martes, 22 de abril de 2014

HIDROCARBUROS ALIFATICOS (METANO, ETILENO Y ACETILENO)



RESUMEN

El estudio fue realizado para obtener tres hidrocarburos alifáticos metano, etileno y acetileno, en función de conocer las características de cada uno de ellos, el primero (metano) se obtuvo por medio de una mezcla de acetato de sodio y cal sodada , cuando se calentó la mezcla el metano de obtuvo en forma de gas y se comprobaba su obtención quemándolo y observando la llama que lo caracteriza de color azul. En la obtención de  etileno tomamos 3 muestras en tubos de ensayo el cual el primero contenía agua de bromo, el segundo con KMnO4 y el tercero el reactivo de Bayer; En un balón de destilación agregamos 10 ml de alcohol etílico y añadimos 3g de arena y tapamos el balón de tal forma que no hubieran escapes. Ajustamos la manguera al extremo de la tabuladora lateral del balón.




En el otro extremo de la manguera acondiciona la boquilla de vidrio aguzada, lo calentamos y mientras sumergimos el extremo libre de la manguera en el tubo que contiene agua y dejamos escapar en ella las primeras burbujas que se desprendan, Cuando el flujo de burbujas sea continuo saca la manguera del tubo de agua y lo llevamos a las 3 soluciones ya mencionadas  durante 2 minutos y observamos la reacción de cada una sin dejar de calentar el balón el cual notamos que el agua de bromo paso de ser amarilla clara a ser incolora, el KMnO4 no tuvo ningún cambio siguió transparente  y el reactivo de Bayer tubo 2 colores de morada el cual era su tono natural  a negro y en su finalidad quedo incolora . Y por último para la obtención de acetileno tomamos las mismas 3 muestras de las soluciones del anterior procedimiento (Agua de Bromo, KMnO4 y reactivo de Bayer) y en un balón de destilación, bien seco agregar 4g de carburo de calcio para ellos, se utiliza un embudo de papel de modo que el carburo caiga directamente en el Fondo del Balón, tapamos con el tapón de caucho perforado, ajusta la manguera a la tabuladora lateral del balón y lo sujetamos al soporte universal (previamente montado), introducimos en el tubo con agua el extremo libre de la manguera conectada al balón y deja caer gota a gota el agua del embudo sobre el carburo de calcio.



La evidencia es que se produjeron burbujas de gas que se observan en el tubo con agua., en cada uno de las soluciones sostenidas en los tubos de ensayo introducirles la manguera con ese gas dejar burbujear por dos minutos y analizar los datos obtenidos y por ultimo dejar burbujear dentro de la sección de nitrato de plata, hasta que produzca un precipitado blanco grisoso el cual guardamos hasta el final de la práctica, Comprueba  que se esté produciendo gas y con cuidado enciende los gases que se escapan por el extremo libre de la manguera, sopla suavemente sobre la llama y nota su coloración. Hacemos llegar los residuos de la combustión a la parte inferior de una capsula de porcelana y comparamos los resultados con los obtenidos en los alcanos y alquenos, tomamos el tubo que contiene el producto de la reacción entre los hidrocarburos y el nitrato de plata. Filtramos y recogemos el residuo solido con el extremo de una espátula la llevamos a la llama de un mechero hasta que se produzca combustión.






