INDICE

INTRODUCCION.......3OBJETIVO......4ASPECTO TERICO....5MATERIALES Y REACTIVOS10PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL....12CLCULOS Y RESULTADOS.......14RECOMENDACIONES........15CONCLUCIONES......16CUESTIONARIO....17BIBLIOGRAFIA......19

INTRODUCCIN

OBJETIVOS

Obtener metano en el laboratorio a partir de reactivos dados.

Comprobar algunas propiedades del metano obtenido.

Obtencin del acetileno.

Observar e identificar algunas caractersticas fsicas y qumicas del acetileno.

MARCO TERICOHIDROCARBUROS SATURADOS METANOCiertos compuestos orgnicos slo contienen dos elementos, hidrgeno y carbono, por lo que se conocen como hidrocarburos. Partiendo de su estructura, se dividen en dos clases principales: alifticos y aromticos. Los primeros se subdividen en familias: alcanos, alquenos, alquinos y sus anlogos cclicos (ciclo alcanos, etc.)La fuente natural de hidrocarburos es el petrleo que es un lquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgnicas. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria qumica. El petrleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plstico, materiales de construccin, pinturas o textiles y para generar electricidad.Los alcanos tienen la frmula general, n=1, 2, 3,La principal caractersticas de los alcanos es que slo presentan enlace covalentes sencillos. Los alcanos se conocen como hidrocarburos saturados porque tienen el mximo nmero de tomos de hidrogeno que puede unirse con la cantidad de tomos de carbonos presentes; se nombran con la terminacin -ano. El alcano ms sencillo es el metano.METANO (CH4)Tiene un tomo de carbono, cuyas 4 valencias se saturan con 4 tomos de hidrogeno.El metano (del griego methy vino, y el sufijo -ano) es el hidrocarburo alcano ms sencillo, cuya frmula qumica es CH4.Cada uno de los tomos de hidrgeno est unido al carbono por medio de un enlace covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias. Es incoloro, inodoro e insoluble en agua.En la naturaleza se produce como producto final de la putrefaccin anaerbica de las plantas. Este proceso natural se puede aprovechar para producir biogs. Muchos microorganismos anaerbicos lo generan utilizando el CO2 como aceptor final de electrones.

Constituye hasta el 97 % del gas natural. En las minas de carbn se le llama gris y es muy peligroso ya que es fcilmente inflamable y explosivo. No obstante en las ltimas dcadas ha cobrado importancia la explotacin comercial del gas metano de carbn, como fuente de energa.El metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya que tiene un potencial de calentamiento global de 23. Esto significa que en una medida de tiempo de 100 aos cada kg de CH4 calienta la Tierra 23 veces ms que la misma masa de CO2, sin embargo hay aproximadamente 220 veces ms dixido de carbono en la atmsfera de la Tierra que metano por lo que el metano contribuye de manera menos importante al efecto invernadero.Propiedades fsicas: Las molculas de metano, en s, son no polares, ya que las polaridades de los enlaces carbono-hidrogeno individuales se anulan.La atraccin entre molculas es limitada a las fuerzas de Vander-Waals, en consecuencia el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto de fusin del metano es de -183C y su punto de fusin de -161,5C.El metano es incoloro y, en estado slido, menos denso que el agua (densidad relativa 0,4); es apenas soluble en agua, pero muy soluble en lquidos orgnicos, como la gasolina, ter y alcohol.Propiedades qumicasSon bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a su baja polaridad. No se ven afectados por cidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo la combustin es muy exotrmica aunque tiene una elevada energa de activacin. Las reacciones ms caractersticas de los alcanos son las de sustitucin:

Combustin del metano: La llama del metano es de color azul, debido a quela combustin con exceso de oxigeno es en general completa. El metano se oxida a CO2 y H2O pero si la combustin es incompleta se forma CO, H2O y un residuo carbonoso, llamado negro de humo.

MATERIALES Y REACTIVOS MATERIALES

SOPORTE UNIVERSAL TAPONES PARA EL TUBO DE ENSAYO MANGUERA TUBO DE ENSAYO GRANDE ESPATULA PINZA NUEZ LUNA DE RELOJ PIREX CRISOL

REACTIVOS

ACETADO DE SODIO (C2H3NaO2) CAL SODADA (NaOH+CaO) OXIDO DE CALCIO (CaO)

EQUIPO

MECHERO BUNZEN BALANZA

PARTE EXPERIMENTALA.PREPARACIN DE SOLUCIONESa) Agua de bromoSe prepara una solucin de bromo al 1% en tetracloruro de carbono.b) Reactivo de BaeyerSe prepara la solucin con:Una solucin de permanganato de potasio al 1%.Se prepara una solucin de carbonato de sodio al 2%.Se mezclan ambas soluciones en la proporcin de 2:1.

B.OBTENCION DEL METANOSe pesa en una balanza analtica 5 g de acetato de sodio y lo colocamos en un mortero.

Se acerca el mortero a la llama y se calienta hasta que funda el reactivo agitando constantemente.Se deja enfriar y nuevamente se calienta en la llama hasta que se forme un polvo de color grisceo y se deja enfriar.Seguidamente se coloca el polvo gris obtenido en un tubo de ensayo grande y se agregan 4 g de cal sodada (mezcla 1:1 de xido de calcio e hidrxido de sodio)

Se arma el montaje siguiente:

METANO

Se procede a calentar el tubo con los reactivos consumo cuidado cuando empieza a desprender el gas.

Se recoge en 4 tubos de ensayo medianos y se los tapa con un tapn de jebe.

Finalmente se coloca cada uno en una rejilla con la boca invertida hacia abajo.

C.PROPIEDADES FISICASNo se percibe el olor del gas y tampoco tiene color el gas que emana de la manguera de desprendimiento (metano).

D.PROPIEDADES FISICAS Al encender un fosforo y acercar la boquilla de desprendimiento la llama cambia de color a rojizo.

Se coloca el tubo de ensayo conteniendo el gas metano boca abajo y se le abri la tapa dejando pasar un poco de aire, luego se tap nuevamente.Seguidamente se agito el tubo invirtindolo varias veces y se sostuvo con una franela acercando la boca del tubo a la llama, se gener un sonido como al destapar una gaseosa y la llama cambio ligeramente a un coro rojizo.

Se coloc en tubo de ensayo 2 ml de reactivo de Bayer (color morado) y se dej burbujear un poco del gas en la solucin, del cual se observ que no hubo un cambio de coloracin.

En otro tubo de ensayo se agreg 2 ml de agua de bromo (color amarillo) y se dej burbujear el gas metano en la solucin, del cual se observ que cambio a un color transparente (se neutralizaron) y un olor a acido.

CLCULOS

1. OBTENCION DEL METANO- REACCIN

CALORC2H3NaO2 + NaOH + CaO CH4 + CO2 + H2O

2. PROPIEDADES FSICAS DEL METANO

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + calor (213 Kcal/mol)

3. REACCION CON EL REACTIVO DE BAEYER

CH4 + KMnO4 MnO2 + KOH + CO2 + H2O

4. REACCION CON EL AGUA DE BROMO

CH4 + 4 Br2 = CBr4 + 4 HBr

CUESTIONARIO

1. Explique porque se colocan los tubos que contienen metano boca abajo

El metano, tiene una densidad muy baja: 0,717 kg/m3= 0,717g/ litro, que asciende a la los ambientes superiores del recipiente. Como se ha observado en el laboratorio, se invierte los tubos para recoger el gas, este estar en la parte cerrada(tubo invertido).

2. Explique la cloracin del metano. Indicando las condiciones necesarias para que se produzca

La reaccin del metano con el cloro produce una mezcla de productos clorados cuya composicin depende de la cantidad de cloro agregado y de las condiciones de la reaccin. La reaccin de monocloracin del metano es la siguiente:

La reaccin puede continuar generando el producto diclorado, el triclorado e incluso el producto tetraclorado:

SNTESIS DE ALQUINOS: ACETILENO

Obtencin del Acetileno

El acetileno o etino es el alquino ms sencillo. Es un gas, altamente inflamable, un poco ms ligero que el aire e incoloro. Produce una llama de hasta 3.000 C, la mayor temperatura por combustin hasta ahora conocida.Obtencin del acetileno En petroqumica se obtiene el acetileno por quenching (el enfriamiento rpido) de una llama de gas natural o de fracciones voltiles del petrleo con aceites de elevado punto de ebullicin. El gas es utilizado directamente en planta como producto de partida en sntesis (p.ej. de acetaldehdo por hidratacin, vinilteres por adicin de alcoholes etc.) o vendido en bombonas disuelto en acetona. As se baja la presin necesaria para el transporte ya que a altas presiones el acetileno es explosivo. Un proceso alternativo de sntesis, ms apto para el laboratorio, es la reaccin de agua con carburo clcico (CaC2). Se forma hidrxido clcico y acetileno. El gas formado en esta reaccin a menudo tiene un olor caracterstico a ajo debido a trazas de fosfina que se forman del fosfuro clcico presente como impureza.

CaractersticasEl acetileno es un compuesto exotrmico. Esto significa que su descomposicin en los elementos libera calor. Por esto su generacin suele necesitar elevadas temperaturas en alguna de sus etapas o el aporte de energa qumica de alguna otra manera.

Al aire quema con una llama luminosa liberando ciertas cantidades de carbonilla.

Los tomos de hidrgeno del acetileno pueden disociarse, por lo que tiene carcter levemente cido. A partir del acetileno y una solucin bsica de un metal pueden formarse acetiluros. Algunos de estos acetiluros (especialmente los de cobre y de plata) son explosivos y pueden detonarse con activacin mecnica.

Usos del acetilenoAntiguamente el acetileno se utilizaba como fuente de iluminacin y calorifica. En la vida diaria el acetileno es conocido como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas (hasta 3.000 C) que alcanzan las mezclas de acetileno y oxgeno en su combustin.

El acetileno es adems un producto de partida importante en la industria qumica. Hasta la segunda guerra mundial una buena parte de los procesos de sntesis se basaron en el acetileno. Hoy en da pierde cada vez ms en importancia debido a los elevados costes energticos de su generacin.

Disolventes como el tricloretileno, el tetracloretano, productos de base como vinilteres y vinilsteres y algunos carbociclos (sntesis segn Reppe) se obtienen a partir del acetileno. ste tambin se utiliza en especial en la fabricacin del cloroetileno (cloruro de vinilo) para plsticos, del etanal (acetaldehido) y de los neoprenos del caucho sinttico.

Frmula del acetileno

C2H2Nombre IUPAC: Etino

El acetileno es un compuesto exotrmico. Esto significa que su descomposicin en los elementos libera calor. Por esto su generacin suele necesitar elevadas temperaturas en alguna de sus etapas o el aporte de energa qumica de alguna otra manera. Al aire quema con una llama luminosa liberando ciertas cantidades de carbonilla. Los tomos de hidrgeno del acetileno pueden disociarse, por lo que tiene carcter levemente cido. A partir del acetileno y una solucin bsica de un metal pueden formarse acetiluros. Algunos de estos acetiluros (especialmente los de cobre y de plata) son explosivos y pueden detonarse con activacin mecnica. Cuando se disuelve en sustancia polar su estructura cambia a una molculaelctricamente negativa lo que explica que los aviones puedan volar. Se puede hallar mezclando acetileno yhidrxido de sodio con metanol de 45g comercial. El acetileno se utilizaba como fuente de iluminacin y calorfica. En la vida diaria el acetileno es conocido como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas (hasta 3.000 C) que alcanzan las mezclas de acetileno y oxgeno en su combustin.

PARTE EXPERIMENTALOBTENCIN DE ACETILENOSe prepara el reactivo de Tollens (nitrato de plata amoniacal) y cloruro cuproso. Amoniacal.Preparacin del reactivo de Tollens

Se toma un tubo de ensayo y se le agrega 2 ml de solucin de AgNO3 y una gota de NaOH; al hacer esta mezcla se forma un precipitado al cual se le va adicionando NH4OH, hasta que el precipitado se disuelva.

Se arma el montaje siguiente:

En un baln de destilacin se coloca 0.4 g de carburo de calcio en trozos.Se coloca en una pera de decantacin agua destilada hasta llenarla.Se empieza a dosificar gota a gota sobre el carburo de calcio y se observa que reacciona desprendiendo un gas de olor a sulfuro muy fuerte.

REACCIN CON REACTIVO DE TOLLENSEn un tubo de prueba se coloca 2 ml de reactivo de Tollens (color transparente) se hace burbujear acetileno y se observa que reacciona burbujeando y cambia a un color turbio formando un precipitado (acetiluro de plata).La solucin resultante se pasa por un filtro y se seca con una rejilla en el fuego del mechero.Luego de unos minutos se escucha que el slido remanente empieza a sonar y reventar como maz tostado y se forma pequeos destellos de luz como fuegos artificiales.REACCIN CON EL REACTIVO DE BAEYEREn un tubo de ensayo se coloca 3 ml de reactivo de Baeyer (color morado) al 1%.Se hace burbujear con acetileno reaccionando y emitiendo un gas y cambia a color marrn formando un precipitado.REACCIN CON AGUA DE BROMOEn un tubo de prueba se coloca 2 ml de agua de bromo (color amarillo) al 3% y se hace burbujear con acetileno por unos segundos.Al mezclarlos se neutraliza cambiando a un color amarillo claro.

CALCULOSREACCIN CON EL CARBURO DE CALCIO

CaC2 + 2H20 = C2H2 + Ca(OH)2

REACCIN CON REACTIVO DE TOLLENS

C2H2 + Ag(NH3)2OH Ag2C2 + 4NH3 + 2H2O

REACCIN CON EL REACTIVO DE BAEYER

3 C2H2 + 4 KMnO4 + 8 H2O = 3 C2H2(OH)4 + 4 KOH + 4 MnO2

REACCIN CON AGUA DE BROMO

C2H2 + 2 Br2 = C2H2Br4

CUESTIONARIO1. Explique las propiedades fsicas y qumicas del acetileno y otras formas de obtencinPropiedades fsicasEl acetileno es un gas, incoloro, inodoro, ms ligero que el aire (Densidad: 1.11 kg/m3; 0,00111 g/cm3). Su punto de Ebullicin es de -57C (216 K), su punto de Fusin -81C (192 K). Tiene una presin de Vapor de 4460 kPa (a 20C) y una densidad Relativa de 0.907. Temperatura crtica de 308,5 K (35 C) y presin crtica de 61.38 atm.Propiedades qumicasEl acetileno es un gas altamente inflamable e inodoro en estado puro. El acetileno de grado comercial, contiene rastros de impurezas como fosfinas, arsina, sulfuro de hidrgeno y amonaco, y su olor es similar al ajo. El gas es ligeramente ms liviano que el aire y soluble en agua y algunas substancias orgnicas (Su solubilidad en Agua es de 1.66 g/ 100 mL (a 20C) y su peso molecular es de 26 uma 26.0373 g/mol). En combinacin con el aire y el oxgeno, arde con una llama intensamente caliente, luminosa y humeante. En tanto, una mezcla de acetileno y oxgeno puede provocar una llama de ms de 3000C.Otros mtodos de ObtencinEl acetileno puede producirse por medio de la reaccin de carburo de calcio en agua, o por pirlisis (crackeo) de varios hidrocarburos, siendo la primera alternativa la utilizada comnmente.OBTENCIN DEL ACETILENO TIPO HUMEDO: Este proceso es usado para producir acetileno disuelto. Carburo de calcio y agua son colocados dentro del contenedor para generar el acetileno. OBTENCIN TIPO SECO: Este proceso es usado con la finalidad de asegurar la produccin de gas acetileno desde el carburo de calcio, la cantidad de agua suministrada debe ser ajustada para mantener el desecho de carburo de calcio en polvo seco. PURIFICADOR SECO: Los agentes purificadores son aplicados para varias estructuras internas en forma de malla. Cuando el gas pasa a travs de estas estructuras, las impurezas son absorbidas y removidas. El agente purificador es hecho de una mezcla de cido sulfrico, bicromato de sodio, agua y celita. SECADO A BAJA PRESION: El gas acetileno del generador contiene humedad. La humedad se encontrar en el interior del cilindro, la solubilidad del acetileno ser reducida y por lo tanto, ser removida. Dentro del secador, hay varias estructuras en forma de mallas. El agente de secado, cloruro de calcio, es puesto en la estructura de malla. Como el gas pasa a travs de la malla, la humedad es absorbido y el gas secado. SECADO A ALTA PRESION: Para remover la humedad del gas acetileno bajo alta presin, este es pasado a travs de un cilindro de acero con cloruro de calcio en su interior. SOPORTE DE GAS: El tanque usado por el gas acetileno es un contenedor sellado al agua, que consiste de un tanque interior y un tanque exterior hechos de una plancha de acero y carbn. El gas de entrada y salida son equipados con un dispositivo de seguridad sellado al agua. SEPARADOR DE ACEITE: El gas del compresor, contiene aceite en estado gaseoso. Este aceite debe ser removido por el separador de aceite. El separador filtra el aceite a travs de los aros de metal o cermica conocidos como aros Lessing. LLENADO: El gas despus de removido el aceite y purificado por secado, es llenado en cilindros de acetona, por lo tanto, este podra ser llenado lentamente para permitir que el acetileno se disuelva completamente en la acetona.2. Indica cmo se puede separar qumicamente los alquinos de los alquenosSe pueden separar mediante la destilacin fraccionada. Este es un proceso fsico utilizado en qumica para separar mezclas (generalmente homogneas de lquidos mediante el calor. conocido como rectificacin o destilacin fraccionada. y con un amplio intercambio calrico y msico entre vapores y lquidos. Este es un proceso donde burbujean a travs del lquido u oxgeno y nitrgeno en el aire lquido. Un equivalente barato de la torre de burbujeo es la llamada columna apilada experimentan las mismas reacciones de los alquinos correspondiente a los alcanos en la que las placas estn dispuestas horizontalmente y los vapores ascendentes suben por unas cpsulas de burbujeo a cada placa. La mayora de los alquinos. En este caso alcohol y agua en los productos de fermentacin.

3. Porque los alquinos son ms reactivos que los alcanos

El enlace triple carbono-carbono es lineal y est formado por un enlace s y dos enlaces p. Debido a la presencia del triple enlace, los alquinos son muy reactivos en contraste con los alcanos, que se caracterizan por su inercia qumica. Es necesario hacer notar que los triples enlaces pueden darse en molculas cclicas formando entonces los compuestos conocidos como cicloalquenos.4.Dar 2 ejemplos de aplicaciones del acetilenoEl acetileno se utilizaba en generadores, como fuente de iluminacin y de calor en minera.En el soplete de oxi- acetileno para en soldadura ya que alcanzar temperatura hasta de 3000C El acetileno es adems un producto de partida importante en la industria qumica para obtener disolventes como: el tricloretileno, el tetracloretano, productos de base como vinilteres y vinilsteres y algunos carbociclos. ste tambin se utiliza en especial en la fabricacin del cloroetileno (cloruro de vinilo) para plsticos, del etanal (acetaldehido) y de los neoprenos del caucho sinttico.

RECOMENDACIONES

Se recomienda verificar que todo el material que tengamos este en buen estado, limpio y seco sin rastros de alguna muestra anterior pues de lo contrario estos podran hacer que varen nuestros resultados.

El agua de Bromo as como otras soluciones contaminantes deben trabajarse en una campana extractora de gases.

Asimismo utilizar todos sus EPP para manipular los reactivos.

CONCLUSIONESOBTENCIN DEL METANOEn la prctica se llev a cabo la sntesis de un alcano simple (metano: CH4) por medio de la descomposicin de una sal, el acetato de sodio (CH3COONa), con la c al sodada (hidrxido de sodio (NaOH) y xido de calcio (CaO)). Por medio de la aplicacin de calor, la reaccin se llev a cabo, liberando por la manguera gas metano, con el cual se llenaron 4 tubos de ensayos para luego proceder a realizar algunas pruebas de identificacin.Gracias a estas pruebas de identificacin pudimos notar las condiciones fsicas y qumicas de este gas.As como las reacciones con el reactivo de baeyer (no hubo un cambio de coloracin) y el agua de bromo (cambio a un color transparente (se neutralizaron) y emiti un olor a acido).

SNTESIS DEL ACETILENOCon la realizacin de este informe pude llegar a las siguientes conclusiones:El Acetileno da las reacciones de adicin caractersticas de los hidrocarburos no saturadosLos tomos de H en el Acetileno son reemplazables por metales (Ag y Cu), propiedad qumica que sirve como medio de diferenciacin entre las olefinas y los alquinos.Aprendimos los mtodos generales para preparar alquinos, los cuales son validos pero dada su importancia en la industria el Acetileno se prepara por un mtodo ms econmico, que consiste en la hidrlisis del Carburo de Calcio... El acetileno es un gas inestable por la presentacin del triple enlace y que emite un olor muy fuerte, adems en la obtencin reacciona exotricamente. Durante la combustin libera una gran cantidad de energa y la luz que emite durante es muy clara que puede ser daino para los ojos y pueden ser usados en equipos de soldadura por su poder calorfico que llega hasta los 4000 de temperaturaEl Acetileno se obtiene por medio de la reaccin de hidrlisis de carburo de calcio: CaC2.Lo que sucede en esta reaccin es que los dos carbonos que estn enlazados con el calcio, se saturan con dos hidrgenos y ocurre una reaccin de desplazamiento donde se crea un hidrxido en relacin con el agua. Los carbonos rompen el enlace con el calcio y se unen entre s creando un triple enlace (Acetileno o etino: C2H2) el calcio que queda con dos valencias libres se uno con los dos hidrxidos formndose un enlace sencilloEl Acetileno da las reacciones de adicin caractersticas de los hidrocarburos no saturados.Debido a las propiedades del acetileno, este, resulta ser un compuesto de gran aplicacin industrial.