TEMPERATURA DE FUSIÓN

Jhan Carlos benitez, Ruth Isabel Ceballos, Sara

lucia Martínez, Maria angelica polo.

Universidad del Atlántico.

Facultad de química y farmacia.
Programa de química y farmacia.
Laboratorio de química organica.
Barranquilla,Colombia.
Mayo 22 de 2019

fusión como criterio de pureza.

RESUMEN
Un compuesto orgánico puro funde
(Método del tubo capilar) En la práctica usualmente en un rango de fusión muy
de Determinación del punto de fusión estrecho (normalmente un grado o
logramos identificar los diferentes puntos menos). Un compuesto menos puro
de fusión de sustancias tales como acido exhibe un rango más amplio, a veces
benzoico y acetanilida, utilizando aceite a 3° o incluso de 10-20°. Por esta razón
alta temperatura que se registraba el punto de fusión puede ser usado
gracias al termómetro, allí se introducía como un criterio de pureza. Un rango
un capilar con la sustancia y se de fusión de 2° o menos indica un
observaba el momento exacto de su compuesto suficientemente puro para
cambio, Es decir su punto de fusión. la mayoría de los usos. Un compuesto
orgánico impuro no solo muestra un
INTRODUCCIÓN rango difusión más amplia sino
también un punto de fusión más bajo
El punto de fusión de un sólido que el compuesto puro. Por ejemplo
cristalino es la temperatura a la cual se una muestra pura de ácido benzoico
convierte en un líquido a la presión de funde a 121°-122° pero una muestra
una atmósfera. El punto de fusión se impura puede presentar un rango de
indica como un rango de fusión. fusión de 115°-119°.
Normalmente la presión se ignora al
determinar el punto de fusión. El punto
de fusión se determina calentando
lentamente (aproximadamente un
grado por minuto) una pequeña
cantidad de material sólido. La
temperatura a la cual se observa la
primera gota de líquido es la
temperatura más baja del rango de
fusión. La temperatura a la cual la
muestra se convierte completamente
en un líquido transparente es la
temperatura superior del rango de
fusión. Así, un punto de fusión debe
ser indicado, por ejemplo, como p.f.
103.5°-105°. Fig.1. Ejemplo de punto de fusión
Efecto de impurezas. El punto de
Metodología cuando estaba fundida por completo el
sólido
Para este laboratorio se determinó
experimentalmente el punto de fusión Resultados y Discusión
de los compuesto acido benzoico
(𝐶𝐻6𝐻5𝐶OO𝐻), y acetanilida (C8H9NO) Los diagramas de fase permiten predecir
se elaboró el montaje correspondiente los cambios de punto de fusión, de una
al punto de fusión, para ello se sustancia, debido a las variaciones de la
necesitó inicialmente un tubo de presión externa. Para determinar el punto
Thiele, un capilar cerrado, un de fusión del ácido benzoico y la
termómetro. acetanilida con el tubo de thiele por el
. método del capilar se obtuvieron las
siguientes temperaturas en las cuales se
produjeron muy mínimos cambios
cambios.

sustan Tempera Tempera prome

cia tura tura final dio
inicial
Acido
benzoic 118°C 122°C 120°C
o
Acetani
lida 112°C 114°C 113°C

Fig.2. montaje para temperatura de Tabla 1. Registro de Datos

fusión Experimentalmente.

Se tomó un capilar, se procedió a sellar

con fuego por uno de sus extremos; Sustancia 𝑻(℃)fusión
luego de sellado se le adiciono una Acido benzoico 122℃
pequeña cantidad de ácido benzoico de (𝐶𝐻6𝐻5𝐶OO𝐻),
igual con la acetanilida; se colocó en Acetanilida 114℃
tubo de Thiele, conteniendo, aceite (C8H9NO)
mineral. Posteriormente, se introdujo el
termómetro, se ató con el extremo
Tabla 2. Datos teóricos para el ácido
abierto en su parte superior y el extremo benzoico y la acetanilida
sellado en su parte inferior con el fin de
calentar la sustancia contenida en el
capilar, se expuso el montaje al fuego
Al comparar estos resultados con los
encendiendo el mechero situándolo justo
datos teóricos, el grado de error no es
en el brazo del tubo Thiele (como se tan grande, tal como se muestra en la
observa en la figura 2), después de unos
tabla 2.
cuantos minutos se pudo observar cómo
el sólido perdía su forma y comenzó a
La diferencia de temperatura registrada
formarse una especie de cristales que
en la práctica no se alejó lo suficiente
poco a poco fueron desapareciendo, en
del valor real, por lo tanto se halló el
ese momento se anotó la temperatura
punto de fusión del ácido benzoico y la
cuando empezó a fundirse y otro valor
acetanilida a condiciones normales en Aparatos de fusión tubo de Thiele
un laboratorio.

