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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICACreada el 29 de Octubre de 1943
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA BÁSICA Y APLICADA
QUÍMICA ORGÁNICA I
“Reconocimiento de una
Sustancia Orgánica”
INFORME DE LABORATORIO
APELLIDOS Y NOMBRES
GRUPO N° MESA HORA FECHA
Lunes1
11:00 – 3:0020/01/2014
Martes 3:00 – 7:00
CANDELA ROJAS, Joel
FRANCIA REYES, Abel
LIPA HUAYTA, Gianmarco
MIRANDA ZEVALLOS, Daniel
VILLAR CALERO, Kaysser
NOTA
INTRODUCCIÓN
EL ELEMENTO CARBONO forma un número inmenso de compuestos.
Se conocen más de 16 millones de compuestos que contienen
carbono, y alrededor de 90% de los compuestos nuevos que se
sintetizan cada año contienen carbono. El estudio de los compuestos
de carbono constituye una rama aparte de la química que se conoce
como química orgánica. Este término surgió de la creencia del siglo
XVIII de que solamente los sistemas vivos podían formar compuestos
orgánicos. Esta idea fue refutada en 1828 por el químico alemán
Friedrich Wöhler cuando sintetizó urea (H2NCONH2), una sustancia
orgánica presente en la orina de los mamíferos, calentando cianato de
amonio (NH4OCN), una sustancia inorgánica.
La noción de que las sustancias químicas orgánicas y los organismos
vivos están ligados es indudablemente cierta en un sentido: la vida
como la conocemos no podría existir sin un enorme conjunto de
moléculas orgánicas complejas de importancia biológica. El estudio de
la química de los seres vivos se llama química biológica, o bioquímica.
En este capítulo final presentamos un breve panorama de algunos de
los aspectos elementales de la química orgánica y de la bioquímica.
Muchos de ustedes estudiarán estas materias cuando tomen otros
cursos dedicados por entero a estos temas.
A lo largo de la lectura del material que aquí se presenta, se podrá
advertir que muchos de los conceptos importantes para comprender los
fundamentos de la química orgánica y la bioquímica ya se han
expuesto en capítulos anteriores.
RESUMEN
En esta práctica se realizo el reconocimiento de una sustancia que no se sabía su
naturaleza, para ello primero se llevo a cabo su análisis organoléptico. Después se
determino su pH con la ayuda del papel indicador universal. Luego tuvimos que demostrar
si la sustancia estudiada era orgánica (mineralizada o no mineralizada) o inorgánica para
ello primero se llevo a cabo el calentamiento de la sustancia, si da como resultado la
aparición de un residuo negro, indica ser una sustancia orgánica. Luego se realizó otro
mecanismo, el cual fue agregarle a la sustancia un compuesto inorgánico y se llevó a
calentar. Se observo un fenómeno de explosión, chisporroteo y humo, eso nos indica la
presencia de una sustancia orgánica. Una prueba confirmatoria es agregarle a la muestra
el CuO, se paso a calentar y se obtuvo dióxido de carbono, con ayuda de un tubo
conector, el oxido de carbono al llegar al agua de cal forma el CaCO3 con un precipitado
blanco. Entonces se confirmó que esta sustancia es un compuesto orgánico, pero para
saber si es mineralizado o no se llevo a carbonizar con el fin de apreciar la solución
transparente, algo que no sucedió, por lo que concluimos que nuestra muestra era
orgánica no mineralizada.
Palabras claves: orgánica, inorgánica, acido, alcalino y mineralizado.
ABSTRACT
In this practice the recognition of a substance that nature was not known was done, for it
was first held its organoleptic analysis. After its pH with the aid of universal indicator paper
was determined. Then we had to show whether the test substance was organic
(mineralized or non-mineralized) or inorganic for that first took place on heating the
substance, if it results in the appearance of a black residue, shown to be an organic
substance. Then another mechanism, which was adding to the substance an inorganic
compound and heating, was performed. Explosion phenomenon, sizzle and smoke was
observed, that indicates the presence of an organic substance. A confirmatory test is
shown to add the CuO, will step heat and carbon dioxide was obtained with the help of a
tube connector, and carbon oxide to reach the lime water forms a white precipitate CaCO3.
