Sesión 4, elementos organógenos

RECONOCIMIENTOS DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR DESTILACIÓN

1. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE
UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL
CHICLAYO
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCT IVA Y DEL FORT ALECIMIENT O DE LA EDUCACIÓN”

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774
http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO
M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén





ACTIVIDAD INICIAL







I. GENERALIDADES

En 1814 J.J Berzelius, dio un duro golpe a la teoría de la fuerza vital al demostrar que las leyes básicas
del cambio químico (La ley de la composición constante y la ley de las proporciones múltiples), podían aplicarse
tanto a compuestos orgánicos como a inorgánicos, 14 años después, la teoría errónea fue rebatida debido a
descubrimientos químicos casuales.

El nacimiento de la química orgánica moderna se ubica en el año de 1828. Año en el cual F. Wöhler,
profesor de química de la Universidad de Alemania de Göttingen, trataba de preparar cianato de amonio por
calentamiento de una mezcla de dos sales inorgánicas, cianato de potasio y cloruro de amonio; para su
sorpresa obtuvo cristales del compuesto orgánico conocido como: Úrea (Sustancia que los mamíferos excretan
en la orina). En 1850 la teoría de la Fuerza Vital estaba prácticamente muerta.

El elemento “C” es el único constituyente común a todos los compuestos orgánicos, otros elementos que
se encuentran con frecuencia son: Hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo y halógenos. Junto con el
Carbono los tres primeros constituyen el grupo de los elementos organógenos. El Análisis Elemental Orgánico
tiene por finalidad determinar la clase de elementos que forman la molécula de un compuesto orgánico y la
proporción en que se encuentran. Para someter a una sustancia al análisis elemental, ésta debe estar
debidamente purificada. Existen dos clases de Análisis Elemental Orgánico y son:

ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUALITATIVO: Determina la clase de elementos que existen en
una sustancia orgánica.

ANÁLISIS ELEMENTAL ORGÁNICO CUANTITATIVO: Determina el porcentaje de los elementos que
forman una molécula del compuesto orgánico analizado.

La presente práctica es un análisis de tipo cualitativo. Existen pruebas empíricos basados en las
propiedades que tienen algunas sustancias al arder, el Carbono y el Nitrógeno se reconocen directamente
SESIÓN 04
RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS ORGANÓGENOS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS POR DESTILACIÓN

APRENDIZAJE ESPERADO:
 Determinar de forma cualitativa la presencia de C, H, O, N
 Utilizar en forma adecuada los métodos generales de laboratorio que permite reconocer los elementos que
constituyen las sustancias orgánicas.

INDICADOR:
Determina cualitativamente la presencia de elementos organógenos mediante experimentos, demostrando orden y
limpieza

Se muestran diferentes sustancias, y responden a
las siguientes preguntas:
¿Qué tipo de sustancias son?
¿Qué elementos químicos forman estos
compuestos?

“PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL
LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015

2. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE
UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL
CHICLAYO
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCT IVA Y DEL FORT ALECIMIENT O DE LA EDUCACIÓN”

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774
http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO
M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén
quemando la sustancia que se desea analizar, otras veces son necesarias métodos indirectos que permiten
detectar a los elementos organógenos (Reconocimiento Químico).


II. MATERIALES

a) Materiales:
 04 cápsulas de porcelana
 04 mecheros
 30 Tubos de ensayo
 08 Gradillas
 08 vasos de precipitación de 100 mL
 08 pinzas de maderas
 04 Baguetas o agitadores
 06 pipetas de 10 mL
 06 bombillas de succión
 01 matraz kitazato

b) Reactivos:
 Algodón
 Cabellos
 Cal sodada: CaO + NaOH
 Papel tornasol
 Solución HCl cc
 Azúcar de caña
 Agua destilada
 Caseína
 Albúmina de huevo
 Lana
 Hojas secas
 Papel bond
 Fenolftaleína
 Goma
 Bolsas
 Aceite lubricante
 Benceno o éter
 Permanganato de potasio
 Carburo de calcio


III. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

EXPERIENCIA N°01: RECONOCIMIENTO DEL CARBONO Y NITRÓGENO

Se reconoce directamente quemando la sustancia. Si la sustancia no es volátil deja un residuo negruzco
constituido por carbón. Quemar la sustancia examen en una cápsula:
Azúcar de caña + calor ---- 22 CO2 + 11 H2O Combustión completa, Color negro
(presencia de carbono) y humo blanco (presencia de agua).

Albúmina + calor ----- C + N + O Color negro (presencia de carbono), olor a
cabello quemado (presencia de nitrógeno).

Anote sus observaciones
Al quemar la caña de azúcar se observa presencia de vapor de agua porque ocurre una combustión completa,
se observa el humo blanco que es el vapor de agua
Para el caso de la albúmina, ésta actúa como combustible.

