Identificación
cualitativa de carbono e hidrógeno en compuestos orgánicos
Objetivo general
Confirmar la
presencia de carbono e hidrógeno en un compuesto orgánico mediante su
combustión en presencia de óxido cúprico y análisis del gas resultante con
hidróxido de bario.
Objetivos específicos
- Realizar una combustión controlada del
ácido benzoico usando óxido cúprico como agente oxidante.
- Identificar el dióxido de carbono
generado por la formación de un precipitado de carbonato de bario.
- Detectar el vapor de agua como
evidencia de la presencia de hidrógeno en el compuesto orgánico.
Introducción
Los compuestos
orgánicos están constituidos principalmente por carbono e hidrógeno. Su
combustión produce dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O), cuya detección
permite confirmar cualitativamente la presencia de estos elementos.
El CO₂ generado
puede evidenciarse al burbujear el gas a través de una solución de hidróxido de
bario, formándose un precipitado blanco de carbonato de bario (BaCO₃). El agua
producida se observa como vapor que se condensa en las paredes frías del sistema
de reacción.
Fundamentos
teóricos
La reacción de
combustión del ácido benzoico (C₆H₅COOH) en presencia de óxido cúprico (CuO)
puede representarse como:
El CO₂ liberado se
hace pasar por una solución de Ba(OH)₂ al 5%, donde reacciona de la siguiente
manera:
La aparición de un
precipitado blanco (BaCO₃) y la condensación de agua confirman la presencia de
carbono e hidrógeno en la muestra orgánica.
Materiales y reactivos
- Ácido benzoico
(2 g)
- Óxido cúprico
(0.5 g)
- Hidróxido de bario al 5% (30 mL)
- Tubo de ensayo grande con tapón de
corcho o goma perforado
- Tubo de desprendimiento o tubo de
conducción de gases
- Tubo de ensayo con 30 mL de Ba(OH)₂ al
5%
- Manguera de conexión de látex o vidrio
- Mechero de
Bunsen
- Gradilla y soporte universal con pinzas
- Embudo, espátula, guantes y gafas de
seguridad
Procedimiento
- En un tubo de ensayo grande, coloca 2 g
de ácido benzoico.
- Añade 0.5 g de óxido cúprico en polvo. Mezcla suavemente ambos sólidos.
- Coloca el tubo en posición inclinada,
sujetándolo con una pinza en un soporte universal.
- Ajusta el tapón con la salida conectada
a un tubo que se introduce en otro tubo de ensayo con 30 mL de Ba(OH)₂ al
5%.
- Calienta suavemente la mezcla con el
mechero de Bunsen hasta observar que se inicia la combustión.
- Observa la aparición de gotas de agua
en las paredes internas del tubo de ensayo.
- Observa la formación de un precipitado
blanco en la disolución de Ba(OH)₂.
- Retira la fuente de calor cuando
finalice la reacción.
Cuestionario
- ¿Qué evidencias observadas indican la
presencia de carbono en el ácido benzoico?
- ¿Cómo se evidencia la presencia de
hidrógeno?
- ¿Qué función desempeña el óxido cúprico
en esta práctica?
- ¿Qué reacción química ocurre en el
recipiente con Ba(OH)₂?
- ¿Cuál es la importancia de mantener la
conexión cerrada entre los tubos durante el experimento?
Referencias bibliográficas (formato APA)
- Morrison, R.
T., & Boyd, R. N. (2011). Química Orgánica (7.ª ed.). Pearson Educación.
- Solomons, T. W. G., & Fryhle, C. B.
(2010). Química Orgánica (9.ª ed.). Wiley.
- Brown, W. H.,
& Poon, T. (2014). Introducción a la Química
Orgánica (5.ª ed.). Cengage Learning.
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