pract de laboratorio integral ii.docx
TRANSCRIPT
PRACTICA No. 1
Nombre de la prctica: DETERMINACION DE CALOR DE VAPORIZACION
Tiempo estimado de prctica: 2 sesiones
OBJETIVO: Dado un solvente lquido del tipo voltil, obtener las curvas de presin de vapor contra temperatura y determinar su calor latente de vaporizacin.
Material y sustancias:
isoteniscopio
Manmetro diferencial de tubo en U, con mercurio
Termmetro de vidrio con mercurio -10 C a 110 C
Bao Mara para el isoteniscopio con regulador de temperatura
Bomba de vaco.
Pinzas para manguera.
Vlvula de aguja.
Vaso de precipitados de 50 ml
Manguera para vaco de pared gruesa, flexible para conexiones
SUSTANCIAS: Solvente, lquido voltil (alcohol, Benceno, acetona, etc.)
Procedimiento: Llenar el isoteniscopio con el solvente problema, de tal forma que el bulbo del mismo quede al menos con una tercera parte, en tanto que la parte que forma el pequeo manmetro contenga suficiente lquido para que acte como tal.
Fig. 1.0
Isoteniscopio
Una vez hecho esto, haga el montaje del equipo segn se muestra en la figura 1.1, de tal manera que el sistema se someta a vaco. Deber de iniciarse la operacin a temperatura ambiente y con un vaco suficientemente alto (cuando menos 40 a 50 cm de mercurio).
Las columnas en el isoteniscopio, deben estar disparejas, de tal forma que la columna ms alta sea la que se encuentra cercana al bulbo que contiene al lquido, de no ser as, ajuste moviendo el lquido hasta conseguirlo.
Como se observa, se tiene un regulador de temperatura, as que, a partir de la temperatura ambiente, coloque un incremento de 5 C, y dentro de este, observe si el lquido ha llegado a ebullicin. Esto se deduce cuando las columnas del pequeo manmetro del isoteniscopio se han igualado (no debe sobrepasar la igualacin en exceso).En este punto anote la presin de vaco as como la temperatura de equilibrio. Si no se registra la igualacin incremente 5 C ms y observe.
Ahora por medio de la vlvula de aguja admita un poco de aire (eliminando vaco), haga esta operacin con precaucin, suavemente; observar que en las columnas del isoteniscopio ocurre una desigualdad con mayor cantidad de lquido hacia el lado del bulbo, de tal manera que una vez establecida dicha desigualdad vuelva a incrementar la temperatura en otros 5 C de ser necesario. De nuevo, al incrementarse la temperatura, las columnas del isoteniscopio tienden a igualarse, al esto, anote una nueva lectura manomtrica (de vaco) y temperatura de equilibrio.
Repita las operaciones anteriores, de desequilibrar las columnas por admisin de aire y elevacin de temperatura hasta obtener igualacin de columnas, hasta llegar a la presin manomtrica de cero.
D
B
A
Fig. 1.1 Reporte:
1.-bibliografa que habla sobre el tema de la prctica.
2.-Tabla de datos:
a) Presin (absoluta)-Temperatura y b) Log P (1/T) x 103 (o bien lnP-(1/T) x 10
3.- Grficas: P -T, log P -(1/T) x 103.
4.-Compare valor encontrado de entalpa de vaporizacin con valor de bibliografa (Manual de Fisicoqumica)
Exprese su porcentaje de desviacin.
Conclusiones y/u observaciones.
PRACTICA NO. 2
Nombre de la prctica: PROPIEDADES MOLARES PARCIALES
Tiempo estimado de prctica: 1 sesin
Objetivo: Obtener la grfica de fraccin molar-vs-volumen molar de mezcla y de ah los volmenes parciales molares de disolvente y soluto a una fraccin molar determinada.
Aparatos y sustancias
Balanza analtica.
Picnmetro
Matraz aforado de 50 ml (5)
Gotero o jeringa hipodrmica de 3 ml
Vaso de precipitados de 50 ml (2)
Sustancias: alcohol etlico, agua destilada (o bien cualquier par de lquidos solubles entre s, en cualquier proporcin.)
Procedimiento. Antes de iniciar el trabajo de campo, deber hacer estimaciones (clculos) sobre una base supuesta de aproximadamente 30 gr de peso total para cada mezcla (Esto es debido a que los picnmetros regularmente son de alrededor de 25 c.c.) Reparta las fracciones molares para el soluto entre 0 y 100%. Por ejemplo si A y B representan las especies solvente y soluto respectivamente, entonces para NA=0.15 y NB=0.85.Si se considera una mol de mezcla como base se tendr que la misma pesa, en el caso de alcohol etlico-agua: (0.15) (18) + (0.85) (46) = 41.8 gr. Tambin se puede establecer que nA/nB=0.15/0.85 =0.1764, o sea nA=0.1764nB.
Ahora bien puesto que wi=niMi entonces por sustituciones podemos determinar cuanto debera tener en peso para cada constituyente en los 30 gramos de mezcla ya mencionados.
Destare en cada caso los matraces aforados de 50 ml y por medio de un gotero o jeringa prepare lo ms aproximado posible las soluciones. No es indispensable que tenga la fraccin molar prevista, sino que al existir aproximacin vuelva a recalcular las fracciones molares en base a los pesos registrados.
El picnmetro es un frasco pequeo cuyo volumen a sido determinado por el fabricante a una temperatura dada; dicho volumen est especificado en el frasco, as como un nmero de identificacin que est en el frasco y en el tapn correspondiente. Si el frasco est sin dao alguno puede tomar el volumen del picnmetro dado por el fabricante, en caso contrario, o bien que el registro del tapn no coincida con el del frasco, deber determinar con agua destilada (Consulte las tablas de densidad del agua a la temperatura existente en el medio ambiente).
Pese el picnmetro vaco en la balanza analtica y registre este como Wpic. El picnmetro debe estar limpio y seco al iniciar su primera llenada, la cual debe hacerse hasta un punto solo ligeramente mas alto de la parte mas estrecha del picnmetro (ligeramente arriba del cuello del picnmetro) con el fin de que, al colocar el tapn se produzca un ligero derrame de lquido a travs del capilar que tiene el tapn. Este exceso debe retirarse por medio de un papel suave absorbente o algodn, sin absorber el lquido del capilar. Pese ahora el picnmetro lleno con la mezcla y registre como Wpic+soln
Siga el procedimiento descrito para cada mezcla, enjuagando con un mnimo de solucin que se emplear al picnmetro
Picnmetro
Reporte.
.
1.- Clculos desarrollados para obtener los pesos de solvente y soluto correspondientes a las fracciones molares propuestas.
2.-Clculos desarrollados para obtener el volumen molar en cada caso.
3.-Tabla de datos: N2, densidad (), Volumen molar.
4.- Tabla de datos: molalidad-Volumen total (por Kg de disolvente)
5.-Grfica: Fraccin molar de soluto (N2)-vs-volumen molar de solucin
6.- Valores de y para una concentracin (fraccin molar) dada.
Conclusiones y/u observaciones
PRACTICA No. 3
Nombre de la prctica: DETERMINACION DE LAS LINEAS DE EQUILIBRIO TEMPERATURA-COMPOSICION PARA UN SISTEMA BINARIO.
Tiempo estimado de prctica: 2 sesiones -
Objetivo: Para una solucin de dos lquidos, donde el soluto es voltil obtener su diagrama de fases y clasificar el sistema como tipo I, II III
Material y sustancias:
.Gradilla con 6 tubos de ensaye y tapn para los mismos.
.Refractmetro
.balanza analtica
.equipo para destilacin (matraz redondo de tres bocas, refrigerante, mangueras)
.Termmetro -10 C -110 C
.Resistencia de manta con regulador de corriente
.Vaso de precipitados de 50 ml (2) .probeta de 10 ml
.Sustancias: Benceno, metanol
Procedimiento : Prepare una serie de 6 mezclas de benceno-metanol repartidas convenientemente entre 0.0 y 1.0 como fraccin molar del soluto (N2), para esto, haga las estimaciones necesarias primeramente sobre una base de 6 gramos de mezcla en cada caso. Destare tambin en cada caso el tubo de ensaye a utilizar, y prepare las mezclas pesando en la balanza analtica las cantidades de benceno y metanol necesarias (en caso de tener cantidades aproximadas haga la correccin de la fraccin molar), utilice un gotero o bien una jeringa hipodrmica para tener un mejor control en las pesadas, tape con tapn de hule o de corcho.
Observe si el refractmetro est calibrado al valor del ndice de refraccin del agua
(iH2O=1.333) colocando una gota de agua destilada. Deber observarse una referencia, generalmente dada por un cuadro o crculo cruzado, el cual se sombrea por movimiento de la orientacin de la luz que a su vez est relacionada con la escala de ndice de refraccin.
Limpie el prisma del refractmetro con un algodn o papel suave. Determine el ndice de refraccin para cada mezcla, limpiando bien el prisma del refractmetro en cada caso, antes de colocar la gota de mezcla. La grfica de i-N2 (ndice de refraccin) servir como "puente" o referencia para determinar la composicin de las muestras de destilado o residuo posteriormente.
Monte el equipo de destilacin que debe tener una toma de destilado y termmetro, segn se muestra en la Fig. Coloque aproximadamente 25 ml de CH3OH en el matraz redondo de destilacin y caliente por medio de la resistencia de manta, de forma suave hasta llegar a ebullicin (verifique la entrada y salida de agua en el refrigerante) y registre esta temperatura. El bulbo del termmetro debe estar sumergido solamente hasta el punto de ser cubierto por la mezcla. Enseguida enfre un poco y agregue 1 ml de benceno. Vuelva a calentar suavemente y lleve hasta ebullicin. Cuando se produzcan las primeras dos gotas de reflujo (goteo desde el refrigerante), observe y anote la temperatura correspondiente, tome una pequea muestra de destilado y suspenda el calentamiento, tome tambin una muestra de residuo y colquelas en tubos de ensaye etiquetados como D1 y R1 respectivamente, tape sus muestras.
Deje enfriar un poco y vuelva a agregar sobre la mezcla 1 ml ms de benceno y lleve a ebullicin por calentamiento suave. Al llegar al equilibrio (ebullicin) anote la nueva temperatura y tome nuevas muestras de destilado y residuo suspendiendo el calentamiento colocando en tubos etiquetados como D2 y R2.Repita las operaciones anteriores haciendo adiciones de 1, 1,0.5 y 0.5 ml de benceno.
La segunda parte de la prctica consiste en colocar inicialmente en el matraz redondo, limpio y eco 25 ml de benceno y repetir el procedimiento antes descrito, con adiciones de metanol de 2, 2, 1, l y 0.5ml.
Determine el ndice de refraccin de todas las mezclas.
Resistencia de manta
Destilado
Regulador de Voltaje
Termmetro
Muestra de destilado
CALCULOS:
1.- Presente la tabla de datos i-N2 para la serie de mezclas preparadas,
2.-Presente la grfica para los datos i-N2 tomando al benceno como soluto
3.-Presente la tabla de datos: T- N2 -Y2 para las muestras tomadas
4.-Presente la grfica de equilibrio correspondiente al sistema metanol-benceno,
5.-Determine el punto azeotrpico y compare con el presentado en la bibliografa en caso de existir,
Observaciones y conclusiones
PRACTICA No. 4
Nombre de la prctica: COEFICIENTE DE DISTRIBUCIN
Tiempo de prctica: 1 sesin.
Objetivo: Dado un par de lquidos poco miscibles entre si y un soluto comn a ambos, obtener su coeficiente de distribucin.
APARATOS y SUSTANCIAS:
1 Pipeta volumtrica de 25 ml
1 Bureta graduada de 50 ml
3 embudo de separacin de 150 ml
3 matraz Erlenmeyer de 125 ml
2 vaso de precipitados de 100 ml 1 Matraz volumtrico de 250 ml. Balanza analtica. Parrilla elctrica
Sustancias: Agua destilada, Benceno, Ac. Benzoico, Hidrxido de sodio {solucin 0.05 M).
