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• Juan Carlos Escalera Vallejos

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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

DPTO: BIOQUIMICA Y FARMACIA

QUÍMICA ORGÁNICA I

GUIA PRACTICA DE LABORATORIO

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE SERVICIOS DE LABORATORIO LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA I Práctica No. 1

DIFERENCIA ENTRE COMPUESTOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS

1. COMPETENCIA (S)

Demuestra experimentalmente algunas de las diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Las propiedades de los compuestos esta influenciada principalmente por el tipo de enlace. Los compuestos inorgánicos, formados principalmente por enlaces iónicos, son altamente resistentes al calor, por lo que tienen altos puntos de fusión. Los compuestos orgánicos, en los cuales predomina el enlace covalente, requieren menos energía calorífica para fundirse o descomponerse. De esta propiedad también se explica el porqué los compuestos orgánicos se disuelven en solventes no polares, en cambio los inorgánicos en polares. Generalmente los ácidos inorgánicos (ácido clorhídrico, sulfúrico) son fuertes con constantes de acidez altos, mientras los orgánicos son débiles con constantes de acidez bajos.

3. MATERIAL DE LABORATORIO

Gradilla, tubos de ensayo, vasos de precipitado de 250 mL, termómetro, pinzas para tubo de ensayo, pipetas graduadas de 10 mL, espátulas, balanza, hormilla, piseta, capsula o crisol de porcelana, mechero de alcohol.

4. REACTIVOS Cloruro de sodio NaCl  , nitrato de potasio KN03  , ácido benzoico

 CH3C0CH3  , ácido sulfúrico H2S04 

 C6H5C00H , almidón, benceno  C6H6  , acetona

y azúcar.

5. PARTE EXPERIMENTAL

5.1. Solubilidad Colocar en 4 tubos de ensayo 2 mL de agua destilada y numéralos. Agrega 0,2 g de Cloruro de sodio, nitrato de potasio, ácido benzoico, almidón, respectivamente. Agitar vigorosamente y anotar tus observaciones.

5.2. Punto de ebullición

En un baño maría colocar un tubo de ensayo con 10 mL de acetona. Calientar con cuidado y anotar la temperatura de ebullición con un termómetro. Hacer lo mismo con el agua y anotar las observaciones.

5.3. Formación de carbono

Quema un trozo de papel y anota tus observaciones. Ahora en una cápsula de porcelana calienta un poco de azúcar y después un poco de NaCl. ¿En dónde hubo formación de carbono? ¿Por qué?

5.4. Estabilidad térmica

Toma dos tubos de ensayo y agrégale a uno de ellos 1g de NaCl y al otro 1g de almidón. Llévalos a la flama del mechero y caliéntalos hasta que notes un cambio en ellos. ¿En cuál tardas más tiempo en observar algún cambio?

6. CUESTIONARIO

6.1. En base a lo que realizaste en la práctica, ¿Cuál prueba consideras que sea la más sencilla y contundente para diferenciar un compuesto orgánico de uno inorgánico? 6.2. Explica porqué los compuestos iónicos conducen la electricidad. 6.3. ¿Porqué un compuesto puede solubilizarse en agua? (Varias respuestas). 6.4. Teóricamente quién es más soluble, ¿El ácido benzoico o el almidón? ¿Estas observaciones coinciden con los datos que obtuviste experimentalmente? 6.5. Expliqué que tipos de enlace unen a los compuestos orgánicos de la práctica.

