El estudio fue realizado para la obtención de hidrocarburos alifáticos se realizaron tres experimentos donde se obtuvo metano, etileno y acetileno. El metano se obtuvo en forma de gas y se comprobó su presencia por la flama que se presentó, el etileno se obtuvo en su estado gaseoso y el acetileno también además de que se presencia se comprobó con la flama oscura y el olor característico.
Laboratorios Química Orgánica Universidad de Cundinamarca Ingeniería Ambiental Girardot - Cundinamarca
domingo, 20 de abril de 2014
Palabras Claves
Metano: El metano es el hidrocarburo alcano más sencillo, cuya fórmula química es CH4. Cada uno de los átomos de hidrógeno está unido al carbono por medio de un enlace covalente.
Etileno: El etileno o eteno es
un compuesto químico orgánico formado por dos átomos de carbono enlazados
mediante un doble enlace.
Acetileno: Es el alquino más sencillo. Es un gas, altamente inflamable, un poco más ligero que el aire e incoloro.
Moléculas: Conjunto de al menos dos
átomos enlazados covalente que forman un sistema estable y eléctricamente
neutro.
Hidrógenos: Es el elemento más ligero.
Por lo general, se presenta en su forma molecular,
formando el gas diatómico (H2) en condiciones normales. Este gas es inflamable, incoloro, inodoro, no metalico e insoluble en agua.
Hidrocarburos: Es un compuesto
químico formado por una cadena de átomos de Carbono e Hidrógeno.
Compuesto: Es una sustancia formada por
la unión de dos o más elementos de la tabla periódica.
Insaturado: Es aquella
molécula orgánica que contiene al menos un doble enlace de carbono.
Saturado: formado por moléculas orgánicas que no
contienen dobles enlaces ni triples enlaces carbono-carbono.
Olefínicas: Se caracterizan por su
contenido de hidrógeno ligeramente más bajo y por un doble enlace entre los
átomos de carbonos que,
a diferencia de las parafinas, permite añadir otras substancias y eliminar la
insaturación.
Reacción: Es todo proceso termodinámico
en el cual una o más sustancias, por efecto de un factor energético, se
transforman, cambiando su estructura.
Introducción
El petroleo crudo y las fracciones que proviene de él están formados de moléculas denominadas hidrocarburos y por combinación de átomos de carbono tetravalentes con átomos de hidrógenos monovalentes, pero en el petroleo crudo no existen determinados tipos de estructura moleculares; mientras que otras como las formas oleofinicas inestables, se han formado, se transforman de manera total e integrada, en molécula estables en los propios yacimientos durante el transcurso de los siglos.
Los hidrocarburos insaturados contienen únicamente enlaces sencillos, mientras que los hidrocarburos insaturados
contienen mas enlaces, debido a que pueden adicionar hidrógenos a otros átomos.
Metodología
MARCO TEÓRICO
· REACTIVOS
ACETATO DE SODIO
También llamado etano de sodio, es la sal de
sodio del ácido ecetico.
Aplicaciones
Es utilizado en las industria textiles para
neutralizar las corrientes residuales de ácido sulfúrico.
Es el compuesto químico que le da el saber a
las patatas fritas.
Formula: Na CH3 CoO
Formula molecular NaC2CH3O2
HIDRÓXIDO
DE ALUMINIO
También conocido como soda caustica usado en
la industria (principalmente como base química)
Usos
Fabricar jabones, papel,
explosivos y pinturas
· Es importante para la obtencion de
aluminio
FORMULA (NaOH)
# CAS 1310-13-2
Estado: solido
Apariencia: Blanco
NEPA 104
Riesgos: irritaciones con pequeñas
exposiciones
Puede ser dañino o mortal en altas dosis (
inhalaciones)
OXIDO
DE CALCIO
La cal es un termino que designa todas las
formas fisicas en las que puede aparecer el oxido de calcio. En un metal
acalinoterreo blando maleable y ductil que arde con llama roja formando oxido
de calcio nitrura
Formula Ca O
# CAS 1305-18-8
Estado: Solido
Riesgos: Peligroso, causa irritación en grandes dosis
puede ser falta, causa bronquitis químico o la muerte por inhalación y daños
permanentes
AGUA DE
BROMO
Es una solución acuosa saturada de bromo se
usa como reactivo
Formula: Brz
# CAS 7726-95-6
Riesgos: Irritación de ojos y piel por inhalación
PERMANGANATO
DE SODIO
Es un compuesto quimico formado por iones de
potasio, es un fuerte agente oxidante, tanto como solido como en solucion
acuosa tiene o presenta un color violeta intenso.