Fenolftalena
PROCEDIMIENTO: Es recomendable utilizar agua libre de CO2 (sta se puede obtener al hervir vigorosamente un volumen de agua, y tapando el recipiente que la contenga hasta utilizarse. Se colocan 25 ml de agua y 25 ml de benceno en cada uno de los embudos de separacin, stos se numeran y se les agregan 1.1, 1.5 y 1.9 g de cido benzoico respectivamente, pesados en la balanza analtica.
Se cierran con su tapn esmerilado (o de tefln) y se agitan durante 15 minutos, tomando por el cuello y el tallo a los embudos para evitar se comunique calor por medio de las manos a cada mezcla. Interrumpa un par de veces la agitacin e invierta con cuidado el embudo de tal manera que sea posible expulsar la presin del interior de cada embudo abriendo la vlvula
Despus de la agitacin de cada mezcla se colocan los embudos sobre anillos de fierro para que reposen por unos minutos, al punto que se observe una separacin de fases perfectamente definidas. Ahora con precaucin separe ambas fases procurando hasta donde sea posible que estas queden libres una de otro solvente.
Se toman 2 ml de la capa orgnica del primer embudo y se ponen en un matraz Erlenmeyer de 125 ml agregando 25 ml de agua destilada libre de CO2, esta mezcla se hierve por un rato con el fin de eliminar al benceno, se deja enfriar y se le agrega una gota de fenolftalena, titulando con NaOH 0.05M .Se repite la operacin anterior con los embudos 2 y 3.
Se toma una alcuota de 5 ml de la fase acuosa de cada embudo y se colocan en matraces Erlenmeyer de 125 ml, agregando una gota de fenolftalena y titulando con NaOH 0.05M.
Todos los anlisis se hacen por duplicado. Suponer que los dos lquidos (agua y benceno) son completamente inmiscibles entre si.
CALCULOS.
1) Haga una tabla que muestre sus resultados: Nmero de muestra vs: Ca, Cb, , log Ca, logCb
2) Haga las grficas correspondientes a: Ca-Cb, -Cb , log Ca -log Cb
3) Seale cual expresin para la constante de distribucin es la ms adecuada mediante una regresin lineal.
4) En caso de haber obtenido el mejor ajuste con logaritmos, encuentre el valor de la pendiente y la expresin de K.
PRACTICA NO. 5
Nombre de la prctica: DETERMINACIN DE PESO MOLECULAR POR CRIOSCOPIA.
Tiempo de prctica: 1 sesin.
Objetivo: Determinar la constante crioscpica de un solvente dado y en base a la misma, obtener el peso molecular de una sustancia no disociable
MATERIAL y SUSTANClAS
Bao Mara.
2 vaso de precipitados de 200 al, y de 50 ml Tubo de ensaye de boca ancha (20 x 180)
Termmetro de -lo a 110C y tapn monohoradado Balanza analtica esptula
Cronmetro
Disolvente: alcohol terbutlico (o benceno, ciclohexanol, o bien un solvente lquido cuyo punto de solidificacin est entre 0 y 60C, por ejemplo una sustancia orgnica) .Soluto orgnico: benzofenona, bifenilo, naftaleno, etc. (compuesto orgnico no disociable).
Procedimiento: Pese con la mayor precisin posible entre 5 y 10 gr de disolvente y coloque en un tubo de ensaye de boca ancha. Ahora dependiendo del punto de solidificacin del disolvente (consultado en el manual de fisicoqumica) prepare el bao Mara a una temperatura adecuada, por ejemplo si se trabaja con benceno prepare el bao a 0 C, con alcohol terbutlico a 16 C. Con bifenilo primeramente lleve a la fase lquida por calentamiento a bao Mara.
Coloque el termmetro de tal forma que la mitad del bulbo quede sumergida en el disolvente. Se toman lecturas de temperatura, la cual debe ir en descenso, cada 15 segundos, anote con (*) en el punto en que se formen los primeros cristales y posteriormente tome al menos seis lecturas mas con el fin fe verificar la solidificacin. El descenso de temperatura lento y regulado es deseable de manera que deben darse las condiciones al disolvente segn sea este, por medio de un recipiente intermedio o enfriamiento solamente en el tubo de ensaye.
Esta prueba debe realizarse al menos tres veces para verificar lo ms preciso posible el punto de temperatura de solidificacin. Segn se seleccione al, soluto debe consultarse la solubilidad, la cual debe darse en todas proporciones o bien al menos estar registrada como muy soluble, en caso contrario haga una prueba antes de empezar a trabajar.
Enseguida se pesan entre 50 y 150 mg de un soluto de referencia (seleccionado anteriormente) es decir, cuyo peso molecular sea conocido (puede valerse de papel encerado para pesar) y se disuelve en el disolvente del tubo de ensaye procurando no dejar residuos en las paredes del tubo. Una vez hecha la solucin repita el proceso de enfriar tomando lecturas de temperatura cada 15 segundos, registrando con (*) donde aparece la solidificacin tal como cuando se tiene al disolvente puro, igualmente repita la prueba por tres ocasiones.
Problema: Pese una nueva cantidad del mismo disolvente y tome ahora otro soluto cuyo peso molecular se supone desconocido, y del cual tambin se debe hacer una prueba de solubilidad.
Pese de nuevo entre 50 y 150 mg. Repita el proceso de enfriar y registrar el punto de solidificacin de la mezcla como en los casos anteriores.
Bao con agua a 16 C aprox.
Para alcohol terbutlico
Bao de agua con hielo a 0 C para el benceno
CALCULOS:
1.-Obtenga el valor de la constante crioscpica para el solvente empleado y compare de ser posible el valor aceptado en la bibliografa.
2.-Determine el peso molecular de la sustancia problema.
3.- Explique las diferencias existentes para las constantes crioscpicas terica y prctica.
PRACTICA No. 6
Nombre de la prctica: DETERM1NACION DEL PUNTO EUTECTICO SIMPLE
Tiempo de prctica: 1 sesin.
Objetivo: Para un par de sustancias completamente miscibles en el estado lquido, obtener su diagrama de fases correspondiente.
APARATOS y SUSTANClAS
Parrilla elctrica
6 tubos de ensaye de boca ancha =20 mm, L=150 mm
Termmetro -10 -110 C
Pinzas para tubo de ensaye
Vaso de precipitados de 250 ml vaso de precipitados de 500 ml bao Mara
Cronmetro
Embudo para polvos
Esptula
Balanza analtica
2 tapones monohoradados
Sustancias: Difenilo, Naftaleno.
PROCEDIMIENTO: a) Tomando una base de 7 gramos de mezcla, prepare diferentes concentraciones expresadas como % en peso para el Naftaleno, entre 0-100 % .Se tiene que contar con un total de 6 mezclas diferentes. Cada una de estas mezclas se coloca en tubos de ensaye de boca ancha, cuidando que las sustancias no queden en las paredes del tubo. Cada tubo debe numerarse con el fin de identificarlo posteriormente.
Se colocan ahora en bao Mara y se calientan hasta que se pase al estado lquido todas las mezclas. Se toma con pinzas el tubo No. 1 y se coloca el termmetro, sin sacar del bao Mara, hasta observar que se ha llegado al equilibrio trmico (ya no sube rpidamente el mercurio del termmetro), el bulbo del termmetro debe quedar sumergido solo ligeramente en el lquido. Se saca ahora el tubo del bao Mara y se coloca en un vaso de precipitados que tiene una tapa de nieve seca, con un orificio al centro para sostener al" tubo de ensaye, el objetivo es tener la mezcla libre de corrientes de aire y se enfre de una manera regulada. Se empieza a tomar lecturas a intervalos de 15 segundos, agitando suavemente de vez en cuando con el fin de observar si se han producido cristales. Cuando esto ocurre se seala con (*) y se prosigue al menos con 6 lecturas mas para verificar esta solidificacin.
Para cada tubo de ensaye siga un proceso similar, despus de haber operado con cada tubo, limpie el vaso de precipitados para no tener residuos de agua que escurre de los tubos de ensaye.
Los tubos de ensaye que tienen mezcla solidificada se deben limpiar volviendo de nuevo a calentar, eliminando en un recipiente desechable. (No vace sobre los vertederos o tarjas del laboratorio)
b) Otra opcin es preparar las mezclas como ya se ha mencionado hasta tener la fase lquida. Una vez disueltos los componentes. Se vierte en un mortero, con el fin de triturar al slido que se forma, El polvo fino obtenido se coloca en un tubo capilar y este a su vez se sujeta del termmetro, el cual se pone en un tubo de thiele que contiene agua (o glicerina). Con el fin de observar el plinto de fusin, que se registra cuando la totalidad del slido en el capilar pasa a la fase lquida, Debe darse un calentamiento regulado suave, de ser posible con micromechero
Opcin (a)
Opcin (b )
Reporte :
I) Curvas de enfriamiento
2) Diagrama de fases para el sistema analizado, sealando que existe en cada rea
3) Temperatura y composicin eutctica
4) Valores reportados en bibliografa para sistema propuesto.
PRCTICA No. 7
Nombre de la prctica. SISTEMA TERNARIO
Tiempo de prctica. 2 sesiones.
Objetivo: Para un sistema de tres lquidos que comprende dos solventes inmiscibles entre s obtener su curva de equilibrio as como sus lneas de unin.
APARATOS y SUSTANClAS
2 buretas de 50 ml
Matraz Erlenmeyer de 250 ml.
6 matraz Erlenmeyer de 125 ml. Soporte universal
3 anillos de fierro =8 cm. pinza doble para bureta
Matraz volumtrico de 250 ml
3 embudo de, separacin de 125 ml probeta de l0 ml
Sustancias: Acido actico glacial, agua destilada, cloroformo, fenolftalena, Hidrxido de sodio 1.0000 M
PROCEDIMIENTO En un matraz Erlenmeyer de 250 ml se prepara una mezcla de 10 ml de Cloroformo y 1 ml de agua destilada, a esta mezcla se le agrega cido actico hasta obtener una solucin clara (una fase completamente transparente), debe agitarse vigorosamente al matraz despus de las agregaciones de actico; tanto el agua como el cido actico se miden directamente de las buretas desde las primeras agregaciones. Observe si no existen gotas de cloroformo depositadas en el fondo del matraz.
Repita el procedimiento de agregar agua y cido actico en forma alternada, siendo las cantidades de agua que tendrn que agregarse (no necesariamente) 1, 1, 2, 5, 10, 20, y 30 ml de agua, e indeterminadas cantidades de actico para formar una sola fase. Puede agregar si quiere, cantidades similares, a condicin de que vaya tomando el registro de las buretas.
En otro matraz Erlenmeyer de 250 ml se efectan titulaciones similares, pero ahora partiendo de una mezcla de 2 ml de cloroformo y 5 ml de agua. Despus de obtener una solucin clara de cido actico, se agregan 4 porciones de 5 ml de agua y en cada caso se le agrega ac. actico hasta que desaparece la turbiedad de las mezclas.
LINEAS DE UNION Las lneas de unin se determinan preparando tres mezclas con un volumen total de 50 ml cada una. Expresando porcentaje en volumen se sugieren las composiciones siguientes: MEZCLA 1: 35% de cloroformo y 25% de ac. actico; MEZCLA 2 30% de cloroformo y 35% de ac. actico; MEZCLA 3 30% clor9formo y 45% de ac. actico. El resto es agua destilada. Cada mezcla se puede colocar en un Erlenmeyer de 125 ml, agite vigorosamente y vierta en un embudo de separacin para separar las fases formadas.
