Cuestionario de cristalización cristalización
1.- ¿Es posible purificar por cristalización un sólido que tenga impurezas insolubles en frio? Explique. Es posible siempre y cuando el compuesto sea soluble en frio, este solubiliza y las impurezas quedan precipitadas, entonces se haría una filtración por gravedad porque lo que nos importaría seria el líquido de la filtración, posteriormente se realiza la cristalización ya sin impurezas 2.- ¿Qué es una solución saturada y sobresaturada? Una solución está saturada cuando a una temperatura dete rminada en una cantidad dada de solvente se tiene disuelta la máxima cantidad de soluto que se pueda disolver. Una solución esta sobresaturada cuando tiene más soluto del que puede disolver el solvente. La sobresaturación de una solución es un proceso muy cuidadoso, generalmente se realiza por calentamiento. 3.- ¿Es posible purificar por cristalización un compuesto que presenta impurezas coloridas? Explique Si. Para eliminar impurezas coloridas. Se emplea un adsorbente como es el carbón activado. Este se encuentra finamente pulverizado, con lo cual presenta una gran superficie de contacto y puede adsorber compuestos orgánicos de mayor polaridad. 4.- ¿Qué características deberá presentar un sólido para poder ser cristalizado de un disolvente? Debe de ser poco soluble en frio, muy soluble en caliente, no reaccionar con el disolvente 5.- ¿Qué diferencia existe entre una cristalización y precipitación? En que la cristalización es la formación de un sólido con una red cristalina formando un sólido puro con un arreglo cristalino determinado. (Formación lenta) La precipitación es la formación de solidos (de manera rápida) amorfos que no tienen un arreglo bien definido 6.- mencione alguno de los motivos de perdida de las sustancias en la cristalización. Por la solubilidad que lleguen a tener en frio. Ya que dependiendo de la solubilidad de la sustancia en el disolvente frio, esta será la cantidad de producto perdido. Algunos errores brutos, Que se quede en el papel filtro a la hora hora de quitarlo de este, este, que quede en las aguas madres, etc.
7.- ¿Qué sucede si no se usa el disolvente ideal en una cristalización? Puede que no se realice la cristalización o que se cristalice un compuesto con muchas impurezas
8.- Si una sustancia es insoluble en agua a todas las temperaturas y soluble en etanol a todas las temperaturas, describa mediante un diagrama de bloques los pasos a seguir para purificarla por cristalización. disolver la muestra en el disolvente dende es soluble a todas las temperaturas(en temperaturas(en caliente)
agregar poco a poco el disolvente donde no es soluble hasta que se vea turbio
dejar enfriar a temperatura ambiente
filtrar los cristales al vacio
respar las paredes si se desea inducir la cristalizacion
poner en baño de hielo
Lavar con el disolvente frio en el cual no es soluble el cristal
dejar secar los cristales y pesarlos.
9.- ¿Qué características debe presentar una sustancia para secarla en la estufa? Que sea estable a altas temperaturas (no debe descomponerse). Debe de tener composición conocida 10.- Se tiene cloroformo y agua como par de disolventes disolvente s ¿cree usted que se puedan emplear como par de disolventes? Explique No. Ya que estas dos sustancias son inmiscibles entre sí por lo tanto no modificaría en nada la solubilidad del compuesto a cristalizar.
11.- ¿En qué paso de la cristalización se usa una filtración por gravedad y cuando una al vacío? ¿Para que se emplea cada una? La filtración por gravedad se utiliza cuando te interesa el líquido del filtrado y la filtración al vacío cuando te interesa el sólido. Se utiliza cuando ya tienes formado el cristal y lo quieres separar de las aguas madres.
12.- Si las impurezas principales principa les de un compuesto que cristaliza de agua son carbón car bón y azúcar, que sugiere para purificarlo. Explique mediante un diagrama de bloques.
disolver el compuesto en la minima cantidad de agua caliente (hirviendo)
dejar enfriar a temperatura ambiente
enfriar en baño de agua-hielo
lavar los cristales con agua fria
ya formados los cristales hacer una filtracion al vacio
raspar las paredes del vaso con una varilla de vidrio si se quiere inducir la cristalizacion
hacer cromatografia en capa fina a las aguas madres si todavia hay producto realizar los puntos anteriores nuevamente a las aguas madres
dejar secar los cristales
pesar los cristales obtenidos
checar su punto de fusion para determinar su pureza
Las impurezas son solubles en agua en frio por tal motivo se puede realizar una cristalización simple 13.- ¿Qué son las aguas madres? ¿En qué paso de la cristalización se obtienen estas? Se obtiene cuando se hace la filtración del cristal. Es el líquido que queda del filtrado las cuales contiene todas las impurezas y un poco del compuesto cristalizado debido a su solubilidad en el disolvente.
