PUNTO DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN.

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Universidad San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Química

Laboratorio Química 4
Ing. Carlos Martínez

Sección D

Reporte No. 2

PUNTO DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN

Guatemala, 14 de diciembre de 2015

1. RESUMEN

Se experimentó el punto de ebullición de las sustancias, mediante un método de calentamiento de baño maría, así como el punto de fusión del ácido cítrico, para el cual se utilizó un método de calentamiento directo.

Se creó un sistema acorde a lo necesario para llevar a cabo el experimento y determinación del punto de ebullición de  laacetona llevándose a cabo con el método de baño maría. Y la determinación del punto de fusión del ácido cítrico mediante un método de calentamiento directo en un tubo capilar. Luego se  determinó el intervalo en el cual las sustancias se evaporaron y el intervalo en el cual el ácido cítrico se fusionó.

Se determinó el intervalo del  punto de ebullición de acetona, se analizó con el dato teórico correspondiente, y se determinó el intervalo de fusión del ácido cítrico, el cual se midió en condiciones de  presión a 0,84 atm y a una temperatura de 21ºC.

1. OBJETIVOS

General

Conocer las propiedades físicas que caracterizan a los líquidos, específicamente el punto de ebullición y para los sólidos el punto de fusión.

Específicos

1. Determinar el punto de ebullición de la acetona, y el punto de fusión para el ácido cítrico.
2. Establecer un criterio de pureza, en base a la determinación e interpretación del punto de fusión y punto de ebullición para los compuestos.
3. Comparar el punto de ebullición de la acetona y el punto de fusión del ácido cítrico con sus datos teóricos respectivos.

1. MARCO TEÓRICO

PUNTO DE FUSIÓN:

Es llamada así a la temperatura en la que cual una materia que se halla en estado sólido pasa a su estado líquido. Para que este cambio se produzca la temperatura debe ser constante.

El punto de fusión es una propiedad física de la materia, esto quiere decir que no está ligada a la cantidad de sustancia o al tamaño del cuerpo. En el proceso de fusión, la materia sólida comienza a calentarse hasta alcanzar el punto de fusión, es decir, el momento en el cual se produce un cambio de estado y se transforma en un líquido.

Cuando se trata de una sustancia pura, el proceso de fusión se desarrolla a una única temperatura. De este modo, el agregado de calor no se reflejará en un incremento de temperatura hasta que el proceso de fusión finalice y la materia ya se haya convertido en un líquido.

Se dice que cuando un compuesto o elemento llega a su punto de fusión, el elemento se funde.

PUNTO DE EBULLICIÓN^[1]:

El punto de ebullición se refiere a la temperatura más alta que puede alcanzar ese líquido, y una vez llega a ese nivel su temperatura no puede aumentar más, es decir, la temperatura del elemento, sustancia o compuesto alcanza su punto máximo al calentarse.

Para alcanzar el punto de ebullición de un líquido es necesario calentarlo para que la presión del mismo sea igual a la presión externa que existe sobre el líquido, es decir, que la presión de vapor saturada de un líquido es igual a la presión atmosférica de su entorno.

APLICACIÓN INDUSTRIAL^[2] PARA EL PUNTO DE EBULLICIÓN Y PUNTO DE FUSIÓN

En la industria podemos encontrar la aplicación del punto de ebullición y el punto de fusión de la siguiente manera:

• Productos químicos.
• Cristales líquidos.
• Productos intermedios.
• Compuestos orgánicos.
• Disolventes.
• Tensioactivos.
• Aditivos de goma (ASTM D1519)
• Plásticos.
• Termoplásticos (ISO 3146)
• Productos farmacéuticos (USP, Ph, EUR)
• Disolventes.

INDUSTRIAS COMO:

• Química.
• Farma y Biotecnología.
• Alimentación y bebidas.
• Academia y educación.
• Laboratorios de ensayo e institutos.

En aplicaciones de laboratorio y/o práctica, se puede mencionar:

• Determinar la pureza de la sustancia.
• Destilación para una sola sustancia.
• Para realizar una separación de una mezcla.
• Obtener la presión de vapor de cada sustancia.

1. MARCO METODOLÓGICO

1. REACTIVOS

1. Ácido cítrico C6H8O7
2. Alcohol etílico a 95% (Etanol) C4H10O
3. Acetona diluida C3H6O
4. Glicerina o glicerol C3H8O3
5. Agua H2O

1. CRISTALERIA Y EQUIPO

1. Tubos capilares.
2. 2 Termómetros.
3. Beacker de 250 ml.
4. Pipeta de 15 ml.
5. Beacker de 450 ml.
6. Tubo de Thiele.
7. Mechero de Bunsen.
8. Manguera.
9. 2 Varillas de agitación
10. Beacker de 100 ml.

1. ALGORITMO DE PROCEDIMIENTO

1. PUNTO DE FUSIÓN

1. Se colocó glicerina dentro del tubo de Thiele.
2. Se colocó ácido cítrico en un vidrio de reloj formando un montículo.
3. Se cerró un extremo del tubo capilar.
4. Se introdujo la sustancia en el extremo abierto del mismo tubo capilar.
5. Se hizo penetrar hasta que se alcanzó 2 mm. De altura en el tubo.
6.  Se cerró el otro extremo capilar, sin que se fundiera la sustancia.
7. Se sujetó el capilar al termómetro mediante un tape, de forma que la sustancia quedo centrada con el depósito de mercurio del termómetro.
8. Se colocó la sustancia en el baño de calentamiento del tubo de Thiele.
9. Se calentó con rapidez con el mechero de Bunsen, hasta que se alcanzó los 10ºC por debajo del punto de fusión del ácido cítrico y se ascendió 30 segundos.
10. Se observó la temperatura y el aspecto del ácido cítrico.
11. Se anotó la temperatura en que comenzó la temperatura y finalizó.
12. Se dejó enfriar la glicerina a 20ºC por debajo del punto de fusión.
13. Se repitió tres veces con diferentes tubos capilares.
14. Se determinó que la velocidad fuera de 3 a 5 ºC por minuto. Cuando se aproximó el punto de fusión se determinó previamente el aumento y se controló a 0.5ºC por minuto.
15. Se tomó la temperatura de fusión a la cual ocurrió la fusión ya bien definida.
16. Se observó el punto de fusión y la forma en que se fundió el ácido cítrico.

1. PUNTO DE EBULLICIÓN

1. Se introdujo con una pipeta 0.5 ml. De la sustancia en un tubo de ensayo.
2. Se introdujo dentro del tubo de ensayo, un tubo capilar cerrado a la llama por un extremo.
3. Se colocó el tubo capilar con el extremo cerrado hacia arriba.
4. Se sujetó al termómetro con tape.
5. Se colocó dentro de un beacker de 450 ml.
6. Se llenó el beacker de 450 ml. De glicerina.
7. Se repitió la operación dos veces.

1. DIAGRAMA DE FLUJO

1. PUNTO DE FUSIÓN

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1. PUNTO DE EBULLICIÓN

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1. RESULTADOS

1. Tabla no. 1: PUNTO DE EBULLICIÓN A PRESIÓN^[3] de 0, 84 ATM Y UNA TEMPERATURA DE 21ºC.

Fuente: Datos originales. Laboratorio de docencia 1, edificio T-5, primer nivel.

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