Una Identificacion de alcanos

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PRÁCTICA 6. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALCANOS

Dagoberto Ortiz Ome.

Estudiante de química, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad de la Amazonia.

Florencia (Caquetá)

Enviado el 20  de octubre de 2015

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Resumen

Para esta práctica experimental realizada en el laboratorio de la universidad de la Amazonia sede porvenir, se evaluó la  solubilidad de tres muestras de alcanos (hexano, ciclohexano y  ciclohexeno) Estos tres se adicionaron en tubos de ensayo que contenían  reactivos básicos como: agua, etanol, cloroformo, éter de petróleo, ácido sulfúrico, ácido nítrico, permanganato de potasio, y bromo en tetracloruro de carbono. Los hidrocarburos presentaron mayor solubilidad en éter de petróleo y cloroformo, para la prueba con los ácidos, sólo  presentó  solubilidad  el ácido sulfúrico con cliclohexano.

 Palabras claves: Solubilidad, parafina, alcanos, hidrocarburos, alcalinidad.

Abstract

For this experimental practice accomplished in the laboratory of the university of the Amazonia seat future, the solubility of three samples of alkanes evaluated (hexane, ciclohexano and ciclohexeno) These three itself they added themselves in test tubes that contained basic reagents like: Water, ethanol, chloroform, oil, sulfuric acid, nitric acid, potassium permanganate ether, and bromine in carbon tetrachloride. Hydrocarbons presented bigger solubility in ether of oil and chloroform, for the proof with the acids, only the sulfuric acid with cliclohexano presented solubility.

Key words: Solubility, paraffin, alkanes, hydrocarbons, alkalinity.

Introducción

Para la práctica la práctica de laboratorio  se realizó pruebas de solubilidad en medios ácidos con ácido nítrico y sulfúrico, y neutros como agua, para verificar la solubilidad de tres hidrocarburos específicos (hexeno, ciclohexeno y ciclohexano). Estos también fueron expuestos en un medio alcalino con permanganato de potasio y carbonato de sodio, posteriormente se experimentó con hexano y el halógeno de bromo en tetracloruro de carbono al 4% y una prueba final de solubilidad  con cera de parafina (veladora) en ácido nítrico concentrado, ácido sulfúrico e hidróxido de sodio al 25%. A partir de los resultados se pudo observar como varían las solubilidades de acuerdo a cada hidrocarburo, más específicamente a cada alcano.

Los hidrocarburos son cadenas carbonadas que pueden ser de dos tipos, cadenas abiertas ó cadenas cerradas. En estos dos grandes grupos se encuentran compuestos binarios formados únicamente por Carbono e Hidrógeno según “Cornelis et al, 1997”.

Los Alcanos se les denominan también hidrocarburos aromáticos o parafinas. Así como también, la denominación de saturados les viene porque poseen la máxima cantidad de hidrógeno que una cadena carbonada puede admitir según “Dupont et al, 1997”.

La denominación de parafinas se refiere a supoca actividad química, actividad limitada que obedece a la estabilidad de los enlacescarbono-carbono, y a la firmeza con que los átomos de hidrógeno se unen a la cadena carbonada según “Mendoza 2008”

Las propiedades físicas son propias de cada   hidrocarburo, ya que existen cadenas normales de C1 hasta C4, que son gases, desde C5 hasta C17 que son líquidos y desde C18 en adelante son sólidos, partiendo de aquí se puede concluir los diferentes  comportamientos o diferencias que puede llegar a tener.

Los puntos de ebullición muestran un aumento constante al aumentar el número de átomos de carbono. Sin embargo, la ramificación de la cadena del alcano disminuye notablemente el punto de ebullición, porque las moléculas que forman el compuesto se van haciendo esféricamente más simétricas y, en consecuencia, disminuyen las fuerzas de atracción entre ellas según “anónimo”

Los alcanos son los menos densos de los compuestos orgánicos. Todos los alcanos tienen densidades considerablemente menores a 1g/mL, (la densidad del agua a4°C) según “anónimo”

La solubilidad es una propiedad característica de cada compuesto por lo que  se hace necesario seleccionar correctamente el disolvente, el compuesto será más soluble entre más parecida sea su estructura a la del disolvente, el disolvente no deberá reaccionar violentamente con el soluto, que disuelva en caliente y no en frio y que sea volátil según “Abolghasem Jouyban et al; (2010)”

Los alcanos son casi totalmente insolubles en agua debido a su baja polaridad, y a su incapacidad de formar enlaces por puentes de hidrógeno. Los alcanos líquidos son miscibles entre sí, y generalmente se disuelven en solventes de baja polaridad.

