martes, 22 de abril de 2014

HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS(METANO,ETILENO Y ACETILENO)



RESUMEN
La práctica se llevó a cabo en el laboratorio de química, donde se realizaron tres montajes con elementos del laboratorio y algunos químicos como el carburo de calcio, la cal sodada, arena, alcohol etílico entre otros obteniendo a través de las reacciones hidrocarburos como el metano, etileno (eteno) y el acetileno (etino), el primer montaje fue el de la obtención del metano en donde se hizo reaccionar el acetato de sodio y la cal sodada con bastante temperatura generando una flama de color azul, en el segundo montaje obtención del etileno, en un balón de destilación se introdujo alcohol etílico con ácido sulfúrico a una alta temperatura el cual produjo gas y  esto dio una flama de color amarilla con azul, y en el último montaje obtención del acetileno en un balón de destilación se añadió carburo de calcio y en un embudo de separación agua se dejó caer lentamente,  adicionalmente el mechero estuvo encendido mientras hizo reacción y se obtuvo una flama de color amarillo con rosado.
 Se puede concluir que en estos tres montajes se obtuvo reacciones de combustión completa puesto que en los tres casos hubo emisión de CO2.

ABSTRACT
The practice was carried out in the chemistry lab , where three mounts with some elements of laboratory chemicals like calcium carbide, soda lime , sand , ethyl alcohol were performed between other getting through reactions such as methane hydrocarbons ethylene ( ethene ) and acetylene ( ethyne ), the first cut was to obtain methane where reacted sodium acetate and soda lime with enough temperature generating a flame of blue, in the second mounting obtaining ethylene in a distillation flask ethyl alcohol was introduced with sulfuric acid at a high temperature which produced gas and it gave a flame of yellow color blue , and the last mounting obtaining acetylene into a distillation flask carbide was added calcium and a separating funnel water was slowly dropped additionally the burner on while he was a flame reaction and yellow with pink was obtained.
 One can conclude that these three assemblies complete combustion reactions was obtained as in the three cases were CO2 .


INTRODUCCIÓN

Los hidrocarburos metano, etileno (eteno) y acetileno (etino) tiene diferentes y bastantes usos algunos muy comunes como en los alcanos el gas butano LP, metano, gasolina, parafina, aceites y la cera de abeja, en los alquenos como los plásticos, el eteno para la maduración de los frutos verdes, producción del teflón, cartones y vitamina A, en los alquinos como gas etino para soldadura y en  la  preparación de explosivos alcoholes etanol alcohol presente en bebidas y para curaciones, glicerina que es el 1,2,3- propanotriol el 1,2-etanodiol  se        utiliza  como anticongelante ácidos carboxílicos el ácido metanoico como fumigante e insecticida, y el vinagre que es el ácido etanoico. 
Tienen gran impacto ambiental, al ser derivados del petróleo y generador del CO2  afectan los recursos naturales como son el agua siendo el mas afectado, el aire y el suelo.

Las reacciones químicas implicadas en la combustión no suelen, al contrario de lo que sucede en la oxidación, producirse de forma espontánea. Una fuga de gas puede permanecer un tiempo considerable sin que se produzca reacción alguna, pues es necesario un iniciador, como puede ser el contacto con una llama o chispa accidental.







REACTIVOS



  1.         Acetato de sodio anhidro
  2.        Hidróxido de sodio
  3.           Oxido de calcio
  4.            Agua de bromo
  5.             Solución de bromo en tetracloruro de carbono
  6.             Permanganato de potasio
  7.             Carbonato de sodio
  8.             Tetracloruro de carbono
  9.              Etanol
  10.              Ácido sulfúrico
  11.              Reactivo de Bayer
  12.              Solución de permanganato de potasio
  13.              Carburo de calcio en piedrecitas
  14.              Solución de nitrato de plata

   
      Obtención del metano

Se depositó en el balón de destilación, 5 gramos de acetato de sodio anhidro y 5 gramos de cal sodada que previamente se mezclaron en la capsula de porcelana, se selló el balón de destilación y se dejó burbujear a través de una manguera en una cubeta de agua, se pasó la manguera por cada tubo de ensayo.











