cristalización de la sal

Alejandra Mella

Experimentos en Ciencia, Física y Química. 3ºESO

Alejandra Mella. 3º ESO 1

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Índice: I. Introducción teórica…………………………………………………………………………….Página 3 II. Métodos y desarrollo experimental…………………………………………………..Página 4 II.I Diario………………………………………………………………………………………………….Página 5 III. Resultados………………………………………………………………………………………….Página 6 IV. Análisis de resultados …………………………………………………………………………Página 9 V. Conclusiones……………………………………………………………………………………….Página 11 VI. Referencias………………………………………………………………………………………..Página 11

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I.


Introducción teórica:

El objetivo de estos experimentos es conseguir separar una mezcla homogénea formada por agua (H2O) y sal común (NaCI). Para ello utilizaremos el método de cristalización, mediante el cual obtendremos, (en el caso de que salga bien el experimento) pequeños cristales de NaCI. Una mezcla homogénea o disolución es la unión de dos o más sustancias que presentan un aspecto uniforme y cuyos componentes, a simple vista, no pueden distinguirse. Una disolución es una mezcla homogénea y uniforme formada por varias sustancias puras en proporciones variables. Una disolución está formada por: Soluto o solutos: es la sustancia o sustancias que se disuelven y que generalmente están en menor proporción. Disolvente: es la sustancia componente de una disolución, en la que se disuelve el soluto, y que generalmente se encuentra en mayor proporción. La disolución suele recibir distintos nombres según el número de componentes que la forman, en nuestros experimentos, se trata de una disolución binaria ya que tan solo está formada por agua (H2O) y sal común (NaCI). En este caso, la disolución ha de ser concentrada, es decir, en menor o mayor cantidad debe contener progresivamente mayor cantidad de soluto. Para separar los componentes de esta mezcla homogénea vamos a utilizar la cristalización ya que es un proceso utilizado para separar un sólido del líquido donde está disuelto. Se basa en la formación de los cristales del sólido a partir de una disolución sobresaturada. El proceso de cristalización es lento, ya que hay que dejar la disolución a temperatura ambiente para que se evapore el disolvente y se formen los cristales. En este trabajo podemos observar como mediante el proceso de cristalización, se obtienen cristales de distinta manera y forma.

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II. Métodos y desarrollo experimental: Vamos a realizar 4 experimentos distintos, los cuales tienen en común la disolución formada por agua (H2O) y sal común (NaCI). Los materiales necesarios para cada uno de los experimentos son: 1. Práctica: Cubos de sal común. Recipiente de cristal Disolución saturada de cloruro sódico (Agua + Sal común)  

2. Práctica: Cristales de sal sobre un alambre de cobre. Un vaso Un palo pequeño de madera Un trozo de alambre de cobre Disolución saturada de cloruro sódico (Agua + Sal común)    

3. Práctica: Judías blancas con cristales de sal. Varias judías blancas Un recipiente de cristal Disolución saturada de cloruro sódico (Agua + Sal común)   

4. Práctica: Columnas de sal. Un recipiente de cristal, no muy alto Un trozo de hilo de algodón Un soporte para sujetar el hilo Disolución saturada de cloruro sódico (Agua + Sal común)    

Para realizar cada una de estas prácticas, es necesario llevar a cabo un procedimiento: 1. Práctica: Preparamos una disolución saturada, para ello calentamos agua en contacto con un exceso de sal que se disuelve. Luego dejamos enfriar la disolución a temperatura ambiente, y retiramos el exceso de sal que queda en el fondo del recipiente. A continuación ponemos la disolución en un recipiente de cristal y la dejamos reposar. 2. Práctica: Colocamos el hilo de cobre en el interior del vaso con la disolución salina saturada. En este caso utilizaremos un pequeño palo de madera a modo de soporte vertical para que el alambre quede colgando sin tocar las paredes del vaso. 3. Práctica: Ponemos un par de judías blancas en un recipiente con la disolución y las dejamos reposar durante un par de semanas aproximadamente.

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4. Práctica: Para comenzar, debemos preparar una disolución saturada de sal en agua caliente. A continuación vertemos la disolución preparada en un recipiente y colocamos el hilo suspendido verticalmente sobre el recipiente de modo que un trozo se quede dentro de la disolución.

