Informe Hidrocarburos Alifaticos

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS EXPERIMENTO Nº 5 FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO BÁSICO DOCENTE: Ing.: Roberto Parra Zeballos LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA I  AUX. DOC.: Univ.: Cristian Gutierrez GRUPO: “B” QMC 200-L I/2012

HIDROCARBUROS ALIFATICOS 1. OBJETIVOS: 

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Determinar y conocer la reactividad de cada uno de los compuestos que usaremos en el laboratorio. Obtención de los gases acetileno y etileno y conocer el resultado de sus reacciones. Demostrar la poca reactividad de los alcanos.

. 2. FUNDAMENTO TEÓRICO: Los hidrocarburos alifáticos se dividen en alcanos, alquenos y alquinos que se estudian a continuación Alcanos. Estructura de los alcanos.- los alcanos son compuestos de hidrogeno y carbono únicamente. El metano, el etano el propano son los alcanos de menor peso molecular, Son gases y sus fórmulas (CH 4 , C2H6 , C3H8) respectivamente corresponden a la fórmula general de los alcanos CnH2n+2 En la serie de los alcanos cada átomo de carbono de una molécula está unido a otros cuatro átomos. No existen límites conocidos del número de átomos de carbono en una molécula de alcano. Se conocen alcanos con más de 100 átomos de carbono, y con los conocimientos existentes de química orgánica podrían sintetizarse compuestos que contengan números mayores si hubiera una razón para hacerlo. El carbono forma cadenas y esta propiedad lo hace único entre los elementos. En la serie de los alcanos, a medida que aumenta el número de átomos de carbono se incrementa el número de isómeros estructurales, por ejemplo el butano. 

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Combustión del metano. La llama de el metano es de color azul, debido a que la combustión con exceso de oxigeno en general completa. El metano se oxida a CO2 y H 2O pero si la combustión es incompleta se forma CO y H 2O y un residuo carbonoso, llamado negro de humo. CH4 + 2O2

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CO2 +2 H2O + calor (213 Kcal/mol)

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Propiedades físicas. Las moléculas de metano, en sí, son no polares, ya que las polaridades de los enlaces carbono hidrogeno individualmente se anulan. La atracción entre moléculas es limitada a las fuerzas de Van-der Waals, en consecuencia el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto de fusión del metano es de -183 oC y su punto de fusión es de -161.5oC. El metano es incoloro y en estado sólido, menos denso que el agua (densidad relativa=0.4); es apenas soluble en agua pero muy soluble en líquidos orgánicos como ser el éter o el alcohol. Los cuatro primeros términos son gases, del 5 al 16 son líquidos y del 17 para arriba son sólidos inodoros, su punto de fusión y ebullición depende de su magnitud molecular que aumenta al crecer su magnitud molecular al igual que su peso específico.

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Halogenación. Los halógenos y cloro actúan sobre los alcanos sustituyendo átomos de hidrogeno

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Método de preparación de alcanos. Síntesis de Wurtz.- De gran importancia para la obtención de parafinas es la síntesis de Wurtz, que está basada en la eliminación del halógeno del alquilo mediante el sodio metálico. la electrolisis soluciones bastantes Síntesis de Kulbe.- Consiste en someter a la concentradas de sales de ácidos grasos. Bajo la influencia de la corriente eléctrica, se dirigen los iones metálicos al cátodo y los iones ácidos negativos al ánodo donde se descarga y forman de inmediato hidróxidos. Síntesis de Grignard.- De más importancia practica es la síntesis de hidrocarburos limites a partir de los halogenuros de alquilo y al magnesio, conduce en la primera fase a la formación de una sal de aldohilmagnesio que luego se descompone fácil y completamente por el agua en el hidrocarburo parafinico y una sal básica de magnesio.

llamados olefinas contienen por lo lo menos un doble doble Alquenos. Los alquenos también llamados enlace carbono  –carbono. Los alquenos tienen la formula general C nH2n. Un alqueno es un hidrocarburo con un doble enlace. Algunas veces a los alquenos también se los llama olefinas, nombre que procede del gas olefianta (gas formado por aceite), con el que se conocía antiguamente al etileno (CH 2=CH2).  Combustión.El eteno arde con una llama amarillenta, índice de la presencia de un doble enlace esto indica la existencia de poco hidrogeno en comparación con la cantidad de carbono. El etileno etileno es una sustancia muy6 importante porque se utiliza en grandes cantidades en la la manufactura de de polímeros orgánicos y en la preparación de

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varios compuestos orgánicos, el etileno se prepara de manera industrial por el proceso de craqueo, es decir, la descomposición térmica de un hidrocarburo superior en una molécula más pequeña.

