temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido, es decir, se funde.

Al efecto de fundir un metal se le llama fusión (no podemos confundirlo con el punto de fusión). También se suele denominar fusión al efecto de licuar o derretir una sustancia sólida, congelada o pastosa, en líquida.

En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el Agar-agar se funde a 85 °C y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C; este proceso se conoce como histéresis.

Aplicación:

A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión es relativamente insensible a la presión y, por tanto, pueden ser utilizados para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar la pureza.

El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña que el punto de fusión de una sustancia impura. Cuanto más impuro sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama. Eventualmente, se

alcanza un punto de fusión mínimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusión posible más bajo se conoce como el punto eutéctico. perteneciente a cada átomo de temperatura de la sustancia a la cual se someta a la fusión.

El punto de fusión es la temperatura a la cual un cuerpo sólido pasa al estado líquido. Anteriormente repasamos el punto de ebullición, que indica el pasaje del estado líquido al gaseoso.

Solamente los cuerpos cristalinos tienen un punto de fusión definido. Los cuerpos amorfos, al ser calentados, se reblandecen y se transforman poco a poco en cuerpos líquidos.

Punto de fusión en los cuerpos cristalinos:

Si se eleva la temperatura de un cuerpo cristalino (un metal, por ejemplo), la agitación térmica de las partículas se hace cada vez más intensa, y finalmente las oscilaciones son tales que las partículas son arrancadas de sus lugares. El cristal funde. Se “derrite”.

Durante la fusión de la totalidad de los cristales que forman un cuerpo, la temperatura se mantiene constante, a pesar de haber una aportación ininterrumpida de calor. Esta temperatura constante recibe el nombre de punto de fusión. Una vez terminada la fusión de los cristales, la temperatura aumenta de nuevo.

El calor proporcionado durante la fusión se llama calor de fusión; sirve únicamente para producir el cambio de estado. A veces se puede liberar la capa superficial de los cristales antes de que el cristal funda; es lo que se llama sublimación, que corresponde a la evaporación de los líquidos.

Sin embargo, la transformación del estado sólido al gaseoso sólo es aparente. En efecto, en el transcurso de la sublimación, durante un tiempo muy corto, existe un estado líquido intermedio.

Punto de fusión en los cuerpos amorfos:

En los cuerpos amorfos, en cambio, como el vidrio, el alquitrán y las materias plásticas, el enlace entre las partículas es relativamente débil. Por eso, toda la aportación de calor no sólo favorece el trabajo de la liberación, sino que también sirve para provocar una elevación de la temperatura durante la fusión.

Por eso, para estos cuerpos amorfos, se habla generalmente de punto de fusión “pastosa”, que es, de hecho, el punto más bajo en el cual estos cuerpos pasan por un estado parecido al estado propiamente líquido.

Además, se pueden indicar dos temperaturas entre las cuales se produce la fusión en condiciones normales, es lo que se llama intervalo de fusión.

Análogamente, si se hace descender la temperatura de un líquido, se obtiene su cristalización, se dice entonces que el líquido se solidifica.

CUESTIONARIO

Preguntas Complementarias:

a. Pon nombre a cada uno de los elementos señalados en el montaje. b. ¿Qué fórmula tiene cada una de las sustancias a las que se les

determino la temperatura de fusión?. Dibuja su estructura.

c. ¿Cuál es su punto de fusión?. Compáralo con el valor que has obtenido. ¿Qué error absoluto y relativo tiene tu medida?.

RESPUESTAS:

A-----

1- Pinza con nuez

2- Pinza para refrigerante o para bureta

3-Capital de vidrio cerrado en un extremo

4-Soporte Universal

5-Tubo de Thiele con aceite mineral

6- Termómetro

B-----

ACIDO ESTERAICO:

ácido esteárico es un ácido graso saturado de 18 átomos de carbono presente en aceites y grasas animales y vegetales. A temperatura ambiente es un sólido parecido a la cera; su fórmula química es CH3 (CH2)16COOH. Su nombre IUPAC es ácido octadecanoico. Tiene una cadena hidrofobia de carbono e hidrógeno.