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DETERMINACION DEL PUNTO DE FUSION

1. COMPETENCIA (S) Determina el punto de fusión de compuestos orgánicos sólidos y comprender la importancia del mismo, a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

La pureza e identidad de una substancia orgánica queda establecida cuando sus constantes físicas (punto de fusión, punto de ebullición, peso molecular, densidad, color, índice de refracción, etc.) y sus propiedades químicas son idénticas con las registradas en la literatura para dicha sustancia. Por ser fácil determinar correctamente los puntos de fusión y de ebullición y sobre todo porque son las constantes que con más frecuencia se localizan en la bibliografía, su determinación es una de las operaciones de rutina en los laboratorios de Química Orgánica. "EL PUNTO DE FUSIÓN DE UNA SUBSTANCIA ES LA TEMPERATURA A LA CUAL, A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA, LOS ESTADOS SOLIDOS Y LÍQUIDOS DE DICHA SUBSTANCIA SE ENCUENTRAN EN EQUILIBRIO" Los puntos de fusión para una sustancia pura no deben variar más de 1ºC

3. MATERIAL DE LABORATORIO

Mechero Bunsen, Termómetro, Tubos de Thiele, Soporte universal, Pinzas completas, Capilares, Mortero con pilón, Balanza, Espátula, Vidrio de reloj

4. REACTIVOS

Compuesto orgánico

Puntos de fusión (ºC)

Urea Ácido salicílico Naftaleno Acido benzoico Acido oxálico 0tras muestras sólidas orgánicas Aceite

132,5 159,8 80,8 121-122 101-102

5. PARTE EXPERIMENTAL

5.1. DETERMINACIÓN DE PUNTOS DE FUSIÓN PARA SUBSTANCIAS PURAS

Esta determinación se efectúa introduciendo un poco de la sustancia en el interior de un tubo capilar cerrado por un extremo. El capilar se une a la altura del bulbo de un termómetro. El termómetro más el capilar, que contiene la muestra a determinar, se introduce en un tubo de thiele (figura) que contiene aceite como baño. El líquido del baño se calienta lentamente hasta que la sustancia del capilar empieza a fundirse, anotar la temperatura (T1) y cuando se funde

completamente (T2). Este intervalo de temperatura se conoce como limites de fusión. Efectuar las mismas determinaciones para las demás muestras. Los datos obtenidos, registrarlos en la siguiente tabla:

Muestra

T1

T2

Diferencia de Temperatura

T  T2  T1

Tiempo

Hacer una gráfica temperatura vs tiempo.

5.2. DETERMINACIÓN DE PUNTOS DE FUSIÓN MIXTOS

A menudo, una sustancia solida tiene un punto de fusión que coincide con el de dos a más sustancias conocidas. Determinar el punto de fusión de una muestra desconocida y anotar la temperatura. Elegir dos compuestos de los identificados anteriormente. Tener en cuenta que los puntos de fusión de una mezcla son inferiores al de cualquiera de sus componentes. Mezclar la sustancia desconocida con una de las sustancias a la cual se sospecha pueda ser idéntico. Llenar un capilar Llenar un segundo capilar con la muestra desconocida y un tercero con la muestra conocida. Los tres capilares se colocan en el mismo termómetro y se determinan en el mismo baño y al mismo tiempo los tres puntos de fusión. Si coinciden las temperaturas de fusión de los tres capilares, la sustancia desconocida y la conocida son idénticas, de lo contrario son distintas.

6. CUESTIONARIO

1. Para que se usa baños, como el aceite, para calentar en la determinación de puntos de fusión. 2. Que diferencia existe entre fusión y sublimación. 3. Explique como afecta sobre el punto de fusión: (a) El grosor del capilar. (b) La presencia de impurezas. (c) Calentamiento rápido. 4. ¿Qué es el punto de fusión de una sustancia? ¿Qué tipo de fuerzas deben ser vencidas en los compuestos orgánicos e inorgánicos para que la sustancia funda? 5. Contestar como V o F justificando su respuesta: (a) La temperatura de fusión depende de la masa de la sustancia que se funde. (b) Durante la fusión la temperatura del sistema se mantiene constante.

