Reconocimiento De Carbohidratos

Análisis Elemental – 1º Parte

Objetivos:

 Identificar los compuestos orgánicos tales como el C, H, O, N, en una muestra dada.

 Aplicar diferentes métodos para así reconocer estos compuestos orgánicos.

 Aprender a utilizar pequeñas cantidades de sustancias para este tipo de análisis.

 Determinar la utilidad que tiene el análisis elemental en orgánico en la química.

Fundamento Teórico:

Concepto:

El análisis elemental es una técnica que proporciona el contenido total de carbono, hidrógeno, nitrógeno y azufre presentes en un amplio abanico de muestras de naturaleza orgánica e inorgánica, tanto sólidas como líquidas.

A) Análisis Elemental Cualitativo:

 Es aquel que se propone conocer la calidad y la naturaleza de los compuestos. Una vez puro el compuesto, se caracteriza identificando sus elementos.

 Por lo general, los elementos no se hallan presentes en los compuestos orgánicos en forma iónica, de manera que los métodos de análisis orgánico incluyen comúnmente, como primer paso, alguna operación mediante la cual se descomponga la molécula orgánica y sus elementos se conviertan en compuestos inorgánicos simples.

 Para identificar un compuesto orgánico además de los datos de sus constantes físicas es de bastante utilidad conocer su composición elemental, debida a la existencia de compuestos diferentes con propiedades físicas muy semejantes.

 Los elementos que se encuentran con más frecuencia en los compuestos orgánicos son: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, halógenos y fósforo. La identificación de estos elementos puede realizarse por varios métodos, algunos de los cuales pueden hacerse cualitativamente.

 El método más frecuente usado en el análisis cualitativo es el de la fusión alcalina, en dicho método se convierte en los elementos en sales sódicas orgánicas.

 Dos sustancias pueden presentar grandes diferencias entre sus propiedades fisicoquímicas a causa de su naturaleza química (átomos que la constituyen, tipos y formas de enlaces, fuerzas intermoleculares, estabilidad de las moléculas, etc.). Un ejemplo generalizado de esto lo dan los compuestos orgánicos e inorgánicos.

Los compuestos orgánicos, se caracterizan por su procedencia de la naturaleza viva y aparte de ser los responsables de formar los tejidos de los seres vivos, representan materia prima para la creación de sustancias que mejoran la calidad de vida del ser humano, por ende es necesario conocer sus composición y estructura química.

B) Análisis Elemental Cuantitativo:

 Es la determinación de la abundancia absoluta o relativa (muchas veces expresada como concentración) de una, varias o todas las sustancias químicas presentes en una muestra.

 Una vez que se conoce la presencia de cierta sustancia en una muestra, la cuantificación o medida de su abundancia absoluta o relativa puede ayudar en la determinación de sus propiedades específicas.

 Por ejemplo, el análisis cuantitativo realizado por espectrometría de masas sobre muestras biológicas puede aportar, por la proporción de abundancia relativa de ciertas proteínas específicas, indicaciones de ciertas enfermedades, como el cáncer.

CARBONO:

El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.

 APLICACIONES

El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos, especialmente los combustibles fósiles (petróleo y gas natural). Del primero se obtienen, por destilación en las refinerías, gasolinas, keroseno y aceites, siendo además la materia prima empleada en la obtención de plásticos. El segundo se está imponiendo como fuente de energía por su combustión más limpia.

 ANÁLISIS DEL CARBONO

Muchos compuestos orgánicos se carbonizan cuando se calientan en un crisol. La carbonización de la muestra en este ensayo es una muestra evidente de la presencia del carbono. Si el compuesto arde en el aire, puede suponerse que contendrá carbono re hidrogeno, particularmente si la llama contiene hollín.

El método más seguro para determinar la presencia de carbono, consiste en la oxidación de la materia orgánica.

Se efectúa, mezclándolas con exceso de oxido cúprico , y calentándose la mescla al rojo sombra, en un tubo de ensayo, muy seco, cerrado por un tapón, que deja pasar un tubo de desprendimiento en estas condiciones, si la sustancia contiene carbono, se desprende anhídrido carbónico CO2, que enturba una disolución de agua de barita Ba (OH)2 formando un precipitado.

HIDROGENO:

El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo. Representa, en peso, el 92% de la materia conocida; del resto, un 7% es de He y solamente queda un 1% para los demás elementos.

En nuestro planeta es el 10º elemento más abundante en la corteza terrestre Lo encontramos combinado en forma de agua (su compuesto más abundante; cubre el 80% de la superficie del planeta), materia viva (hidratos de carbono y proteínas; constituye el 70% del cuerpo humano), compuestos orgánicos, combustibles fósiles (petróleo y gas natural), etc.

Curiosamente, es poco abundante en la atmósfera terrestre debido a que su reducida masa molecular hace difícil su retención gravitatoria.

Excepto en la estratosfera, donde se puede detectar en forma atómica, el hidrógeno elemental se presenta siempre en forma molecular H2 molécula a la que denominaremos dihidrógeno, como recomiendan algunos autores, hidrógeno molecular o simplemente hidrógeno. El dihidrógeno (H2) es un gas incoloro e inodoro, menos denso que cualquier otro gas (d=8.99•10-5 g•cm-3) y muy poco soluble en agua.

El hidrógeno es el sistema de almacenamiento de energía por excelencia en el universo.

 ANÁLISIS DEL HIDRÓGENO

En el ensayo anterior, si la sustancia contiene hidrogeno, se verán en las paredes del tubo unas gotitas de agua, que proceden de la oxidación de aquel elemento.

NITRÓGENO:

El nitrógeno es un elemento químico, de número atómico 7, símbolo N y que en condiciones

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