Obtención de Etileno (eteno)

En un balón de destilación, se depositó cierta cantidad de arena luego se vertió 10ml de alcohol etílico y en seguidamente 10 ml de ácido sulfúrico  se tapó y trascurrido un tiempo empezó a burbujear en una cubeta con agua, se dejó por aproximadamente 2 minutos en cada tubo de ensayo.











Obtención de acetileno (etino)

Se depositó en el balón de destilación 35 gramos de CaC2 (carburo de calcio) previamente pesados, luego se tapó con el embudo de destilación con agua. Se abrió la llave un poco para permitir el paso del agua y hacerla reaccionar con el CaC2, al balón de destilación previamente se le conecto una manguera a un depósito de agua, por allí salía el resultado de la reacción (C2H2) haciendo burbujas en el agua. Luego se puso a burbujear por cada tubo de ensayo.
















RESULTADOS



Al pasar la reacción  por los tres reactivos que estaban en los tubos de ensayo se notaron cambios y también en la llama.

Obtención del metano

Al pasar el gas por:

AGUA DE BROMO; al trascurrir el tiempo se notó una reacción lenta, el color del reactivo se mantuvo no hubo cambios notorios.

AGUA DE CLORO; transcurrido el tiempo no hubo cambios en el reactivo, fue una reacción lenta.

REACTIVO DE BAYER; al pasar el tiempo se evidencio una reacción lenta en la cual no se notaron cambios en la estructura del reactivo.

LLAMA; La llama del metano es de color azul.

Obtención de Etileno (eteno)

AGUA DE BROMO; su reacción no fue demorada y se notaron cambios en el reactivo paso de un color café a uno amarillo debido a la reacción.

AGUA DE CLORO; transcurrido el tiempo no se notó cambio en el reactivo.

REACTIVO DE BAYER; su reacción fue rápida y se notó que al reaccionar con el etileno se tornó café.

LLAMA: la llama del etileno es de color amarillenta.

Obtención de acetileno (etino)

AGUA DE BROMO; en la reacción se notó que gradualmente el color se fue aclarando al trascurrir el tiempo.

AGUA DE CLORO; al reaccionar se tornó un poco más claro su color.

REACTIVO DE BAYER; al reaccionar con el tiempo se notó que el reactivo se oscureció.

LLAMA; la llama del acetileno es de color amarilla, a su vez desprende hollín.


CUESTIONARIO

1.  ¿Qué características presenta el gas obtenido al mezclar el carburo de calcio y el agua? Escribe la reacción correspondiente.

El gas obtenido de la reacción de carburo del calcio y el agua se conoce como acetileno el   cual presenta la característica de ser muy inflamable y de olor hostigaste.

2. ¿Qué se puede concluir acerca de las propiedades del metano en cuanto a su comportamiento como combustible? Escribe la ecuación correspondiente

Por ser un hidrocarburo es altamente volátil pero no genera tanta llama como el etino o eteno por lo tanto estos podrían funcionar mucho mejor como combustibles de lo que podría funcionar el metano. Su reacción es: CH4     + 2O2 --àCO2 +2H2O + ENERGIA   
    
3. Escribe las ecuaciones químicas correspondientes a las pruebas de
Laboratorio de la parte C,DY E e indica qué tipo de reacciones orgánicas son.

C

CH3COONa + NaOH -----> Na2CO3 + CH4 

Reactivos: acetato de sodio + hidróxido de sodio 
Productos: Metano y carbonato de sodio 

Reacción de combustión completa

D

CH3-CH2-OH+H2SO4-------->CH2=CH2+H2O 
   


Reactivos: etanol + acido sulfurico 
Productos: etileno
Reacción de combustión completa


E

CaC2 + H2O--------> Ca(0H)2 + C2H2

Reactivos: carburo de calcio + agua
Productos: hidroxido de calcio + acetileno
Reacción de combustión incompleta

4. Consulta sobre la composición del gas natural empleado como gas domiciliario. ¿Por qué este gas presenta un olor desagradable?.




