Laboratorio relacion entre la estructura molecular y las propiedades fisicas. Clasificacion po solvente




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títuloLaboratorio relacion entre la estructura molecular y las propiedades fisicas. Clasificacion po solvente
fecha de publicación04.12.2015
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LABORATORIO 3. RELACION ENTRE LA ESTRUCTURA MOLECULAR Y LAS PROPIEDADES FISICAS. CLASIFICACION PO SOLVENTE.

OBJETIVO GENERAL

Reconocer, determinar e identificar los compuestos orgánicos según la solubilidad de estos compuestos en presencia de diferentes solventes, como el agua, el hidróxido de sodio, el ácido clorhídrico, el bicarbonato de sodio y ácido sulfúrico, estos solventes nos ayudaran a determinar propiedades físicas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS


  • Dadas varias muestras conocidas de compuestos orgánicos, realizarles correctamente la prueba de solubilidad en varios solventes, tales como; agua, éter etílico, hidróxido de sodio, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico y bicarbonato de sodio.

  • De acuerdo a los resultados obtenidos clasificar los compuestos orgánicos conocidos en los diferentes grupos.

  • Reconocer los factores que afectan a la solubilidad

  • Determinar que solutos son más solubles en compuestos polares.


TEORIA RELACIONADA

Para que ocurra proceso de solubilización es necesario que se rompan las asociaciones moleculares o iónicas que existe tanto en el solvente como en el soluto para que puedan formar nuevos enlaces entre el soluto y el solvente.
Los compuestos orgánicos, de acuerdo con su polaridad se clasifican de acuerdo desde que son prácticamente no polares (por ejemplo, los alcanos) hasta los de muy alta polaridad (por ejemplo los ácidos carboxílicos y sulfonicos). Un compuesto no polar disolverá a otro no polar, debido a la facilidad de su mutua separación e interpretación a causa de sus débiles asociaciones intermoleculares. Así, el hexano se disuelve fácilmente en gasolina, ya que este es una mezcla de hidrocarburo de naturaleza similar. En forma análoga, un compuesto se solubilizará en otro polar ya que ambos posen enlaces con suficiente energía para romper las fuertes atracciones del otro y entremezclarse

En cambio, una sustancia no polar será incapaz de destruir las atracciones que mantiene firmemente unida las moléculas de un compuesto polar por ejemplo, El agua y el alcohol etílico se solubilizará mutuamente por que ambos son compuestos. El benceno en cambio, que es un compuesto débil mente polar es insoluble en agua solvente altamente polar.
Una vez determinada la constante física y realizada el análisis elemental, se procede determinar la solubilidad del compuesto en solventes escogidos, de modo que se puedan sacar algunas conclusiones acerca de los posibles grupos funcionales y de su polaridad.

CLASIFICACIÓN POR SOLUBILIDAD

AGUA
Insoluble Soluble




HCl 10% Eter

Soluble Insoluble Soluble Insoluble




NaOH 10%


GRUPO 1A


GRUPO 2B

GRUPO 1B


Soluble Insoluble




NaHCO3

Soluble Insoluble




GRUPO 2A1

GRUPO 2A2

Tiene N y/o S No tiene N ni S



H2SO4


GRUPO 2C1

Soluble Insoluble



GRUPO 2C2d

GRUPO 2C2b

REACTIVOS:
HCl al 10 %,

NaOH al 10%,

NaHCO3 al 10%,

H2SO4

éter

Agua

Muestra problema;

Sacarosa

Acido salicílico

Alcohol amilico

Acetato de etilo
MATERIALES:
3 pipetas de 5 mL

1 espátula

PROCEDIMIENTO
Determinar la solubilidad o el comportamiento de los siguientes reactivos, teniendo en cuenta el cuadro que se observo anteriormente; entre estos reactivos están; de acuerdo a estos resultados clasificarlos en los grupos expuesto.