ABSTRACT

The study was conducted to obtain three methane , ethylene and acetylene aliphatic hydrocarbons , based on knowledge of the characteristics of each of them , the first ( methane ) was obtained by a mixture of soda and soda lime acetate , when heated mixing the methane gas obtained as obtaining and burning was checked by observing the flame and characterizes blue. In the production of ethylene took 3 samples in test tubes which contained the first bromine water , the second and the third with KMnO4 reagent Bayer ; In a distillation flask add 10 ml of ethyl alcohol and add 3g of sand and we cover the ball so that it would not leak . We adjust the hose to the end of the side tabulating the ball. At the other end of the hose nozzle sharpened conditioned glass , heat it and while submerge the free end of the hose in the tube containing water and let it run away in the first bubbles which emerge , when the bubble flow is continuous shows the hose water pipe and took 3 solutions mentioned above for 2 minutes and observe the reaction of each while heating the ball which noticed the bromine water passage from clear yellow to be colorless , the KMnO4 had no change followed transparent and Bayer reagent 2 colors purple tube which was his natural tone to black and purpose remained colorless. Finally to obtain acetylene take the same three samples of the solutions in the above procedure ( bromine water , and reagent KMnO4 Bayer ) and in either dry distillation flask add 4g of calcium carbide to them , is used a funnel of paper so that the carbide falls directly in the background goes , cover with perforated rubber bung , adjust the hose to the side tabulating the ball and we hold the universal stand ( pre-assembled ) , we introduce in the tube water the free end of the hose connected to the ball and dropped water drip funnel over calcium carbide . The evidence is that they produced gas bubbles observed in the tube with water . , In each of the solutions held in the test tubes introduce them hose with the gas leaving bubbled for two minutes and analyzing data obtained and finally leave under section bubbled silver nitrate , until it produces a white precipitate which grayish keep until the end of practice, check that gas is being produced and carefully turn the gases escape through the free end of the hose , blowing gently over the flame and note its color . We extend the combustion residues to the bottom of a porcelain capsule and compared the results with those obtained in the alkanes and alkenes , we took the tube containing the product of the reaction between hydrocarbons and silver nitrate. We filter and collect the solid with the end of a spatula residue took her to a burner flame until combustion.


INTRODUCCIÓN

Los hidrocarburos alifáticos son los compuestos orgánicos no derivados del benceno. Están formados por átomos de carbono e hidrógeno, formando cadenas, las cuales pueden ser abiertas o cerradas. Los hidrocarburos alifáticos pueden ser “no saturados”, en los casos de las cadenas unidas con dobles o triples enlaces, o saturados, cuando todos los enlaces que conforman la molécula son de tipo simple. Los hidrocarburos alifáticos se subdividen en: alcanos, alquenos y alquinos.

 Los alcanos, los alquenos y alquinos son muy reactivos químicamente. El primer miembro de la serie de los alquenos es el eteno o etileno (H2C= CH2), el cual vamos a preparar en la primera parte de esta práctica. En la segunda parte de la practica realizaremos la síntesis de acetileno o etino ( HC=CH), primer miembro de la serie de los alquinos para una mejor comprensión de la química de estos hidrocarburos se recomienda comparar los resultados de las pruebas que a continuación se presentan; con aquellas realizadas con el metano.
La contaminación por hidrocarburos está ampliamente distribuida en el mundo y nuestro país no es la excepción. La industria petrolera y petroquímica es el eje principal en la cadena de producción de hidrocarburos y derivados destinados a satisfacer nuestros requerimientos energéticos de combustibles y productos lubricantes para la industria y el transporte.
El capítulo uno ofrece un primer acercamiento a los hidrocarburos, los tipos de hidrocarburos y sus características principales. De esta manera se podrá comprender la forma como son transportados y retenidos en las matrices ambientales.



DIAGRAMA DE FLUJO




                             MONTAJES














































Cuestionario

1.      ¿Qué características presenta el gas obtenido al mezclar el carburo de calcio y el agua? Escribe la reacción correspondiente.
2.       ¿Qué se puede concluir acerca de las propiedades del metano en cuanto a su comportamiento como combustible? Escribe !a ecuación correspondiente
3.       Escribe las ecuaciones químicas correspondientes a las demás pruebas de laboratorio de la parte C, D Y E e indica qué tipo de reacciones orgánicas son.
4.       Consulta sobre la composición del gas natural empleado como gas domiciliario. ¿Por qué este gas presenta un olor desagradable? 5. Escribe ecuaciones para cada una de las experiencias realizadas.
5.      Compara la reactividad de los alquenos y los alcanos.
6.      ¿Qué diferencia en contraste entre las llamas producidas por el metano y el etileno?, ¿a qué atribuyes estas diferencias?
7.      Explica la reacción entre el acetileno y el nitrato de plata.
8.      Si en una molécula existen simultáneamente un doble y un triple enlace, ¿cuál de los dos predomina para el comportamiento químico del hidrocarburo? Explica
9.      Explica brevemente cómo se obtienen industrialmente los alquinos.
10.  . ¿Cuál es la principal aplicación del acetileno? 