Uso: Es utilizado como agente oxidante
en muchas reacciones quimicas
· Se utiliza para tratar algunas
enfermedades parasitarias en los peces
Nombre sistematico: Manganato (VII) de potasio
Otros nombres
· Permanganato de potasio
· Minerales chamaleon
· Cristales de condy
Formula: KmnO4
Estado: Solido
Peligrosidad
NFPA 704
CARBONATO
DE SODIO
Es una sal blanca y traslucida usadas entre
otras cosas en la fabricacion de jabon vidrios y tintes
Formula: Na2 CO3
# CAS VZ 4050006
Peligrosidad
TETRACLORURO
DE CARBONO (IV)
Es un compuesto químico sintético órgano
dorado, no inflamable antiguamente utilizado como extintor y en la producción
de refrigerantes es liquido incoluro de olor ligeramente dulce
Formula C Cl4
# CAS 56-23-5
Estado Liquido
Peligrosidad NFPA 704

- Muy peligroso a largo plazo puede dañar el cerebro
- Causa irritación
ETANOL
Conocido como alcohol etílico es un alcohol
que presenta condiciones normales de presión y temperatura como un liquido
inflamable
Formula: CH3 CH2-OH
# CAS 64-17-5
Peligrosidad
Punto de inflamacion 43ºC
NFPA: 704
Afecta el sistema nervioso central
provocando estado de euforia, mareo, confusión y somnolencia
ÁCIDO
SULFÚRICO
Es un compuesto químico extremadamente corrosivo, es un liquido aceitoso, sin color ni olor.
Puede formar soluciones con el agua con
cualquier proporción
Formula H2 SO4
Nombre sistematico: Acido tetraoxosulfato (VI)
Otros nombres: Aceite de bitriolo
Licor de bitriolo espiritu de bitriolo
# CAS 7664-93-9
Peligrosidad
REACTIVO DE BAYER
Denominado asi a honor al quimico Baeyer, es usado en quimica organica
como una prueba cualitativa para identificar la presencia de insaturaciones
causadas por enlaces dobles o triples. Esta solucion es alcalina, es un potente
oxidante. La reaccion con dobles o triples enlaces ocasiona que el color
purpura desvanesca a rosado marron
Peligrosidad
PERMANGANATO DE SODIO
Es la sal sodica
del acido permanganesico en esta sal el manganeso actua con su mayor estado de
oxidacion (+7) . el ion permanganato (MnO2), actua como un poderoso oxidante.
Formula: Na Mn O4
Estado: Solido rojo
Peligrosidad: Al calentarse produce gases tóxicos y humos
irritantes
CARBURO DE CALCIO
Es una sustancia
solida de calor grisáceo que reacciona exotermicamente con el agua para dar cal
apagada es un uso extendido, utilizado en soldadura autogenada
Formula: Ca C2
# CAS 75-20-7
Estado: Solido
NITRATO
DE PLATA
Es una sal inorganica mixta. Este compuesto es
muy utilizado para detectar la presencia de cloruro en otras soluciones
· Piedra infernal
Formula Ag NO3
Estado solido Blanca
Peligrosidad
DIAGRAMA DE FLUJO
CUESTIONARIO
1. ¿Que características presenta el gas obtenido al mezclar carburo de calcio y agua?
Escriba su reacción.
R/: El gas
obtenido de esta reacción se llama acetileno o etino, Es un alquino muy
sencillo , un poco mas ligero que el aire. La descomposición es exotermica, es
explosivo. Tiene un olor semejante al ajo cuando es comercial. No es un
gas toxico ni corrosivo.
Reacción química:
CaC2 +
2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
2. ¿ Que
puede concluir acerca de las propiedades del metano en cuanto a su
comportamiento como combustible? Escribir la ecuacion correspondiente.
R/: El
metano es el componente mayoritario del gas natural proximadamente
un 97% en volumen a y presión estándar,
por lo que se deduce que en condiciones estándar de 0°C y una atmósfera de
presión tiene un comportamiento de gas ideal. es importante para la generación
eléctrica ya que se emplea como combustible en las turbinas de gas o en
generadoras de vapor.