(c) En el punto de fusión existe equilibrio entre las fases sólida y líquida. 6. ¿Puede utilizar el punto de fusión como criterio de pureza identificación? 7. ¿Si el rango de fusión de una muestra está entre 0,5 y 1ºC puede decir que la muestra está pura? 8. En la determinación de puntos de fusión, el tubo de Thiele se tapa con un corcho provisto de una horadación en el centro, por la cual se introduce el termómetro, además, lleva un corte en forma de cuña ¿Por que? 9. El punto de ebullición de la aspirina es 136ºC, una sustancia desconocida tiene el mismo punto de fusión, buscar un método sencillo para diferenciar ambos compuestos. 10. Una mezcla de naftaleno y urea químicamente puros, tiene un punto de fusión iguala 105,3ºC. Determinar la composición de la mezcla en %(peso).

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METANO: PREPARACION Y PROPIEDADES

1. COMPETENCIA (S)

Describe la obtención del gas metano por descarboxilación del acetato de sodio anhidro por calor en presencia de cal sodada y luego observar las propiedades del gas metano, a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional.

2. FUNDAMENTO TEORICO

El metano es el primer miembro de la serie de los hidrocarburos saturados o alcanos. En laboratorio se lo puede preparar por varios métodos, uno de ellos es calentando el acetato de sodio con cal sodada. El CH4 formado es un gas que se lo recoge por desprendimiento de agua en una cuba hidroneumática.

3. MATERIAL DE LABORATORIO

Mortero de porcelana, espátula, vidrio de reloj, balanza, soporte universal, pinzas completa, tubos de ensayo, pinza para tubo de ensayo, probeta de 250 mL, termómetro, cuba hidroneumática, mechero de alcohol, piseta, mangueras de goma, tapón monoaforado, tubos de vidrio para acople.

4. REACTIVOS

Acetato de sodio anhidro, Oxido de calcio, Hidróxido de sodio p.a., Solución de bromo en CCl 4 , Solución de KMn0 4 al 1%.

5. PRACTICA EXPERIMENTAL

En un mortero de porcelana, moler finamente el acetato de sodio anhidro y la cal sodada, que se prepara pesando partes iguales de Ca0 y Na0H. Se debe pesar exactamente 0,200 g de acetato de sodio y 0,250 g de cal sodada. Montar el equipo como se muestra en la figura siguiente:

Colocar las muestras sólidas y pesadas en el tubo de ensayo y calentar con la llama de un mechero, al principio lentamente y después con mayor intensidad de manera que haya desprendimiento constante de gas metano. Finalizada la reacción, se mide el volumen de metano en el recolector, la temperatura del agua en la cuba y la altura del desnivel en cm. Para la comprobación de la producción de gas metano se realiza pruebas de ensayo. 1. A una muestra de gas metano se le agrega unas 5 gotas de solución de bromo en CCl 4 al 5%. 0bservar algún cambio de calor. Anotar. 2. A otra muestra agregar unas gotas de KMn0 4 al 1%. ¿Observa algún cambio? Anotar. 3. En el tercer tubo de ensayo, realizar la combustión del gas metano. Anotar sus observaciones.

6. CALCULOS DEL EXPERIMENTO

Con los datos obtenidos en el experimento de obtención de metano, calcule el rendimiento de la reacción.

7. CUESTIONARIO

1. ¿Cuales son las propiedades físicas del metano? 2. ¿Es el gas metano un gas combustible o comburente? 3. ¿Cuales son las reacciones del metano con bromo en CCl 4 , con 02 del aire, con cloro? 4. Hallar la composición centesimal del C3H8. 5. Cuál es el porcentaje de carbono en un compuesto orgánico del que se sabe que 0,2 g dieron 0,275 g de C02 por combustión. R = 37,5% 6. Hallar los isómeros del C8H18. 7. Hallar el volumen de oxigeno que se necesita para la combustión de 3 litros de metano. Hallar en dm3 el volumen de C02 que se forma. R = 6 L 02 8. Qué cantidad de aire en cm3, cuya composición es 23% de 02 en volumen, se requieren para quemar un 1 m3 de CH4 cuya presión es de 2 atmósferas a 20ºC. Se supone rendimiento de la reacción al 85,5%. (Densidad del 02 1,33 g/cm3) R = 14890,70 9. En combustión del metano, se ha obtenido 2,5 kg de C02. Si la reacción se realizo con 90% de rendimiento. Qué volumen de CH4 a 20ºC y 1 atmósfera de presión habrá combustionado. R = 1517,96 L 10. Qué volumen con la parte en masa del hidróxido de potasio al 20% y densidad de 1,19 g/mL se necesita para la absorción de todo el dióxido de carbono obtenido durante la combustión del propano de 112 litros de volumen (en condicionen normales). R = 7,059 L

