Practicas Laboratorio Fisica 2 UPC

PRÀCTIQUES DE LABORATORI
DE QUÍMICA II
Curs 2013-14
Grau en Enginyeria en Tecnologies Industrials

PRÀCTIQUES 3 i 4

Josep Mª Gibert i Vives, Josep Mª Dagà i Monmany

Departament d’Enginyeria Química. ETSEIAT

Curs 2013-2014

ANALISI ELEMENTAL I FUNCIONAL
PUNT DE FUSIO
ESPECTRE INFRAROIG

Objectius generals
Comprovar experimentalment les principals tècniques analítiques quepermeten la
identificació d'una substància orgànica

Objectius específics
a) Identificar els elements presents en un compost orgànic mitjançant reaccions químiques
senzilles
b) Comprovar la puresa del compost mitjançant la determinació del punt de fusió
c) Enregistrar l'espectre infraroig del compost i entendre els seu significat
d) Entendre l’estructura molecular del producte mitjançantl’estudi espectroscòpic.
e) Identificar completament el compost tot reunint la informació obtinguda

Introducció
Anàlisi qualitativa de compostos orgànics
Els compostos orgànics estan formats per un nombre limitat d'elements, per ordre decreixent:
C, H, O, N, S, P, i menys freqüentment Cl, Br, I, F, Si, As, Mg, Fe, Al, Hg, Pb, Li, Na, Ca.
Aquests darrers metalls es troben en les sals d'àcidsorgànics.
En el supòsit que el compost es trobi en estat impur, es purifica prèviament
mitjançant cristal·lització, destil·lació, sublimació, extracció, etc. Es comprova que el compost
és pur mitjançant la determinació precisa d'algunes de les seves constants físiques
característiques: punt de fusió, punt d’ebullició, densitat, solubilitat, poder rotatori específic,
etc.

La identificaciócomplerta del compost orgànic desconegut, prèviament purificat, comprèn les
següents etapes, efectuades generalment en aquest ordre:
2

Curs 2013-2014

•

Anàlisi elemental qualitativa: C, H, N, S, halògens

•

Propietats químiques generals: caràcter àcid, bàsic o neutre, caràcter oxidant o
reductor, prova d'ignició.

•

Classificació dels compostos orgànics en grans grups, segons llursolubilitat en
diferents dissolvents clau: aigua, hidròxid sòdic aquós, àcid clorhídric aquós,
dissolució de bicarbonat sòdic, àcid sulfúric concentrat, èter etílic.

•

Reaccions específiques d'identificació de grups funcionals.

•

Determinació de punts de fusió de derivats sòlids

•

Espectre infraroig: Es considera una propietat física característica, que permet laidentificació completa per comparació amb una mostra de referència idèntica.

Sovint, amb la informació obtinguda fins ara, i utilitzant taules d'identificació i referències
bibliogràfiques, ja es pot deduir amb força seguretat la estructura del compost, sobretot si es
tracta d'un compost ja conegut. Ara bé, si es tracta d'un compost nou o no s'ha trobat una
mostra de referència per comparar els espectresi veure si coincideixen exactament, llavors és
necessari continuar l'estudi amb l'anàlisi quantitativa elemental (veure més avall), de la qual
n'obtindrem la fórmula empírica, i si a més es determina la massa molecular per les tècniques
clàssiques com la crioscòpia, l'ebulloscòpia, i la pressió osmòtica, ja es pot determinar la
fórmula molecular.
Per a un estudi més complert de l'estructuramolecular del compost s'utilitzen els espectres de
ressonància magnètica nuclear (RMN), i l' espectroscòpia de masses (EM).
Les altres espectroscòpies basades en absorció d'energia, com la UV i visible, tenen més
interès en l'anàlisi quantitativa, sobre tot de mescles.
APLICACIONS DE L'ESPECTROSCÒPIA INFRAROJA
Les aplicacions principals de l’espectroscòpia infraroja són dues:
a. Determinacióde l’estructura molecular a partir de les freqüències fonamentals i
l’estructura de les bandes.
b. Anàlisi qualitativa de grups funcionals.
Dels valors de les freqüències fonamentals s’obté la constant de força dels enllaços, que
està directament relacionada amb l’ordre de l’enllaç, i aquest a la seva vegada amb la
ressonància. Així, per exemple, les vibracions de tensió dels grups...