También es utilizado en procesos químicos industriales y puede ser transportado como
líquido refrigerado (gas natural licuado, o GNL).
Reacción química:
CH3CO2Na---------------->CH4+CO2+H2O
3. Escriba las
ecuaciones químicas correspondientes a las pruebas de laboratorio de la parte C,
D y E e indica que tipo de reacciones orgánicas son.
R/: Parte C: Obtención de Metano
CH3CO2Na---------------->CH4+CO2+H2O
Parte D: Obtención de Etileno(Eteno)
alcohol
etilico + acido sulfurico--------> eteno + agua
Parte E: obtención de acetileno( etino)
CaC2 +
2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
el tipo de
reacciones son de: Oxidación, deshidratacion y hidrogenizacion.
4. Consulta
sobre la composición del gas natural empleado como gas domiciliario¿ porque
presenta un olor desagradable?
R/: Su composición es: metano es un 91 a 95%, etano es un 2 a 6%, propano es un 0 a
2%, nitrógeno es un 0 a 1% y dióxido de carbono de un 0 a 2%.
El olor del mercaptán es inconfundible. Y es
precisamente por eso que se añade al gas natural, ayudándole a detectar hasta
la más pequeña cantidad de gas natural que se esté escapando en el aire. En su
estado nativo, el gas natural no tiene olor, color o sabor. El mercaptán, un
producto químico inofensivo que se agrega al gas natural, contiene azufre, que
le da olor. Muchas personas describen el olor del mercaptán como similar al de
huevos podridos. Cuando se añade mercaptán al gas natural, éste sube y se
disipa al igual que el mismo gas, haciendo que las dos sustancias sean
compañeros ideales.
5. Comparar la
reactividad de los alcanos y alquenos.
R/: Los alquenos son mucho más
reactivos que los Alcanos. Esto se debe a la presencia de la doble ligadura que
permite las reacciones de adición. Las reacciones de adición son las que se
presentan cuando se rompe la doble ligadura, este evento permite que se
adicionen átomos de otras sustancias.
6. ¿Que diferencias encontraste entre las llamas producidas por el metano y el
etileno? ¿A que atribuyes estas diferencias?
R/:La llama
de el metano es de color azul, debido a que la combustión con exceso de oxigeno
es en general completa. El metano se oxida a CO2 y H2O pero si la
combustión es incompleta se forma CO, H2O y un residuo carbonoso, llamado negro
de humo.
7. El eteno
arde con una llama amarillenta, índice de la presencia de una doble ligadura
(esto indica la razón de la existencia de poco hidrógeno en comparación con la
cantidad de carbono).
Explica
brevemente como se obtiene industrialmente los alquinos.
R/: La mayor
parte de los alquinos se fabrica en forma de acetileno. A su vez, una buena parte
del acetileno se utiliza como combustible en la debido a las
elevadas temperaturas alcanzadas.
El grupo
alquino está presente en algunos fármacos citostáticos.Los polímeros
generados a partir de los alquinos, los polialquinos , son conductores orgánicos y pueden ser dotados parecido al
silicio aunque se trata de materiales flexibles y largos.
8. ¿Cual es la
principal aplicación del acetileno?
R/: El acetileno es un combustible con un alto rendimiento energético y es muy útil en un amplio rango de aplicaciones. Es considerado un gas de múltiple uso en la tecnología de corte y soldadura. El acetileno es siempre la alternativa correcta, sea para corte, soldadura o limpieza con llama.
Otro de los usos principales que tiene el acetileno en la industria moderna, es
en la soldadura autógena y en el corte de piezas de acero con soplete
oxiacetilénico. Dado que la temperatura de la flama de tales sopletes puede
elevarse hasta unos 3,500 ºC, esta herramienta ha llegado a considerarse
imprescindible en los trabajos mecánicos ya que se usa en la construcción de
puentes y estructuras de acero para edificios, reparación y reemplazo de tubos
de escape automotrices, así como en la fabricación y reparación de locomotoras,
automóviles, aeroplanos y muchas otras máquinas.
El acetileno es además un producto de partida importante en la industria
química. Hasta la segunda guerra mundial una buena parte de los procesos de
síntesis se basaron en el acetileno. Hoy en día pierde cada vez más en
importancia debido a los elevados costes energéticos de su generación.
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