II.I Diario: 

Práctica 1: Día 1: Hoy,

he comenzado el experimento siguiendo todos los pasos mencionados anteriormente. El cuenco contiene 140 g de agua y 20 g de sal. Una vez lo he calentado en una cacerola a 40ºC, para que se disolviera toda la sal, he colocado la disolución en un cuenco y la he dejado enfriar a temperatura ambiente. Día 2: Hoy, la temperatura del cuenco ha bajado a 15ºC y la cantidad de disolvente ha disminuido. Puedo observar como en las paredes del recipiente quedan restos de sal. Día 3: La temperatura hoy ha subido a 17ºC y la cantidad de disolvente ha descendido considerablemente desde el primer día, en las paredes del recipiente se observan pequeños cristales de NaCI. Día 4: La temperatura se ha mantenido constante, y el agua se ha evaporado completamente, podemos observar como en el fondo del recipiente, hay numerosos cristales de sal común. 

Práctica 2: Hoy he empezado el experimento, y como indicaba he colocado el alambre de cobre dentro del recipiente con la disolución salina. Día 2: A penas he visto cambios con respecto ayer, tan solo que la cantidad de agua ha descendido un poco y que la parte del alambre sumergida se ha desteñido. Día 3: En las paredes del vaso se empiezan a ver pequeños cristales de sal, y en la parte superior del alambre también. Día 4: La cantidad de agua ha descendido y la cantidad de cristales en las paredes también ha aumentado. Día 5: Cada vez hay más cristales en el recipiente y menos cantidad de agua. Día 6: Hoy, ya no queda a penas cantidad de agua y el alambre de cobre está recubierto por una parte de pequeños cristales de sal. Día 1:

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Práctica 3: Hoy, he comenzado el experimente siguiendo los pasos a seguir. En vez de utilizar judías blancas, he utilizado judías pintas ya que creo que se van a ver mejor Día 1:

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los cristales de sal. Para ello he puesto la disolución en un cuento y he echado 3 judías pintas. Día 2: Las judías pintas han teñido la disolución del tono de color de éstas, y la cantidad de disolvente ha descendido con respecto ayer. Día 3: La disolución sigue con el mismo color de ayer, pero sin embargo apenas queda agua en el recipiente. Día 4: Hoy ya no queda agua en el cuenco, en la superficie de las judías, podemos observar los cristales que se han formado, de la misma manera en el fondo del cuenco también se han formado cristales de sal, aunque éstos tienen un color más oscuro que los cristales del primer experimento. 

Práctica 4: Hoy, siguiendo los pasos indicados, he comenzado a realizar el experimento para ello he cogido un vaso donde he vertido la disolución salina y en la superficie del vaso he colocado un rotulador a modo de soporte al cual le he atado el hilo de algodón. Día 2: La cantidad de disolvente a descendido un poco, a penas noto cambios con respecto ayer. Día 3: Hoy puedo comenzar a ver cristales en las paredes del vaso y en la parte superior del hilo de algodón. Día 4: Se han comenzado a formar cristales de sal en la superficie del rotulador empleado a modo de soporte, y la cantidad de agua ha disminuido. Día 5: Hoy, la cantidad de cristales ha aumentado considerablemente y ya podemos ver cristales hasta más de la mitad del hilo de algodón. Día 6: A penas queda cantidad de disolvente, y ya se pueden distintiguir perfectamente los cristales en la superficie del hilo de algodón. Día 1:

III. Resultados: Los resultados obtenidos han sido los siguientes:

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En el primer experimento el resultado ha sido la obtención de pequeños cristales formados por sal común que han sido originados a partir de una disolución saturada formada por agua (H2O) y sal común (NaCI). Las paredes del cuenco donde se encontraba la disolución, están repletas de láminas y cristales de sal de pequeño tamaño, mientras que en el fondo del recipiente, encontramos los cristales de sal de mayor tamaño.

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Comienzo del experimento

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Final del experimento

En este experimento hemos conseguido que se formen cristales tanto en las paredes del vaso, como en el alambre de cobre, como en el fondo del vaso. Estos cristales recubren una parte del alambre de cobre, y son de pequeño tamaño y de color blanco.


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En este tercer experimento finalmente hemos conseguido que en la superficie de las judías se formen cristales de sal. Al igual que ha ocurrido en el primer experimento, todas las paredes del cuenco tanto por fuera como por dentro están cubiertas por láminas y cristales de sal. Los cristales depositados en el fondo del recipiente son de color blanco, sin embargo, en este mismo lugar se ha creado una capa de sal de un color marrón ya que las judías no eran blancas, sino pintas.