Determinacin de las lneas de unin
Obtencin de curva de equilibrio
PRACTICAS DE LABORATORIO DE FISICOQUIMICA II
PRACTICA No.8.-Determinacin de la constante de equilibrio
(Del libro de texto FUNDAMENTOS DE QUIMICA, Mtodo de Laboratorio Qumico
Autores: Brescia, Arents, Meislich, Turk, Weiner. Editorial CECSA) Primera edicin en espaol.
Se desea determinar la constante de equilibrio de la reaccin reversible
Acetato agua cido alcohol
de etilo actico etlico
Se mezclan cantidades conocidas de acetato de etilo, agua y, como catalizador, cido clorhdrico. Despus de una semana, se mide el nmero de moles de cido en solucin titulando con hidrxido de sodio. Parte del cido en la solucin est formado por el cido clorhdrico, mientras que el restante deber ser cido actico que se produce en la reaccin. Haciendo referencia a la reaccin, se puede calcular el nmero de moles de alcohol etlico que se forman y la reduccin en el nmero de moles de acetato de etilo as como de agua. Para definir si el equilibrio se estableci al cabo de una semana, se repite la titilacin despus que las soluciones se dejan reposar durante dos semanas.
A. Primera semana
Dentro de cada cuatro tubos de ensayo (18 X 150 mm) secos, coloque mediante una pipeta, 1.00 ml de acetato de etilo (con cuidado, usando un bulbo para llenar la pipeta y asegurndose de que no haya llamas en las cercanas, ya que el acetato de etilo es combustible), 15.0 ml de agua destilada y 1.00 ml de cido c1orhidrico 2.00 M. Cuantas fases liquidas se observan? Mezcle el contenido de cada tubo de ensayo mediante agitacin. Cuantas fases lquidas se observan? Coloque un tapn de corcho en cada tubo de ensayo y ponga etiquetas con su nombre para proceder a su almacenamiento.
A 20 C, la densidad del acetato de etilo es de 0.902 g/ml la densidad del agua es de 1.00 g/ml la densidad de la solucin de cido clorhdrico es de 1.04 g/ml y su composicin es de 92.9% de agua y 7.06% de HCl, siendo estos porcentajes en peso. Calcule el nmero de moles de acetato de etilo, agua y HCl en la mezcla preparada. Siendo as, estos valores sern los nmeros de moles iniciales de acetato de etilo, agua y HCl en la mezcla preparada. Siendo as estos valores sern los nmeros de los moles iniciales de acetato de etilo, agua y HCl. Cul es el nmero inicial de moles de cido actico y de alcohol etlico? (Escriba las respuestas en la Hoja de Datos.) Cuntas moles de NaOH reaccionaron con el HCl en el volumen de 1.00 ml de este cido que se utiliz?
Segunda semana
Determine el nmero de moles de cido actico en dos de las mezclas mediante lo siguiente: Vierta el contenido de uno de los tubos de ensayo en un vaso de 150 ml.
Enjuague dos veces el tubo de ensayo, efectuando cada operacin con una porcin cercana a 5 ml de agua y agregue el agua de lavado al vaso. Aada 2 gotas de solucin de fenolftalena al vaso, Titule con solucin de hidrxido de sodio 0.50 M recientemente preparada.
Repita este procedimiento con otro de los tubos de ensayo. Conserve el resto de los tubos basta la siguiente semana.
El cido actico y el hidrxido de sodio reaccionan para formar acetato de sodio y agua el cido clorhdrico reacciona con el hidrxido de sodio de manera similar:
HC2H5O2 + NaOH NaC2H5O2
HCl + NaOH NaCl + H2O
o, en forma inica, HC2H3O2 + OH- C2H3O2- + H2O
H++OH- H2O
De acuerdo con el volumen promedio de la solucin de NaOH que se utiliz para la titilacin de las dos mezclas, calcule el nmero de moles de NaOH que se emple.
De este nmero de moles de NaOH, cuntas reaccionaron con el HCl?
Por lo tanto, Cuntas moles de NaOH reaccionaron con el HC2H3O?
En consecuencia, cuntas moles HC2H3O2 de se encuentran presentes en la mezcla de equilibrio?
De acuerdo con el nmero conocido de moles de HC2H3O2 que se formaron calcule:
(a) el nmero de moles de C2H5OH que tambin se form;
(b) el nmero de moles de C2H3O2H5 que reaccionaron;
(c) el nmero de moles de H2O que reaccionaron.
(Sugerencia: Todos estos clculos son muy simples)
Considerando el nmero inicial de moles de C2H5OH y el nmero de moles formada, calcule el nmero de moles de C2H5OH presente en la mezcla de equilibrio,
Tomando en cuenta el nmero inicial de C2H3O2C2H5 y el nmero de moles que reaccion, calcule el nmero de moles de C2H3 O2C2H5 presente en la mezcla de equilibrio; efecte un clculo similar para determinar el nmero de moles de agua presente en la mezcla de equilibrio;. Calcule la constante de equilibrio para la reaccin entre el C2H3O2C2H5 y el H2O
c. Tercera semana .
Determine el nmero de moles de cido actico en cada una de las dos mezclas restantes, aplicando el mismo procedimiento usado una semana antes, con NaOH 0,50 M recientemente preparado,
D A TOS (Indique las unidades )
A. Nmero inicial de moles de H2O
Nmero inicial de moles deC2H3O2C2H5
Nmero inicial de moles de C2H5OH
Moles de HCl en 1.00 ml de solucin de HCl
Moles de NaOH requeridas para reaccionar completamente con el catalizador de HCl
clculos:
B. Volumen de NaOH (2a. semana) tubo: 1__________2 __________Promedio_____
Volumen de NaOH (3a. semana) tubo: 3__________ 4___________ Promedio _____
Segunda semana Tercera semana
Composicin de la solucin de NaOH
en moles por mililitro ____________ ____________
moles de NaOH utilizadas en la titulacin ____________ _____________
Moles de NaOH que reaccionaron con el
HC2H3O2 ____________ ______________
Moles de HC2H3O2 presentes en la mezcla
de equilibrio ____________ ________________
PRACTICA No.9.-
Determinacin del pK de un indicador
DETERMINACION DE LA CONSTANTE DE UN INDICADOR
Objetivo:
Obtener el pK de un indicador, por medio de la absorbancia y pH.
Equipo y sustancias:
- Espectrofotmetro
- Peachmetro
- 8 matraces volumtricos de 50 ml- matraz 250 ml
-Matraces volumtricos de 100 ml
- Bureta
Acetato de sdio de 1.0 m; cido clorhdrico 1.0 m.
Procedimiento:
1) Preparar 250 ml. de la solucin de acetato de sodio l.0 m y 250 ml. de solucin de HCl l.0 m.
2) Mezclar las cantidades indicadas de los componentes, segn se indica en la tabla, aforando finalmente a 50 ml. En cada matraz con agua destilada.
3) Con el Peachmetro se ajusta el valor de tal forma que se tenga una variacin de color de todas las muestras empleando por esto mas gotas extras de HCl o CH3COONa (grado reactivo, o NaOH).
4) Enciende el espectrofotmetro con anticipaci6n (al menos 5 min) y con longitud de onda () de 560 nm ajuste 0% de absorbancia (100% de transmitancia) empleando agua destilada como blanco.
5) Para cada muestra haga un barrido de longitud de onda y determinando absorbancias deber obtener 8 grficos haciendo variaciones de longitud de onda con incrementos de 30 nm empezando en 380 nm y terminando en 600 nm.
6) Determine los puntos donde existe mayor amplitud entre lneas y seleccione estas con su valor de absorbancia.
7) Obtenga el PH correcto de cada muestra.
TABLA DE REFERENCIA
MATRAZ No.
Volumen (cm3) de CH3COONa
Volumen (cm3) de HCl
Volumen del indicador (cm3)
pH aproximado
1
0
0.5
0.2
2.0
2
20
12
0.2
3.3
3
20
11
0.2
3.5
4
20
10
0.2
3.7
5
20
8
0.2
4.2
6
20
5
0.2
4.6
7
20
2
0.2
5.3
8
20
0
0.2
7.3
Tomando en cuenta que:
Donde: A es el valor de absorbancia de las muestras 2-7
- Es la absorbancia de la solucin cida (matraz 1)
- Es la absorbancia de la solucin alcalina (matraz 8)
Clculos:
1.- Haga la tabla que contenga 9 columnas y ocho renglones: la primera columna debe tener en la parte superior en nm; de las columnas 2 a la 8 --- solucin 1, solucin2, , solucin 8
2.- Haga el grfico correspondiente que contenga toda la informacin anterior
3.- Seleccione la parte en donde las curvas observen mayor separacin entre ellas (supuestamente a 560 nm) y tome el rengln correspondiente para efectuar sus clculos
4.- Obtenga y tabule los valores correspondientes de pH y
5.- Elabore el grfico con las variables anteriores (con grfico de puntos)
6.- Obtenga la regresin lineal sobre el grfico anterior y determine el valor de pK que ser aquel que corresponde a la ordenada al origen
7.- Compare con los valores aceptados que se encuentren en el manual de Fisicoqumica y exprese si est en el rango.
PRACTICA No. 10.-
Determinacin de la constante de velocidad en la hidrlisis del acetato de metilo catalizada con HCl.
Teora:
El acetato de metilo es hidrolizado rpidamente para dar metanol y cido actico
La reaccin es catalizada por iones hidrgeno, esta no procede con cualquier medida de velocidad, en agua pura. Dos molculas estn involucradas en la reaccin, el agua est en tal cantidad de exceso que solamente parece que el acetato de metilo cambia de concentracin. Adicionalmente, el gran exceso de agua previene cualquier regreso de la reaccin.
Requerimientos:
Termostato de temperatura variable, matraces Erlenmeyer de 250 y 150 ml, Acetato de metilo grado reactivo, solucin de hidrxido de sodio 0.1 M y solucin de cido clorhdrico 0.5 M
Procedimiento:
La concentracin de acetato de metilo en cualquier tiempo esta determinada por titulacin de alcuotas (removidas de la mezcla) con solucin de hidrxido de sodio 0.1 M. El pipeteo cuidadoso y la titulacin son condiciones esenciales de el experimento.
Transfiera 100 ml de cido clorhdrico en un matraz seco de 250 ml con tapn, en un bao termosttico a 25 C. Tambin coloque un tubo con tapn conteniendo alrededor de 20 ml de acetato de metilo en el mismo bao. Cuando la temperatura de equilibrio se haya establecido, pipet exactamente 5 ml del acetato de metilo y depostelo sobre el cido contenido en el frasco de 250 ml y anote en este momento el tiempo 0 [iniciando el cronmetro que no deber detenerse hasta finalizar]. Agite vigorosamente e inmediatamente extraiga una muestra de 5 ml de la mezcla y colquela en una mezcla agua-hielo de aproximadamente 25 ml (para detener la reaccin). Anote el tiempo, lo ms cercano a 15 segundos, en el cual la pipeta ha descargado la mitad, dentro del agua del frasco de titulacin. Titule el cido en la muestra tan pronto como sea posible con la solucin de hidrxido de sodio estandarizado, repita la titulacin de las siguientes muestras de 5 ml despus de 10, 20, 30, 40, 60, 90, 120 y 180 min. Conserve al menos 25 ml de la mezcla en el frasco cerrado a 25 C por 48 hrs para obtener la titulacin final de la reaccin una vez que sta se ha completado.
Repita el experimento a diferentes temperaturas, digamos a: 30, 35 y 40 C. La reaccin ser ms rpida, y por lo tanto, se hace necesario tomar lecturas con una frecuencia mayor.