Preguntas Se utiliza principalmente en la

determinación de los puntos de fusión de
Consulte sobre los principios una determinada sustancia.
fisicoquímicos de la fusión;
isomorfismo; los diferentes equipos y
aparatos para la determinación de
puntos de fusión (Tubo de Thiele,
dispositivo de Thomas-Hoover; de
Fisher-Johns, de Mel-Temp, etc.); el
calibrado del termómetro y su
importancia.

Principio físico-químico de la fusión

Los sólidos tienen estructuras cristalinas

esto equivale a decir que sus átomos
están colocados de forma regular en
determinados puntos, siguiendo las tres
dimensiones del espacio. Estos átomos
pueden vibrar en torno a su posición de
equilibrio y si su temperatura aumenta, la
amplitud de sus vibraciones crece, ya
que la energía que reciben se emplea en
aumentar su velocidad. Puede llegar un
momento que los enlaces que los
retenían en sus posiciones se rompan, Fig.3. Aparato de fusión tubo de Thiele
desaparezca la estructura cristalina y se
inicie el peso al estado líquido, es decir la
fusión. Aparato de Fisher-Johns

Isomorfismo
Se inserta horizontalmente un
Se llama isomorfismo al fenómeno por el termómetro en el bloque y la muestra se
cual dos sustancias distintas, al coloca sobre este.
presentar la misma estructura,
distribución de átomos y dimensiones en
sus moléculas, son capaces de formar
conjuntamente una sola red cristalina se
llama serie isomorfa al conjunto de
mezcla posibles, entre dos extremos en
los que cada una de las dos sustancias
representaste el 100%. En mineralogía la
mezcla suele recibir un nombre
específico. Diferente del que reciben los
dos minerales formados respectivamente
por cada una de las dos sustancias
puras.
Fig.4. Aparato de Fiher - Johns
 Calibración de un termómetro
Aparato de Thomas –Hoover
Durante las prácticas químicas del
Consta de un vaso precipitado, un medio laboratorio se necesitan la medida de la
de calefacción y un termómetro, este temperatura: puntos de fusión, puntos de
aparato posee un alto nivel de ebullición y temperaturas de reacción.
automatismo que lo hace mucho más En la calibración de un termómetro se
conveniente para su uso determinan las lecturas de este a una
serie de temperaturas conocidas. Estas
temperaturas conocidas pueden ser :

Las lecturas indicadas por el termómetro

normalizado sumergido en el mismo
baño que el termómetro se calibra
Las lecturas dadas por sustancias puras
en alguno de sus cambios de estado,
como el punto de fusión o el punto de
ebullición.
Fig.5. Aparato de Thomas – Hoover Siempre que se utilice una temperatura
de cambio de estado como referencias
para la calibración es sumamente
importante que el sistema se encuentre
en equilibrio en los alrededores del bulbo
Aparato de Mel-Temp termométrico. Para que esto ocurra en el
sistema solido-liquido (punto de fusión)
El termómetro se inserta verticalmente es necesaria con frecuencia una
en un bloque, que a excepción de la falta agitación vigorosa. En el sistema liquido-
de un medio de calefacción, es vapor (punto de ebullición) el bulbo del
esencialmente igual que el aparato de termómetro se sitúa encima de la
Thomas-Hoover superficie de líquido que hierve y deberá
estar humedecido con el líquido
condensado en equilibrio con el vapor.
Fig.6. Aparato de Mel-Temp

¿Cómo se puede explicar el hecho de

que la acetona y el alcohol etílico
rebajen el punto de fusión del hielo
como también el punto de ebullición
del agua mientras que la sal y el
azúcar elevan el punto de ebullición y
rebajan el punto de fusión?