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En este experimento hemos observado como mediante la evaporación del agua a temperatura ambiente, se han formado cristales de sal común en numerosos sitios: En la superficie del rotulador empleado a modo de soporte, en toda la superficie del hilo de algodón, en las paredes interiores del vaso y en el fondo del vaso empleado como recipiente.



Cuestiones del profesor: 1. ¿En qué consiste el experimento? Esta pregunta se encuentra resuelta en las páginas 2 y 3 de este trabajo. 2. ¿Qué contenidos teóricos vistos en clase o no, se ponen de manifiesto? Hablando en términos generales con respecto a los cuatro experimentos, he utilizado todos los contenidos teóricos adquiridos a cerca de la solubilidad, de las mezclas tanto homogéneas como heterogéneas, de los distintos métodos de separación, en especial el de la cristalización que es en este caso el utilizado y por

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último todo lo que he aprendido a cerca de la concentración de las disoluciones, y las partes de una disolución. 3. Explicación de los hechos que observas. En el experimento 1, los hechos ocurridos se deben a que al evaporarse una parte del disolvente, el restante, no puede conservar tanta sal por lo que esta termina cristalizándose. En el experimento 2, la mezcla del agua saturada se evapora poco a poco sobre la superficie del líquido, al evaporarse el agua la disolución saturada no puede contener disuelta tanta sal, por lo que esa sal termina cristalizándose en las paredes del recipiente y la superficie del alambre de cobre. En el experimento 3, observamos la formación espontánea de cristales de sal en la superficie del líquido debido a la evaporación del agua. Al evaporarse el agua en la superficie de la solución, la restante, ya saturada, no puede conservar disuelta tanta sal por lo que termina cristalizando. En el caso de las judías, se produce la ósmosis en su superficie, una parte del agua entre en la judía aumentando de tamaño y el exceso de sal cristaliza en la superficie de la misma. En el experimento 4 la disolución sube por el hilo por capilaridad y se evapora poco a poco formando cristales de sal común (NaCI), tanto en las paredes del vaso, como en el hilo, como en el rotulador empleado para sostener el hilo. 

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IV. Análisis de los resultados: 1. En este experimento los resultados han sido los esperados y el experimento ha salido como esperaba, ya que se han formado cristales de sal tanto en el fondo del recipiente como en las paredes del mismo.

Mi resultado

Resultado esperado

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2. Este experimento no ha salido del todo bien, ya que, los cristales no se han formado en toda la superficie del alambre de cobre (como esperaba) si no solo en una parte del mismo. Esto se debe a que al haber apoyado el alambre de cobre en la pared del recipiente, no se han podido formar cristales en toda la superficie del mismo.

Mi resultado

Resultado esperado

3. Este experimento ha salido también como esperaba, además gracias a que utilicé judías pintas en vez de las blancas, puedo observar mucho mejor los cristales formados en la superficie de las mismas.

Mi resultado

Resultado esperado

4. Este experimento, ha salido como esperaba, se han formado cristales de sal alrededor de toda la superficie del hilo de algodón, en las paredes interiores del recipiente, en la superficie del rotulador y en el fondo del vaso. 10

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Mi resultado


Resultado esperado

V. Conclusiones: Gracias a estos experimentos realizados, he comprendido mucho mejor el proceso de cristalización. He aprendido que la disolución para que cristalice, no es necesaria que sea sobresaturada, con que sea saturada, funciona. También he aprendido que el proceso de cristalización se puede llevar a cabo de distintas formas y en distintos lugares, y por su puesto también he aprendido a tener paciencia con los experimentos ya que cada uno requiere un tiempo determinado, el cual varía dependiendo de las condiciones (la temperatura, la forma del recipiente o la cantidad de sal).

VI. Bibliografía: http://fq-experimentos.blogspot.com.es/2013/06/270-cristales-de-sal-sobre-unalambre.html http://fq-experimentos.blogspot.com.es/2011/09/186-habichuelas-magicas.html http://fq-experimentos.blogspot.com.es/2011/06/175-cubitos-de-sal.html http://fq-experimentos.blogspot.com.es/2011/07/178-columnas-de-sal.html http://www.wordreference.com/definicion/%C3%B3smosis https://www.google.com/imghp?hl=es&gws_rd=ssl https://casadoanacole.wordpress.com/ Libro de Física y Química 3º ESO (Primer Trimestre). Editorial Edelvives.

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