Clculos:
Puesto que cada molcula de acetato de metilo es hidrolizada, una molcula de cido actico es producida, as que se incrementa la acidez y sta es una medida directa de la cantidad de ster que ha reaccionado. La cantidad de cido clorhdrico permanece sin cambio a travs del experimento. Si T0, Tt y T son las titulaciones (de ambos cidos, clorhdrico y actico) a los tiempos: 0, t y 48 horas respectivamente, entonces la concentracin del acetato de metilo en el tiempo t, por ejemplo s (a-x) es proporcional a (T- Tt) y la concentracin inicial (a) es proporcional a (T- T0). Sustituyendo estos valores en la ecuacin obtenemos:
Forme la grfica log (T- Tt) contra t (abscisa) y de una regresin lineal, la lnea recta a travs de los puntos, determine la constante de velocidad. De los valores de la constante de velocidad a las diferentes temperaturas, calcule la energa de activacin de la reaccin.
PRACTICA No. 11
Determinacin de la constante de velocidad de la hidrlisis del acetato de etilo por hidrxido de sodio. (Mtodo volumtrico)
Teora: Este experimento ilustra una reaccin bimolecular para la cual se puede calcular la constante de velocidad de reaccin de segundo orden.
Las especies reactivas son el acetato de etilo y el in hidroxilo
Requerimientos:
Termostato, matraces Erlenmeyer de 250 ml (2) y 500 ml, solucin de hidrxido de sodio 0.02 M (libre de carbonato), solucin de cido clorhdrico 0.02 M, acetato de etilo Q.P. , bureta de 50 ml, 2 matraces aforados de 250 ml, pipeta volumtrica de 50 ml.
Procedimiento:
La tcnica es similar a la usada para la hidrlisis cida del acetato de metilo, pero la reaccin es ms rpida.
Prepare 250 ml de una solucin aproximadamente 0.01 M de acetato de etilo, usando agua destilada libre de CO2. Coloque esta solucin y 250 ml de solucin de hidrxido de sodio(en matraz de 500 ml) separados en el bao termosttico a 25 C. Despus que la temperatura de equilibrio se ha establecido, inicie la reaccin mezclando rpidamente la solucin de acetato de etilo al depositarla en el matraz que contiene el hidrxido de sodio agitando fuertemente, anote en este momento el tiempo cero iniciando el cronmetro. Extraiga una muestra de 50 ml despus de 2 min. y depostela tan rpido como sea posible en un matraz Erlenmeyer que contenga una mezcla agua-hielo (aproximadamente 25 ml) y titule con el cido clorhdrico 0.02 M poniendo anaranjado de metilo como indicador. Las siguientes muestras que se extraigan se tratan de la misma manera, despus de: 5, 10, 20, 40, 80, 160, etc. min. Conserve al menos 100 ml del sistema en un frasco o matraz cerrado para hacer la titulacin final despus de que la reaccin se ha completado ( en 24 horas)
Repita el experimento, usando una cantidad que sea la mitad de la solucin de acetato de etilo pero manteniendo el mismo volumen ( entonces se tendra 0.005 M) por adicin de 125 ml de agua destilada.
Clculos:
Todas las concentraciones deben expresarse en mol l-1. La concentracin inicial (a) del hidrxido de sodio se calcula de la concentracin del volumen de la solucin que se obtiene al realizar la mezcla de reaccin.
Segn procede la reaccin, cada in hidroxilo, removido en la formacin de etanol, remueve una molcula de acetato de etilo, x siendo el nmero de mol l-1 de cada in OH- o acetato de etilo as movido. El valor de (a-x) a cualquier tiempo t se determina por la titulacin del hidrxido de sodio que est en el sistema el tiempo especificado.
El nmero de moles iniciales presentes de acetato de etilo, (b) se determinan por la resta de la concentracin final del hidrxido de sodio del valor inicial a. La titulacin final (a tiempo infinito) por tanto nos da el exceso de hidrxido de sodio sobre el acetato de etilo, inicialmente presente.
Grafique: contra t en el eje de las abscisas para los dos experimentos, calcule k de la pendiente resultante (obtenga la lnea de regresin, R2 y la ecuacin de la recta).
Prctica No.12
Determinacin de la constante de velocidad especfica para la hidrlisis alcalina del acetato de etilo. ( Por mtodo conductimtrico)
Teora:
En esta reaccin, la concentracin inicial de los dos reactantes se hace la misma ( p. ejem. 0.01 M). Bajo estas condiciones la ecuacin aplicable es la que corresponde a :
2A Productos ( ) para la determinacin de la constante de velocidad. La conductancia inicial ser la correspondiente a la de solucin de hidrxido de sodio 0.01 M, y la final, la correspondiente a la de acetato de sodio 0.01 M
Requerimientos:
Bao con termostato a 25 C, conductmetro ( o bien, puente de conductancia de lectura directa, con celda de electrodos de platino negro), tubos de ensaye largos ( p.e. de 20 x 150 mm, en los cuales se coloca la celda del conductmetro), solucin de hidrxido de sodio 0.05 M, solucin de acetato de etilo 0.02 M, solucin de acetato de sodio 0.01 M (preparada por neutralizacin de 20 ml de solucin de hidrxido de sodio con cido actico (p.e. 0.02M) y llevando a 100 ml), Todas las soluciones deben ser preparadas usando agua destilada libre de CO2.
Procedimiento:
Mida las conductancias de la solucin de hidrxido de sodio 0.01 M y solucin de acetato de sodio 0.01 M a 25 C, esto representa las conductancias inicial (0) y final () de las mezclas respectivamente.
Coloque dos tubos de ensaye de boca ancha en el termostato, uno conteniendo 20 ml de solucin de hidrxido de sodio y 50 ml de agua destilada, y el otro 5 ml de solucin de acetato de etilo y 25 ml de agua, cuando la temperatura de equilibrio se alcanza en ambos tubos con solucin, vierta uno sobre el otro y agite vigorosamente, colocando enseguida el electrodo del conductmetro en la mezcla resultante (anote el tiempo cero en cuanto se haga la mezcla) y tome la primera lectura, siga tomando lecturas de conductancia a intervalos de 5 min durante una hora al menos durante el curso de la reaccin.
Clculos:
La cantidad inicial de la reaccin, a, es proporcional a (0- ) y, la cantidad de reaccin despus de un tiempo t(x) es proporcional a (0- t). Sustituyendo estos valores en la ecuacin:
Grafique, por lo tanto contra t y de la pendiente de la lnea recta, deduzca k .
Prctica No.13
Determinacin de la constante de velocidad especfica en la inversin de la Sacarosa. (Mtodo polarimtrico)
En este experimento, la velocidad de la reaccin entre la sacarosa y el agua catalizada por in hidrgeno, se sigue midiendo el ngulo de rotacin de la luz polarizada que atraviesa la solucin. Esto se hace con un polarmetro. La reaccin es:
C12H22O11 + H2O + H+ C6H12O6 + C6H12O6 + H+
Sacarosa Glucosa Fructosa
La sacarosa es dextrorrotatoria; pero la mezcla resultante de la glucosa y la fructosa es ligeramente levorrotatoria, porque la fructosa, que es levorrotatoria, tiene una rotacin molar mayor que la glucosa dextrorrotatoria. A medida que se consume la Sacarosa y se forma la mezcla glucosa-fructosa, va disminuyendo ms y ms el ngulo de rotacin hacia la derecha (considerando la posicin del observador al mirar al interior del tubo del polarmetro), y finalmente la luz es girada hacia la izquierda. La rotacin se determina al principio (0) y al final de la reaccin (), y la diferencia algebraica entre estas dos lecturas es una medida de la concentracin original de la sacarosa. Se supone que la reaccin es completa, por lo que prcticamente no queda sacarosa hasta un tiempo "infinito". En cualquier tiempo t puede obtenerse un nmero proporcional a la concentracin c de la sacarosa residual, a partir de la diferencia polarimtrico final (la cual tiene un valor negativo en este caso) y la lectura de t en el tiempo t.
La reaccin prosigue demasiado lentamente para poder medirse en agua pura, pero es catalizada por iones hidrgeno. El agua esta en tan gran exceso que su concentracin no cambia apreciablemente y la reaccin sigue la ecuacin para una de primer orden, aunque en ella estn involucradas dos diferentes clases de molculas. As la constante de velocidad de reaccin puede calcularse a partir de la ecuacin:
TEORIA. Guggenheim ha descrito un mtodo para evaluar la constante de velocidad de una, reaccin de primer orden que no requiere esperar una lectura a un tiempo infinito. Este mtodo es til si la reaccin no llega a completarse en un perodo de laboratorio, y tiene la ventaja adicional de que cada punto graficado no de depende de una sola observacin de la lectura en un tiempo infinito.
El mtodo de Guggenheim puede aplicarse directamente si los datos se toman a iguales intervalos de tiempo. Sin embargo, la velocidad de reaccin cambia tan rpidamente que el procedimiento reclama al principio intervalos ms cortos. Consecuentemente, los valores de t se ponen en la grafica como una funcin del tiempo, los datos se interpolan con las curvas ms convenientes para lapsos constantes de tiempo.
Los datos se ordenan en dos conjuntos. Para cada observacin c1 en el tiempo t en el primer conjunto, se hace otra observacin c2 en el tiempo t + t, donde t es un intervalo fijo de tiempo. Si se prepara una curva de log(c1 c2) contra t, los puntos quedarn en una lnea recta de pendiente -k/2,303. El intervalo t de tiempo constante puede tomarse como aproximadamente la mitad de la duracin del experimento. Si t es demasiado pequeo, habr un gran porcentaje de error en c1-c2
La ecuacin para este mtodo puede derivarse como sigue. Partiendo de la forma integrada de la ecuacin diferencial de la reaccin de primer orden:
c = coe-kt
Las concentraciones el y c2 en dos tiempos que difieren en; t son:
c1=c0e-kt
c2 = coe-k(t+t)
restando:
c1-c2=
tomando logaritmos
log (c1 -c2) =
As la pendiente de una grfica de log (c1 c2) contra t es -k/2,303.
Si en lugar de medir directamente la concentracin se mide alguna funcin lineal X de la concentracin, por ejemplo la rotacin ptica, se aplica una ecuacin de la misma forma que la ecuacin (7). Por ejemplo, si
X=ac+b (8)
(9)
y log (X1 -X2) = (10)
La pendiente es la misma que se tendra si se hubiera trazado una grafica con las diferencias de la concentracin real.
Aparatos. Polarmetro (descrito en la pgina 238); lmpara de vapor de mercurio con filtros o lmpara de vapor de sodio; termostato y bomba de circulacin; dos tubos para polarmetro con chaqueta para agua; sacarosa pura; 100 ml de cido clorhdrico 4 N; 100 ml de cido monocloroactico 4 N; tres pipetas de 25 mi.
PROCEDIMIENTO. Veinte gramos de azcar de caa pura (sacarosa) se disuelven en agua (si es necesario filtrada, para que la solucin sea clara) y se aforan a 100 ml. La solucin de sacarosa, la solucin 4 N de cido clorhdrico y el cido monocloroactico 4 N se .colocan en el termostato a 25 y se dejan reposar unos pocos minutos basta llegar a esta temperatura.
Dos tubos de polarmetro, con chaqueta, llenos de agua, se colocan en serie con el agua que circula por el termostato a 25 .Se toma una lectura cero con una lmpara de vapor de mercurio y con filtros de vidrio Corning, arreglados para trasmitir nicamente luz verde (Capitulo 25). Una lmpara de vapor de sodio es igualmente satisfactoria.
