martes, 3 de junio de 2014

OBTENCIÓN DE ETANOL Y RECONOCIMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES FISICOQUIMICAS

RESUMEN

La práctica se llevó a cabo en el laboratorio de química en el cual se realizaron diferentes procedimientos: para la obtención del etanol por medio de la fermentación de la remolacha especificada en la parte A y la preparación de el mismo en la parte B, en un balón de destilación se colocaron 200 ml de la fermentación acidulados con H2SO4, luego se agregó arena lavada, se dejó calentar hasta 78 °C, se desecharon los primeros 10 ml y se destilo 20 ml, para terminar en una capsula de porcelana sometida  a combustión se le acerco una cerilla encendida, seria alcohol si la llama generada es de color azul.
En la parte C se realizaron 6 procesos para analizar las propiedades de los alcoholes:   primero Presencia de agua en un alcohol: se colocó 5 ml de alcohol etílico y agua en diferentes tubos de ensayo para observar insolubilidad y su color, la segunda Solubilidad: se colocaron 3 ml de etanol, butanol, pentanol, alcohol Isomilico y alcohol etílico  en diferentes tubos de ensayo, se les agrego 2 ml de H2O y se observó solubilidad e insolubilidad en los alcoholes, la tercera Velocidad de reacción con Na y formación de alcoxidos: se colocó alcohol etílico (primario), butanol (terciario) y pentanol (quinario) en diferentes tubos de ensayo con un trozo de Sodio Metálico se observó que el Na reaccionaba en unos alcoholes más rápido que en otros, la tercera Prueba de Lucas: enfriando exteriormente , se disolvió 13,2 gr de ZnCl2 anhídrido en 10,5 g de HCL concentrado,  se colocó  1ml de  alcohol primario, terciario y  quinario en diferentes tubos de ensayo, se tapó inmediatamente después de la  adición , se añadió a cada tubo 1 ml de reactivo de Lucas  se  tapó y se  agito, luego se  dejó en reposo 5 min para observar  la  presencia de turbidez  lo que indicó prueba positiva, la cuarta Oxidación: se colocó alcohol primario, terciario y quinario en diferentes tubos de ensayo cada uno con  3ml de k2cr2o7 al 5% y 4 gotas de h2so4 se calentó suavemente a baño maría y su color antes de tres minutos fue azul lo que corresponde a prueba positiva, en la sexta Esterificación: se  mezclo etanol con ácido acético y H2SO4 y se calentó a baño maría hasta la ebullición, luego se vertió en agua fría para identificar su olor agradable.

ABSTRACT

The practice was carried out in the chemical laboratory in which different procedures were performed : for obtaining ethanol by fermentation of beet specified in Part A and the preparation of the same in Part B, a distillation flask 200 ml of fermentation acidulated with H2SO4 were placed , then washed sand was added , allowed to warm to 78 ° C , the first discarded 10 ml and 20 ml was distilled , to finish in a porcelain capsule subjected to combustion approached him a lighted match , serious alcohol if the flame generated is blue .
In Part C 7 processes were conducted to analyze the properties of the alcohols : first Presence of water in an alcohol : 5 ml of ethyl alcohol and water were placed in different test tubes to observe insolubility and color, the second Solubility is placed 3 ml of ethanol , butanol , pentanol , Isomilico alcohol and ethyl alcohol in different test tubes , they were added 2 ml of H2O and the third speed of reaction with Na and formation of alkoxides solubility and insolubility in alcohols were observed : ethyl alcohol (primary ) was placed , butanol (tertiary ) and pentanol ( fivefold ) in different test tubes with a piece of metallic sodium was observed that in a Na reacted faster than other alcohols , the third test Lucas : cooling externally , 13.2 g of ZnCl2 anhydride in 10.5 g of concentrated HCl was dissolved , placed 1 ml of primary , tertiary alcohol and quinary different test tubes , capped immediately after addition , was added to each tube 1 Lucas ml reagent is capped and shaken , then allowed to stand for 5 min for the presence of turbidity , which indicated a positive test , the fourth Oxidation: primary , tertiary, quinary alcohol and placed in different test tubes each with K2Cr2O7 3ml of 5% and 4 drops of H2SO4 was gently heated in a water bath and the color was within three minutes blue corresponding to positive test in the sixth Esterification : ethanol with acetic acid and H2SO4 are mixed and heated to bath until boiling, then poured into cold water to identify its pleasant smell , the seventh.