Constituyente
Fórmula química
Composición por volúmen (%)
Metano
CH4
81.86
Etano
C2H6
11.61
Propano
C3H8
1.92
I-Butano
C4H10
0.23
N-Butano
C4H10
0.22
Nitrógeno
N2
0.90
Dióxido de carbono
CO2
3.18



En su estado nativo, el gas natural no tiene olor, color o sabor. El mercaptán, un producto químico inofensivo que se agrega al gas natural, contiene azufre, que le da olor, para saber si hay algún escape de gas.

 5. Compara la reactividad de los alquenos y los alcanos.

Las reacciones típicas de los alquenos son: las de, hidrogeno con cloro y con halogenuro de  hidrogeno.
Cada uno de estas reacciones es una reacción de adición. En cada caso el reactivo se le agrega al alqueno  sin que se pierda ningún átomo la principal características de los compuestos insaturados es la adición de los reactivos a los enlaces pi.
En general, los alcanos muestran una reactividad relativamente baja, porque sus enlaces de carbono son relativamente estables y no pueden ser fácilmente rotos. Solo reaccionan muy pobremente con sustancias iónicas o polares. La constante de acidez para los alcanos tiene valores inferiores a 60, en consecuencia son prácticamente inertes a los ácidos y bases.
Sin embargo, es posible reacciones redox de los alcanos, en particular con el oxígeno y los halógenos, puesto que los átomos de carbono están en una condición fuertemente reducida; en el caso del metano, se alcanza el menor estado de oxidación posible para el carbono (-4). La reacción con el oxígeno conduce a la combustión sin humo; con los halógenos, a la reacción de sustitución.

6. ¿Qué diferencia encontraste entre las llamas producidas por el metano y el
etileno?, ¿a qué atribuyes estas diferencias?

Las llamas presentaban un tamaño diferente
La primera llama producida por el Etano es la más pequeña, la segunda producida por eteno es un poco más grande y la ultima producida por etino es la más grande y produce humo y ceniza esto. 

7. Explica la reacción entre el acetileno y el nitrato de plata.

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

8. Si en una molécula existen simultáneamente un doble y un triple enlace,
¿cuál de los dos predomina para el comportamiento químico del hidrocarburo?
Explica

Predomina la del doble enlace puesto que un doble enlace es mucho más fuerte que un triple enlace, si la molécula reacciona con otro elemento primero de desharía el triple enlace que el doble enlace.

9. Explica brevemente cómo se obtienen industrialmente los alquinos.
Se puede obtener a partir de petróleo, mediante el proceso de fraccionamiento o craking. En el ámbito industrial lo obtenemos por:
Deshidrohalogenación de dihalogenuros en posición vecinal. En esta reacción sacamos dos moléculas de halogenuro de la siguiente forma:
En la anterior reacción utilizamos una base fuerte (KOH) en solución alcohólica.  
Hidratación de carburo de calcio
Al agregar agua al carburo de calcio obtenemos etino (gas), tradicionalmente es conocido como acetileno.

 En la reacción anterior el etino toma comportamiento gaseoso, mientras el hidróxido de calcio se precipita con una coloración lechosa.
10. ¿Cuál es la principal aplicación del acetileno?

El acetileno se utilizaba como fuente de iluminación y de calor. En la vida diaria el acetileno es conocido como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas (hasta 3.000 ºC) que alcanzan las mezclas de acetileno y oxígeno en  su       combustión.
El acetileno es además un producto de partida importante en la industria química. Hasta la segunda guerra mundial una buena parte de los procesos de síntesis se basaron en el acetileno. 



CONCLUSIONES


  •      El etano es una sustancia que se presenta en forma de gas, es incoloro e inoloro y    apenas soluble en agua en su fase líquida.
  •      El acetileno o etino es el alquino más sencillo, es un gas altamente inflamable, un poco más ligero que el aire e incoloro.
  •      Los alcanos son compuestos poco reactivos
  •     Los alquenos presentan tres reacciones típicas que son con hidrogeno, cloro y halogenuro de hidrogeno y cada una de esas reacciones es una reacción de adición.
  •       El metano y el etileno presentan combustión completa, mientras que el acetileno presenta una combustión incompleta.


WEBGRAFIA 

































































No hay comentarios:

Publicar un comentario