Se mezclan ntimamente veinticinco mililitros de la solucin de sacarosa con 25 ml de la solucin de cido monocloroactico 4 N y se usan porciones pequeas de la solucin para lavar un tubo del polarmetro. Entonces se l1ena el tubo y se tapa. De manera similar se l1ena el segundo tubo del polarmetro, una vez que se ha lavado, usando 25 ml de la solucin de azcar y 25 ml de la solucin de cido clorhdrico 4 N Los tubos se colman rpidamente y, una vez mezclados, las lecturas se hacen tan pronto como es posible. Se toma la primera lectura de la solucin de cido clorhdrico y se anotan las mediciones subsecuentes, ms o menos cada 10 minutos durante la primera hora. A medida que la reaccin se vuelve ms lenta, las observaciones deben leerse con menos frecuencia. Debern extenderse por un perodo de 3 horas o ms. La reaccin procede mucho mas lentamente con el cido monocloroactico y las lecturas se realizan con menor constancia. Estas se toman con apropiados intervalos de tiempo necesita el polarmetro para la solucin de cido clorhdrico. El tubo que contiene cido clorhdrico es sustituido por el que contiene cido m
Las lecturas finales () se toman despus que las soluciones han frasco, rgidamente tapado por un tiempo suficientemente largo como para que la reaccin haya concluido. Si no es conveniente para obtener la lectura final del cido monocloroactico, puede suponerse que , ser la misma que para el cido clorhdrico
CALCULOS. Con las concentraciones de sacarosa en trminos de grafican contra el tiempo en minutos. En seguida los valores de log () se grafican tambin contra el tiempo. Se dibujan las mejores lneas rectas a travs de los puntos para cada reaccin. Las constantes de velocidad de reaccin, k se calculan a partir de las pendientes de las lneas.
Al evaluar los resultados de este experimento, cuando menos uno de los conjuntos de datos se trata por el mtodo de Guggenheim, para compararlo con el ordinario. Si no es conveniente obtener la lectura a tiempo infinito, puede usarse exclusivamente este mtodo.
Aplicaciones prcticas. Estas se discuten en el experimento 22. (Daniels)
Sugerencias para trabaja adicional. En el experimenta 22 se exponen algunas s baja adicional.
Como catalizadores pueden emplearse el cido tricloroactico, el cido sulfrico uno 4 N. El cido tricloroactico esta casi tan altamente disociado como el cido clorhdrico Precaucin: El cido tricloroactico es corrosivo.
La fuerza relativa de acidez del cido monocloroactico y el cido tricloroactico deben explicarse sobre la base de la estructura molecular: Las energas de activacin pueden obtenerse corriendo un segundo conjunto de determinaciones mediante la utilizacin de agua bombeada de un termostato a 35 o a 15 y comparndolas con las obtenidas a 25.
Puede investigarse el efecto de la fuerza inica sobre la velocidad de esta reaccin. Asimismo se investigara el efecto de cambiar la constante dielctrica, mediante la adicin de etanol o dioxano
Pueden usarse los cambios de volumen medidos continuamente en un dilatmetro para seguir el curso de una reaccin; un buen ejemplo es la hidrlisis del acetal. A 25 se mezcla rpidamente HCl 0,005 M con suficiente acetal, proveniente de una pipeta graduada, para hacer la solucin 0.15 M con respecto al acetal. De inmediato se trasfiere la solucin a un dilatmetro por una llave bien ajustada y a intervalos frecuentes; se anota el ascenso del lquido en el capilar. Se traza una curva del logaritmo (de la lectura final menos la lectura en el tiempo t) contra el tiempo, y se calcula la constante de velocidad. Puede realizarse un segundo experimento con cido actico 0,05 M en lugar de cido clorhdrico.
El mtodo de los mnimos cuadrados (Capitulo 18) puede aplicarse para determinar la mejor lnea recta que represente log (t -) graficado contra tiempo.
Hay mediciones precisas de la velocidad de inversin de la sacarosa.
Referencias
1. E. A Guggenheim, Phil. Mag., (7) 2: 538 (1926).
2. E. S. Amis y G. Jaffe, J. Chem. Phys., 10: 598 (1942).
3. E. S. Amis y F. C. Holmes, J. Am. Chem. Sac., 63: 2231 (1941).
Prctica No.14
Reaccin inica
Aunque la mayora de las reacciones entre iones son muy rpidas, hay a1gunas que ocurren a velocidades fcilmente medibles, la oxidacin de yoduro a yodo con persu1fato es un ejemplo de estas ltimas:
Esta reaccin es un buen modelo para cintica, pues con ella se ilustra como obtener el orden de la reaccin, los parmetros de activacin, el efecto de catalizadores y el efecto salino primario. La velocidad de la reaccin se sigue volumtricamente midiendo con tiosulfato el Yodo, formado.
Aparatos y Sustancias
Anillo. (l), buretas de 50 ml (2), cronmetros (2), Erlenmeyer de 50 ml (6) y 125 ml (10), frasco gotero (1). matraces volumtricos de: 50 ml (6) y 250 ml (3), mechero ( 1 ), pipetas ,volumtricas de: 2 ml ( 1 ), 5 ml (1 ),10 ml (3) y 50 ml (2), pinzas para bureta,(5), soportes (3), tela metlica con asbesto ( 1 ), termmetro de 0-110 C ,(1) vaso de precipitados de 2 litros (1)
Agua destilada, almidn, c1oruro de sodio, persulfato de potasio 0.10 M, sulfato ferroso 0.005 M, tiosulfato de sodio 0.01 M y 0.002 M, yoduro de potasio 0.2 M.
Se preparan 250 m1 de una solucin 0,2 M de yoduro de potasio y la misma cantidad de persulfato de potasio 0.10 M. Ambas soluciones deben prepararse justo antes de efectuar el experimento ya que se descomponen lentamente una disueltas en agua,
Procedimiento
El procedimiento se divide en cuatro partes. Se recomienda hacer este experimento en dos o ms sesiones.
a) Constante cintica y orden de reaccin
Con una pipeta volumtrica se toman 50 ml de yoduro de potasio 0.20 M y se ponen en un Erlenmeyer de 250 ml, se pone el mismo volumen de persulfato 0.10 M en un Erlenmeyer de 125 ml. Se agrega e1 yoduro en el persulfato y se empieza a medir el tiempo. Mezclar muy bien 1as soluciones con un agitador. Se toma una muestra de 10 ml y se agrega en un Erlenmeyer de 125 ml que contenga hielo y agua (para detener la reaccin). El yodo liberado se titula rpidamente con tiosulfato 0.01 M agregando almidn cerca del punto final. Tomar cinco muestras ms a intervalos de 5 min cada una.
Repetir el experimento uti1izando soluciones 0.10 M de yoduro y 0.05 M de Persulfato, preparadas por dilucin de la solucin original.
Tomar siete muestras a intervalos de 10 min cada una. Anotar la temperatura ambiente.
b) Velocidad de reaccin y temperatura
Efectuar el mismo procedimiento en (a) con soluciones 0.10 M de yoduro y 0.05 de Persulfato a 3 o 4 C y a 40 C
A 3 o 4 grados, poniendo 50 ml de las soluciones de yoduro y de persulfato sobre hielo. Mezclarlas despus de que ambas alcanzaron la temperatura del hielo. El matraz de reaccin debe permanecer en el hielo todo el tiempo. Tomar muestras de 10 ml cada 10 min y agregarlas al Erlenmeyers conteniendo agua con hielo. Seguir la reaccin durante 90 min. Efectuar la titulacin con tiosulfato 0.002 M tan rpido como sea posible.
A 40 C utilizando un vaso de precipitados de 2 litros como termostato, equilibrar trmicamente las soluciones de yoduro y de Persulfato antes de mezclarlas. Tomar muestras cada 5 min siguiendo las indicaciones en (a).
c) Catalizador
Preparar tres soluciones todas de 50 ml y 0.02 M en yoduro conteniendo cada una distintas concentraciones de sulfato ferroso: la primera 2 x 10-4 M. la segunda 4 x 10-4 M, la tercera 8 x 10-4 M. Las soluciones se preparan por dilucin de una mezcla 0.2 M en yoduro (5 ml) y sulfato ferroso 0.005 ( 2 ml a la primera, 4 ml a la segunda y 8 ml a la tercera) .Pasar las tres soluciones a tres Erlenmeyers de 50 ml. Preparar tres soluciones 0.01 M en persulfato de 50 ml cada .una, diluyendo la solucin 0.1 M de Persulfato, pasar su contenido a tres Erlenmeyers de 125 ml. Mezclar la solucin 0.02 M de yoduro y 2 X 10-4 M de sulfato ferroso con una de persulfato 0.01 M. Tomar muestras cada 5 min siguiendo las direcciones en (a). Repetir el procedimiento con las otras dos soluciones de ferroso
d) Efecto salino primario
Preparar tres soluciones 0.04 M en yoduro con un volumen de 50 ml cada una, conteniendo distintas concentraciones de cloruro de sodio: la primera 0.5 M, la segunda 1.0 M, la tercera 1.5 M. Pesar y agregar el cloruro de sodio a 10 ml de yoduro 0.2 M y diluir a 50 ml. Agregar 50 m1 de persulfato 0.02 M a cada una de las mezclas anteriores. Tomar seis muestras a intervalos de 5 min cada una y efectuar las titulaciones segn se indica en el inciso (a).
Clculos:
1) Graficar 1/(a-x) contra tiempo en segundo. Determine la constante cintica en cada caso.
2) Graficar log kr contra 1/T. Calcular la energa de activacin de Arrhenius.
3) Graficar log kr/T contra 1/T, calcular y S*.
4) Determine el orden del catalizador graficando log kr contra log (Fe++)
5) Graficar log kr contra ( =)
6) En base a (1), (2), (3) y (5) postule un mecanismo para la reaccin.
7) Explique la accin de1 catalizador y postule un complejo activado que justifique este efecto.
Prctica No.15
Determinacin de la isoterma de adsorcin.
En esta prctica se estudia la adsorcin del cido actico en carbn y se determina el rea superficial del carbn activado aplicando la isoterma de adsorcin de Langmuir.
Aparatos y sustancias
Bureta de 50 ml (1),.embudos (6), Erlenmeyers de 125 ml(12), matraz volumtrico de 50 ml (1 papel filtro, pinzas para bureta ( 1), pipeta volumtrica de 10 ml (1), soporte (1), soporte especial para 6 embudos (1), tapones de hule No. 4 (6).
Carbn activado (Norit A), cido actico 0.4 M, hidrxido de sodio 0.01 M
Procedimiento
Pese 1 g de carbn activado (con una exactitud de 1 mg) en cada uno de seis Erlenmeyers, Agregue a cada matraz 50 ml de una solucin de actico preparada en el matraz volumtrico, como sigue al primero solucin 0.4 M de actico, al segundo 25 ml de actico 0.4 M y agua, al tercero l.5 ml de actico 0.4 M y agua, al cuarto 7.5 ml de actico y agua, al quinto 4 ml de actico 0..4 M y agua y al sexto 2 ml de actico 0.4 M y agua. El matraz volumtrico debe enjuagarse con agua Los Erlenmeyers se tapan y agitan frecuentemente durante una hora
Las soluciones se filtran y los filtrados se analizan con hidrxido de sodio 0,1 M utilizando fenolftalena como indicador. Se toman 10 ml de actico de las primeras dos soluciones, 20 ml de la tercera y cuarta, 40 ml de la quinta sexta. Las primeras cuatro soluciones se titulan por duplicado.
Anotar la temperatura ambiente,
Clculos:
1) Calcule la concentracin (c) de actico en equilibrio con el carbn, en moles/litro.
2) Calcule el nmero de moles de actico adsorbido por gramo de adsorbente (X).
3) Grafique contra c. Determine el nmero de moles de soluto por gramo de adsorbente necesario para cubrir totalmente la superficie, y el coeficiente de adsorcin.