Se obtiene tratando la grasa animal con agua a una alta presión y temperatura, y mediante la hidrogenación de los aceites vegetales. Algunas de sus sales, principalmente de sodio y potasio, tienen propiedades como tenso activas. Es muy usado en la fabricación de velas, jabones y cosméticos

ALCANFOR: El alcanfor es una sustancia semisólida cristalina y cerosa con un fuerte y penetrante olor acre. Es un terpenode con la fórmula química C10H16O. Se encuentra en la madera del árbol Alcanforero Cinamomo camphora, un enorme árbol perenne originario de Asia (particularmente de Borneo, de donde toma su nombre alterno "Árbol de Borneo"), y en algunos otros árboles de la familia de las laurácea. Puede también ser sintetizado del aceite de trementina. Se usa como bálsamo y con otros propósitos medicinales Usos Los usos modernos lo incluyen como plastificante del nitrato de celulosa, como repelente de la polilla, como una sustancia antimicrobiana, como bálsamo, y en la pirotecnia. Los cristales de alcanfor son usados para prevenir el daño provocado por insectos a las colecciones de otros insectos. Una forma de gel anti comezón común en el mercado utiliza alcanfor como principio activo. Es también usado en medicina. El alcanfor es rápidamente absorbido por la piel, reportando una sensación de enfriamiento similar a la del mentol, actuando como un anestésico local leve y como antimicrobiano. Puede ser administrado en pequeñas cantidades (50mg) para síntomas de fatiga y síntomas cardíacos menores. Es usado como saborizante de dulces en la India y en Europa. Se piensa que el alcanfor fue usado como saborizante en alimentos similares a los helados en China durante la dinastía Tan (618-907). En el ritual poja de origen hindú, es utilizado para encender el fuego que finaliza la ceremonia.

CERA DE ABEJA:La cera es el material que las abejas usan para construir sus nidos. Es producida por las abejas melíferas jóvenes que la segregan como liquido a través de sus glándulas cereras. Al contacto con el aire, la cera se endurece y forma pequeñas escamillas de cera en la parte inferior de la abeja. Un millón más o menos de estas escamillas significa un kilo de cera. Las abejas la usan para construir los alvéolos hexagonales de sus panales, ya estructurados rígida y eficientemente. Usan estos alvéolos para conservar la miel y el polen; la reina deposita en ellas sus huevos y las nuevas abejas se crían en su interior. La cera es producida por todas las especies de abejas melíferas, aunque las ceras producidas por diferentes especies de abejas tienen propiedades químicas y físicas levemente diferentes. Calidad de la cera de abejas La cera de abejas toma su valor a partir de su pureza y color. La de color claro tiene mayor valor que la de color oscuro porque ésta última, por su color, puede haber sido contaminada o sobre climatizada. La más fina se extrae de la fundición de opérculos, es decir, de las capas de cera con las cuales las abejas cubren la miel cuando ya está en su punto. Esta nueva cera es pura y blanca, la presencia de polen le da un color amarillo.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

C--------

Resultados del laboratorio:

REACTIVOS Tº. INICIAL PUNTO DE FUSION

Acido Esteárico 30°C 66°C

Alcanfor 35°C 165°C

Cera de abeja 28°C 70°C

Resultado teórico:

REACTIVOS PUNTO DE FUSIONPORCENTAJE DE ERROR

Acido Esteárico 67°C0.64%

Alcanfor 167°C2.75%

Cera de abeja 64°C44.8%

CONCLUCIONES:

Respecto de las conclusiones podemos señalar lo siguiente:

Que el punto de fusión es la temperatura a la cual un cuerpo sólido pasa al estado líquido.

A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión es relativamente insensible a la presión y, por tanto, pueden ser utilizados para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar la pureza.

Otra conclusión que extrajimos de la experiencia fue que gracias a esta tenemos más conocimientos acerca de los sólidos, sustancias químicas y aprendimos de una manera práctica como hallar su punto de fusión.

Con este trabajo en el laboratorio pudimos observar las diferencias que si nos damos cuenta son mínimas del punto de fusión de las diversas sustancias que estudiamos.

Al tener los elementos adecuados y hacer los procedimientos correctamente medición y ubicación precisa, cantidades. Vamos a tener un margen de error mínimo.

Aprendemos a reconocer y manipular los elementos del laboratorio ya que en cada práctica son diferentes.

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3n

http://www.misrespuestas.com/que-es-punto de fusion.html

http://espaciociencia.com/punto-de-fusion/