El enlace de hidrogeno tiene gran

influencia en las propiedades físicas de
los compuestos Orgánicos, tal como se
muestra en los puntos de ebullición del
etanol (alcohol etílico) 78°C. El efecto
del enlace de hidrógeno del grupo N—
H en los puntos de ebullición se puede
ver en los isómeros de fórmula C3H9N
mostrados a continuación. La sustancia a estudiar. Después,
trimetilamina no tiene grupos N— H, por utilizando el capilar anterior unido a un
lo que no puede formar enlaces de termómetro mediante una liga (1), se
hidrógeno. La etilmetilamina tiene un introdujo en un tapón de teflón y éste
grupo N — H, por lo que el enlace de en un tubo de Thiele (2), que contenía
hidrógeno hace que su punto de aceite mineral, formando un
ebullición sea de unos 34°C superior al dispositivo (3) que se calentó con
de la trimetilamina. La Propilamina, con mechero sobre un soporte universal;
un grupo NH2, puede formar aún más como se muestra en la figura 7:
enlaces de hidrógeno, por lo que su
punto de ebullición será el que tenga un
valor más alto de los tres isómeros
citados. Trimetilamina 3.5°C,
etilmetilamina 37°C, Propilamina
49°C. Además de afectar a los puntos
de ebullición y de fusión, las fuerzas
intermoleculares determinan las
propiedades de solubilidad de los
compuestos orgánicos. La regla general
es que el semejante disuelve al
semejante. Las sustancias polares se
disuelven en disolventes polares y las
sustancias no polares se disuelven en Fig.7. Método del tubo de Thiele
disolventes no polares.

¿Qué es temperatura eutéctica? Al final se toman las temperaturas

cuando la sustancia empieza a
Se conoce en metalurgia la temperatura humedecerse dentro del capilar y cuando
más baja de fusión de una mezcla, se funde por completo.
conociéndose entonces como una
mezcla eutéctica cuando al mezclar Aparato de Fischer-Johns
diversos elementos en las proporciones
eutécticas se obtiene la temperatura En este procedimiento se utiliza el
más baja de fusión aparato de Fischer-Johns para
determinar el punto de fusión de la
sustancia a estudiar. Primero, se ponen
¿Cómo se determina el punto de una pequeña cantidad de la sustancia en
fusión de grasas y ceras? un portaobjetos circular el cual se coloca
en la platina de calentamiento del
Según la investigación pertinente se aparato de Fischer-Johns. Enseguida, se
encontró dos métodos para determinar enciende la lámpara y se enfoca el lente
el punto de fusión de las grasas y las de aumento, después, se activa la
cercas: palanca de calentamiento y se regula la
temperatura del mismo mediante el
Método del Tubo de Thiele reóstato. Se toman datos de las
temperaturas cuando se empieza a fundir
Primero, se funde y sella un extremo la sustancia y cuando está
de un tubo capilar, utilizando para ello completamente líquida.
un mechero. Luego, se llena el capilar
(1 cm aproximadamente) con la
 resultan muy viable por sublimación,
Un químico cree que un nuevo debido a que las presiones de vapor de
compuesto por el sintetizado se estos sólidos tienen valores bastante
descompone ya en el estado líquido elevados.
ligeramente por encima de su punto
de fusión. Sugiera un método Completa un listado de 20
sencillo para verificar la hipótesis compuestos orgánicos, como
del químico. mínimo, que puedan purificarse
mediante sublimación y da las
Teniendo en cuenta que se condiciones de temperatura, vacío o
descompone, nos lleva a concluir que no, etc.) En las cuales se realice el
el compuesto cambia sus propiedades proceso.
físicas como químicas. Puesto a esto
podemos verificar dicho suceso Las siguientes sustancias son conocidas
tomando dos muestras del compuesto, por su capacidad de sublimarse:
con la primera muestra dejarla sin
alteraciones por lo contrario la segunda Dióxido de carbono o Hielo seco: se
muestra suministrarle calor, llegando trata de CO2 en estado sólido que se
ligeramente por encima del punto de sublima a temperaturas por debajo de su
fusión. Por lo tanto teniendo en cuenta punto triple (-56ºC a presión
el experimento anterior si la muestra atmosférica). Se puede observar este
numero dos presenta las mismas fenómeno en la naturaleza cuando
propiedades físicas como químicas que el CO2 congelado presente en los
la primera muestra (densidad, color, cometas se sublima al acercarse al Sol
olor, etc.) no hubo una descomposición formando su famosa estela cometaria.
y de lo contrario si presentan una Hielo o nieve: el agua en estado sólido
diferencia en sus propiedades si hubo también se puede sublimar a
una descomposición temperaturas por debajo de 0ºC. Parte
de la disminución del tamaño de los
glaciares y de la nieve de las montañas
Consulta los principios se produce por sublimación a
fisicoquímicos en los cuales se basa temperaturas inferiores a 0ºC.
la sublimación. Naftalina: es un compuesto formado por
dos anillos de benceno (C10H8) que se
Los sólidos tienen presiones de vapor, sublima a temperatura y presión
características que oscilan con la ambiente. Es utilizado en la fabricación
temperatura como sucede con líquidos. de plásticos y como repelente de polillas
Acrecentando la temperatura, aumenta (comprobamos que con el tiempo
también la presión de vapor del sólido. El desaparece al sublimarse) entre otros
suceso de la estabilización de un sólido usos.
con vapor saturado, que varía su presión
con la temperatura, a esa inflexión se Yodo: produce vapores por sublimación
llama curvatura de sublimación. Este al calentarse
fenómeno ocurre a menor presión y Azufre: en la purificación del azufre este
menor temperatura que el punto tripartito es sublimado
de un Diagrama de fase de la sustancia Arsénico: el arsénico es un elemento
estudiada. Sede termina como sólido que se sublima a 615ºC
sublimación el indicar la conversión Ácido Benzoico: es un compuesto
directa sólido-vapor, sin la intervención formado por un grupo carboxilo unido a
líquida. Por ejemplo, la purificación del un anillo de benceno. Ácido
yodo, azufre, naftaleno o ácido benzoico Acético (CH3COOH)
 Anexos
Conclusiones