4) Calcule el rea especfica del adsorbente, considerando que el rea del actico es igual a 21
TABLE 2-2 Physical Properties of Organic Compounds*
Abbreviations Used in the Table
(A), density referred to air al., ethyl alcohol
cr., crystalline d., decomposes
i-, iso-, containing the group
(CH3)2CH-
nd., needles o-, ortho
s-, sec-, secondary silv., silvery
v. s., very soluble
v. sl. s., very slightly soluble
amor., amorphous
d-, dextrorotatory
i., insoluble
or., orange
sl., slightly
wh., white
aq., aqua, water
dl-, dextro-laevorotatory
ign., ignites
p-, para
subl., sublimes
yel., yellow
brn., brown
et., ethyl ether
l-, laevorotatory
pd., powder
sym., symmetrical
(), right rotation
bz., benzene
expl., explodes
lf., leaflets
pet., petroleum ether
t-, tertiary
, greater than
c., cubic
gn., green
lq., liquid
pl., plates
tet., tetragonal
, less than
cc., cubic centimeter
chl., chloroform col., colorless
h., hot
hex., hexagonal
m-, meta
mn., monoclinic n-, normal
pr., prisms
rhb., rhombic s., soluble
tri., triclinic
uns., unsymmetrical v., very
, infinitely
This table of the physical properties includes the organic compounds of most general interest. For the properties of other organic compounds, reference must be made to larger tables in Langes Handbook of Chemistry (Handbook Publishers), Handbook of Chemistry and Physics (Chemical Rubber Publishing Co.), Van Nostrands Chemical Annual, International Critical Tables (McGraw-Hill), and similar works.
The molecular weights are based on the 1941 atomic weight values. The densities are given for the temperature indicated and are usually referred to water at 4C, e.g., 1.02895/4 a density of 1.028 at 95C
referred to water at 4C, the 4 being omitted when it is not clear whether the reference is to water at 4C or at the temperature indicated by the upper figure. The melting and boiling points given have been selected from available data as probably the most accurate. The solubility is given in grams of the sub- stance in 100 g. of the solvent. In the case of gases, the solubility is often expressed in some manner as 510 cc. which indicates that, at 10C, 5 cc. of the gas are soluble in 100 g. of the solvent.
Name
Synonym
Formula
Formula weight
Form and color
Specific gravity
Melting point, C
Boiling point, C
Solubility in 100 parts
Water
Alcohol
Ether
Abietic acid Acenaphthene Acetal
Acet-aldehyde
-aldehyde, par-
-aldehyde ammonia
-amide
-anilide
-phenetidide (o-) (m-)
-toluidide (o-) (p-)
Acetic acid anhydride nitrile
Acetone
Acetonyl urea
Acetophenone benzoyl hydride
Acetyl-chloride
-phenylenediamine (-p) Acetylene
dichloride (cis) (trans)
Aconitic acid
Acridine
Acrolein ethylene aldehyde
Acrylic acid nitrile Adipic acid amide nitrile
Adrenaline (1-) (3,4,1) Alanine () (dl-)
Aldol acetaldol
Alizarin
Allyl alcohol bromide chloride thiocyanate (i) thiourea
Aluminum ethoxide
Amino-anthraquinone () ()
-azobenzene
-benzoic acid (m-) (p-)
sylvic acid, abietinic acid naphthylene ethylene acetaldehyde diethylacetal ethanal
paraldehyde
ethanamide antifebrin
o-ethoxyacetanilide acetyl-m-phenetidine N-tolylacetamide
N-tolylacetamide
ethanoic acid, vinegar acid acetyl oxide, acetic oxide methyl cyanide
propanone, dimethyl ketone dimethyl hydantoin
methyl-phenyl ketone ethanoyl chloride amino-acetanilide (p) ethyne; ethine
1,2-dichloroethene dioform
equisetic acid; citridic acid
acrylic aldehyde, propenal propenoic acid
vinyl cyanide
hexandioc acid, adipinic acid
tetramethylene
1-suprarenine
2-hydroxybutyraldehyde
Anthraquinoic acid
propen-1-ol-3,propenyl alcohol
3-bromo-propene-1
3-chloro-propene-1 mustard oil thiosinamide
aminodracylic acid
C20H30O2
C10H6(CH2)2
CH3CH(OC2H5)2
CH3CHO (C2H4O)3
CH3CHOHNH2
CH3CONH2
C6H5NHCOCH3
CH3CONHC6H4OC2H5
CH3CONHC6H4OC2H5
CH3C6H4NHCOCH3
CH3C6H4NHCOCH3
CH3CO2H (CH3CO)2O CH3CN CH3COCH3
NHCONHCOC(CH3)2
CH3COC6H5
CH3COCl
C2H3ONHC6H4NH2
HC:CH
CHCl:CHCl
CHCl:CHCl
C3H3(CO2H)3
C6H4 (CH)(N) C6H4
CH2:CH?CHO CH2:CH?CO2H CH2:CH?CN (CH2CH2CO2H)2 (CH2CH2CONH2)2 (CH2CH2CN)2
C6H3(OH)2(CHOHCH2NHCH3) CH3CH(NH2)CO2H CH3CH(OH)CH2CO2H C6H4(CO)2C6H2(OH)2
CH2:CH?CH2OH CH2:CH?CH2Br CH2:CH?CH2Cl CH2:CH?CH2NCS CH2:CH?CH2NHCSNH2
Al(OCH2CH3)3
C6H4(CO)2C6H3NH2
C6H4(CO)2C6H3NH2
C6H5?N:N?C6H4NH2
H2N?C6H4CO2H H2N?C6H4CO2H
302.44
154.20
118.17
44.05
132.16
61.08
59.07
135.16
179.21
179.21
149.19
149.19
60.05
102.09
41.05
58.08
128.13
120.14
78.50
150.18
26.04
96.95
96.95
174.11
179.21
56.06
72.06
53.06
146.14
144.17
108.14
183.20
89.09
88.10
240.20
58.08
120.99
76.53
99.15
116.18
164.15
223.22
223.22
197.23
137.13
137.13
lf. rhb./al. lq.
col. lq. col. cr. col. cr. col. cr. rhb./al. lf./al. lf./al. rhb.
rhb. or mn. col. lq.
col. lq. col. lq. col. lq. tri./al. lf.
col. lq. nd./aq. col. gas col. lq. col. lq. cr./aq.
rhb./aq. al. col. lq.
col. lq. col. lq. mn. pr. cr. pd. col. oil col. pd. nd./aq. col. lq. red rhb. col. lq. lq.
col. lq. col. oil col. pr. pd.
red nd. red nd. yel. mn. nd./aq. mn. pr.
1.06995/95
0.82122/4
0.78318/4
0.99420/4
1.159
1.214
1.16815
1.21215
1.04920/4
1.08220/4
0.78320/4
0.79220/4
1.03315/15
1.10520/4
(A) 0.906
1.29115/4
1.26515/4
0.84120/4
1.06216/4
0.81120
1.36025/4
0.95119/19
1.10320/4
0.85420/4
1.39820/4
0.93820/4
1.01320/4
1.21920/20
1.14220/0
1.5114
182
95
123.5
10.512
97
81(69.4)
1134
79
967
110
153
16.7
73
41
94.6
175
20.5
112.0
162
81.5891
80.5
50
192 d.
1101
87.7
1213
82
1513
2267
1
d. 20711
295 d.
28990
129
119.4
136.4
80
778
15060
256
302
1267
1734
1878
2789
102.2
20.2
124.4752
10010 d.
222
305
250
296
3067
118.1
139.6
81.62.0
56.5 subl.
202.3749
512
84760
60.3
48.4
346
52.5
1412
789
26510
295
subl. 200
8320
430
96.6
701753
44.6
152
200510 subl. subl.
225120
i.
v. s. s. h.
v. s.
s.
2120
s.
s. s.
1025
s.
s. d.
v. s.
600 cc.18
sl. s.
s. s.
v. s. s.
v. sl. s.
v. sl. s.
v. s.
s.
i. s. s.
s. h.
210
1110
v. s.
s. chl.
sl. s.
v. sl. s.
725
s. s.
s. s.
v. s.
v. sl. s. s.
s.
0.615
v. sl. s. i.
i. s.
v. s.
v. sl. s.
v. sl. s. s.
i. s.
1.86
8.26
2-28
Amino-diphenylamine (p-)
-G-acid (2-)(6-,8-), Na2 salt
-mono-potassium salt
-sodium salt
-J-acid (2-)(5-,7-)
-mono-potassium salt
-naphthol sulfonic (1-,2-,4-)(-) (1-,8-,4-)
-phenol (o-) (m-) (p-)
-toluene sulfonic acid (1-,2-,3-) (1-,4-,2-) (1-,4-,3-) (1-,2-,5-)
Amyl acetate (n-) (i-)
(s-) (s-) (t-)
alcohol (n-) fusel oil,
(s-,n-) methyl-propyl carbinol, (prim.-,i-) isobutyl carbinol,
(s-,i-) (t-)
(d-)
-amine (n-)
(s-,n-) (i-)
(t-)
aniline (i-) benzoate (i-) bromide (n-)
(i-) (t-)
n-butyrate (n-) (i-) (t-)
i-butyrate (i-)
chloride (n-) (s-) (s-) (i-)
(s-,i-) (t-)
i-cyanide (i-)
formate (n-) (i-)
iodide (n-) (i-)
(s-,n-) (t-)
mercaptan (n-) (n-) (i-)
phenol (t-)(p-)
propionate (n-) (i-) (act.)
salicylate (n-) Amyl i-valerate (i)
(t-)
2-aminophenol
3-aminophenol
p-hydroxyaniline
common amyl acetate
-Me-Bu-acetate
di Et-carbinol acetate
pentanol-1 pentanol-2
2-methyl-butanol-4
2-methyl-butanol-3
2-methyl-butanol-2
active amyl alcohol
1-NH2-2-Me-butane
3-amino pentane
3-NH2-2-Me-butane
1-bromopentane
4-Br-2-Me-butane
2-Br-2-Me-butane
1-chloropentane
2-chloropentane
3-chloropentane
4-Cl-2-Me-butane
3-Cl-2-Me-butane
2-Cl-2-Me-butane
1-Cl-2-Me-butane
iso-caproic iso-nitrile
1-iodopentane
4-I-2-Me-butane
2-iodopentane
2-I-2-Me-butane
pentanthiol-1 pentanthiol-3
2-Me-butanthiol-4 pentaphen
H2N?C6H4NH?C6H5
C10H5(NH2)(SO3Na)2
C10H5(NH2)S2O6HK C10H5(NH2)S2O6HNa C10H5(NH2)(SO3H)2
C10H5(NH2)S2O6HK C10H5OHNH2SO3HaH2O NH2(OH)C10H5SO3H H2N?C6H4?OH H2N?C6H4?OH H2N?C6H4?OH C6H3(CH3)(NH2)SO3H C6H3(CH3)(NH2)SO3H?H2O
C6H3(CH3)(NH2)SO3H?aH2O C6H3(CH3)(NH2)SO3H?H2O CH3CO2CH2(CH2)3CH3
CH3CO2CH2CH2CH(CH3)2
CH3CO2CH2CH(CH3)C2H5
CH3CO2CH(CH3)CH2C2H5
CH3CO2CH(C2H5)2
CH3CO2C(CH3)2C2H5
CH3(CH2)3CH2OH C2H5CH2CH(OH)CH3 (CH3)2CHCH2CH2OH (C2H5)2CHOH (CH3)2CHCH(OH)CH3 (CH3)2C(OH)C2H5 (CH3)3CCH2OH C2H5CH(CH3)CH2OH CH3(CH2)4NH2 (C3H7)(CH3)CHNH2 (CH3)2CH(CH2)2NH2 (C2H5)(CH3)2CNH2
C2H5CH(CH3)CH2NH2 (C2H5)2CHNH2 (CH3)2CHCH(CH3)NH2
C6H5NHC5H11
C6H5CO2C5H11
CH3(CH2)3CH2Br (CH3)2CH(CH2)2Br (CH3)2C(Br)C2H5
C2H5CH2CO2(CH2)4CH3
C2H5CH2CO2?C5H11
C3H7CO2C(CH3)2C2H5
(CH3)2CHCO2C5H11
CH3(CH2)3CH2Cl C2H5CH2CHClCH3 (C2H5)2CHCl (CH3)2CH(CH2)2Cl (CH3)CHCHClCH3 (CH3)2CClC2H5 (CH3)(C2H5)CHCH2Cl (CH3)2CH(CH2)2NC HCO2CH2(CH2)3CH3
HCO2CH2CH2CH(CH3)2
CH3(CH2)3CH2I (CH3)2CHCH2CH2I C2H5CH2CHICH3 (CH3)2CIC2H5
C2H5CH(CH3)CH2I CH3(CH2)3CH2SH (C2H5)2CHSH (CH3)2CH(CH2)2SH C5H11?C6H4OH C2H5CO2(CH3)4CH3
C2H5CO2(CH2)2CH(CH3)2
C2H5CO2C5H11
HOC6H4CO2C5H11
C4H9CO2C5H11
C4H9CO2C5H11
184.23
347.28
341.39
325.29
303.30
341.39
248.25
239.24
109.12
109.12
109.12
187.21
205.23
196.22
205.23
130.18
130.18
130.18
130.18
130.18
130.18
88.15
88.15
88.15
88.15
88.15
88.15
88.15
88.15
87.16
87.16
87.16
87.16
87.16
87.16
87.16
163.25
192.25
151.05
151.05
151.05
158.23
158.23
158.23
158.23
106.60
106.60
106.60
106.60
106.60
106.60
106.60
97.16
116.16
116.16
198.06
198.06
198.06
198.06
198.06
104.21
104.21
104.21
164.24
144.21
144.21
144.21
208.25
172.26
172.26
nd./aq. al.