GRAFICAR LA EXPERIENCIA:










ESCRIBA LA REACCION: C12 H22 O11 + 12 O2 22CO2 + 11H2O

Caña de azúcar + calor
Albúmina + calor

3. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE
UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL
CHICLAYO
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCT IVA Y DEL FORT ALECIMIENT O DE LA EDUCACIÓN”

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774
http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO

M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén
Si la sustancia a analizar es volátil el carbono se reconoce indirectamente con el auxilio de un oxidante
como el óxido de cobre negro (CuO). El carbono de la sustancia orgánica con el oxígeno del óxido de cobre forma
anhídrido carbónico fácilmente reconocible porque enturbia el agua de cal.


EXPERIENCIA N°02: RECONOCIMIENTO DEL NITRÓGENO

Calcinando la sustancia se desprende un olor a cuernos quemados. La experiencia se puede realizar
empleando como sustancia nitrogenada la caseína o la albumina de huevo desecada, la cual se coloca en un tubo de
prueba o en cápsula de porcelana y se calcina.

Caseína + calor -------------- Olor a cuerno quemado

Como sustancia problema utilice lana, algodón, cabellos, hojas secas, papel e indique cuál de ellas contiene
Nitrógeno

Anote sus observaciones
Las sustancias que continenen nitrógeno, todas emiten olores característicos por ejemplo olor a cuerno
quemado, a cabello quemado, eso nos indica la presencia de nitrógeno.
La experiencia nos ha permitido reconocer el nitrógeno con materiales fáciles de encontrar y productos caseros.


EXPERIMENTO Nº 0 3: RECONOCIMIENTO INDIRECTO DE NITRÓGENO. MÉTODO DE LA CAL
SODADA

El fundamento del método es transformar el nitrógeno de la sustancia orgánica en amoniaco, mediante la
mezcla con cal sodada y calentar. (La cal sodada CaO, NaOH produce en la sustancia orgánica una demolición
molecular, transformando el N en NH
3)

Sustancia Nitrogenada + Cal sodada + calor -------- NH
3

La sustancia escogida puede ser albúmina desecada o caseína o úrea, se mezcla con tres veces su peso de
cal sodada sometiéndose la mezcla al calor.

OBSERVACION: Al calentar la mezcla se produce amoniaco. Los vapores de amoniaco se reconocen:
a) Por su reacción alcalina al tornasol. De color……rojo………………… vira a color……azúl…………………

b) En la muestra obtenida agregar unas gotas de fenolftaleína y anota tus observaciones…obtenemos color
rojo grosella..

c) Por su olor característico. Olor a……cuerno quemado, orina……

d) Por los humos blancos (NH
4Cl) que producen al acercársele una varilla impregnada en HCl

Anote sus observaciones
Los cambios de color nos indican la presencia de acidez o alcalinidad, se detectó la presencia indirecta del
Nitrógeno al percibir el olor a cuerno quemado o a orina.
La observación de humos blancos es la reacción del HCl con el HN3, presencia de nitrógeno.

GRAFICAR LA EXPERIENCIA:

ECUACION QUIMICA: ………

+ CaO + Calor = CaCO2 +NH3 +NH

4. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE
UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL
CHICLAYO
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCT IVA Y DEL FORT ALECIMIENT O DE LA EDUCACIÓN”

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774
http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO

M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén

EXPERIMENTO N° 04: IDENTIFICANDO HIDROCARBUROS

1. En 03 tubo de ensayo adicionar muestra aproximadamente 1ml de goma
2. En otros 03 tubos de ensayo, adicionar un pedazo de bolsa
3. En otros 03 tubos adicionar un ml de aceite lubricante
4. Luego a un tubo con cada una de las muestras adicionar 2ml de benceno o éter y agitar hasta
homogenizar y registrar resultados.
5. Luego a los 2do tubos con cada una de las muestras adicionar solución de KMnO4, agitar con bagueta. y
registrar resultados.
6. Finalmente al 3er tubo con cada una de las muestras adicionar agua y registrar resultados.

Anote sus observaciones
Para todos los casos (goma, bolsa y el aceite), al adicionarle los 2ml de éter el permanganato de potasio
Y el agua se han registrado resultados propios de la identificación de los hidrocarburos.
Se observan cambios de color, formación de sedimento y sobrenadante y sustancias lechosas.


EXPERIENCIA N°0 5: OBTENCION DE ACETILENO

1. Colocar una pequeña cantidad de carburo de calcio CaC
2 en un Kitasato y luego montar el equipo, según se
indique.
2. Asegúrese que la llave de descarga del embudo de reparación, este totalmente cerrado, luego agregar unos
30 ml. de agua destilada al embudo de reparación.
3. Con la llave de descarga del embudo de reparación dejar caer gota a gota 4 a 6 gotas de agua destilada.
4. Esperar unos minutos para que el gas desprendido, desaloje el aire almacenado en el kitazato.
5. Luego adicionar 0,5 ml KMnO
4 en un tubo de ensayo y llenarlo con el gas desprendido en la reacción., registre
lo observado.

