Punto de fusion

PRÁCTICA No. 2, MÓDULO 1: Determinación de constantes físicas de sólidos.
Cuestionario.
1. ¿Qué propiedades de la sustancia se relacionan con su densidad?
Las propiedades de la sustancia que se relacionan con su densidad son su masa y su volumen, puesto que, la densidad se define como “magnitud que expresa la relación entre la masa y un volumen de un cuerpo” o, matemáticamente hablando, d=m/V(densidad=masa/volumen)
2. ¿Qué se entiende por punto de fusión de una sustancia?, ¿cómo se determina?
El punto de fusión normal de una sustancia es la temperatura a la cual se trasforma de fase sólida a la líquida bajo presión atmosférica.En las sustancias puras, el proceso de fusión ocurre a una sola temperatura y el aumento de temperatura por la adición de calor se detiene hasta que lafusión es completa. En un compuesto sólido, se encuentran en equilibrio la fase sólida y la fase líquida y generalmente es informado dando el intervalo entre dos temperaturas: la primera es cuando aparece una primera gota de líquido y la segunda es cuando la masa cristalina termina de fundir. El punto de fusión de un compuesto puro, en muchos casos se informa como una sola temperatura, ya que elintervalo de fusión puede ser muy pequeño (menor a 1°). En cambio, si hay impurezas, éstas provocan que el punto de fusión disminuya y el intervalo de fusión se amplíe.
El punto de fusión se determina en un equipo denominado tubo de Thiele o en un bloque de fusión, de la siguiente manera:
La sustancia se introduce en el tubo capilar ayudándose con una espátula y dejándolo caer a través de una varillade vidrio de unos 60 cm de longitud apoyada sobre un vidrio de reloj. El golpe que recibe el capilar al chocar con el vidrio de reloj, facilita el llenado del mismo. El choque es elástico y no se rompe el capilar debido a su ligereza.
Se coloca el capilar sobre el bulbo del termómetro sujetándolo con una goma elástica.
Se introduce el termómetro junto con el capilar en el tubo de Thielesujetándolo en la muesca de un corcho que se coloca en la boca de aquél.
En el Thiele hay un aceite de elevado punto de ebullición que suele ser glicerina o aceite de silicona para poder elevar la temperatura sin riesgo de evaporación. Se calienta homogéneamente el aceite, mediante las corrientes de convección que se originan, por la parte posterior del Thiele.
Cuando ocurre el cambio de estado seobserva en el interior del tubo capilar un desmoronamiento de la estructura del sólido, acompañado de la formación de un líquido transparente. En ese momento se anota la Temperatura que marca el termómetro. Si la sustancia está pura, el punto de fusión se observa en un intervalo pequeño de temperatura (aproximadamente 2ºC). De ser mayor, indica la presencia de impurezas por lo que el compuesto deberecristalizarse.


3. En la determinación del punto de fusión, ¿por qué conviene anotar la temperatura inicial y final de fusión?
Puesto que para determinar el punto de fusión se procede a calentar la solución aplicando la flama, regulando el calentamiento para que la temperatura se eleve a dos o tres grados por minuto, ya que se desconoce el punto de fusión de la sustancia, se debe determinarrápidamente los limites en los cuales la muestra se funde y luego, elevando la temperatura lentamente para poder determinar con exactitud la temperatura de fusión. Por ende, debe reportarse la temperatura a la cual se empieza a observar el primer indicio de fusión, y la temperatura a la cual desaparece el último cristal. La diferencia de temperatura constituye el Intervalo de Fusión y latemperatura promedio se toma como el Punto de Fusión.
4. ¿Cuáles aparatos se emplean para determinar puntos de fusión?, nombre los más comunes y describa cómo funcionan.
El tubo de Thiele, llamado así por el químico alemán Johannes Thiele, es un material de vidrio de laboratorio diseñado para contener y calentar un baño de aceite. Esta configuración se utiliza comúnmente en la determinación del...