11. Una sustancia orgánica esta constituida por C, H y 0. En la combustión completa de 1 g de sustancia se forman 0,9776 g de C02 y 0,2001 g de H20. El peso molecular es 90. Hallar la formula molecular. R = C2H204 12. Un recipiente tiene cierto peso de un hidrocarburo saturado de la serie de los alcanos y se le quiere cambiar por un peso igual de otro hidrocarburo de la misma serie pero que tiene dos carbonos menos que el primero, de tal manera que la temperatura no varíe en el recipiente. Para lograr este resultado, es necesario que la presión en el recipiente sea los 43/29 de la presión que había con el primer hidrocarburo. Cuáles son las fórmulas y los nombres de estos hidrocarburos

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SINTESIS Y PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ALQUENOS

1. COMPETENCIA (S)

Describe la obtención de etileno a partir de la deshidratación del etanol y el estudio de sus propiedades químicas a través de la resolución de problemas.

2. FUNDAMENTO TEORICO

El etileno es el primer compuesto de la serie de los alquenos, llamados también olefinas; son hidrocarburos no saturados debido a la presencia de la doble ligadura entre carbono y carbono. Se puede obtener por deshidratación de los alcoholes. Los alcoholes terciarios se deshidratan más fácilmente que los secundarios y estos más rápidos que los primarios. La deshidratación de los alcoholes terciarios se inicia con la formación de un carbocatión, que pierde un hidrogeno del carbono adyacente (E1). En los alcoholes 2º y 1º las reacciones de eliminación están en competencia con las de sustitución nucleofílica, dependiendo de las condiciones de reacción. 

R  CH 2 CH 2  0H  H2 S0 4   R  CH 2 CH 2  0 H2  HS0 4 Alcohol

Alcoholprotonado 



R  CH 2 CH 2  0 H2   R  CH 2 C H2  H2 0 Alcoholprotonado

Un carbocatión



R  CH 2 C H2  H2 0   R  CH 2  CH 2  H3 0  Un carbocatión

Un alqueno

El ácido sulfúrico reacciona en frío con los alcoholes dando sulfato ácido de alquilo, que al calentar se descompone regenerando el ácido sulfúrico y forman el alqueno.

3. MATERIAL DE LABORATORIO

Soporte universal, pinzas completas, balanza, tubos de ensayo, pinza para tubo de ensayo, probeta de 250 mL, termómetro, cuba hidroneumática, piseta, balón de tres bocas (o kitasatos),embudo de decantación, mangueras de goma, tapón mono y tri aforado, hornillas, probetas de 25 mL, pipetas, propipeta, vasos de precipitación pequeños, varilla de vidrio, tela metálica.

4. REACTIVOS

Etanol, Acido sulfúrico p.a., Solución de bromo en CCl 4 , Solución de KMn0 4 al 1%.