Then it was confirmed that this substance is an organic compound, but to know if
mineralized or not carried carbonized in order to appreciate the clear solution, something
that did not happen, so we conclude that our sample was not mineralized organic.
Keywords: organic, inorganic, acid, alkaline and mineralized.
1. OBJETIVOS
o Reconocer una sustancia orgánica
o Diferenciar una sustancia orgánica no mineralizada de una sustancia
orgánica mineralizada
2. MARCO TEORICO
2.1. Reconocimiento de una sustancia orgánica
Éste análisis gira en base a la observación y raciocinio del analista,
porque su acuciosidad y dedicación le permitirá obtener resultados
preliminares que le servirán para reconocer el estudio de una sustancia
orgánica
Ensayos organolépticos
o Estado físico.- La sustancia puede presentarse sólida, líquida o
en mezcla. Si es sólida puede ser pulverulenta, en cristales,
pastosa, delicuescente e higroscópica. Si es líquida puede ser
fluida, viscosa, transparente, volátil o no volátil.
o Olor.- La mayoría de las sustancias orgánicas son inodoras. El
ensayo del olor es un dato secundario y es aceptable en la
conclusión de un análisis. Al realizar éste ensayo evitar oler
sustancias desconocidas y la precaución de no inhalar vapores
irritantes y tóxicos. Ejemplos de algunas sustancias orgánicas
con olores característicos: El salicilato de metilo, el mentol,
eugenol, la vainillina, etc.
o Sabor.- En éste ensayo evitar el contacto con sustancias tóxicas.
El sabor puede ser amargo, ácido, dulce, salino, ardiente o de
carácter anestésico y nauseoso. Así, el cloranfenicol es un
antibiótico de sabor amargo y la vainillina tiene enmascarado el
sabor picante con olor a chocolate.
o Color.- Pocas son las sustancias orgánicas que presentan color y
estos se deben a la presencia de grupos funcionales
cromógeros; tal como el anaranjado de metilo que es un
colorante utilizado como indicador ácido-base, también presentan
color el azul de metileno, violeta de genciana y la fluoresceína.
Reacción de la sustancia
Esta determinación representa el inicio de la verdadera orientación
analítica y consiste en determinar el grado de acides, alcalinidad o
neutralidad de la sustancia. Si la sustancia es sólida, solubilizarla en
agua destilada y determinar su reacción frente a los papeles
indicadores de tornasol, fenolftaleína o el papel indicador universal.
o Reacción ácida.- Lo manifiestan las sustancias que viran el papel
de tornasol de color azul al rojo y el papel de fenolftaleína se
mantiene incoloro; el papel indicador universal presenta colores
diferentes de acuerdo al pH de la sustancia. Dan reacción
positiva a estos papeles indicadores las siguientes sustancias
orgánicas: Los ácidos carboxílicos, ácidos sulfónicos, ácidos
sulfínicos, los fenoles, las oximas, ésteres hidrolizables,
halogenuros de ácidos, anhídridos de ácido, los nitro y nitroso
derivados, algunos nitrilos, etc.
o Reacción alcalina.- Dan las sustancias que viran el papel de
tornasol del color rojo al azul y el de fenolftaleína vira al color
grosella. Presentan reacción positiva las siguientes sustancias
orgánicas: Las amidas alifáticas y aromáticas, las aminas, las
hidrazinas, alcaloides, bases cíclicas, piridínicas y quinoleicas,
las guanidinas, la urea y sus derivados.
o Reacción neutra.- No viran el color de los papeles indicadores y
entre ellas tenemos a los alcoholes, aldehídos, cetonas, ésteres
no hidrolizables, éteres, etc.