  • Sacarosa

  • Ácido salicílico

  • Alcohol amilico

  • Anilina

  • Acetato de etilo

RESULTADOS



REACTIVO O COMPUESTO

AGUA

ETER

SACAROSA

SOLUBLE

INSOLUBLE



REACTIVO O COMPUESTO

AGUA

HIDROXIDO

ACIDO SULFURICO

ACIDO CLORHIDRICO

ALCOHOL AMILICO

INSOLUBLE

INSOLUBLE

SOLUBLE

INSOLUBLE




REACTIVO O COMPUESTO

AGUA

HIDROXIDO DE SODIO

ACIDO CLORHIDRICO

ANILINA

INSOLUBLE

INSOLUBLE

SOLUBLE CON RXN




REACTIVO O COMPUESTO

AGUA

HIDROXIDO DE SODIO

ACIDO CLORHIDRICO

ACIDO SULFURICO

ACETATO DE ETILO

NO SOLUBLE

INSOLUBLE

INSOLUBLE

SOLUBLE CON RXN



REACTIVO O COMPUESTO

AGUA

HIDROXIDO DE SODIO

BICARBONATO DE SODIO

ACIDO SALICILICO

NO SOLUBLE

SOLUBLE

SOLUBLE CON RXN.


CONCLUSION DE RESULTADOS
Teniendo en cuenta estos resultados cada sustancia se puede incidir en la agrupación de cada compuesto en el cuadro de clasificación de la solubilidad, dependiendo de esto la sacarosa que resulto positiva en la prueba de solubilidad con agua pero negativa con éter, se puede decir que esta se encuentra en el grupo 1B,en cambio la anilina resulto negativa tanto para el agua y para el hidróxido de sodio, pero obtuvimos que con el ácido clorhídrico esta arrojo una solubilidad por lo tanto pertenece al grupo 2B,para el acetato de etilo se obtuvieron las siguientes observaciones, que al mezclarlo con agua, ácido clorhídrico e hidróxido de sodio fue insoluble, en cambio que con ácido sulfúrico fue soluble y produjo una reacción, lo cual lo colocaría en el grupo 2C2d, ahora si observamos el comportamiento del ácido amilico, vemos que este fue insoluble en los siguientes compuestos, agua, hidróxido de sodio y ácido clorhídrico pero soluble en ácido sulfúrico, lo cual lo agrupa en 2C2d, por ultimo tenemos el ácido salicílico, que insoluble en agua, pero soluble en hidróxido de sodio y bicarbonato de sodio, por ende este esta en el grupo 2A1, todos estos resultados explican el comportamiento de dichas sustancias, y son de gran ayuda al momento de clasificarlas.
CUESTIONARIO



  1. Explique la manera en que afecta a la solubilidad de un compuesto cada uno de los siguientes factores.

  1. Polaridad

  2. Enlace de hidrogeno




  1. que efecto tienen las ramificaciones de la cadena (sustituyentes alquilicos) de un compuesto sobre la solubilidad.




  1. clasifique cada uno de los compuestos según el comportamiento esperado:

  1. p, cloro anilina

  2. propanona

  3. pentano








  1. Que son solventes;

  1. Proticos

  2. Aproticos

Indique ejemplos de cada uno de ellos.


  1. escriba las ecuaciones correspondientes a las pruebas que indique resultados positivos.



SOLUCION


  1. La manera en que afecta la solubilidad la polaridad es que esta es de gran importancia al momento de inciden si un compuesto es soluble en otro, ya que lo semejante disuelve lo semejante, esto quiere decir que las moléculas polares se disolverán en compuestos polares, ya que habrá o se crearan fuerzas moleculares mas intensas lo cual hará que las moléculas del soluto y solvente se disuelvan, esto también se debe a la similitud de sus estructuras y fuerzas, así como los apolares disolverán compuestos apolares.

Los enlaces de hidrógenos son atracciones intermoleculares particularmente fuerte entre un par de electrones no enlazantes y un hidrogeno electrofilo procedente de un grupo O – H o N –H, estos enlaces de hidrógenos tienen una energía aproximada de 5Kcal/mol. Esto nos quiere decir que los enlaces de hidrogeno aumenta la solubilidad de una molécula en otra, siempre y cuando esta molécula o compuesto sea semejante a ella, entones estos enlaces de hidrógenos se forman con átomos electronegativos y con electrones libres los cuales hacen que viajen del soluto al solvente y se puedan disolver.
2. el efecto de las ramificaciones de la cadena, con sustituyentes alquilicos tiene un efecto muy importante en la solubilidad de los compuestos, ya que al estar ramificados con estos sustituyentes aumentaran el número de carbonos presentes en el compuesto, esto conlleva a que sea insoluble en agua, puesto a alto grado de peso molecular menor será la solubilidad.
3. la clasificación de los compuestos que se observaran a continuación se hará teniendo en cuenta los grupos funcionales, el numero de carbonos presentes en la molécula.