5. PARTE EXPERIMENTAL Montar un aparato como el de la figura

Para el montaje use un matraz de destilación A, el que lleva un tapón con dos orificios, en uno coloque un embudo de decantación B, el que se alarga por medio de una goma y un tubo de vidrio, hasta el interior de la capa líquida. En el otro orificio se coloca un termómetro, cuyo bulbo deberá penetrar casi al fondo de la capa liquida. El tubo lateral va unido a una goma que se introduce a una cuba hidroneumática. El eteno se recoge en tubos de ensayo D por desplazamiento de agua. En un vaso de precipitación se colocan 9,3 g de etanol y cuidadosamente se le añade 1,7 mL (3,23 g) de ácido sulfúrico concentrado, se mezclan bien con una varilla de vidrio y la solución formada se vierte en el interior del matraz A. Prepárese una mezcla de 9 g de etanol y 10 mL de ácido sulfúrico y una vez que este frío, póngase en el embudo de decantación B. Calentar la mezcla que hay en el matraz A hasta 170ºC, adicione despacio, la solución contenida en el embudo de separación manteniendo la temperatura entre 160-170ºC, recoja el gas formado, por desplazamiento de agua, en tres tubos de ensayo y compruebe su comportamiento químico. A. Prueba de Baeyer: A uno de los tubos de ensayo, añádale unas cinco gotas de una solución de KMn04 al 1%. Observe y anote lo que ocurre. B. A otro tubo de ensayo, añádale diez gotas de una solución acuosa de bromo en CCl4 al 1%. Anote lo que observa. C. Envuelva con un paño alrededor del tercer tubo de ensayo y con precaución inflame. Observe el color de la llama y anote.

6. CUESTIONARIO

1. Formule las reacciones que tuvieron lugar en cada ensayo. 2. Qué reacciones nos permiten distinguir entre hidrocarburos saturados y no saturados. 3. ¿El etanol se deshidrata más fácilmente que el alcohol ter-butílico? ¿Porque? Justifique su respuesta. 4. ¿Cuánto isómeros tiene el C6H12? Nómbrelos. 5. Hallar el volumen de oxígeno que se necesita, en las mismas con condiciones, para la combustión completa de 3,5 litros de propeno. Hallar el volumen de C02 que se forma. 6. Qué volumen de etileno, medido en condiciones normales, puede obtenerse por deshidratación de 5,8 g de etanol de 56% en peso de pureza. 7. ¿Cuál es el volumen de oxígeno necesario pare quemar totalmente 2 mL de 2-penteno en condiciones normales? 8. Qué volumen de aire (20% en 02) es necesario para quemar completamente 25 mL de propeno?

9. 0,2118 g de un compuesto orgánico dieron 0,7091 g de C02 y 0,1658 g de agua. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto? 10. Una mezcla de propano y un hidrocarburo gaseoso de la serie de los alquenos ocupo un volumen de 24 mL. Para la combustión completa de la mezcla se necesitaron 114 mL de oxigeno y después de la combustión quedaron 72 mL de dióxido de carbono. Hallar: (a) Formula de la olefina. (b) El volumen de cada componente de la mezcla. Todos los volúmenes se consideran en igualdad de condiciones. 11. Una mezcla de 15 cm3 de eteno y metano dio por combustión 20 de C02. ¿Cuál es la composición centesimal de la mezcla inicial?

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ACETILENO Y PROPIEDADES QUIMICAS DE ALQUINOS

1. COMPETENCIA (S)

Describe la obtención del acetileno a partir del carburo de calcio y el estudio de sus propiedades químicas, a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional.

2. FUNDAMENTO TEORICO

El acetileno es el primer miembro de la serie de los alquinos y el más importante desde el punto de vista industrial; son compuestos no saturados llamados también hidrocarburos acetilenicos. La presencia del triple enlace terminal aumenta la reactividad química de los hidrocarburos y el cual forma compuestos de adición, aunque con más lentitud que un alqueno. Los hidrógenos del acetileno y de todos los compuestos con un triple enlace terminal, son sustituidos por metales, propiedad química de los alquinos que los diferencia de los alquenos y se emplea para separarlos y caracterizarlos.

3. MATERIAL DE LABORATORIO

Mortero de porcelana, espátula, vidrio de reloj, soporte universal, pinzas completas, balanza, tubos de ensayo, pinza para tubo de ensayo, probeta de 250 y 20 mL, termómetro, cuba hidroneumática, piseta, kitasato, mangueras de goma, tapón mono aforado, embudo de decantación, papel pH, pipetas, propipeta, mechero de alcohol.

