Punto De Fusion

DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE FUSIÓN Y

PUNTO DE EBULLICIÓN

Resumen

Durante el desarrollo de la práctica se llevo a cabo el análisis y comprensión de los principios básicos que inciden en el punto de fusión de especies tales como: timol, naftaleno, ácido salicílico, acetanilina, α-Naftol, β-Naftol. De igual manera, se reconoció los factores que afectan el punto de ebullición de sustancias estudiadas como lo fueron el alcohol butílico, el alcohol terbutil, el alcohol amílico, el alcohol butan – 2- ol y el 3-metil-1-butanol. En ambos casos, se analizó y experimentó una muestra problema.

Introducción

El punto de fusión es la temperatura a la cual el estado sólido y el estado líquido de una sustancia, coexisten en equilibrio térmico, a una presión de 1 atmósfera.

Por lo tanto, el punto de fusión no es el pasaje sino el punto de equilibrio entre los estados sólido y líquido de una sustancia dada. Al pasaje se lo conoce como derretimiento.

En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales

A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión es relativamente insensible a la presión y, por tanto, pueden ser utilizados para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar la pureza.

El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña que el punto de fusión de una sustancia impura. Cuanto más impuro sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama. Eventualmente, se alcanza un punto de fusión mínimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusión posible más bajo se conoce como el punto eutéctico. [1]

Muchos compuestos orgánicos son sólidos a la temperatura ambiente como consecuencia de las fuerzas intermoleculares que mantienen sujetas las moléculas en una red cristalina. La mayoría de las sustancias orgánicas presentan puntos de fusión por debajo de los 300°C.

La magnitud y naturaleza de las fuerzas de atracción entre átomos, iones o moléculas determinan las diferencias en los puntos de fusión. Si las fuerzas de atracción son relativamente débiles (Van der Waals) el punto de fusión será bajo. Cuando las fuerzas de atracción son más fuertes como el dipolo-dipolo de las moléculas polares y el caso especial de los puentes de hidrógeno, los puntos de fusión tienden a ser más elevados.

[2]

La fusión implica un cambio de la disposición perfectamente ordenada de las partículas al desorden que existe en el estado líquido. Por eso otro factor importante es la forma geométrica de las especies químicas, ya que las partículas deben disponerse de una manera ordenada entre ellas mismas. En compuestos con igual masa, entre más simétrico y compacto sea el compuesto más fácilmente se forma el retículo cristalino y el punto de fusión va a ser más elevado. [2]

La temperatura de ebullición es aquella a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión externa. En este punto, el vapor no solamente proviene de la superficie sino que también se forma en el interior del líquido produciendo burbujas y turbulencia que es característica de la ebullición. La temperatura de ebullición permanece constante hasta que todo el líquido se haya evaporado.

En el caso de los líquidos, la temperatura de ebullición se ve afectada por los cambios en la presión atmosférica debidos a las variaciones en la altura. A medida que un sitio se encuentra más elevado sobre el nivel del mar, la temperatura de ebullición se hace menor.

Con el propósito de realizar comparaciones con los valores reportados por la literatura, se hace necesario corregir la temperatura normal de ebullición en un factor proporcional a la diferencia de presiones. Los factores de corrección se muestran en la tabla 1 y dependen de la polaridad del líquido.

Tabla 1. Factores de corrección del punto de ebullición por cambios en la presión

Variación en T por p = 10 mm Hg

Teb normal (°C) Líquidos no polares Líquidos polares

50 0.380 0.320

60 0.392 0.330

70 0.404 0.340

80 0.416 0.350

90 0.428 0.360

100 0.440 0.370

110 0.452 0.380

120 0.464 0.390

130 0.476 0.400

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Parte Experimental.

*Temperatura de fusión:

Inicialmente se tomo una pequeña muestra de timol reducida a polvo fino. Se tomo un tubo capilar de 8-10 cm de longitud y 1mm de diámetro por un extremo, se tomó el extremo abierto del capilar contra la muestra colocada sobre el vidrio reloj (para bajar el sólido al fondo del tubo se aprovecho la fuerza producida al dejar caer libremente el capilar con muestra con el extremo cerrado hacia abajo, dentro de un tubo de vidrio de unos 4 ó 5 mm de diámetro y 50 cm de longitud, colocado verticalmente sobre una mesa). Se repitió el proceso hasta obtener 0,5 cm de muestra en el fondo del capilar.

Se amarró el tubo capilar a un termómetro con un alambre de cobre procurando que la sustancia quede a nivel de la mitad del bulbo del termómetro. Se introdujo el termómetro y el capilar en la glicerina el tubo Thiele. (Ver montaje 1)

Se empezó a calentar, el brazo del tubo de Thiele. Se anotó la temperatura a la que se forman las primeras gotas de líquido y la temperatura a la cual funde toda la muestra. Se repitió el mismo procedimiento con las otras muestras, se anoto la temperatura de fusión (Ver tabla 2.) y se realizó la curva en función de los puntos de fusión observados en los compuestos patrones, en las ordenadas, y el punto de fusión corregido, dado por la literatura,

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