REACCION:

Anote sus observaciones
Al agregar agua destilada gota a gota observamos desprendimiento de gas y el olor es bastante
característico del acetileno, el gas es bastante fuerte y más fuerte cuando colocamos 0,5ml de
permanganato de potasio.



IV. INTERPRETACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULT ADOS
Se ha determinado cualitativamente la presencia de los bioelementos y se han utilizado en forma adecuada
los métodos generales de laboratorio que permiten reconocer los elementos que forman las sustancias
orgánicas.
En la mayoría de los casos se han utilizado sustancias fáciles de obtener. Esto permite a los docentes
repetir las experiencias favoreciendo el aprendizajes de los estudiantes.

V. CONCLUSIONES
 Se reconoce directamente que quemando la sustancia podemos observar la presencia de carbono.
 El olor suigéneris del cuerno quemado nos indica la presencia de nitrógeno en una sustancia
 Se ha transformado el nitrógeno de una sustancia orgánica en amoniaco
 Se han identificado hidrocarburos y obtenido acetileno.
 Importante la práctica para aplicarla con el método de la investigación en nuestras Instituciones
Educativa.
 Las sustancias requeridas para realizar las experiencias son fáciles de obtener.

5. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE
UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL
CHICLAYO
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCT IVA Y DEL FORT ALECIMIENT O DE LA EDUCACIÓN”

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774
http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO

M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén
VI. CUESTIONARIO
1. ¿Cómo se diferencia una sustancia orgánica de una inorgánica?
Las sustancias orgánicas se forman a partir del carbono tetravalente, las sustancias inorgánicas forman
combinaciones con elementos químicos metálicos y no metálicos.
Establezca 10 diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicas
Sustancias orgánicas Sustancias inorgánicas
Sus moléculas contienen fundamentalmente átomos de
C,H,O,N y en pequeñas proporciones S, P, halógenos y
otros elementos.
Sus moléculas pueden contener átomos de cualquier
elemento, incluso carbono bajo la forma de CO, CO2,
carbonatos y bicarbonatos.
El número de compuestos conocidos supera los 10
millones, y son de gran complejidad debido al número
de átomos que forma la molécula
Se conocen aproximadamente unos 500000
compuestos
Son termolábiles Son en general, termoestables, es decir, resisten la
acción del calor.
Resisten poco la acción del calor, se descomponen
bajo los 300°C suelen quemar fácilmente originando
CO2 y H2O
Se descomponen a temperaturas superiores a 700°C
Debido a la atracción débil entre las moléculas, tienen
puntos de fusión y ebullición bajos.
Tienen punto de ebullición y de fusión elevados
La mayoría no son solubles en agua, solubles en
disolventes orgánicos.
Muchos son solubles en agua y en disolventes
polares
No son buenos conductores de la corriente eléctrica Fundidos o en solución son buenos conductores de la
corriente eléctrica
No son electrolitos Son electrolitos
Las reacciones son duraderas, no instantáneas Las reacciones que originan son generalmente
instantáneas
Las reacciones que originan son lentas y complejas Desarrollan reacciones sencillas e iónicas

2. ¿Cuánto en % tiene el cuerpo humano de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno?
El cuerpo humano tiene:
Carbono: 18%
Hidrógeno. 10%
Oxígeno: 65%
Nitrógeno: 3%

3. ¿Qué hace diferente al Nitrógeno gaseoso de los demás gases como el Oxígeno y el Hidrógeno?
El nitrógeno es el componente principal de la atmósfera terrestre (78,1 % en volumen) y se obtiene para usos
industriales de la destilación del aire líquido. Está presente también en los restos de animales, por ejemplo el
guano, usualmente en la forma de urea, ácido úrico y compuestos de ambos.

También ocupa el 3 % de la composición elemental del cuerpo humano.

Se han observado compuestos que contienen nitrógeno en el espacio exterior y el isótopo Nitrógeno-14 se
crea en los procesos de fusión nuclear de las estrellas.
4. ¿Qué sustancia le indica experimentalmente que tiene Carbono, Nitrógeno la muestra analizada?
Experimentalmente las sustancias que podemos utilizar son lana, algodón, cabellos, cuernos, uñas, pezuñas.
5. ¿Con qué otras sustancias podemos identificar la presencia de los hidrocarburos?
Con petróleo, aceites, ceras, parafinas, polímeros, aceites lubricantes, etc.

DOCENTE PARTICIPANTE : PROFESORA SARA ESTHER LIZA ORDOÑEZ