Metodología 

Para comprobar la solubilidad de los hidrocarburos y parafina se realizaron las siguientes pruebas:

Se tomaron 4 tubos de ensayo a los cuales se les adiciono etanol, cloroformo, éter de petróleo y agua y se le adiciono a cada uno hexano, posteriormente ciclohexano y finalmente ciclohexeno para verificar en que medio eran y no solubles.

Una vez terminada las pruebas se cambió el medio, esta vez a un medio acido (con ácido sulfurico) y se realizó la prueba de solubilidad de los mismos hidrocarburos usados en el inicio de la práctica (prueba 1). Posteriormente se realizó el mismo procedimiento anterior, pero esta vez con HCL.

Posteriormente se realizó una reaccion con permanganato de potasio alcalino, en esta prueba se adiciono solución de carbontato de sodio al 5% y permanganato de potasio al 2% en esta solución se adiciono cada uno de los hidrocarburos.

Finalizadas las pruebas de solubilidad con permanganato se realizó la prueba de halogenación, donde se adiciono 0,5 ml de bromo en tetracloruro de carbono al 4%  con 1ml de hexano, se taparon los dos tubos uno se expuso a la luz el otro se dejó en la oscuridad por tres minutos y una vez llegado el tiempo se compararon las dos soluciones y su pH. Después de esta evaluación se repitió el proceso anterior pero con ciclohexno.

Para la prueba final  se tomó una pequeña pieza de cera de parafina  a la cual se le adiciono 1ml de ácido nítrico concentrado posteriormente se le adiciono hidróxido de sodio al 25% se agito y se registraron las observaciones.

Objetivos

Verificar experimentalmente la solubilidad de los hidrocarburos expuestos en la guía de laboratorio.

Resultados y discusión

Prueba .1

Para esta prueba, la solubilidad del hexeno, ciclohexano y ciclohexeno en agua, etanol, éter de petróleo y cloroformo, presentaron solubilidad los tres hidrocarburos en éter de petróleo y cloroformo. Ver anexos (tabla .1 .2 .3)

Esto se debió a que el éter de petróleo al igual que el cloroformo y el etanol (en la prueba 1) tenían la misma polaridad que el hidrocarburo. Según las literaturas  Los alcanos líquidos son miscibles entre sí, y generalmente se disuelven en solventes de baja polaridad.

El resultado negativo en el agua se debió a que los alcanos son casi totalmente insolubles en agua debido a su baja polaridad, y a su incapacidad de formar enlaces por puentes de hidrógeno.

Para la prueba dos realizada con ácido sulfúrico el ciclohexano fue el reactivo que solubilizo con el ácido. Ver anexos tabla .4

El ciclohexano en presencia del ácido sulfúrico tornó la solución traslucida con un precipitado blanco por lo cual, no se ha tomado como soluble (completamente).

 Dentro de las soluciones solubles se puede decir que fue ligeramente soluble o ligeramente miscible.

El ciclohexeno se disolvió en el ácido, aunque el ácido es una sustancia polar y el ciclohexeno un hidrocaburo de muy baja polaridad, la reacción que generan las dos soluciones son; al estar los dos en el mismo medio  el ácido sulfúrico se desprotona perdiendo un hidrogeno volviéndose una base la cual  quita un hidrogeno al ciclohexeno  y migra su doble enlace con un grupo OH, lo convierte en  un ciclohexanol.  Según “anónimo” Este proceso (solubilidad) solo se puede lograr en ácido sulfúrico humante  mas no en ácido sulfúrico concentrado.

Para la reacción con ácido nítrico ver anexos tabla .5  la respuesta de solubilidad de los hidrocarburos fue negativa, ninguno solubilizo en este debido sus diferentes polaridades, por lo tanto no se dio ninguna reacción.

Para la prueba 4 con carbonato de sodio y permanganato

Para la reacción o prueba 5 que fue la prueba con el halógeno 0.5 ml de bromo en tetracloruro de carbono al 4% las soluciones fueron solubles. Los alcanos reaccionan con los halógenos, principalmente cloro y bromo; la reacción es fotoquímica, es decir necesita presencia de luz, pudiendo realizarse también en la oscuridad a altas temperaturas (de 250°C o mayor) el cambio cualitativo solo fue el color de la solución, ya que esta estaba naranja y al protegerla de la luz no hubo ningún cambio de coloración, internamente según “anónimo” no ocurrió la reacción de sustitución.

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