INTRODUCCIÓN

El alcohol etílico es el producto químico orgánico sintético más empleado por los hombres a nivel industrial, es obtenido a partir de los azucares vegetales. Los azucares simples son fermentados directamente utilizando saccharomtces cerevissive; la cual transforma los azucares en etanol las levaduras presentan mayor actividad metabólica debido a su crecimiento rápido, aunque su poder fermentativo depende de sus características genéticas.


El etanol también conocido bajo el nombre de alcohol etílico, es un líquido incoloro, bastante inflamable que posee un punto de ebullición entorno a 78ºc, su fórmula es CH3- CH2-CH tratándose del principal producto que forma parte de la composición de las bebidas, alcohólicas, incluyendo el vino. Con un porcentaje de alrededor de un 13% pero puede separarse el 50% en numerosos tipos de licores, esta materia es importante para la síntesis, presenta activación con algunos solventes y derivados de celulosa y forma zoo tropos binarios y terciarios con el agua y los principales acetatos facilitando procesos de impresión y pintado, también es de gran aplicación en la industria por su bajo contenido de humedad y se utiliza como materia prima en procesos de síntesis orgánica en industria química. 


DIAGRAMA DE FLUJO


OBTENCIÓN DE ALCOHOL ETÍLICO

Preparación del alcohol etílico

Se montó el equipo de destilación dentro del balón, se introdujo la fermentación junto con ácido sulfúrico H2SO4 concentrado, arena lavada para controlar la ebullición y se calentó hasta 78°C.



Se recogió el destilado para observar su color y olor luego se sometió a combustión es alcohol etílico la flama de color azul.

Propiedades de los alcoholes

1   1. Presencia del agua en un alcohol
Se colocó alcohol etílico y H2O en diferentes tubos de ensayo y se agitaron para comprobar la solubilidad del CuSO4 anhídrido en cada uno.


El CuSO4 en H2O torna de color azul siendo soluble ya que el principio de la solubilidad dice que lo similar va a disolver a lo similar, por lo tanto el agua tiene enlaces covalentes no polares y va a disolver a todo lo no polar e iónico, por ello disuelve al CuSO4, por tener un enlace iónico.

El CuSO4 Torna color blanco como se evidencia siendo insoluto ya que el alcohol tiene enlaces covalentes polares.

      2.   Solubilidad
Se colocó etanol, butanol, pentanol y alcohol isomilico cada uno con agua en diferentes tubos de ensayo para comprobar la solubilidad la cual depende de la extensión y posición de las ramificaciones.


El etanol (secundario) en agua es soluble ya que presentan las mismas fuerzas de interacción molecular.


El pentano (quinario) en agua es insoluble.


El butanol (terciario) en agua es soluble ya  que presenta fuerza de interacción puente hidrogeno.




                                               El alcohol Isomilico en agua es insoluble.

3.Velocidad de reacción con Na y formación de alcoxidos

Se colocó alcohol etílico, butanol, pentanol y agua en diferentes tubos de ensayo con un trozo  de sodio metálico.



                                       El alcohol etílico con Na es la reacción más lenta

En el pentanol con Na es reacción lenta y presenta un precipitado en la parte inferior.


El butanol con Na es reacción lenta y presenta acuosidad.


                          El H2o con Na Es la reacción más rápida y genera gas hidrogeno.

4.Prueba de Lucas (0,5 ml = aprox 10 gotas)
Se disolvieron ZnCL2 Anhidrido en HCL concentrado, se tomaron 3 tubos de ensayo 1 con ml de alcohol primario, terciario y quinario, se le puso un tapon de caucho y a cada uno 1 ml de reactivo de lucas.
  1.  El alcohol primario se presento de color oro y no tubo olor
  2.  El alcohol terciario paso de transparente a color oro y no tuvo olor
  3.  El alcohol quinario presento insolubilidad y no tuvo olor


5.Oxidación

En tres tubos de ensayo se colocó K2CrO7 al 5%, H2SO4 concentrado, luego se adiciono alcohol etílico en el primero, pentanol en el segundo y terbutanol en el tercero.