col. nd. pr.
lf. nd. mn. nd. tri./aq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. cr.
col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. lq.
col. lq. col. lq. col. lq. lq.
col. lq. col. lq. col. lq. lq.
col. lq. lq.
col. lq. col. lq. lq.
lq. lq. lq. lq. lq. lq. lq. lq. lq. lq. lq.
col. lq. lq.
cr. lq.
col. lq. col. lq. lq.
col. lq. col. lq.
0.87920/20
0.87615/4
0.88013
0.9220
0.87120/4
0.87419
0.81720/20
0.81020/20
0.81315/4
0.81525/4
0.81919
0.80920/4
0.81620/4
0.76619
0.74920/4
0.75118/4
0.73125/4
0.75518
0.74920/4
0.75718
0.92815/4
0.99214/14
1.21820/4
1.22017/15
1.21619/0
0.87115/4
0.86619/15
0.86515/0
0.8760/4
0.87820/4
0.87020/4
0.89521
0.89320/4
0.8830
0.87120/4
0.88117.5
0.9020
0.88220/4
1.51020/4
1.51518/4
1.50717/4
1.47119/15
1.52420/4
0.85720
0.83520/4
0.87615/4
0.87020/4
0.86620/4
1.06515
0.85820/15
0.86114/0
67
173
1223
1846 d.
d.
H2O, 120
70.8
78.5
117.2
11.9
523
55
105
95
73.2
99
72.9
73.5
93.5
86
93
73.1
354
subl. subl.
148.4737
142757
1412
133.5
133
124.5749
137.9
119.5
132.0
115.6
1134
102
1134
128
1034
912
95
778
956
901
834
254.5
261746
129.7
120745
108765
186.4
178.6
164
168.8
108.4
96.7
97.3
99.7758
91753
85.7
989
1379
132
123.5
157.0
147765
1445
127765
148
126767
105
120
2657
168.7
160.2
5816
265
194
1734
sl. s.
v. sl. s.
12.820
2.718
10.020
3.418
v. s.
v. sl. s.
1.70
2.60
1.10
0.9711
0.520
0.47
311
v. sl. s.
0.315
v. sl. s. sl. s.
sl. s.
v. sl. s.
2.722
420
214
5.530
2.830 sl. s. sl. s.
3.630
s.
i. i. i.
0.0216
i.
0.0550
i.
sl. s. i.
i. i. i. i. i. i. i. i.
v. sl. s.
0.322
i. i. i. i. i. i. i. i.
sl. s. i.
0.125
v. sl. s. i.
v. sl. s. sl. s.
s.
4.30
s.
40
i. i.
s.
s.
s. s. s.
s.
s. s.
s. s. s. s. s.
s.
s.
s.
s.
v. s. sl. s. i. bz.
s.
s.
s. s.
s. s. s.
s. s. s. s.
s.
s.
*By N. A. Lange, Ph.D., Handbook Publishers, Inc., Sandusky, Ohio. Abridged from table of Physical Constants of Organic Compounds in Langes Handbook of Chemistry.
2-29
TABLE 2-2 Physical Properties of Organic Compounds (Continued )
Name
Synonym
Formula
Formula weight
Form and color
Specific gravity
Melting point, C
Boiling point, C
Solubility in 100 parts
Water
Alcohol
Ether
Amylene (n-)(-) (i-)
(-)
(-n)(-)
(i-)(-)
Anethole (p-)
Anhydroformald-aniline
Aniline
hydrochloride nitrate
sulfate
Anisal-acetone (p-) Anisic acid (p-)
aldehyde (p-) Anisidine (o-)
(m-) (p-)
Anisole
Anthracene
Anthramine () ()
Anthranil Anthranilic acid (o-) Anthrapurpurin (1-,2-,7-) Anthraquinone
disulfonate Na2 (1-,5-) (1-,8-) (2-,6-) (2-,7-)
sulfonate Na (1-) (2-)
Anthrarufin (1-,5-) Antipyrene
Apiole
Arabinose ()(d- or l-) (dl-)
Arachidic acid Arsanilic acid (p-) Asparagine (l-) Aspirin (o-) Atropic acid Auramine
Aurine, coralline (4-,4-) Azo-anisole (2-,2-)
benzene Azoxybenzene Barbituric acid Benzal acetone Benzaldehyde Benzamide Benzanilide Benzene
sulfinic acid sulfonic acid sulfonic amide sulfonic chloride
Benzidine (4-,4-)
disulfonic acid (2-,2-)
(3-,3-)
Benzil
Benzoic acid anhydride nitrile
pentene-1
2-methyl-butene-3
2-methyl-butene-1 pentene-2
2-methyl-butene-2 p-propenyl anisole methylene aniline
amino benzene, phenyl amine, cyanol
aniline salt, aniline chloride
MeO-benzalacetone
2-amino-anisole
MeO-aniline(m)
4-amino anisole methyl phenyl ether paranaphthalene, anthracin green oil
-amino-anthracene
-amino-anthracene
diphenyleneketone, dihydrodiketoanthracene
-anthraquinone disulfonate
x-anthraquinone disulfonate
1-ph-2,3-diMepyrazolone-5
1-allyl-2, 5-diMeO-3,4 meth- ylenedioxybenzene
eicosanoic acid
-phenyl acrylic acid
4,4-dimethylaminobenzo-
phenomide
diMeO-azobenzene diphenyldiimide
malonyl urea
Me-cinnamyl ketone artificial almond oil
benzol, phenyl hydride, cyclohexatriene
benzene sulfonamide benzene sulfonyl chloride
dibenzoyl phenyl cyanide
C2H5CH2CH:CH2 (CH3)2CHCH:CH2 (C2H5)(CH3)C:CH2
C2H5CH:CHCH3
(CH3)2C:CHCH3
CH3CH:CH?C6H4OCH3
(CH2NC6H5)3
C6H5NH2
C6H5NH2?HCl C6H5NH2?HNO3 (C6H5NH2)2?H2SO4
CH3OC6H4CH:CHCOCH3
CH3OC6H4CO2H CH3OC6H4CHO CH3OC6H4NH2
CH3OC6H4NH2
CH3OC6H4NH2
CH3OC6H5
C6H4:(CH)2:C6H4
C6H4:(CH)2:C6H3NH2
C6H4:(CH)2:C6H3NH2
C6H4:(NH)CO H2NC6H4CO2H C14H5O2(OH)3
C6H4:(CO)2:C6H4
C14H6O2(SO3Na)2?5H2O C14H6O2(SO3Na)2?4H2O C14H6O2(SO3Na)2?7H2O C14H6O2(SO3Na)2?4H2O C14H7O2SO3Na C14H7O2SO3Na C14H6O3(OH)2
C11H12ON2
C12H14O2
CH2OH(CHOH)3CHO CH2OH(CHOH)3CHO CH3(CH2)18CO2H H2N?C6H4.AsO3H2
HO2C?C2H3(NH2)?CONH2
CH3CO2?C6H4?OH C6H5C(:CH2)?CO2H [(CH3)2NC6H4]2C:NH
(HOC6H4)2C:C6H4:O (CH3O?C6H4N:)2
C6H5N:N?C6H5 (C6H5)2N2O CO:(NHCO)2:CH2?2H2O C6H5CH:CHCOCH3
C6H5CHO C6H5CONH2
C6H5CONHC6H5
C6H6
C6H5SO2H C6H5SO3H C6H5SO2NH2
C6H5SO2Cl NH2?C6H4?C6H4?NH2 (?C6H3(NH2)SO3H)2?3H2O (?C6H3(NH2)SO3H)2
C6H5CO?COC6H5
C6H5CO2H (C6H5CO)2O C6H5CN
70.13
70.13
70.13
70.13
70.13
148.20
315.40
93.12
129.59
156.14
284.32
176.22
152.14
136.14
123.15
123.15
123.15
108.13
178.22
193.24
193.24
119.12
137.13
256.20
208.20
502.38
484.37
538.41
484.37
310.25
310.25
240.20
188.22
222.23
150.13
150.13
312.52
217.04
132.12
180.15
148.15
267.36
290.30
242.27
182.22
198.22
164.12
146.18
106.12
121.13
197.23
78.11
142.17
158.17
157.18
176.62
184.23
398.40
344.35
210.22
122.12
226.22
103.12
lq.
col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. lf./al. pr./al. col. oil
cr. rhb. lf./al. lf./et. mn./aq. col. oil col. lq. oil pl./aq. col. lq. col. mn.
yel./al. yel./al. col. oil col. rhb. or. nd./al. yel. rhb.
yel. lf. yel. pr. col. cr. cr.
yel. lf. silv. lf. yel. lf. mn./aq. col. nd.
rhb. pr. col. lf.
nd./aq. rhb. nd./aq. nd./aq. col./al.
red
or. pr. or. mn. yel. rhb. col./aq. pl.
col. lq. col. pr. lf./al. col. lq.
pr./aq. col. nd. mn./aq. cr. cr./aq. pr./aq.
pr.
mn. pr. rhb./et. col. lq.
0.64420
0.63215
0.6670/0
0.65020/4
0.66319/4
0.99120/20
1.02220/4
1.2224
1.3564
1.3774
1.3854
1.12320/4
1.09815/15
1.09620/4
1.08955/55
0.99022/4
1.2527/4
1.18715/4
1.43820/4
1.088113/4
1.0220/4
1.58520/4
1.54315/4
1.20320/4
1.24820/20
1.03520/20
1.04620/4
1.341
1.314
0.87920/4
1.38415/15
1.2315
1.26615/4
1.19915/4
1.00125/6
135
139
124
22.5
143
6.2
198
d. 190 d.
734
184.2
2.5
5.2
12
57.2
37.3
2178
1306
238
18
1445
369
286
280
113(109)
30
159.5
164.5
77
232
22735
1356
1067
136
310 d.
153
68
36
d. 245
412
26
130
163
5.5
834
656
156
14.5
1289 d. 175
95
121.7
42
12.9
301
20.5771
312758
36.4
378
235.3
185
184.4
245
27580
2478
225
251
243
1545
3402
subl.
d. 215 subl.
462
37981
subl.
319174
294
328
d. 235
267 d.
297 d.
2602
179
290
117910
80.1
d. 100 d.
251.5
400740
348 d.
249.2
360
190.7
i. i. i.
v. sl. s. i.
v. sl. s. i.
3.618
1815
s.