Técnica operatoria
Haciendo uso de tres sustancias químicas, una de naturaleza
orgánica, otra inorgánica y una orgánica mineralizada; proceder a
realizar los siguientes ensayos:
o Sustancia Orgánica.- Depositar en un tubo de ensayo de 1 x
10cm. un gramo de sacarosa evitando que se impregne en las
paredes internas del tubo. En seguido someter a calentamiento
directo a la llama no luminosa del mechero, hasta la aparición de
un residuo negro indicándonos de ser una sustancia orgánica.
Durante el desarrollo de éste proceso observar el
desprendimiento de gases, partículas y la aparición de pequeñas
gotas de agua en la parte superior interna del tubo, que nos
indica la presencia de hidrógeno y oxígeno. Dejar enfriar el tubo y
adicionar 5mL de agua destilada en zona y observar si el residuo
flota o queda adherido en las paredes del tubo; pudiendo esto
corresponder a cenizas orgánicas. Si no flota posiblemente sea
una sal u óxido inorgánico. Luego remover con la espátula el
residuo y volver a observar lo anteriormente explicado.
Acción del clorato de potasio sobre una sustancia orgánica:
Depositar en un tubo de ensayo en 1 x 10cm. alrededor de
0,5g de sacarosa y mezclarla con 0,2g de clorato de potasio
(KClO3). Someter el tubo con precaución y suavemente a la
acción de la llama no luminosa del mechero y observar un
fenómeno de explosión, chisporroteo y humo que nos estará
indicando la presencia de una sustancia orgánica.
Ensayo confirmatorio de la presencia de carbono en una
sustancia orgánica:
En un tubo de ensayo de 1 x 10cm. mezclar 0,5g de sacarosa
y 0,5g de óxido cúprico (CuO). Éste último actúa como un
agente oxidante y convierte al carbono en anhídrido carbónico
(CO2↑) el que se recibe en agua de cal (Ca(OH)2), generando
un precipitado blanco de carbonato de calcio (CaCO3). En el
transcurso de éste análisis observar en las paredes del tubo la
aparición de finas gotas de agua en empañan las paredes. El
agua se forma a expensas del hidrógeno reductor que
reacciona con el oxígeno del agente oxidante. Al final de la
prueba observar en el fondo del tubo restos o un espejo de
cobre metálico.
Reacciones:
1° Reacción
Sacarosa+CuO+Q→CO2↑+H 2O+Cu
2° Reacción
CO2↑+Ca(OH )2→CaCO3+H 2O
Figura 1. Sistema para la prueba confirmatoria de presencia de
Carbono en una sustancia Orgánica.
o Sustancia Inorgánica.- Depositar alrededor de 0,5g de
hidróxido de calcio (Ca(OH)2) en un tubo de ensayo de 1 x 10cm.
y someter a la acción de la llama de un mechero hasta que el
tubo adquiera un color rojo durante 20 segundos. Dejar enfriar el
tubo y observar. Si no aparece un residuo negro se trata de una
sustancia inorgánica.
o Sustancia Orgánica Mineralizada.- Depositar alrededor de 0,5g
de tartrato doble de sodio y potasio en un tubo de ensayo de 1 x
10cm. y someter a la llama de un mechero hasta que adquiera un
color rojo. Al inicio del proceso se observará desprendimiento de
agua, luego carbonización y posteriormente cuanto esté al rojo
vivo por más de 5 minutos, dejar enfriar y observar una masas
blanquecina adheridas a las paredes del tubo que corresponden
a óxidos o sales inorgánicas. Adicionar 4mL de agua destilada y
remover con la espátula hasta disolución de la masa
blanquecina, quedando una solución transparente que nos
expresa que se trata de una sustancia orgánica mineralizada.
Análisis del residuo de una sustancia orgánica mineralizada:
Tomar una alicuota de la solución transparente y agregarle
gotas de solución reactivo de felontaleína; si adquiere un color
grosella, nos está confirmando que son sales u óxidos
inorgánicos de reacción alcalina y que en ésta solución se
puede realizar una marcha analítica de cationes y aniones.
