Identificación de Carbono e Hidrógeno

Universidad Nacional Experimental
“Francisco de Miranda”
Área de Tecnología
Departamento de Química
Programa de Ingeniería Química
Laboratorio de Química Orgánica I

PRÁCTICA 1
ANÁLISIS ELEMENTAL CUALITATIVO DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

I. OBJETIVO
- Identificar los elementos constituyentes de una sustancia orgánica,mediante análisis elemental cualitativo.


II. INTRODUCCIÓN
Para identificar un compuesto orgánico, además de los datos de sus constantes físicas, es de bastante utilidad conocer su composición elemental, ya que existen compuestos diferentes con propiedades físicas muy semejantes.
Ahora bien, en un compuesto orgánico siempre se encontrará al elemento carbono, pero también puedenencontrarse hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo y halógenos. La identificación de estos elementos puede realizarse por varios métodos, algunos de los cuales pueden hacerse cualitativamente.
El análisis elemental de un compuesto orgánico supone en general dos series de operaciones: El análisis cualitativo o investigación de la naturaleza o tipo de elementos que constituyen la molécula delcompuesto y el análisis cuantitativo en el que se determina el número relativo de los distintos tipos de átomos presentes en la molécula.
Debido a que el enlace con el que están unidos los átomos de compuestos orgánicos es covalente, dichos átomos no son detectados por el análisis cualitativo normal, por lo que es necesario transformar los elementos enlazados covalentemente a iones es decir, tienenque ser convertidos a sales inorgánicas. Para esto hay varios métodos, siendo el más conocido el de fusión con sodio, donde los elementos se transforman en iones inorgánicos (sales sódicas muy solubles en agua).
Como complemento al análisis elemental, se pueden realizar ensayos de ignición, determinar sus propiedades físicas y químicas, tales como punto de fusión, carácter de la llama,inflamabilidad, presencia de enlaces insaturados, anillos aromáticos, metales livianos y pesados.

III. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
En una sustancia orgánica, la presencia de carbono e hidrógeno, se detecta por combustión de la materia: un calentamiento con óxido de cobre, que convierte al carbono en dióxido de carbono y, al hidrógeno en agua.

Reacción general:

(C, H) + CuOCu + CO2 + H2O

(Reacción de óxido-reducción)

Con este método se puede demostrar, por ejemplo, que un alcano contiene carbono e hidrógeno. Pruebas adicionales han demostrado la ausencia de cualquier otro elemento en los hidrocarburos.
Para la determinación de azufre, nitrógeno y halógenos se utiliza el ensayo de Lassaigne o método de la fusión con sodio o fusiónalcalina, el cual consiste en fundir una muestra del compuesto orgánico con sodio metálico a objeto de ionizar los átomos que entran a formar parte de las moléculas orgánicas, casi siempre de un modo covalente. Aquí los elementos que la componen, azufre, nitrógeno y halógenos se convierten en iones inorgánicos: sulfuros (S2-), cianuros (CN-) y haluros (Cl-, Br-, I-) respectivamente. El flúor no puedeser determinado por este método. Por otro lado, a través del Ensayo de Beilstein, puede determinarse la presencia de halógenos.
Reacción general:

C,H,X,N,S + Na Na X + NaCN + Na2S


IV. PARTE EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO 1. Identificación de carbono e hidrógeno.
Materiales: dos (2) tubos de ensayo grandes, un (1) tapón de goma, dos (2) pinzas para tubo deensayo, un (1) tubo de desprendimiento, mechero, dos (2) soportes universales, una (1) cápsula de porcelana.
Reactivos: óxido de cobre (CuO), sacarosa (C12H22O11), hidróxido de calcio (Ca(OH)2) al 1%.
Procedimiento:
Pesar 0,5 g de CuO.
Calentar en una cápsula de porcelana durante unos minutos.
Dejar enfriar, para mezclarlo con 0.1 g de C12H22O11.
Trasladar la mezcla a uno de los tubos...