1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA
DE MÉXICO
COLEGIO DE CIENCIAS Y
HUMANIDADES
PLANTEL NAUCALPAN
MATUTINO
QUÍMICA IV
Práctica 1: Obtención de etileno
Grupo: 618
Equipo: 2
López Coca Montserrat
Martínez Bautista Marisol
Morales Loza Andrea
Osorio Sánchez Araceli
Peralta Ildefonso Martha Janneth
2. Obtención de etileno
OBJETIVOS.
Saber cómo se obtiene el etileno en la industria, claro que a menor escala,
mediante la experimentación.
Obtener etileno, a partir de la reacción de deshidratación inducida en el
alcohol etílico, mediante H2SO4
Observar los distintos cambios físicos producidos en los materiales
utilizados para llevar a cabo esta reacción.
Comprobar si realmente el gas obtenido es alcohol etílico, mediante el uso
de KMnO4, agua de potasio y la combustión (debido a que el etileno es un
gas muy inflamable, al estar en contacto con fuego, debe haber combustión
inmediata).
Poder determinar, posteriormente al experimento, las reacciones que se
llevaron a cabo en este.
MARCO TEÓRICO.
Etileno.
El eteno o etileno es el hidrocarburo olefinico o insaturado más sencillo, y el
miembro más simple de los alquenos. Es un gas incoloro, con un olor débil y
agradable. Su fórmula es:
La molécula es plana y su enlace doble le impide rotar excepto a altas
temperaturas. Es ligeramente soluble en agua, y muy inflamable, produciendo una
llama brillante. Se produce comercialmente mediante "cracking" de petróleo y a
partir del gas natural. En agricultura se utiliza como colorante y agente madurador
de muchos frutos.
Propiedades físicas y químicas del etileno.
3. Propiedades físicas
Fórmula molecular del ETILENO
CH2=CH2
Masa molecular
UMA Unidad de Masa Atómica, Dalton
28.05 g/mol
Apariencia del ETILENO
Gas incoloro.
Densidad del ETILENO
1178 kg/m3
Punto de fusión
Temperatura del momento en el cual una sustancia pasa del estado sólido al estado
líquido.
-169.2 °C
Punto de ebullición
Temperatura que debe alcanzar una substancia para pasar del estado líquido al
estado gaseoso.
-103.7 °C
Temperatura crítica
Temperatura límite a la cual un gas no puede ser licuado aunque se aumente la
presión. del ETILENO
282.9 K
Estado de agregación
Sólido, líquido, gaseoso, plasma. del ETILENO
Gas
Propiedades químicas
Solubilidad en agua
Medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en agua.
3.5 mg/100 ml a 17 °C
4. Acidez (pKa) del ETILENO
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Sulfato de Cobre (CuSO4).
Ttambién llamado sulfato cúprico, vitriolo azul, piedra azul, caparrosa azul o
calcantita es un compuesto químico derivado del cobre que forma cristales azules,
solubles en agua y metanol y ligeramente solubles en alcohol y glicerina. Su forma
anhídrica (CuSO4) es un polvo verde o gris-blanco pálido, mientras que la forma
hidratada (CuSO4·5H2O) es azul brillante.
Permanganato de Potasio.
El permanganato de potasio es un compuesto químico formado por iones potasio
(K+) y permanganato (MnO4−). Es un fuerte agente oxidante. Tanto sólido como en
solución acuosa presenta un color violeta intenso.
Alcohol etílico.
El Etanol o alcohol etílico es un compuesto líquido, incoloro, volátil, inflamable y
soluble en agua cuyas moléculas se componen de carbono, hidrógeno e hidróxilos
(CH3-CH2-OH).
El Etanol se produce a partir de 3 principales materias primas:
Sacarosas
Almidones
Celulosa
Ácido sulfúrico.
El ácido sulfúrico es un líquido viscoso, de densidad 1,83 g/ml, transparente e
incoloro cuando se encuentra en estado puro, y de color marrón cuando contiene
impurezas. Es un ácido fuerte que, cuando se calienta por encima de 30ºC
desprende vapores y por encima de 200ºC emite trióxido de azufre. En frío
reacciona con todos los metales y en caliente su reactividad se intensifica. Tiene
gran afinidad por el agua y es por esta razón que extrae el agua de las materias
orgánicas, carbonizándolas.
5. Por la acción corrosiva sobre los metales, el ácido sulfúrico genera hidrógeno
molecular, gas altamente inflamable y explosivo
HIPÓTESIS.
Si agregamos CuCO4, H2SO4, y CH3CH2OH en un matraz de Erlenmeyer, y
calentamos a 40 °C obtendremos etileno en su estado gaseoso.
MATERIALES Y REACTIVOS
CANTIDAD MATERIAL UNIDAD CANTIDAD REACTIVO
DE
MEDIDA
1 Matraz de ml 10 gr H2SO4
Erlenmeyer
4 Tubos de 10 gr CuSO4
ensaye
1 Gradilla 10 ml CH3CH2OH
1 Soporte ¼ de tubo Agua de Bromo
universal
1 Parrilla ¼ de tubo Permanganato de
6. Potasio
1 Probeta ml Agua
5 Piedras de
ebullición
1 Cuba
PROCEDIMIENTO
1. Primero se miden y se pesan todas las sustancias: para el ácido sulfúrico y
el alcohol etílico se utilizaran 2 pipetas de 10ml para cada una que se
enlazaran con la propipeta que ayudara a sacar las sustancias del frasco.