  1. En el terbutanol la reacción es caliente y su color es naranja.
  2. En el pentanol presenta insolubilidad de color naranja la parte inferior.
  3. En el alcohol etílico la reacción se presenta de color azul y la temperatura es tibia.
6.Esterificación
Se agrego 3 ml de etanol, 3 ml de ácido acético y 0,5 de H2SO4, se calentó a baño maría hasta que presento ebullición, luego se vertió en agua helada y se identifico el olor agradable


RESULTADOS

Preparación del alcohol etílico
A partir de la fermentación de la remolacha y su procedimiento la llama debió ser de color azul lo que demostraría ser alcohol etílico

Propiedades de los alcoholes

Presencia de agua en un alcohol: el CuSO4 se presentó de color azul en el H2O siendo soluble y el alcohol se presentó de color blanco sin desaparecer CuSO4

Solubilidad: el etanol y el butanol son solubles en presencia de agua

Velocidad de la reacción de Na y formación del alcoxidos: en el alcohol etílico el Sodio metálico se desaparece de forma lenta, en el butanol el sodio metálico desaparece formando acuosidad, en el pentanol la reacción es menos lenta y se forma un precipitado en la parte inferior y en el agua el sodio metálico se desaparece rápidamente produciendo gas hidrogeno.

Prueba de Lucas: En esta prueba se identificaron los alcoholes primarios, terciarios y quinarios y el que primero reacciono ante la prueba fue el alcohol terciario.

Oxidacion: el pentanol se presenta  de color naranja, el terbutanol presenta insolubilidad quedando en la parte inferior color naranja y en la superior transparente y el alcohol etilico es prueba positiva ya que se torno de color azul antes de los tres minutos.

Esterificación: El olor producido a partir de las mezclas fue agradable


CUESTIONARIO

1.    ¿Qué espera obtener cuando se oxida un alcohol primario, secundario, o terciario?
Al oxidar el alcohol primario se obtiene el respectivo aldehído, al oxidar un alcohol secundario se obtiene una cetona. Los alcoholes terciarios no dan reacciones de oxidación propiamente, sino reacciones de deshidratación donde se genera un doble enlace entre el grupo -OH y un hidrógeno de un carbono vecino.

2.    ¿Mediante que reacción diferencia en el laboratorio un alcohol primario de un secundario de un terciario?
Mediante la adición del reactivo de Lucas a un alcohol desconocido para observar de que alcohol se trata. Los alcoholes terciarios reaccionan casi instantáneamente, los alcoholes secundarios tardan más tiempo entre 10 y 20 minutos y los alcoholes primarios reaccionan muy lentamente.

3.    Nombre algunos alcoholes de uso común y explique algunas de sus aplicaciones.
El metanol: es muy toxico, su ingestión puede causar ceguera y hasta la muerte. Es un combustible de alto rendimiento por lo que se lo usa como combustible de autos de carreras. Pero como combustible es menos conocido que el etanol debido a sus altos costos.
El etanol: es un líquido muy volátil y constituye la materia prima de numerosas industrias de licores, perfumes, cosméticos y jarabes También se usa como combustible y desinfectante.
El propanol: Se utiliza como un antiséptico aún más eficaz que el alcohol etílico; su uso más común es en forma de quita esmalte o removedor, disolvente para lacas, resinas, revestimientos y ceras, también para la fabricación de líquido de frenos, ácido propiónico y plastificadores.


CONCLUSIONES
·         Tuvimos algunos inconvenientes a la hora de la obtención del alcohol ya que recolectamos muy poco pero aun así llegamos al objetivo de determinar con  facilidad y obtener alcohol a partir de la fermentación.
·         Realizamos una destilación sencilla para obtener el alcohol de la remolacha fermentada.
·          Determinamos algunas de las propiedades físicas y químicas de los alcoholes.
·      Observamos y realizamos procedimientos sencillos para determinar la solubilidad de algunos sustancias.

WEBGRAFIA
    
    BIBLIOGRAFIA

  •                Química organica 5 ed.Morrison Robert editorial Addison Wesley
  •                        Química orgánica vol. ll  Hidrocarburo y sus derivados. José Luis so
  • Química Fundamentos -Burns 4a Edición - Orgánica Inorgánica

  •                        Química Orgánica - Wade











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