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Propiedades físicas.- Son compuestos incoloros, los tres primeros términos de la serie alifática son gases los siguientes son líquidos insolubles en el agua los términos superiores son sólidos, su punto de ebullición es inferior a los alcanos, todos son menos densos que el agua pero más denso que los alcanos.

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Obtención de olefinas.- Por deshidratación de alcoholes.- Esta deshidratación puede ser practicada haciendo pasar vapor de alcohol sobre masa de contacto caliente mediante el uso de catalizadores como oxida de aluminio, silicato, grafito, etc.

enlace carbono-carbono Alquinos. Los alquinos contienen por los menos un triple enlace Tienen por formula general C nH2n-2. En la familia de los alquinos el más pequeño es el etino, más conocido como acetileno, el acetileno es un gas incoloro. 

Combustión del etino.- En la combustión de etino se observa una llama amarillenta y fuliginosa, con bordes oscuros y gran cantidad de material en suspensión desprendida durante la combustión. La llama amarillenta se debe a la baja proporción de hidrogeno en la molécula debido al triple enlace frente a la cantidad carbono en la misma. H-CΞC-H + O2

→ CO2 +

H2O

Las triples ligaduras terminales, presentan un cierto carácter acido debido a que puede producirse la desprotonización o pérdida de un hidrogeno primario y sustituirse por un catión sodio. El sodio debido a su alta electro positividad deja a la estructura orgánica con densidad de carga negativa. Así el etino actúa como un ácido muy débil pero capaz de desprotonizarse. Los tres primeros términos son gaseosos hasta el butino, los siguientes hasta el numero 14 son líquidos y los restantes son sólidos su densidad es siempre menor al agua pero es algo mayor que de los alquenos.

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3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL: 

EQUIPOS: -

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MATERIALES:

ITEM 1 2 3 4 5 7 8 9 10 

ÍTEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Equipo con matraz de generador de gases

MATERIAL Tubos de ensayo Matraz generador Rejilla de amianto Embudo de separación Soporte universal Vidrio reloj Termómetro Pipeta Propipeta

CARACTERISTICAS Normal

Metálico

CANTIDAD 10 1 1 1 1 1 1 1 1

REACTIVOS REACTIVO Permanganato de potasio Dicromato de potasio Carburo de calcio Hexano  Ácido sulfúrico Hidróxido de sodio Tierra de infusorios Yodo  Alcohol etílico  Agua de bromo

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CARACTERISTICAS 3 molar 1 molar Pequeños trozos

CANTIDAD 36 ml 2 ml 10 g

Concentrado

20 ml 4 ml 3g 2 ml 10 ml 2 ml

Granitos Solución alcohólica

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4. DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS: Alcanos. En la reacción de permanganato de potasio con el hexano C6H14 + KMnO4 → una solución color castaño obscuro 

En la reaccion del n-hexano con el fuego + calor → llama color amarillenta C6H14

con un centro azulado

Alquenos.En la reacción de etileno con permanganato de potasio en medio neutro C2H4 + KMnO4 + H2O → H2C-OH-- H2C-OH una solución de color castaño obscuro 

En medio ácido: C2H4 + KMnO4 +H2SO4

→

En medio básico

→

C2H4 + KMnO4 + NaOH

una solución de color transparente una solución de color café pardo

En la reacción de etileno con el dicromato de potasio C2H4 + K2Cr 2O7 → una solución de color café 

Alquinos.-

En la reacción de acetileno con el permanganato de potasio En medio neutro

C2H2 + KMnO4 + H2O

En medio ácido En medio básico

→

C2H2 + KMnO4 +H2SO4 → C2H2 + KMnO4 + NaOH →

una solución de color castaño obscuro una solución de color transparente una solución de color verdusco

En la reacción del acetileno con el agua de bromo.C2H2

+

Br

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simple decoloración de un anaranjado intenso a un amarillo débil

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5. ANÁLISIS DE RESULTADOS:  Al ver las diversas reacciones producidas por los diferentes diferen tes hidrocarburos obtenidos en el laboratorio nos damos cuenta acerca de que cada compuesto posee una diferente característica ya sea en reacción y combustión.

6. CONCLUSIONES: Podemos decir que esta práctica fue muy útil, debido a que llegamos a determinar una de las tantas características de los alcanos, alquenos y alquinos, su síntesis y sus diversas reacciones con diversos compuestos

7. BIBLIOGRAFIA 

GUIA DE LABORATORIO L ABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA, Parra

 – 

Álvarez - Ibernice,

Facultad de ingeniería 

MANUAL DE PRACTICAS DE QUIMICA ORGANICA APLICADA, Luis Francisco Esquivel Ruiz, 2008, México.

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MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO de QUÍMICA ORGÁNICA, Departamento de química orgánica, Facultad de farmacia, Universidad de Alcalá

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