1)- el gas obtenido de esta reaccion se llama acetileno o etino, Es un alquino muy sencillo , un poco mas ligero que el aire. La descomposicion es exotermica, es explosivo. Tiene un olor semejante al ajo cuando es comercial. No es un gas toxico ni corrosivo.

2)- 

El comportamiento del gas metano como combustible tiene un propósito parecido a la gasolina, aprovechar su combustión en oxígeno para expandir el gas y hacer mover los pistones. Como combustible, debe estar como gas licuado para minimizar su volumen y ser almacenado en bombonas que suelen ir colocadas en el maletero de los vehículos. 

En cuanto a la contaminación, también se genera CO2, pero que provoque menos contaminación no es del todo cierto ya que para igualar la potencia que da la gasolina, necesitarías muchas moléculas de metano, por ende, queda a tu juicio decidir.

3)-

Parte C:
Acetato De Sodio:CH3COONa (=C2H3O2Na)
Cal Sodada: (CaO + NaOH)

Esto Es En Agua, Asi Que Hay Que Agregarla A La Ecuacion:
2 C2H3O2Na+ CaO + 2 NaOH + H2O---»2 CH4 + Ca(OH)2 + 2 Na2CO3
si hay 80 g. de acetato de sodio, por balanceo de masa, se producen 15.609 g de metano
Metano Con Bromo
Br. + CH3. ----> Br-CH3, bromometano
Metano Con Reactivo De Bayer
2CH4 + KMnO4 ---------------------> 2CH3OH + Mn2 + K

Parte D:
CH3-CH2CH2SO4 ---------------------> CH2 + H20 (ETENO)
Eteno Con Bromo
C2H4 + KMnO4 ---------------------> MnO2 + KO2 + C2H4OH2
Eteno Con Reactivo De Baeyer
CH = CH + ( KMnO4 Y H2O) ---------------------> CH(OH) - CH(OH) + MnO2

Parte E:
      C2Ca2 + 4 H2O = C2H4 + 2 (OH)2Ca (ETINO)
      Etino Con Bromo
      CH≡CH + Br2 ----> CHBr=CHBr
      CH≡CH + 2Br2 ----> CHBr2-CHBr2
      Etino Con Reactivo De Baeyer
      CH = CH + ( KMnO4 Y H2O) --------------------->CH(OH) - CH(OH) + MnO2 

4)-
No sé qué tipo de gas utilizarás en tu cocina. Los más usados son Butano (C4H10) y Propano (C3H8), la característica principal es que son muy volátiles e inflamables, por eso yo tengo una cocina de inducción que funciona con electricidad.


El butano (también llamado n-butano) es un hidrocarburo saturado, parafínico o alifático, inflamable, gaseoso que se licúa a presión atmosférica a -0,5 °C, formado por cuatro átomos de carbono y por diez de hidrógeno, cuya fórmula química es C4H10. También puede denominarse con el mismo nombre a un isómero de éste gas: el isobutano o metilpropano.


Como es un gas incoloro e inodoro, en su elaboración se le añade un odorizante (generalmente un mercaptano) que le confiere olor desagradable. Esto le permite ser detectado en una fuga, porque es altamente volátil y puede provocar una explosión.


En caso de extinción de un fuego por gas butano se emplea dióxido de carbono (CO2), polvo químico o niebla de agua para enfriar y dispersar vapores.


