punto de fusion de un compuesto puro


Punto de fusión de un compuesto puro y de una mezcla.
Lawer Acevedo, Rivel Acevedo, Daniel Buendia y Daniela Pino.
Universidad del Atlántico, Barranquilla, Colombia
Programa de Ingeniería Química

Introducción

El punto de fusión de una sustancia pura es siempre mayor que el punto de fusión de una mezcla. Cuanto más impuro sea, más bajo es el punto de fusión. El punto de fusión de uncompuesto puro, en muchos casos se dá como una sola temperatura, ya que el intervalo de fusión puede ser muy pequeño (menor a 1º), por el contrario en una mezcla suele ser un intérvalo de fusión. En nuestra experiencia en el laboratorio de Química Orgánica vamos a determinar el nombre de una sustancia desconocida a partir de su punto de fusión teórico, y posteriormente vamos a determinar el puntode fusión para una mezcla

Experimental
El procedimiento consistía en tomar 0.1 g de una sustancia desconocida, asignada por el docente, en un vidrio de reloj, para luego pulverizarla con una espátula. Después, se hacía introducir el material pulverizado en un capilar unos 4 o 5 mm, presionando su extremo abierto en un pequeño montoncito de la misma. Posteriormente, se invirtió el capilar yse introdujo en una manguera de ~1cm de diámetro interno y de ~50cm de longitud, colocada sobre la mesa de trabajo de forma vertical, para dejar caer el capilar de arriba hacia abajo. Este proceso fue repetido varias veces hasta que se logró una compactación del material en el fondo del capilar de ~2 o 3 mm. Más tarde, se añadió el capilar a un termómetro con unas banditas de caucho de tal maneraque la sustancia quedara al mismo nivel que el bulbo de mercurio. Seguidamente, este conjunto fue introducido en un tubo de Thiele, componente del montaje experimental. .

Resultados y Discusión
se procedió a calentar el tubo de Thiele, de manera que la temperatura del aceite mineral subiera 15°C por minuto hasta que se fundiera el material presente en el capilar, y se denotó unatemperatura de fusión referencial (T0) de ~110°C, indicando que la sustancia utilizada en el proceso parecía ser la Acetanilida, puesto que su punto de fusión referencial (114°C), se acercaba más evidentemente al nuestro.
Luego, se repitió el procedimiento con una nueva muestra de Acetanilida, pero esta vez, se calentó lentamente (~2°C por minuto), partiendo de 95°C (15°C por debajo del punto de fusiónreferencial T0) hasta llegar a ~10°C por debajo de T0, donde se calentó rápidamente. La temperatura en la que el material manifestó unos pequeños trazos de líquido fue de ~106°C y en la que el material sólido desapareció completamente fue de ~111°C, reportando este intervalo como el punto capilar de fusión.
Los gráficos Temperatura (T) vs. Tiempo (t), para el primer y segundoprocedimiento, están dados de la siguiente manera:

grafico 1 grafico 2

Donde el primer gráfico muestra el vínculo lineal creciente de la temperatura en función del tiempo, mediante la ecuación T=15t; garantizando una relación directamente proporcional entre ambas propiedades. En el segundo gráfico, se muestra unarelación polinomial mediante la ecuación T= 〖0.0245t〗^4+〖0.297t〗^3+〖1.1041t〗^2+0.7608t+95.113; esta vez desde un Ti= 95°C, observamos un comportamiento lineal creciente aproximadamente hasta la aparición de las trazas de líquido en el material. A partir de allí, se alteró por un cambio sustancial en el calentamiento, tanto así que en 4°C más, se convirtió por completo en estado líquido.
Portanto, tomando como referencia que el punto capilar de fusión es cercano a el de la acetanilida, podemos observar que el porcentaje de error fue: %E = (Valor experimental - valor teórico)/(valor teórico) → %E = |(111°C-114°C)/(114°C)| X 100% = 2%
Para el punto de fusión de una mezcla se realizó el mismo procedimiento anterior, con los mismos equipos, el proceso variaba en que era una...