Universidad Nacional Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades plantel Naucalpan
Química IV
“Obtención del Etileno”
Integrantes:
Torres Ruiz Fernanda
Santiago Martínez Fredy
Sosa Pérez Efrain Daniel
Zavala Escamilla José Eduardo
OBTENCIÓN DE ETILENO.-
OBJETIVOS:
• Obtener etileno por deshidratación de alcoholes.
• Observar algunas de las propiedades típicas de los hidrocarburos (pruebas de insaturacion)
• Realiza reacciones de identificacion (permanganato de potasio y agua de bromo) para observar las propiedades del etileno sobre otras sustancias
MARCO TEÓRICO.-
Alcohol etílico
EL alcohol etílico no sólo es el producto químico orgánico sintético más antiguo empleado por el hombre, sino también uno de los más importantes. El compuesto químico etanol, conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta en condiciones normales de presión y temperatura como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78 °C. Mezclable con agua en cualquier proporción; a la concentración de 95% en peso se forma una mezcla azeotrópica. Su fórmula química es CH3-CH2-OH (C2H6O), principal producto de las bebida alcohólicas como el vino (alrededor de un 13%), la cerveza (5%) o licores (hasta un 50%).
Ácido sulfúrico.
El ácido sulfúrico es un compuesto químico muy corrosivo cuya fórmula es H2SO4. Es el compuesto químico que más se produce en el mundo, por eso se utiliza como uno de los tantos medidores de la capacidad industrial de los países. Una gran parte se emplea en la obtención de fertilizantes. También se usa para la síntesis de otros ácidos y sulfatos y en la industria petroquímica.
Sulfato de cobre.
El sulfato de cobre (I), sulfato cuproso o sulfato de dicobre es una sal insoluble de color blanco, formada por el anión sulfato y el catión cobre en estado de oxidación +1, de fórmula Cu2SO4. Este estado de oxidación es poco estable, por tanto el sulfato de cobre (I) es mucho menos frecuente que su análogo el sulfato de cobre (II) CuSO4.
Carbonato de calcio.
El carbonato de calcio es un compuesto químico, de fórmula CaCO3. Es una sustancia muy abundante en la naturaleza, formando rocas, como componente principal, en todas partes del mundo y es el principal componente de conchas y esqueletos de muchos organismos (p.ej. moluscos, corales) o de las cáscaras de huevo. Es la causa principal del agua dura. En medicina se utiliza habitualmente como suplemento de calcio, como antiácido y agente adsorbente. Es fundamental en la producción de vidrio y cemento, entre otros productos.
Permanganato de sodio.
El permanganato de sodio (NaMnO4) es la sal sódica del ácido permanganésico. En esta sal, el manganeso actúa con su mayor estado de oxidación, +7. El Ion permanganato MnO4- actúa como un poderoso oxidante. Al disolverse en agua forma soluciones cristalinas de color púrpura intenso. Tiene un sabor dulce y es incoloro. se obtiene mediante la reacción de hipoclorito de sodio ,sosa y dióxido de manganeso de la siguiente manera.
HIPÓTESIS.-
Por medio de reacciones de combustión, se buscara obtener por deshidratación de alcohol etílico, sulfato de cobre y acido sulfúrico el producto etileno. Posteriormente se realizara pruebas de instauración, tales como reacción de identificación con permanganato de potasio y reacción de identificación con agua de Bromo, para así determinar las distintas propiedades el etileno.
MATERIALES:
· Matraz con manguera, con punta de vidrio
· Vidrio de reloj
· Parrilla
· Termómetro
· Cuba hidroneumática
· Probetas
· Soporte universal
· Pinzas para matraz
· Pipeta de 10ml con perilla
· Espátulas
· Balanza electrónica
SUSTANCIAS
· Alcohol etílico
· Acido sulfúrico
· Sulfato de cobre
· Carbonato de calcio
· Permanganato de potasio
· Piedras de ebullición
· Agua de bromo
PROCEDIMIENTO.-
1. Se monta el equipo (parrilla, termometro, Matraz, pinza para matraz, soporte universal, manguera y punta de vidrio)
2. Se agrega en el matraz 10ml de alcohol etilico (CH3CH2OH), 1gr de sulfato de cobre (CuSO4), 10ml de acido sulfurico (H2SO4) y 5 piedras de ebullicion
3. Se coloca el matraz de nuevo en el equipo montado, completamente sellado y con el termometro visible para medir la temperatura
4. Se somete a calor constante durante unos minutos hasta que alcanze una temperatura de 100ºC
5. Para comprobar que se ha producido correctamente el etileno se llenara la cuba con agua de la llave, posteriormente se sumergera un extremo de la manguera. Se llenara la probeta con agua igualmente, y despues se colocara al reves sobre la cuba (se espera que el gas de etileno desplaze el agua y llene la probeta del gas)
6. En una de las probetas se vierte el permanganato de potasio (KMnO4)
7. En la probeta restante se vierte el agua de Bromo (Br2/KBr-KBrO3)
8. Se coloca uno de los extremos de la manguera en la probeta con el permanganato de potasio y se deja la reaccion durante unos minutos (se espera cambio de coloracion)
9. Se repite la operación ahora con la probeta de agua de Bromo (cambio de coloracion)
10. Se le agrega carbonato a los restos de la mezcla realizada en el matraz para neutralizarlo y reutilizarlo
11. Se lava perfectamente el equipo
OBSERVACIONES.-
Durante la realización del experimento logramos observar múltiples cambios de estado tanto físicos como químicos. Se buscaba principalmente la obtención de etileno o eteno por medio de deshidratación a través de pruebas de instauración. En primer estancia se realizo la obtención del etileno por medio de la aplicación de calor, al agregar en el matraz 10ml alcohol etílico, 10 ml acido sulfúrico, 1 g de sulfato de cobre y 5 piedras de ebullición. El calentamiento se llevo a cabo con mucha cautela debido a lo inflamable que son las sustancias. La temperatura se regulo periódicamente cuidando de que el matraz no se reventara por la presión. Se realizo una pequeña prueba para comprobar si se estaba produciendo el etileno la cual consistía en llenar la cuba hidroneumática con agua, para posteriormente llenar la probeta y colocarla al revés sobre la cuba. Un extremo de la manguera se colocaba en la cuba sumergiéndola en el agua, lo que ocurrió a continuación fue que por la acción de el gas la probeta comienza a desplazar el agua, haciendo que en la probeta se almacene el gas.