El butano comercial es un gas licuado, obtenido por destilación del petróleo, compuesto principalmente por butano normal (60%), propano (9%), isobutano (30%) y etano (1%).

5)- 
Es mucho menor la de los alcanos a la de los alquenos y a la de los alquinos siendo los más reactivos estos. 


Esto es debido a los enlaces es más fácil romper un doble y por obvias razones romper un triple enlace que romper uno sencillo por lo tanto los alquinos tiene una mayor que los alquenos y esta mayor que los alcano

6)-
LLAMA DEL METANOLa llama del metano es de color azul, debido a que la combustión con exceso de oxigeno es en general completa. El metano se oxida a CO2 y H2O pero si la combustión es incompleta se forma CO, H2O y un residuo carbonoso, llamado negro de humo.
CH4 + 2O2 Descripción: flecha CO2 + 2 H2O + calor (213 Kcal/mol)


LLAMA DEL ETILENO: El eteno arde con una llama amarillenta, índice de la presencia de una doble ligadura (esto indica la razón de la existencia de poco hidrógeno en comparación con la cantidad de carbono.).
H2-C=C-H2 + O2Descripción: flechaCO2 + H2O
La ecuación anterior muestra una combustión completa, lo que generalmente no ocurre en el laboratorio. Se debe considerar entonces la posibilidad de la presencia de otros productos, según la siguiente ecuación:
H2-C=C-H2 + O2Descripción: flechaCO2 + CO + C + H2O

7)- 
HCCH + AgNO3/NH3 -----> Ag+ -CC- +Ag
Lo que sucede es que los hidrógenos del acetileno son ácidos (pka 25) y pueden ser extraídos con amonio por eso precipita algo blanco es una prueba para alquinos terminales en química orgánica.


8)-
yo diría que es el triple enlace, a algunos compuestos se le da el nombre tomando el lugar del mayor número de enlaces, eso no quiere decir que no pueda tener otro nombre en base al otro enlace y por tanto no hay predominación para el comportamiento químico de este hidrocarburo.


9)- Existen tres procedimientos para la obtención de alquinos:


* Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo vecinales.


* Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo geminales (gem-dihalogenuros).


* Alquilación de alquinos. Se produce debido a la acidez del H en los alquinos terminales. Mediante esta reacción se sintetizan alquinos internos a partir de alquinos terminales. Tiene lugar en dos etapas:


Para que se produzca esta última reacción es necesario utilizar alcanos primarios.


10)- 
El acetileno es el nombre que se le da al alquino mas comun en química, es el más simple y abundante. Se puede usar en la soldadura llama autógena, en la cual se usa un tanque de oxígeno y otro de acetileno para derretir acero u otros metales y así soldarlos.
Es usado también para sintetizar ácido acético y etileno glicol. Se usa también para evaporar muestras para llevar acabo el análisis por medio de espectroscopia de absorción atómica.


ANALISIS








CONCLUSIONES:

1-  Logramos satisfactoriamente obtener estos tres tipos de hidrocarburos, observamos cómo reaccionan  con diferentes sustancias, y mediante esto pudimos determinar las diferencias que existen entre el etileno, metano y acetileno.

·    2- Todas las pruebas hechas en el laboratorio de química fueron satisfactorias ya que se tuvieron diferentes reacciones, desde el cambio del agua, hasta el cambio de color del permanganato de potasio y el agua de bromo que antes era morado y amarillo respectivamente pasara a transparente además de que se logró ver q el etileno es inflamable.  

·   3- Además podemos observar un procedimiento sencillo que pueden llegar a realizar las grandes empresas productoras de hidrocarburos por su puesto, qué utilizan procedimientos más complejos.




REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS


·         Quimica organica 5 ed.Morrison Robert editorial Addison Wesley

·         Química orgánica vol. ll  Hidrocarburo y sus derivados. José Luis soto.
·         Química Fundamentos -Burns 4a Edición - Orgánica Inorgánica

·         Química Orgánica - Wade










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