  1. P- cloro anilina por ser insoluble en agua por poseer 6 átomos de carbono y cloro, por ser básica ya que contiene un grupo arilo unido al grupo amino y por lo tanto es soluble en ácido clorhídrico por lo tanto se clasifica el grupo 2B.

  2. La propanona es una cetona metálica con 3 átomos de carbono esta en el umbral si es soluble en agua, pero si lo es estaría en el grupo 1ª, o también estaría en el grupo 2C2a puesto que el acido sulfúrico disuelve algunas cetonas.

  3. El pentano por poseer 5 carbonos es insoluble en agua, en el hidróxido de sodio es insoluble ya que este un compuesto polar y los hidrocarburos son apolares, y también es INEN el ácido clorhídrico y sulfúrico, lo cual lo colocaría en el grupo 2C2b.

  4. este ácido por poseeré solo 3 átomos de carbono y átomos de oxigeno los cual indica que se pueden formar enlaces de hidrogeno con el agua lo cual conlleva a que sea soluble en ella, entonces se clasificaría en el grupo 1ª.

  5. este compuesto insaturado puede clasificarse en el grupo 2C2a puesto que será insoluble en agua (tiene mas 5 átomos de carbono), en ácido clorhídrico e hidróxido de sodio, pero es soluble en ácido sulfúrico.


4.

a). los solventes proticos son aquellos que contienen protones disociables, que poseen alta polaridad y por consiguiente pueden solvatar en cierta medida sustancias polares como las sales, ejemplo de ellos tenemos el, metanol, y el NH3 liquido.

b) son solventes aproticos aquellos que no contienen ningún fácilmente disociable, por ello no participan en aquellas reacciones características del metanol, etanal, y otros solventes.

Ejemplos de estos tenemos; acetonitrilo, piridina, la acetona, el dimetilforamida y el nitrometano.

CONCLUSION

la solubilidad es de gran importancia al momento de clasificar o analizar un compuesto, puesto que esta nos puede indicar cuantos carbonos posee, si la molécula es polar o si puede formar puentes de hidrogeno.

Hay muchos factores que afectan la solubilidad de un compuestos entre ellos están la polaridad la cual es una fuerza intermolecular que son sobrepasadas entre moléculas similares o sea polares, formándose entonces interacciones moleculares mas fuertes e intensas entre las moléculas del soluto y las del solvente por esta razón se dice que lo semejante disuelve lo semejante, otro factor importante son los enlaces de hidrogeno los cuales ayudaran al solubilidad de las moléculas puesto que si hay mayor grado de enlaces o sea interacción entre el soluto y el solvente mayor será la solubilidad, también esta el aspecto de las cadenas ramificas aquí tuvimos en cuenta el numero de carbono que posee un compuesto para determinar si es o no soluble en el agua , en el hidróxido de sodio y ácido clorhídrico que son compuestos polares, que a alto numero de carbono o peso molecular mas difícil será su solubilidad.

Hay muchos solventes que nos pueden ayudar en la clasificación de los compuestos por solubilidad entre ellos están los solventes proticos los cuales poseen átomos disociables, que tienen alta polaridad, en cambio los aproticos no poseen protones disocibles los cuales dificultan la solubilidad ya que al no disociarse no podrá unirse a los átomos o moléculas del solvente.

Muchos son los factores que afectan la solubilidad pero hay que tener presentes que estos son los que nos indican la presencia o identificación de los compuestos.
BIBLIOGRAFIA

http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l14

HOLUM, John R, Química Orgánica, Curso breve, Editorial Limusa. 1986 primera edición.

CLASIFICACION DE COMPUESTOS ORGNICOS POR SOLUBILIDAD
KATERINE ANICHIARICO

YUDI TORRES

EBARISTO ESPINOSA

JOSE GRACIANO

ANDRES HERNANDEZ

LABORATORIO DE ORGANICA


UNIVERSIDAD DE CORDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIAS

PROGRAMA DE QUIMICA TERCER SEMESTRE

MONTERIA – CORDOBA

2005

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