Al comprobar que se producía el etileno, se procedió a realizar la primera reacción de identificación (permanganato de potasio). En este caso se coloco en una probeta el permanganato de potasio para posteriormente colocar un extremo de la manguera dentro de la sustancia, de inmediato se comenzó a observar un burbujeo intenso. Como sabemos el permanganato es color morado, el cual al paso de unos segundos comenzó a cambiar su coloración hacia una gama de color café, siguiendo así hasta quedar completamente transparente. Tras esta reacción se obtuvo oxido de magnesio, oxido de potasio y etilenglicol. La segunda reacción de identificación se realizo con agua de bromo, igualmente se procedió a colocar un extremo de la manguera en la probeta con la solución. Así como en el permanganato, comenzó a reaccionar con burbujeos, lamentablemente en este caso el etileno ya se había terminado antes de que presentara el cambio de coloración, pues se buscaba que presentara el cambio hasta quedar completamente transparente, sin embargo si se presento una disminución minima en el color del agua de bromo. En este caso se obtuvo dibromuro de etano
RESULTADOS.-
En la práctica logramos obtener el etileno de una manera exitosa, sin presentar ningún accidente en el mismo, así logramos identificar la reacción.
Pruebas de instauración:
Reacción de identificación (permanganato de potasio), se obtuvo una decoloración de morado a café y al final transparente, obteniendo oxido de magnesio, oxido de potasio y etilenglicol
Reacción de identificación con agua de bromo, no se presento cambio debido a que el etileno producido se había agotado, sin embargo se buscaba que pasara de una coloración amarilla a transparente, obteniendo dibromuro de etano
CONCLUSIÓN.-
Pudimos cumplir casi en su totalidad la hipótesis planteada al principio, para comenzar, logramos obtener el etileno de una manera satisfactoria y sin ninguna dificultad al realizarlo. El procedimiento nos pareció realmente sencillo aunque se tenia que hacer con mucha precaución debido a lo inflamables que son las sustancias utilizadas en la practica.
La acción del calor sobre la mezcla realizada ocupo gran tiempo de la practica, así como la preparación de las sustancias que utilizaríamos.
En tanto a las reacciones de identificación (pruebas de instauración) en este aspecto fue el impedimento para que se completara completamente nuestra practica. El permanganato de potasio logro cambiar completamente la coloración de morado a transparente, sin presentar algún problema.
Sin embargo, para el momento en que realizaríamos el agua de bromo, lamentablemente la reacción de etileno ya había terminado, por lo que se produjo el cambio en una escala muy pequeña, cambiando muy poco la coloración amarilla de la sustancia (agregando que tenia que ser igualmente transparente).
La practica nos pareció muy interesante y de gran ayuda para entender una de las maneras en que se obtiene el etileno, consideramos que pudo ser mas adecuado revisar mas pruebas para conocer mas de cerca las propiedades del mismo, aunque entendemos que el tiempo no es el suficiente para realizar mas reacciones. De todo a todo nos pareció muy buena, y hubiera sido excelente si se culminaría por completo (realizar la reacción de agua de bromo), aunque tendríamos que producir mas etileno, lo que implicaría volver a utilizar mas tiempo.
Logramos así un 75% de la hipótesis, entendiendo perfectamente a nivel teórico practico como es la obtención del etileno por deshidratación.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.-
· Raymond Chang, “Quimica” Mc Graw Hill, 2002, pp 945-977
· “Enciclopedia autodidactica”, LEXUS editores, 1998, pp 236-246
· Soberón* J. R., Quiroga E. N, “Etileno”, 12 de Marzo 2012, www.biologia.edu.ar/plantas/reguladores_vegetales.../pdfs/etileno.pdf
· COMISIÓN DE SALUD PÚBLICA CONSEJO INTERTERRITORIAL DEL SISTEMA NACIONAL DE SALUD, “Oxido de etileno”, 12 de Marzo 2012, http://www.msc.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/docs/oxidodeetileno.pdf
Buen día, ¿Cuál es la función que viene a cumplir el Sulfato de cobre?
ResponderEliminar