4. REACTIVOS

Carburo de calcio, Benceno, Sodio metálico, Solución de bromo en CCl 4 , Solución de KMn0 4 al 1%.

5. PARTE EXPERIMENTAL

5.1. Primer experimento. Montar un equipo como el de la figura.

Donde A es un kitasatos o un Erlenmeyer que lleva un tapón mono aforado en la boca principal, en el cual se introduce el embudo de decantación B. La conexión C es una manguera de goma, conectada a una cuba hidroneumática, donde se coloca una probeta graduada invertida. En el interior del kitasatos A, que debe estar limpio y seco se colocan 0,300 g de carburo de calcio en trozos (no en polvo). En el embudo B se pone agua destilada. Abrir la llave de embudo B dejando gotear lentamente el agua. Se recoge el acetileno en la probeta graduada. El gas acetileno se forma de acuerdo a la siguiente reacción:

CaC 2(s)  2 H2 0(l)   C 2H2(g)  Ca(0H) 2(ac) Medir el volumen de gas acetileno húmedo recibido en la probeta y la temperatura del agua en la cuba. Con los datos obtenidos calcular la pureza del CaC2 utilizado, por relaciones estequiométricas. 5.2. Segundo experimento Con el mismo equipo utilizado, colocar 4 g de CaC2 en el kitasatos, poner 10 mL de agua destilada en el embudo de decantación. Abrir la llave del embudo y dejar gotear lentamente, recogiendo el acetileno en tres tubos de ensayo, por desplazamiento de agua, para las siguientes pruebas: (a) Añadir al primer tubo de ensayo 2 mL de una solución de permanganato de potasio (KMn04) al 1% y 1 mL de una solución de bicarbonato de sodio (NaHC03) al 1%. Anote los cambios observados. (b) Añadir al segundo tubo 2 mL de una solución acuosa de bromo al 1%. Anote los cambios observados. (c) En el tercer tubo de ensayo ponga 5 mL de benceno y hacer burbujear acetileno durante 1 minuto. Añadir luego un pequeño trozo de sodio. Anotar si se produce reacción. Hecha el líquido resultante en un vidrio de reloj y dejar evaporar el benceno, agregar unas gotas de agua. Observar los resultados. Anotar el pH de la solución.

6. CUESTIONARIO

1. Calcule el porcentaje de rendimiento de la reacción efectuada en laboratorio. 2. Por su comportamiento frente al sodio metálico, ¿el acetileno es una base o un ácido? ¿Porque? 3. Se pesan 0,500 g de carburo de calcio comercial, cuya pureza es del 65% (en peso). Calcular el volumen de acetileno que se producirá al reaccionar con agua en las condiciones de laboratorio de Tiquipaya. 4. El acetileno en la producción industrial a partir del metano en un arco eléctrico se produce de acuerdo a la reacción: eléctrico 2 CH 4(g) arco   C 2H2(g)  3 H2(g)

Si se obtienen 1270 g de acetileno por el tratamiento de 1720 g de metano ¿cuál es el rendimiento en la producción de acetileno? 5. Si el rendimiento de la anterior reacción (problema 4) es del 86%, cuántos g de acetileno pueden obtenerse de 1250 g de metano. 6. Hallar el volumen de oxígeno que se necesita para la combustión completa de 455 cm3 de acetileno. Cuánto de dióxido de carbono se formó. Todos los volúmenes están en las mismas condiciones. 7. ¿Cuánto isómeros tiene el C6H10? Nómbrelos. 8. Qué volumen de aire (20% en 02) es necesario para quemar completamente 25 mL de butino?

9. Una mezcla de 15 mL de acetileno y metano dio por combustión completa 20 mL de dióxido de carbono ¿Cuál es la composición de la mezcla inicial? 10. El carburo de calcio comercial contiene 60% de CaC2 puro. ¿Qué volumen de acetileno se puede obtener cuando se 150 g de este compuesto? 11. Se hacen reaccionar 10 cm3 de acetileno con 20 cm3 de aire (20% en 02). Calcular el volumen de C02 formado, suponiendo que todos los volúmenes se hallan en las mismas condiciones.