514
i.
0.0319 v. sl. s. v. sl. s. v. sl. s. s. h.
i. i.
i. i.
sl. s. h.
0.3514 sl. s. h. i.
v. s. sl. s.
3.920
30.520
0.5320
0.8425
i.
10025
i
460
16.910
i.
v. s. h.
3.128
137
0.1 c.
i.
i. i. i. i.
s. h. i.
0.3
1.3525
i.
0.0722
v. s. h. v. s.
0.4316
i.
1 h.
0.0925 v. sl. s. i.
0.217
i.
1100
s.
s.
sl. s.
s. s.
sl. s. v. s. v. s.
s.
s. s.
1.520
s.
sl. s. s.
1110
v. s. h.
0.0518
i.
v. sl. s. i.
i.
sl. s.
100 s.
0.59
s. h.
v. s. h. i. c.
s. s.
720
s. s.
4.220
11.415
sl. s. s.
1725
430
s.
v. s. v. s. v. s. v. s.
1 h. i.
v. s.
4615
s.
s.
i.
sl. s. i.
v. s. v. s.
s. s. s.
sl. s. s.
167
sl. s.
v. sl. s.
i.
i. i. i. s.
sl. s. s.
i.
v. s. i.
520
s.
2.320
s. s.
s. s.
sl. s. sl. s.
v. s. i.
v. s. s.
2 i.
v. s.
6615
s.
2-30
Benzoin (dl-)
Benzophenone
Benzotrichloride
Benzoyl-benzoic acid (o-)
-chloride
-peroxide
Benzyl acetate alcohol amine aniline benzoate butyrate chloride ether formate propionate
Berberonic acid (2-,4-,5-) Biuret
Borneol (dl-)
(d- or l-) (iso-)
Bornyl acetate (d-) Bromo-aniline (p-)
-benzene
-camphor (3-)(d-)
-diphenyl (p-)
-naphthalene (-) (-)
-phenol (o-) (m-) (p-)
-styrene ()(1) (2)
-toluene (o-) (m-) (p-)
Bromoform
Butadiene (1-,2-) (1-,3-)
Butadienyl acetylene
Butane
(i-) Butyl acetate (n-) (s-)
(i-) (tert-)
alcohol (n-) (s-) (i-)
(tert-)
amine (n-) (s-) (i-) (t-)
p-aminophenol (N)(n) (N)(i-)
aniline (n-) (i-)
arsonic acid (n-)
benzoate (n-) (i-)
bromide (n-) (s-) (i-) (t-)
butyrate (n-)(n-) (n-)(i-) (i-)(i-)
caproate carbamate (i-) cellosolve (n-)
diphenyl ketone phenyl chloroform
phenyl carbinol
-amino toluene phenyl-benzylamine
-chlorotoluene dibenzyl ether
allophanamide
phenyl bromide
-bromocamphor
-naphthyl bromide
-naphthyl bromide
o-tolyl bromide tribromo-methane
methyl-allene erythrene
diethyl
trimethyl-methane
butanol-1 butanol-2
2-methyl-propanol-1
2-methyl-propanol-2
1-bromo-butane
2-bromo-butane
1-Br-2-Me-propane
2-Br-2-Me-propane
2-BuO-ethanol-1
C6H5CO?CHOHC6H5
C6H5COC6H5
C6H5CCl3
C6H5COC6H4CO2H?H2O C6H5COCl
(C6H5CO)2O2
CH3CO2CH2C6H5
C6H5CH2OH C6H5CH2NH2
C6H5CH2NHC6H5
C6H5CO2CH2C6H5
C2H5CH2CO2CH2C6H5
C6H5CH2Cl (C6H5CH2)2O HCO2CH2C6H5
C2H5CO2CH2C6H5
C5H2N(CO2H)3?2H2O NH(CONH2)2
C10H17OH C10H17OH C10H17OH CH3CO2C10H17
BrC6H4NH2
C6H5Br BrC10H15O BrC6H4?C6H5
C10H7Br C10H7Br BrC6H4OH BrC6H4OH BrC6H4OH C6H5CH:CHBr C6H5CH:CHBr CH3?C6H4Br CH3?C6H4Br CH3?C6H4Br CHBr3
CH3CH:C:CH2
CH2:CHCH:CH2
CH2:(CH)2:CH?C:CH CH3CH2CH2CH3 (CH3)2CHCH3
CH3CO2(CH2)2C2H5
CH3CO2CH(CH3)C2H5
CH3CO2CH2CH(CH3)2
CH3CO2C(CH3)3
C2H5CH2CH2OH C2H5CH(OH)CH3 (CH3)2CHCH2OH (CH3)3COH C2H5CH2CH2NH2
C2H5CH(NH2)CH3 (CH3)2CHCH2NH2 (CH3)3CNH2
C4H9NH?C6H4?OH C4H9NH?C6H4?OH C4H9NHC6H5
C4H9NHC6H5
C4H9AsO(OH)2
C6H5CO2C4H9
C6H5CO2C4H9
C2H5CH2CH2Br C2H5CH(Br)CH3 (CH3)2CHCH2Br (CH3)3CBr C2H5CH2CO2CH2CH2C2H5
C2H5CH2CO2CH2CH(CH3)2
(CH3)2CHCO2CH2CH(CH3)2
CH3(CH2)4CO2C4H9
NH2CO2CH2CH(CH3)2
C4H9OCH2CH2OH
212.24
182.21
195.48
244.24
140.57
242.22
150.17
108.13
107.15
183.24
212.24
178.22
126.58
198.25
136.14
164.20
247.16
103.08
154.24
154.24
154.24
196.28
172.03
157.02
231.14
233.11
207.07
207.07
173.02
173.02
173.02
183.05
183.05
171.04
171.04
171.04
252.77
54.09
54.09
78.11
58.12
58.12
116.16
116.16
116.16
116.16
74.12
74.12
74.12
74.12
73.14
73.14
73.14
73.14
165.23
165.23
149.23
149.23
182.04
178.22
178.22
137.03
137.03
137.03
137.03
144.21
144.21
144.21
172.26
117.15
118.17
mn.
col. rhb. col. lq. tri./aq. col. lq. rhb./et. col. lq. col. lq. lq.
mn. pr. nd.
col. lq. col. lq. lq.
col. lq. lq.
tri. nd./al. col. cr. col. cr. col. cr. rhb./pet. rhb.
col. lq. cr. cr./al. col. oil lf./al. col. lq. cr.
tet. cr. lq.
lq.
col. lq. col. lq. cr./al. col. lq. lq.
col. gas col. lq. col. gas col. gas col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. lq.
col. lq. col. lq. col. lq. col. lq.
lq. oil
col. lf. col. oil col. oil lq.
lq. lq. lq.
col. lq. col. lq. col. lq. col. lq. col. lf. col. lq.
1.08354
1.38014
1.21220/4
1.05717
1.04320/4
0.98220/4
1.06525/25
1.1220/4
1.01616/18
1.10020/20
1.03616
1.08123
1.03616/17
1.01120/4
1.01120/4
0.99115
1.820
1.49520/4
1.44920/4
1.48220/4
1.6050
1.55380
1.58880
1.42220/4
1.42720/4
1.42220/4
1.41020/4
1.39020/4
2.89020/4
0.62120/4
0.77320/4
0.600
0.600
0.88220
0.86525/4
0.87120/4
0.86620/4
0.81020/4
0.80820/4
0.80517.5
0.77926
0.73925/4
0.72420/4
0.73220/20
0.69818/4
0.94020/4
1.00525/25
0.99725/25
1.27720/4
1.25125/4
1.25825/4
1.21120/4
0.87220/20
0.86318/4
0.875 0/4
0.8820/0
0.95676/4
0.90320/4
1337
48.5
4.75
93(128)
0.5
108 d.
51.5
15.3
378
21
23840
39
3.6
243
1923 d.
210.5
2089
212
29
634
30.6
778
901
56
59
5.6
323
63.5
7
7.5
28
39.8
28.5
89
108.9
135
145
76.3
98.9
79.9
114.7
108
25.5
50
104
85
67.5
71
79
1589
22
112.4
112
118.5
16.2
80.7
65
344768
305.4
220.7
197.2 expl.
213.5
204.7
184.5
306750
3234
i.
179.4
2958
2023747
2202
subl.
2123
2267
156.2
274
310
281.1
2812
1945
2367
238
221
10826
181.8
183.7
1845
150.5
189
4.41
836
0.6
10
125740
112744
118
956760
117
99.5
1078
82.9
77.8
66772
689
45.2
235720
2312
24950
241.5
101.6
91.3
91.5
73.3
165.7736
156.9
1489
204.3
2067
171.2
v. sl. s.
i. i.
sl. s. d.
i. i.
417
i.
i.
v. s. i.
i. i. i.
v. sl. s.
1.30
v. sl. s. v. sl. s. i.
i.
i. c. i.
i. i. i. i. s.
1.415
i. i. i. i. i.
0.1 c. i.
i. i. i. i.
0.7 i.
0.625
i.
915
12.520
1015
i. i. i.
0.0115
s. i. i.
0.0616
i.
0.0618
i. i. i. i. i. i.
s. h.
6.515
s.
d. h. s. h.
v. s.
s. h.
s.
sl. s. h. s.
v. s. s.
v. s. s.
2026
s.
s.
620
s.
s.
v. s.
s.
s. s.
s. s.
v. s. v. s. s.
s.
s.
sl. s.
1513
s.
s.
s.
s.
i.
v. s. s.
v. s.
v. s.
3425
v. s.
s.
v. s.
25
s.
25
s. s.
v. s. v. s. i.
s.
s.
2-31
TABLE 2-2 Physical Properties of Organic Compounds (Continued )
Name
Synonym
Formula
Formula weight
Form and color
Specific gravity
Melting point, C
Boiling point, C
Solubility in 100 parts
Water
Alcohol
Ether
chloride (n-) (s-) (i-) (t-)
dimethylbenzene (t-)(1-,3-,5-)
formate (n-) (s-) (i-)
furoate (n-)
iodide (n-) (s-) (i-) (t-)
lactate (n-)
mercaptan (n-) (i-) (t-)
methacrylate (n-) (i-)
phenol (p-)(t-)
propionate (n-) (s-) (i-)
stearate (n-) (i-)
iso-thiocyanate (n-) (i-)
(s-)(d-) (t-)
valerate (n-)(n-) (i-)(n-) (i-)(s-) (i-)(i-)
Butylene (-) (-)
Butyraldehyde (n-) (i-)
Butyric acid (n-) (i-)
amide (n-) (i-)
anhydride (n-) (i-)
anilide (n-) Caffeic acid (3-,4-) Caffeine Camphene (dl-)
(d- or l-) Camphor (d-) Camphoric acid (d-) Cantharidine
Capric acid
Caproic acid (n-) (i-)
Caprylic acid (n-) Carbazole Carbitol
Carbon disulfide monoxide suboxide tetrabromide tetrachloride tetrafluoride
Carbonyl sulfide Carminic acid Carvacrol (1-,2-,4-)
1-chloro-butane
2-chloro-butane
1-Cl2-2-Me-propane
2-Cl2-2-Me-propane
1-iodo-butane
2-iodo-butane
1-iodo-2-Me-propane
2-iodo-2-Me-propane
butanthiol-1
2-Me-propanthiol-1
butyl mustard oil iso-Bu mustard oil
butene-1 butene-2
2-Me-propanol butanoic acid
2-Me-propanoic acid
n-butyramide iso-butyramide
n-butyranilide
decanoic acid hexanoic acid
2-Me-pentanoic-5 acid octanoic acid
diphenylenelimine, dibenzopyrrole diethylene glycol mono-Et ether
tetrabromomethane tetrachloromethane tetrafluoromethane
C2H5CH2CH2Cl C2H5?CHCl?CH3 (CH3)2CHCH2Cl (CH