El punto de fusión es una de las

constantes físicas que es común mente
utilizada para identificar compuestos
orgánicos sólidos. En esta práctica lo
determinamos de dos sustancias
químicas el ácido benzoico y la
acetanilida, pudimos aprender a
determinar el punto de fusión de
sustancias puras en la cual el paso de
solido a liquido se lleva acabo a una
temperatura constate la cual o
experimenta muchas variaciones con los
cambios de presión pero si con la
presencia de impurezas esto hace que el
punto de fusión también se utilice para
establecer el criterio de pureza. Fig.8. montaje para temperatura de
El punto de fusión de altera por la fusión con ácido benzoico
presencia de impurezas, esta constante
constituye un valioso criterio de pureza.
Por esta razón un sólido casi puro funde
un intervalo de tiempo no tan pequeño de
temperatura y con un límite próximo al
verdadero punto de fusión. Los datos
permiten hacer una aproximación y es la
que se ve reflejada en la sección de
resultados.

Bibliografía

https://www.quimicas.net/2015/11/ejempl
os-de-sublimacion.html
Fig.9. montaje para temperatura de
Fisicoquímica para ingenieros químicos. fusión con acetanilida
Parte II, Dr. JOSE JAVIER LOPEZ
CASCALES. Universidad politécnica de
Cartagena 30203.

http://academia.utp.edu.co/quimica1/files/
2016/05/Temperaturas-de-
fusi%C3%B3n-y-de-
ebullici%C3%B3n.pdf
 ACETANILIDA
N-feniletanamida, Acetamidobenceno,
Acetilaminobenceno, Acetanil

PROPIEDADES FISICAS Y
QUIMICAS

En forma de copos u hojuelas. Sólido, blanco, inodoro.

APARIENCIA
6-7
PH
En agua: 6,93×103 mg/mL a 25 ºC.

Solubilidad de 1 g de acetanilida en diferentes

líquidos: en 3,4 ml de alcohol, 20 ml de agua

SOLUBILIDAD hirviente, 3 ml de metanol, 4 ml de acetona, 0,6 ml

de alcohol hirviente, 3,7 ml de cloroformo, 5 ml de
gliecerol, 8 ml de dioxano, 47 ml de benceno y 18
de éter. El hidrato de cloral aumenta la solubilidad
de la acetanilida en agua.

PUNTO DE EBULLICION 113,5 ℃

PUNTO DE FUSION 114,3 °C

DENSIDAD 1,219 mg/mL a 15 ºC (1,219 mg/mL a 59 ºF)

 ACIDO BENZOICO

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Polvo o cristales blancos. Olor agradable.

APARIENCIA
Neutro
PH
2,8 (solución saturada a 25 ºC). Es poco soluble en
SOLUBILIDAD agua fría pero tiene buena solubilidad en agua
caliente

PUNTO DE EBULLICION 249°C

PUNTO DE FUSION 122°C

DENSIDAD 0,79 g /cm³ a 20 °C