Con ayuda de la espátula se coloca el sulfuro de cobre en el vidrio de reloj
que será pesada en la balanza.
2. Enseguida se coloca el matraz kitasato en el soporte universal sujetándolo
con las pinzas para matraz, y se instala la manguera con punta de vidrio.
Anteriormente se pone la parilla bajo el matraz.
7. 3. Luego se adiciona al matraz 1g de sulfato de cobre, 10ml de ácido sulfúrico
concentrado, 10ml de alcohol etílico y por último se añade 5 piedras de
ebullición.
4. Una vez colocado todas las sustancias se tapa el matraz con el termómetro
que contiene un tapón horadado.
5. Posteriormente se procede a calentar las sustancias para que estas puedan
reaccionar entre sí.
6. Después de un rato se empezara a desprender un gas esta será sumergirá
dentro de una cuba hidroneumática donde se introducirá en la probeta que
está colocada boca abajo llena de agua el gas empezara a desplazar el
agua y la probeta estará llena de etileno.
7. Simultáneamente el gas se introduce en un tubo de ensaye que contiene
agua de bromo y se retirara el gas hasta que quede transparente de igual
forma se realizara con el permanganato de potasio.
8. Finalmente se realiza una prueba de combustión, donde el etileno arde con
una flama brillante.
8. 9. Al final se neutralizo la sustancia del matraz con carbonato de sodio.
RESULTADOS
En la primera reacción se utilizo alcohol etílico más ácido sulfúrico que sirve como
un catalizador por medio de una deshidratación, en el que se obtiene la salida del
agua. Sabiendo que todos los ácidos liberan hidrógenos muy reactivos. Donde el
hidrogeno del ácido reacciona con el alcohol formando una molécula de agua.
Mientras que el electrón libre del ácido sulfúrico se une con el electrón del alcohol
formando un intermediario llamado disulfato de etilo después el hidrogeno se une
con el oxigeno formando el etileno. Obteniendo así etileno más agua.
H2 SO4
CH3 CH2 OH C2 H4 + H2O
En la obtención del gas se utilizo dos ecuaciones:
9. 1.- El etileno mas permanganato de potasio presenta una ruptura de doble
ligadura para que pueda entrar un oxigeno y se oxide así posteriormente formar
etilenglicol. Y el permanganato se reduce formando dióxido de magnesio.
C2 H4 + Br2 C2 H4 Br2
2.-En el etileno más agua de bromo se observa una ruptura de doble ligadura y
por la reacción de adicción a cada carbono se le adiciona un bromo obteniendo
dibromoetano.
C2 H4 + KMnO4 MnO2 + KO2 + C2 H4 OH 2
En la reacción de combustión el etileno arde debido a su doble enlace (esto indica
la razón de la existencia de poco hidrógeno en comparación con la cantidad de
carbono). Siendo el eteno muy reactivo.
C2 H4 + O2 CO2 + H2O +
Para la neutralización se utilizo carbonato de sodio que es una base formando así
dióxido de carbono, agua y una sal (sulfato de sodio).
H2 SO4 + CaCO3 CO2 + CaSO4 + H2O
OBSERVACIONES
Nombre de la Descripción de la Reacción
sustancia sustancia
Sulfato de cobre Formula: CuSO4 Al combinarse con Ac.
sulfúrico, alcohol etílico y
Sólido piedras de ebullición y ser
color azul
calentados producen un
homogénea
burbujeo con una
compuesto
coloración negra dando
como resultado al etileno
Ácido sulfúrico Formula: H2SO4 Al combinarse con alcohol
concentrado etílico produce una
liquido reacción de
transparente
deshidratación
homogénea
compuesto
Alcohol etílico Formula: CH3CH2OH Al combinarse con H2SO4
liquido Ocurre la misma reacción
transparente
10. homogénea que el anterior
compuesto
Piedras de ebullición Son sólidas AI combinarse con todas
trasparentes las sustancias
forma circular mencionadas
homogéneas anteriormente sucede lo
compuestos mismo como el CuSO4
Permanganato de Formula: KMnO4 Al introducir etileno
potasio produce cambios; primero
liquido se vuelve de color café
color morado
después hay una
homogénea
decoloración formando
compuesto
etilenglicol
Agua de bromo Formula: Br2 Al introducir etileno
produce dibromoetano
liquido donde la sustancia es
color amarrillo
transparente
homogénea
compuesto
Carbonato de sodio Formula: CaCO3 Se utiliza para la
neutralización formando
sólido dióxido de carbono, agua
color blanco
y una sal
homogénea
compuesto
base
CONCLUSIONES
Todas las pruebas hechas con el etileno fueron exitosas, desde el desplazamiento
del agua, el cambio de color del permanganato de potasio y el agua de bromo que
antes eran morado y amarillo respectivamente pasara a trasparente, además de
que se logro ver que el etileno es inflamable. Con lo anterior, pudimos observar un
procedimiento sencillo que pueden llegar a realizar las grandes empresas
productoras de hidrocarburos, que por supuesto, utilizan procedimientos aun más
complejos; sin embargo, esta práctica nos ha permitido conocer cómo es que las
industrias son importantes en el país, ya que estas utilizan todos los materiales a
su alcance para realizar productos de la vida cotidiana, pero que de igual forma
nos permitió conocer las propiedades físicas y químicas del etileno para tener un
mayor conocimiento sobre las propiedades de todos los alquenos.
