Reporte de laboratorio: Práctica No. 2 Determinación del punto de ebullición

...

Y= mx + b

Y= 0.9946 (84)- 3.3774

Y= 171.67

Tct: Y + T

Tct: 172.67 + 5.36

Tct​: 177.03 °C

Resultados:

Cuadro No.1 ​Determinación del punto de ebullición

Sustancia

P.E teórico (°C)

P.E experimental (°C)

P.E corregido por presión

(°C)

P.E corregido por termómetro (°C)

Hexano

68

64

69.13

65.10

Ciclohexano

80.74

74

79.13

74.36

1 - Propanol

97

101

106.13

101.51

2 - Propanol

82.6

84

89.13

84.43

2 - Octanol

178.5

176

181.13

177.03

Fuente: Datos experimentales obtenidos del Edificio T-12 primer nivel, laboratorio 107. Departamento de Química Orgánica, USAC.

3. Análisis, interpretación o discusión de resultados:

El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión externa. (Chang, 2013, p.500)

La energía cinética de las moléculas de un líquido está cambiando continuamente a medida que chocan con otras moléculas. En cualquier instante, algunas de las moléculas de la superficie adquieren la suficiente energía para superar las fuerzas atractivas y escapan a la fase gaseosa ocurriendo la evaporación. La velocidad de evaporación aumenta a medida que se eleva la temperatura del líquido (Facultad de Agronomía, sf)

En esta práctica se realizó la medición del punto de ebullición de algunas sustancias orgánicas conocidas; 1- propanol, 2- propanol, 2- octanol y el hexano. Utilizando el método de Siwoloboff; una ventaja de este método es que se utiliza poca cantidad de sustancia y es efectivo para la lectura del punto de ebullición.

Durante el proceso se observó el alcance de presión del medio la cual dentro de las burbujas formadas se debe sólo a la presión de vapor líquido. Cuando la presión de vapor se iguala a la presión externa, las burbujas suben a la superficie del líquido y revientan. (Chang, 2013, 500).

En el caso de los líquidos, la temperatura de ebullición se ve afectada por varios factores entre ellos los cambios en la presión atmosférica debidos a las variaciones en la altura, es decir, a mayor presión mayor punto de ebullición. También se ve afectada por el peso molecular y las interacciones de las sustancias esto quiere decir que cuando aumenta el peso molecular aumenta la superficie y al aumentar la superficie aumentan las fuerzas de Van der Waals, entonces es necesario aplicar más energía para romper estos enlaces, por lo tanto, el punto de ebullición será mayor.

Los compuestos que contienen grupos funcionales como el OH tienen el punto de ebullición muy elevado, se debe a que este grupo hidroxilo confiere polaridad a la molécula y posibilidad de formar enlaces de hidrógeno o también llamados puentes de hidrógeno que tienen un punto de ebullición alto por ser una fuerza de unión intensa, como el compuesto 1-propanol que tiene un punto de ebullición teórico de 97 y el punto corregido tomado experimentalmente 101, al igual que el 2-propanol que tiene un punto de ebullición teórico de 82.6 y el 2- octanol con punto de ebullición de 178.5, a diferencia del hexano que se tuvo un punto de ebullición mucho menor a los compuestos anteriores.

A pesar de que estos tres compuestos presentan un solo grupo hidroxilo difieren en su punto de ebullición. En el caso del 1-propanol y 2-propanol que ambos tienen el mismo peso molecular se debe a la estructura y por la posición en que se encuentra este grupo hidroxilo, sabemos que el punto de ebullición disminuye con el aumento de las ramificaciones por lo tanto el punto de ebullición del 2- propanol será menor al del 1-propano (Ver Anexos; Figura 1 y 2).

Con respecto al 2-octanol el punto de ebullición teórico y experimental es mayor al de los compuesto anteriores, debido a que el punto de ebullición aumenta con la cantidad de átomos de carbono, peso molecular, ya que es necesario aplicar más energía para separar cada molécula, por lo tanto al presentar ocho carbonos su punto de ebullición será bastante elevado. (Ver cuadro no.1)

El punto de ebullición del hexano es bastante bajo ya que su estructura está compuesta únicamente de carbonos por lo tanto las fuerzas que interactúan son las fuerzas de Van der Waals que tienen menor intensidad de unión a comparación a las fuerzas que unen grupos funcionales como lo es en el caso del hidroxilo y por lo tanto se necesita menor energía para poder separarse entre sí.

Con el objetivo de hacer comparaciones con los puntos de ebullición teóricos fue necesario hacer correcciones a la temperatura, tanto la corrección del termómetro calibrado utilizado como las correcciones en la presión, ya que está era de 640.6 mmHg cuando fueron determinados los puntos de ebullición. Los factores de corrección se muestran en el ​Cuadro No.1 mediantes los cálculos mencionados anteriormente.

4. Conclusiones:

- Según los resultados obtenidos experimentalmente el punto de ebullición del 1- propanol es más alto que el punto de ebullición