P1 Química Orgánica. Determinacion De Punto De Fusion

P1. “DETERMINACION DE PUNTO DE FUSIÓN”

OBJETIVOS.
• Que el alumno determine el punto de fusión de sustancias orgánicas conocidas, empleando las técnicas más conocidas para ello.
• Conocer cómo se emplea el aparato de Fisher-Johns, realizando una calibración previa del mismo.
• Identificación de una sustancia problema, aplicando el criterio del punto de fusión mixto.
ANTECEDENTES.
Elpunto de fusión es una temperatura en la cual la fase sólida y la fase líquida están en equilibrio a 1 atm, y es una propiedad física de cada sustancia, por lo tanto se utiliza para identificación y determinación de pureza de dicha sustancia porque el punto de fusión es proporcional al grado de impureza.
Para su determinación se utilizan diferentes instrumentos como el aparato de Fisher-Johns que esmás exacto que el tubo de Thiele, aparte en él se pueden medir mejor los intervalos de temperatura desde cuando aparece la primera gota hasta que se funde la sustancia por completo , al igual que nos permite saber de manera más óptima un punto de fusión mixto; al igual con él se puede calibrar el termómetro para mejorar los índices de error en las lecturas de temperatura de sustancias desconocidasen base a los puntos de fusión de sustancias conocidas.
En general, la energía se define como la capacidad para realizar un trabajo. Todas las formas de energía son capaces de efectuar un trabajo, pero no todas tienen la misma importancia a nivel químico. Entre las diferentes formas de energía están: la energía cinética, la energía potencial, la energía radiante, la energía térmica y la energíaquímica.
El calor es la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos que están a diferente temperatura. A su vez, la temperatura es una cantidad que determina la dirección en la que fluye de manera espontánea el calor. Éste siempre fluirá de un cuerpo de mayor temperatura a otro con menor temperatura.
Por lo general, la temperatura se mide con un termómetro (figura 4.1) que consiste de untubo capilar conectado en un extremo a un bulbo de paredes delgadas el cual está lleno con un cierto líquido (comúnmente mercurio). A medida que la temperatura del bulbo se eleva, el líquido se expande y sube por el capilar. La altura que alcanza el líquido en el capilar depende proporcionalmente de la temperatura.


Figura 4.1 Termómetro
Cuando un sólido cristalino se calienta, sus átomosvibran con más energía. En cierto momento se alcanza una temperatura a la que estas vibraciones alteran el orden de la estructura cristalina, los átomos pueden deslizarse unos sobre otros, el sólido pierde su forma definida y se convierte en un líquido. Este proceso se llama fusión y la temperatura a la que sucede es la temperatura de fusión. El proceso inverso, la conversión de un líquido ensólido, se llama solidificación o congelación y la temperatura a la que sucede temperatura de congelación. El punto de fusión de un sólido y el punto de solidificación de un líquido son idénticos. Como ya se indicó anteriormente, a la temperatura de fusión el sólido y el líquido coexisten en equilibrio.
Si se calienta uniformemente una mezcla sólido-líquido en equilibrio, la temperatura permanececonstante mientras el sólido se funde. Sólo cuando todo el sólido ha fundido, la temperatura empieza a ascender. De la misma manera, si extraemos calor uniformemente de una mezcla sólido-líquido en equilibrio, el líquido se solidifica a una temperatura constante. La cantidad de calor necesaria para fundir un sólido es la entalpía de fusión, Hfus, expresada en kJ/mol.
El punto de fusión es latemperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido es decir se funde.
Al efecto de fundir un metal se le llama fusión (no confundir con el punto de fusión). También se suele denominar fusión al efecto de licuar o derretir una sustancia sólida, congelada o pastosa, en líquida.
En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es...