Figura 2. Reconocimiento por desprendimiento de gases de una sustancia
orgánica no mineralizada y una sustancia orgánica mineralizada
3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1. Análisis organoléptico
Nos brindaron una muestra “X”.
Realizamos el análisis
organoléptico (olor, sabor, color,
estado, forma). Este análisis lo
llevamos a través de nuestros
sentidos (vista, tacto, olfato y
Figura 3. Sustancia “X”
gusto). Utilizamos una pequeña lupa para ver la forma (cristales o
polvo) de la sustancia brindada
3.2. Reacción de la sustancia
Determinamos el pH de la
sustancia “X” para reconocer su
reacción (ácida, alcalina o
neutra). Para este proceso
colocamos en un tubo de ensayo
la muestra” x” y lo mezclamos
con agua destilada, luego
introducimos el papel universal para el reconcomiendo del pH de la
muestra.
3.3. Calentamiento de la muestra
EXPERIMENTO A:
Primero calentamos la
muestra “X” con una
sustancia orgánica ya
conocida “sacarina”
para ver su reacción. Si
había chisporroteo,
entonces la sustancia
“X” sería inorgánica, y
si solo se desprendía
Figura 4. Papel universal utilizado
para el reconocimiento del pH
carbono (color negro) entonces sería una sustancia orgánica (no
mineralizada o mineralizada)
EXPERIMENTO B:
Luego calentamos
la sustancia “X”
sola durante un
buen rato para
determinar si se
trataba de una
muestra orgánica
no mineralizada o
una muestra
orgánica
mineralizada, esto
se podía comprobar si se formaba un color rojo intenso y
posteriormente una solución transparente
3.4. Calentamiento de la sustancia “X” con una
sustancia inorgánica (KClO3)
En un tubo de ensayo
mezclamos unas pizcas de la
sustancia “X” con unas pizcas de
clorato de potasio (sustancia
Figura 5. Calentamiento de la sustancia “X”
con una sustancia orgánica (Sacarina)
Figura 6. Calentamiento de la sustancia “X”
Figura 7. Clorato de potasio
(KClO3)
inorgánica). El objetivo de este experimento era comprobar si la
sustancia “X” era una sustancia orgánica, si era así entonces se
produciría una “explosión” y un chisporroteo.
3.5. Ensayo confirmatorio de la presencia de Carbono
en una sustancia orgánica
En este experimento
utilizamos, dos tubos de
ensayos, en uno colocamos
agua de cal (Ca(OH)2), y en el
otro mezclamos la muestra “X”
con oxido cúprico (CuO).
Armamos el sistema mostrado
en la Figura 1 y lo expusimos
al calor. La finalidad de este
experimento fue terminar de
confirmar que nuestra sustancia “X” sea una sustancia orgánica
4. RESULTADOS
4.1. Análisis organoléptico
Estado físico : Sólido
Forma : Polvo
Olor : Inodoro
Sabor : Ácido
Color : Incoloro
Figura 8. Óxido cúprico (CuO)
4.2. Reacción de la Sustancia
Luego de retirar el papel universal de la
disolución, observamos que se tornó un
color medio anaranjado, que comparado
con la tabla nos indica que tiene un pH
de 3-4. Esto nos indica que nuestra
sustancia es de REACCIÓN ÁCIDA
4.3. Calentamiento de la muestra
EXPERIMENTO A:
Al calentar nuestra sustancia “X” junto con una sustancia orgánica
(Sacarina), nos dimos cuenta que nos quedó un residuo negro
(carbono) en las paredes del tubo, lo que nos indicó que nuestra
sustancia “X” es una sustancia orgánica.
