Laboratorio Destilación De Hidrocarburos

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE QUÍMICA Y BIOLOGÍA Química Orgánica – TUAQF 2010

Prof. Patricio Acuña F. 1

GUÍA DE LABORATORIO N º 1 DESTILACIÓN DE HIDROCARBUROS I Objetivos: 1.1 Objetivos Generales: 1. Identificar hidrocarburos mediante sus propiedades físicas y químicas. 2. Relacionar la estructura de los hidrocarburos con sus puntos de ebullición. 1.2 Objetivos Específicos:1. Separación de hidrocarburos líquidos por destilación. 2. Determinación del punto de ebullición de un líquido. 3. Identificación de los hidrocarburos con reacciones químicas II Introducción: La destilación es el método más usado para la separación y purificación de líquidos, tanto de fuentes naturales, como de mezclas de reacción. Cuando un compuesto líquido se coloca en un recipiente cerrado,éste comienza a evaporase, hasta alcanzar una presión, que depende sólo de la temperatura. Esta presión, ejercida por el vapor, está en equilibrio con el líquido, y es llamada tensión de vapor (o presión de vapor) del líquido a esa temperatura. Si la temperatura aumenta, la tensión de vapor de un líquido aumenta regularmente. Cuando la tensión de vapor alcanza el valor de la presión atmosférica, ellíquido comienza a hervir, esta temperatura es llamada punto de ebullición, a la presión atmosférica del lugar y del día en que se realizó la determinación. Recordar que la presión atmosférica, varía día a día y del lugar donde se realiza el experimento. Cada compuesto químico líquido tiene un punto de ebullición característico, que se puede utilizar para su identificación. El punto de ebulliciónde una sustancia depende directamente de la masa de sus moléculas y de la intensidad de las fuerzas atractivas entre ellas. Así en una serie homóloga, los puntos de ebullición de cada compuesto aumentan regularmente con el peso molecular, por ejemplo: los puntos de ebullición del pentano, hexano, heptano, octano y nonano son :36º C, 69º C, 98º C, 126º C y 151º C . En el caso de los isómeros, lospuntos de ebullición dependerán de sus estructuras (fuerzas atractivas entre moléculas), por ejemplo, los puntos de ebullición de los hexanos isómeros son: 68,7ºC, 63,3ºC, 60,3ºC, 58,0ºC y 49,7ºC. Dibuje las estructuras de los isómeros del hexano y asigne los puntos de ebullición. Explique esta asignación. Para separar una mezcla de líquidos, se puede utilizar una destilación simple, pero esnecesario que exista una gran diferencia entre sus puntos de ebullición (alrededor de unos 60 ºC). Sin embargo estas mezclas se separan mejor, incluso con menores diferencias de temperaturas, utilizando la destilación fraccionada. Esta técnica nos permite realizar una

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seriede pequeñas separaciones, mediante una operación sencilla y continua. Se utiliza para ello una columna de destilación fraccionada, que proporciona una gran superficie para el intercambio de calor entre el vapor ascendente y el condensado descendente. Esto posibilita una serie completa de evaporaciones y condensaciones parciales a lo largo de la columna. Precaución. Casi todos los líquidos tienden asobrecalentarse (alcanzar una temperatura algo superior al punto de ebullición) en mayor o menor extensión, se encuentran entonces, en un estado metaestable que se interrumpe periódicamente al formarse súbitamente una gran burbuja de vapor en el seno del líquido, se dice entonces que éste hierve a saltos. Cuando sucede esto, el vapor está también sobrecalentado y el punto de ebullición observadopuede ser superior al real. Esto se puede evitar añadiendo al matraz de destilación 1 ó 2 trocitos de plato poroso. Los pequeños poros de éste constituyen un lugar adecuado para la formación de núcleos de burbujas y el líquido hierve continuamente. Si el líquido se abandona a una temperatura inferior a su punto de ebullición, entonces los poros del plato poroso se llenan de líquido y éste...