Obtencion De N Butilo

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

CÁTEDRA DE QUÍMICA ORGÁNICA II

INFORME DE PRÁCTICAS DEL LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA II

TEMA: REACCION DE SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA ALIFÁTICA Sn2
SÍNTESIS DE UN HALOGENURO DE ALQUILO
BROMURO DE N-BUTILO


1. RESUMEN EJECUTIVO
El presente informe está destinado a lasíntesis de un halogenuro de alquilo mediante el proceso de sustitución nucleofílica alifática Sn2, la cual se refiere a una reacción rápida con la sustitución inmediata del grupo OH (alcohol) por el halógeno (Br), es decir un elemento nucleófilo (rico en electrones), reemplaza en una posición electrofílica (déficit en electrones) una molécula a un átomo. Para la realización de la practicarsetomó46ml de alcohol n-butílico y 60 ml de ácido sulfúrico concentrado con el cuidado de no carbonizar la mezcla al colocar el ácido al alcohol (exponerlo a baño de hielo). Posteriormente, a la mezcla anterior se colocó 60 ml de agua y 70g de bromuro de sodio en un balón de 500 ml y se colocó en posición de reflujo por aproximadamente 2 horas, se dejó enfriar el balón y se añadió 50 ml de agua por laparte superior del mismo, se transfirió la mezcla a un embudo de separación para separarse en 2 fases: orgánica (superior) y la ácida (inferior); se desechó la fase inferior y el resto de ácidos disueltos se removieron al añadirse 50 ml de solución de carbonato de sodio al 10% obteniéndose 2 fases nuevamente y obtener el halogenuro de alquilo (inferior) y una capa acuosa (superior) que se desecha.Se lavó la mezcla al añadirse 50 ml de agua que se desechará posteriormente. Para la deshidratación total se añadió 8 gramos de cloruro de calcio, luego se procede al filtrado cuando la solución se apreciaba translúcida. Finalmente se destiló el producto final, recogiéndose el producto que hierve entre 85°C y 92°C con lo que se obtendrá un halogenuro de alquilo aunque no es totalmente puro pero serealizará los cálculos solicitados. Tener mucho cuidado con cada uno de los reactivos por lo que toda mezcla a realizarse se la hará en la Sorbona y con el equipo adecuado ya que pueden causar problemas respiratorios y al contacto con piel y ojos.

2. RESULTADOS

* Calculo del Bromuro de n-butilo teórico
Reacción

C4H9OHAlcoholn-butílico+NaBrBromurodesodio+H2SO4ÁcidoSulfúrico→C4H9BrBromuron-butílico+NaHSO4Bisulfatode sodio+H2OAgua

Reactivo limitante
mNaBr=46 ml C4H9OH×0,810 gr C4H9OH1 ml C4H9OH×1 mol C4H9OH74,12 gr C4H9OH×1 mol NaBr1 mol C4H9OH×102,9 gr NaBr1 mol NaBr= 51,73 gr NaBr

mH2SO4=46 ml C4H9OH×0,810 gr C4H9OH1 ml C4H9OH×1 mol C4H9OH74,12 gr C4H9OH×1 mol H2SO41 mol C4H9OH×98,08 gr H2SO41 mol H2SO4×100 gr H2SO4©98 gr H2SO4×1 ml H2SO4©1,890 gr H2SO4©=26.62mlH2SO4
Por lo tanto Reactivo Limitante (C4H9OH)

Volumen teórico del Bromuro de n-butilo

=46 ml C4H9OH×0,810 gr C4H9OH1 ml C4H9OH×1 mol C4H9OH74,12 gr C4H9OH×1 mol C4H9Br1 mol C4H9OH×137,03 gr C4H9Br1 mol C4H9Br×1 ml C4H9Br1,275 gr C4H9Br= 54,027 ml C4H9Br

Rendimiento de la Reacción

η=VC4H9BrRealVC4H9BrTeorico×100%
η=14 ml54,027 ml×100%
η=25.911%

*Cálculo del costo del Bromuro de n – Butilo
Tabla #1: Tabla de costos de reactivos utilizados para la obtención del Bromuro de n- butilo
Reactivos | Cantidad | Costo | Cantidad empleada | Costo |
Alcohol n-Butanol | 500 ml | $ 49,40 | 46 ml | $ 4,54 |
Ácido sulfúrico Concentrado | 100 ml | $ 98,30 | 60 ml | $ 58,98 |
Bromuro de sodio | 100 g | $ 38,40 | 70 g | $ 26,88 |
Carbonato de sodio| 500 g | $ 75 | 5.53 g | $ 0,83 |
Cloruro de calcio | 100 g | $ 29,90 | 7g | $ 2.093 |
COSTO EXPERIMENTAL: 93.323 $

Masa Carbonato de Caloio
m=δ*V = 1.106gml*50 ml*0.1=5.53 g

Tabla #2: Tabla de costos del producto
Producto | Cantidad | Costo | Cantidad obtenida | Costo |
Bromuro de n-butilo | 25 g | $25,30 | 17.85 | $18.06 |
COSTO COMERCIAL: 18.06 $

Masa Bromuro de...