DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA
Unidad 3: TÉCNICAS BÁSICAS CRISTALIZACIÓN La cristalización es una técnica mediante la cual se obtienen sólidos cristalinos. Se puede emplear para purificar sustancias, para separar mezclas, o bien para obtener cristales grandes y bien formados que se emplearán en estudios cristalográficos. Los métodos más empleados para realizarla son aquellos en los que se parte de una disolución saturada de la sustancia que se desea obtener como sólido cristalino. La cristalización tendrá lugar siempre que se produzca una disminución en la solubilidad de la sustancia en cuestión; dicha variación se puede originar de diversas f ormas: a) Por enfriamiento lento de la disolución saturada caliente. b) Por evaporación libre del disolvente a temperatura constante, en general a temperatura ambiente. En general, se recurre al enfriamiento de la disolución saturada, proceso que suele ir acompañado de la evaporación del disolvente. Repasamos Solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada determinada cantidad de disolvente a una determinada temperatura.
Cuando una disolución contiene la máxima cantidad de soluto posible se dice que está saturada.
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CRISTALIZACIÓN OBJETIVOS
-Observar la formación y el crecimiento de cristales por varios métodos tales como: saturación de una disolución y sublimación. -Condiciones necesarias para la formación de cristales. FUNDAMENTO TEORICO
Gran parte de los sólidos se presentan en estado cristalino, con una estructura geométrica regular y ordenada. El tamaño y perfección de los cristales depende de las condiciones en que estos se han formado. Cuando una disolución saturada (que es aquella que no admite más soluto disuelto), o un sólido fundido, se enfría lentamente el número de cristales que empiezan a formarse es pequeño, creciendo poco a poco su tamaño y dando tiempo a que los iones, átomos y moléculas ocupen posiciones ordenadas en el cristal, que harán que éste sea tanto más perfecto cuanto más lento es el proceso. Por el contrario, un enfriamiento rápido da lugar a numerosos cristales pequeños e imperfectos. La cristalización puede realizarse por fusión, di solución o sublimación. MATERIAL
Nitrato potásico, dicromato potásico, sal sulfato cúprico Erlenmeyer Agua destilada Mortero, Kitasato, Papel de filtro Cristalizador Vidrio de reloj Mechero Lupa binocular PROCEDIMIENTO
En este experimento haremos dos tipos de cristalización: 1º CRISTALIZACION POR DISOLUCION Podemos cristalizar por disolución, las siguientes sustancias: A.- Se pesan 10 g de nitrato de potasio KNO 3 (o 3 cucharadas), se pulverizan lo más finamente posible con un mortero y se depositan en un erlenmeyer. Se va añadiendo agua poco a poco (1/4 de vaso de agua aproximadamente), calentando y agitando hasta conseguir la total disolución de la sustancia. Si se hubiese añadido un exceso de agua se eliminará por ebullición. Sin dejar enfriar, se filtra la disolución, y el filtrado se recoge en un vaso de precipitado, o en un cristalizador, dejándolo en reposo hasta la cristalización total.
DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA B.-En un vaso de precipitado se pone un poco de agua y se calienta. Se va echando sal común, es decir cloruro sódico, NaCl, hasta la saturación. Se filtra la disolución y el filtrado se recoge en un vaso de precipitado o similar y se deja en reposo.
C.-Se hace igual que en el apartado B pero usando dicromato potásico, o ferricianuro de potasio, o alumbre de potasio. D.- Por último preparamos una disolución saturada de sulfato de cobre (II) o sulfato de níquel (II) siguiendo los mismos pasos que en los apartados anteriores.
Curiosidades
1. Obtención de cristales semejantes a piedras preciosas. - Selecciona un cristal de los obtenidos anteriormente y átalo al extremo de un hilo de pescar. - Prepara una disolución saturada del compuesto cuyo cristal has elegido y déjala enfriar. - Coloca el cristal en la disolución anterior, de tal forma que el hilo que lo sostiene quede sujeto a un soporte (ej. un lápiz). El cristal crecerá lentamente en unos días. Si queremos aumentar más el tamaño del cristal basta con renovar la disolución donde está sumergido. 2º.-CRISTALIZACIÓN POR SUBLIMACION También podemos hacer la cristalización por sublimación de varias sustancias. En nuestro caso lo haremos con yodo. - Se coloca una pequeña cantidad de yodo en un tubo de ensayo y se tapa con un algodón o vidrio de reloj. Se calienta ligeramente y con cuidado. - Se toma una muestra de los cristales depositados en el vidrio de reloj y se añade alcohol o harina. Anota lo que ocurre.
DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA CUESTIONES Contesta razonadamente las siguientes preguntas:
1. ¿Qué es una disolución sobresaturada? 2. ¿Cuándo están los cristales más grandes al cabo de un día o de tres? 3. ¿Cómo cristalizará más fácilmente la sal, en un lago tranquilo o en otro con fuertes corrientes y oleajes? 4. ¿Tienen la misma forma los cristales obtenidos? ¿Cuál crees que es la causa? 5. ¿Se pueden purificar mediante sublimación todas las sustancias? 6. Cuando no se cumplen las condiciones necesarias para la formación de cristales, ¿los minerales tendrán las partículas ordenadas?