EXPERIMENTO B:
Al calentar la sustancia “X” sola nos dimos cuenta que se desprendió el
carbono en las paredes del tubo de ensayo y al dejarlo calentar por más
tiempo no sé formo el color rojo, ni la solución transparente, por lo que
se pudo descartar, a su vez, que se tratase de una muestra orgánica
mineralizada.
Figura 10. Carbono (negro) desprendido en las
Figura 9. Papel universal
luego de ser sumergido
en la disolución
paredes del tubo de ensayo
4.4. Calentamiento de la sustancia “X” con una
sustancia inorgánica (KClO3)
Ya sabiendo que la muestra “X” era orgánica, para este experimento
esperábamos la pequeña “explosión”, el chisporroteo y el humo, ya que
esto sucede cuando se mezcla una muestra orgánica y una sustancia
inorgánica (KClO3) expuestos al calor.
Figura 11. Humo desprendido al calentar la
muestra orgánica con el KClO3
Figura 12. Chisporroteo al momento de
calentar la muestra orgánica con el KClO3
4.5. Ensayo confirmatorio de la presencia de Carbono
en una sustancia orgánica
Se desprendió anhídrido carbónico
(CO2) el cual llegó al tubo que
contenía Ca(OH)2 (agua de cal), el
cual al reaccionar, y luego dejar
reposar dejó un precipitado color
blanco que era carbonato de calcio
(CaCO3), confirmándose así de esta
manera que nuestra muestra “X”
era una sustancia orgánica no
mineralizada.
5. CUESTIONARIO
5.1. Presente sustancias de carácter ácido, alcalino y neutro
ACIDOS
Acido acético
Acido acetil salicílico
Acido ascórbico
Acido cítrico
Benceno
ALCALINOS
Piridina
Etilamina
Metilamina
Quinina
Cafeína
NEUTROS
Formaldehido
Acetona
Benzaldehído
Hidrocortisona
Acroleína
5.2. ¿Qué función cumple el óxido cúprico en la prueba
confirmatoria de carbono?
Cumple la función de agente oxidante y convertirá al carbono de la
sustancia orgánica en dióxido de carbono (CO2)
5.3. ¿Qué es la combustión?
La combustión es una reacción entre un comburente y un combustible,
con desprendimiento de luz y calor.
5.4. Dar ejemplos de agentes orgánicos carburantes
Figura 13. Precipitado blanco
correspondiente al carbonato de
calcio (CaCO3)
Un agente carburantes es una sustancia química, compuesta de
hidrógeno y carbono, que, mezclada con un gas, se emplea como
combustible en los motores de explosión y de combustión interna.
Algunos agentes orgánicos carburantes son:
Bencina
Gas comprimido
HCNG
Kerosene
Gasolina
5.5. Desarrolla las reacciones convenientes cuando se realiza
una combustión completa e incompleta
COMBUSTIÓN COMPLETA:
Toda combustión completa libera como producto de la reacción, dióxido
de carbono (CO2) y agua en estado de vapor (H2O)
COMBUSTIBLE+O2→CO2+H 2O+ENERGÍA (Luz y calor)
COMBUSTIÓN INCOMPLETA:
La combustión es incompleta cuando la cantidad de O2 no es suficiente
para quemar de modo completo al combustible.
COMBUSTIBLE+O2→CO+H 2O+ENERGÍA (Luz y calor)
6. CONCLUSIONES
o Al final de esta práctica logramos aprender a como reconocer una
sustancia orgánica usando técnicas sencillas a partir del desprendimiento
del carbono en las paredes de un tubo de ensayo (color negro). De igual
manera se pudo descartar que sea una sustancia inorgánica al mezclarlo
con una sustancia orgánica conocida y que no forme el chisporroteo.
o También conocimos las diferencias que existen entre una sustancia
orgánica no mineralizada y una sustancia orgánica mineralizada. Esta
diferencia radica en el desprendimiento de gases y en la formación de la
solución transparente luego de calentarlo por 5 minutos (sustancia
orgánica mineralizada)
7. DISCUSIONES
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS