1. al agua, sus enlaces se rompen gracias


1.    
Pregunta
problema: ¿Cuál será el comportamiento de los compuestos orgánicos al
enfrentarse al fenómeno de cristalización y qué propiedades son las que
permiten esto?

2.    
Objetivo:
purificar
por cristalización el ácido benzoico del laboratorio. Demostrar las propiedades
de los compuestos orgánicos.

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3.    
Marco
teórico:

El
ácido benzoico es un compuesto orgánico, ya que en su fórmula molecular
conlleva átomos de carbono y oxígeno, siendo esta la siguiente C6H5-COOH.
En condiciones normales, este se encuentra en estado sólido y para
experimentación generalmente es triturado hasta conseguir un  polvo casi incoloro y con un olor ligero pero
característico.

3.1.        
La
solubilidad del ácido benzoico:

La
efectividad de solubilidad de un compuesto es la cantidad de soluto que se
puede disolver en un cierto solvente a una determinada temperatura. Como ya se
sabe, los compuestos orgánicos tienen la propiedad de la apolaridad, la cual
les impide ser solubles en agua común a temperatura ambiente porque sus
moléculas repelen a las de este solvente. Sin embargo existen métodos con los
cuales se puede llegar a disolver compuestos orgánicos en agua, uno de estos,
es el aumento de temperatura de esta última, pero ¿por qué sucede esto?.

Al
agregar energía calórica al agua, sus enlaces se rompen gracias al aumento de
energía del medio, liberándola, además de que se favorecen los choques entre
partículas del soluto y el solvente según sea el caso. A este proceso se le
asocian cambios en la entalpía (medición de cuanta energía retiene o cede un
cuerpo).

Así
que se puede afirmar que todo proceso de disolución lleva asociado un valor de
energía que puede liberarse o absorberse en el proceso ocasionando un aumento
de la temperatura, lo que en este caso provocaría una disminución en la
efectividad de la disolución.

 

3.2.        
Cristalización:

Un
problema que se presenta en la naturaleza de manera habitual es el encontrar
los compuestos orgánicos con impurezas impregnadas en estos, con las cuales su
manipulación se dificulta y no arroja resultados esperados sal momento de la
experimentación.

El
método más utilizado para lograr esta separación entre sustancia de interés e
impureza es llamada “recristalización”. Esta se basa en la solubilidad
diferencial de los componentes de una mezcla, lo que permite separar sus
componentes. Si tras este proceso el sólido se forma de una manera lenta y
ordenada, con la aparición de partículas visibles de morfología cristalina, el
proceso ha culminado de manera correcta.

4.    
Importancia
del tema:

El
siguiente experimento se considera relevante pues logrará alcanzar un grado
mayor de comprensión del método de cristalización al igual que de la propiedad
de solvencia de compuestos orgánicos al agua y de esta manera se podrá estudiar
con mayor facilidad.

Materiales y Procedimiento:

4.1.        
Materiales:

Ø  Mechero

Ø  Ácido
Benzoico

Ø  Agua

Ø  Vaso
lavador

Ø  Matraz
Erlenmeyer

Ø  Vaso
de Precipitado

Ø  Probeta

Ø  Espátula

Ø  Agitador
de vidrio

Ø  Balanza

Ø  Papel
filtro

4.2.        
Procedimientos
Experimentales:

1-   
Pesar aproximadamente 0,5 gr de ácido benzoico.
Si es necesario triturar para obtener un polvo fino.

2-   
Realizar el montaje de la indumentaria
para calentar agua.

3-   
Colocar agua en el vaso de precipitado y
colocarlo a calentar en la estructura anteriormente mencionada.

4-   
Agregar el ácido benzoico en el Matraz
Erlenmeyer.

5-   
Cuándo el agua esté en su punto de
ebullición (100 oC) retirar el agua del fuego e ir agregándola poco
a poco al matraz con el sólido.

6-   
Cuándo el ácido de haya disuelto dejar
reposar la solución saturada resultante.

 

7-   
Una vez fría la solución, pesar el papel
de filtro solo primero y luego verter la solución en él para filtrar los
cristales.

 

8-   
Dejar reposar por segunda vez hasta que
todo el líquido se haya filtrado y el papel se seque por completo

 

9-   
Pesar el papel filtro con los cristales y
calcular la efectividad de la cristalización como porcentaje.

5.    
Hipótesis:

–       
Según la teoría anteriormente revisada se
espera que el ácido benzoico se disuelva de manera satisfactoria en el agua
caliente y que más tarde forme cristales visibles.

6.    
Resultados:

Masa ácido benzoico sin purificar

0,5
gramos

Masa Papel de Filtro

2
gramos

Masa Papel de filtro con cristales secos

2,13
gramos

Masa ácido benzoico purificado

Tabla
1: Datos
brutos recolectados en la realización del experimento

Cálculo
de la efectividad de la cristalización:

 

 

 

 

 

7.    
Interpretación
de resultados y conclusiones:

Se
va a empezar recalcando 2 recomendaciones y limitaciones del siguiente
experimento. La primera fue que la cantidad de agua no fue delimitada y si bien
fue calentada en la estructura, esta no alcanzó el punto de ebullición lo cual
pudo haber sido causa de que el ácido no se disolviera 100% en ella y también
se debe tener en cuenta la cantidad de agua que se utilizó para sacar los
cristales del matraz pues se cree que a pesar de tener el papel de filtro, la
fuerza del agua pudo haber arrastrado fuera partes de los cristales, y eso no se
pudo masar al final del experimento. Sin embargo también se debe decir que los
resultados no fueron malos para ser la primera vez que se realiza un
procedimiento como este, y se logró purificar observar el comportamiento de la
sustancia que era el primer objetivo de la práctica.

Así,
el ácido benzoico mostro un comportamiento de solidificación y
recristalización, y siendo este un compuesto orgánico, se le atribuye este
comportamiento a la modificación de la temperatura del agua, convirtiéndola en
un disolvente adecuado para utilizar no solo en el presente sino en varias
experimentaciones con compuestos de características similares.

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