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE SERVICIOS DE LABORATORIO LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA I Práctica No. 6 DESTILACIÓN POR ARRASTRE CON VAPOR DE AGUA

1. COMPETENCIA (S)

Separa el aceite esencial de un cítrico, mediante destilación por arrastre de vapor, a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

La destilación por arrastre de vapor es una operación que permite aislar y purificar sustancias orgánicas. Puede emplearse con líquidos completamente inmiscibles con el agua, o miscibles con ella en cantidades muy pequeñas. Los vapores saturados de los líquidos inmiscibles siguen la ley de Dalton sobre las presiones parciales. Al destilar una mezcla de dos líquidos inmiscibles, su punto de ebullición será la temperatura a la cual la suma de las presiones de vapor es igual a la atmosférica. Esta temperatura será inferior al punto de ebullición del componente más volátil. Si uno de los líquidos es agua (destilación por arrastre con vapor de agua) y si se trabaja a la presión atmosférica, se podrá separar un componente de mayor punto de ebullición que el agua a una temperatura inferior a 100°C. Este procedimiento es útil para separar sustancias volátiles de las no volátiles o indeseables (resinas, sales inorgánicas, etc.). Observaciones a tener en cuenta: (a) La destilación por arrastre con vapor es una técnica usada para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles, de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla, como resinas o sales inorgánicas. (b) Cuando se tienen mezclas de líquidos que no son miscibles entre sí, se tiene un tipo de destilación que sigue la ley de Dalton sobre las presiones parciales. (c) Como resultado de este comportamiento, y cuando uno de los componentes es agua, al trabajar a presión atmosférica, se puede separar un componente de mayor punto de ebullición que el del agua a una temperatura menor a 100º. (d) Debido a lo anterior, con esta técnica se pueden separar sustancias inmiscibles en agua y que se descomponen a su temperatura de ebullición o cerca de ella, por lo que se emplea con frecuencia para separar aceites esenciales naturales que se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas (té limón. menta, canela, cáscaras de naranja o limón, anís, pimienta, etc,) (e) Los aceites esenciales también pueden aislarse de sus fuentes naturales por medio de la extracción con disolventes orgánicos.

3. MATERIAL DE LABORATORIO

Dos matraces balón de 1 litro, tubo de vidrio para conectar los matraces y el refrigerante, un matraz Erlenmeyer de 500 ml, 3 soporte universal, mechero Bunsen, tres pinzas para matraz, dos mangueras, tapones de corcho o hule.

4. REACTIVOS Naranja, limón, lima u otro cítrico.

5. PARTE EXPERIMENTAL Monte el equipo que se muestra en la siguiente figura:



Coloque agua destilada en el matraz A (generador de vapor).



En el matraz B coloque naranja, limón, lima, cortado en trozos pequeños hasta tener unos 200 mL., unos 40 g aproximadamente.



Con el mechero Bunsen, caliente el agua del matraz A hasta ebullición, a fin de generar el vapor que pasará al matraz B, extrayéndose de esta manera el aceite esencial del cítrico. Cuando empieza a pasar el vapor a “B”, se calienta un poco el matraz B para evitar la condensación del vapor de agua.



Se pasa vapor hasta que se ha recogido alrededor de 100-200 mL de destilado. Se vierte el destilado en un embudo de separación, se remueve la capa aceitosa (es el aceite esencial) el cual se guarda en un frasco.

6. CUESTIONARIO

6.1. Explique en que consiste la destilación simple, destilación fraccionada y destilación por arrastre de vapor. 6.2. En que condiciones se usa cada una de las destilaciones anteriores. 6.3. ¿En qué consiste la ley de las presiones parciales de Dalton? 6.4. ¿Qué ventajas tiene la destilación por arrastre de vapor de agua en comparación con la destilación simple? 6.5. Mencione algunas aplicaciones de la destilación por arrastre de vapor de agua en la industria.