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MATERIALES PARA LABO 2 DE QUIMICA ORGANICA
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I. PUNTO DE FUSION
El punto de fusión se refiere al cambio del estado
sólido al estado líquido de una sustancia (la fusión). El
punto de fusión se define en términos de la curva que separa ambos estados de
agregación en el diagrama de fases. Cada punto (T, P) que constituye dicha curva
representa un estado de dicha sustancia en el que ambas fases se encuentran en
equilibrio (coexisten). La temperatura correspondiente a cada uno de esos puntos es
un punto de fusión (ver figura 1.2).
Cuando se habla de punto de fusión, se hace referencia a la presión ambiental: el
punto de fusión de una sustancia es la temperatura que se interseca (corta9 la curva
de equilibrio sólido-líquido en el valor de la presión ambiental.
II. PUNTO DE EBULLICIÓN
El punto de ebullición es la máxima temperatura a la que una sustancia puede
presentarse en fase liquida a una presión dada; por su relación con el cambio del
PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE
estado líquido al gaseoso de una sustancia (la vaporización), se le representa en la
curva del diagrama de fases que separa ambos estados.
Figura 1.1 Diagrama de fases del agua.
Es decir, el punto de ebullición se define como la temperatura a la que la presión de
vapor de un compuesto adquiere un valor igual al de la presión externa o atmosférica.
Donde de esto se deduce que la temperatura de un líquido varía con la presión
atmosférica.
El punto de ebullición no puede elevarse en forma indefinida. Conforme se aumenta la
presión, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve
indistinguible de la fase líquida con la que está en equilibrio; ésta es la temperatura
crítica, por encima de la cual no existe una fase líquida clara.
Por ejemplo: El helio tiene el punto normal de ebullición más bajo (4.2K) de los
correspondientes a cualquier sustancia, y el carburo de tungsteno, uno de los más
altos (6300K).
Todo aumento de la temperatura que se produzca en la masa de un líquido produce un
aumento de energía cinética de sus moléculas y por lo tanto en su presión de vapor. La
que se define como la tendencia de las moléculas a salir de la superficie del líquido y
pasar al estado vapor. Esta tendencia a vaporizarse o presión de vapor es típica en
cada líquido y solo depende de la temperatura, desde luego que al aumentar la
temperatura, también aumenta la presión de vapor.
III. PUNTO DE FUSION, PUNTO DE EBULLICION Y ESTRUCTURA
MOLECULAR
Los puntos de ebullición disminuyen con la ramificación de la cadena en los
hidrocarburos. La ramificación hace que la molécula sea más compacta y disminuye el
área superficial. Cuanto más pequeña sea el área superficial, menos oportunidades hay
de atracción intermolecular; en consecuencia, las moléculas ramificadas tienen puntos
de ebullición más bajos que las no ramificadas de peso molecular comparable. Por otra
parte, lo compacto o la simetría molecular ordinariamente aumentan el punto de
fusión de un compuesto. Estas moléculas encajan con más facilidad en una red
cristalina. Una red cristalina más estable requiere más energía para destruirse. En
consecuencia, los puntos de fusión son más altos para compuestos altamente
ramificados que para compuestos con cadena más larga y recta.
Consideremos, por ejemplo, los isómeros de C5H12 (todos con peso molecular 72)
Véase la disminución progresiva del punto de ebullición con la ramificación.
Obsérvese también la gran diferencia de punto de fisión entre el pentano y el
altamente compacto y simétrico dimetilpropano.
RESUMEN
En el presente trabajo nos basaremos en la explicación de dos propiedades físicas,
específicamente trataremos de dar a conocer tanto en teoría como en la práctica
sobre el punto de fusión y el punto de ebullición de sustancias y compuestos
químicos.
Para ser más didácticos mencionaremos ejemplos de cada concepto, para luego
pasar a su desarrollo propiamente.
En el punto de ebullición: Si ponemos al fuego un recipiente con agua, como
el fuego está a mayor temperatura que el
agua, le cede calor y la temperatura del
agua va aumentando, lo que podemos
comprobar si ponemos un termómetro
en el agua. Cuando el agua llega a 100 ºC,
empieza a hervir, convirtiéndose en
vapor de agua, y deja de aumentar su temperatura, pese a que el fuego sigue
suministrándole calor: al pasar de agua a vapor de agua todo el calor se usa
en cambiar de líquido a gas, sin variar la temperatura.
En el punto de fusión: Si sacas unos cubitos de hielo del congelador y los
colocas en un vaso con un termómetro verás que toman calor del aire de la
cocina y aumentan su temperatura. En un
principio su temperatura estará cercana a -
20 ºC (depende del tipo de congelador) y
ascenderá rápidamente hasta 0 ºC, se
empezará a formar agua líquida y la
temperatura que permanecerá constante
hasta que todo el hielo desaparezca.
BIBLIOGRAFÍA
Philip S. Bailey,Christina A. Bailey, Quimica Orgánica: Conceptos y
aplicaciones, página 62.
Picado, Ana Beatriz y Álvarez,Milton, Química I: Introducción al estudio de
la materia, Eudned, 2008, página 14, 26-28.