14.- ¿Cuándo se emplea un par de disolventes para la cristalización? ¿Qué requisitos deben cumplir para ser empleados como par? Se utiliza cuando no se encuentra un disolvente ideal. Y uno de estos disolventes debe ser muy soluble el sólido a todas las temperaturas y en el otro no debe de ser soluble a cualquier temperatura. 15.- ¿El carbón activado se usara únicamente para solidos o también para líquidos, para quitar impurezas coloridas? Explique También se puede usar para líquidos ya que el carbón activado adsorbe moléculas relativamente grandes como los compuestos que coloridos los cuales se adsorben en los poros del carbón activado dejando dej ando libres a las moléculas pequeñas que estén en la disolución. 16.- ¿Qué pasos lleva acabo para liminar impurezas coloridas que presenta un compuesto orgánico sólido? Colocar la muestra en un vaso de precipitados y agregar gradualmente el disolvente elegido (caliente) y calentar hasta ebullición dejar de agregar cuando se haya disuelto toda la muestra, dejar enfriar a temperatura ambiente. Posteriormente agregarle la punta de una espátula con carbón activado adicionar cuerpos porosos y volver a hervir con agitación (hervir durante 5min aprox) y filtrar en caliente sobre Celita. 17.- Escriba cuatro pares de disolventes que puedan ser empleados en una cristalización. Metanol-agua acetona-etanol Acetato de de etilo- agua agua Acetato de de etilo-ciclo etilo-ciclo hexano hexano 18.- La solubilidad del ácido á cido benzoico en 100mL de agua es de: 0.21g a 10°C, 10 °C, 0.27g a 18°C, 2.75g a 80°C y 6.80g a 92°C. Dos alumnos cristalizan muestras de 10g de ácido benzoico en agua. El primero disuelve el ácido a 80°C y la filtra a 10°C. El segundo lo disuelve a 92°C y lo filtra a 10°C. Calcule la cantidad de agua que necesita cada alumno y la cantidad de ácido benzoico que se recupera en cada caso.
0.21 )=0.76 → 10(100 )=363.64→363.64( 2.75 100 10−0.76=9.24 0.21 )=0.31 → 10(100 )=147.06→147.06( 6.80 100 10−0.31=9.69
En el primer caso se recuperan recup eran 9.24g y se quedan 0.76g en las aguas madres En el segundo caso se recuperan 9.69g y se quedan 0.31g en las aguas madres. El segundo caso es más eficiente ya que se pierde menos cristales 19.- ¿Qué es punto de fusión? ¿Qué intervalo es aceptable para que un compuesto sea puro? ¿Qué criterio sigue para interpretar el intervalo de fusión? El punto de fusión es la temperatura a la que el elemento cambia de la fase sólida a la líquida. El intervalo aceptable es de +-1. Se sigue el criterio de que el primer intervalo es cuando se forma la primera gota liquida y el segundo cuando se transforma todo el sólido en liquido 20.- ¿Qué criterios sigue para la interpretación del punto de fusión mixto? ¿Cuál es la importancia del punto de fusión mixto? El punto de fusión mixto sirve para identificar una sustancia. En donde se prepara una mezcla intima 1:1 del compuesto desconocido con una muestra del compuesto de referencia, para esto se utilizan utili zan tres tubos para el punto de fusión que contengan respectivamente el compuesto desconocido, el conocido y una mezcla de ambos compuestos, y se calienta al mismo tiempo y en el mismo aparato. Si los tres se funden simultáneamente, el compuesto desconocido es idéntico al de referencia Si la mezcla tiene un punto de fusión intermedio entre los otros dos (y el compuesto desconocido tiene el punto de fusión menor), el compuesto desconocido es probablemente una muestra impura del compuesto de referencia. Si la mezcla tiene el punto de fusión más bajo, las otras dos sustancias son compuestos diferentes aunque por casualidad tengan puntos de fusión idénticos. 21.- ¿Podrá ocurrir además de un cambio físico, algún cambio químico al fundir una sustancia? Explique. Si. Cuando el compuesto es inestable y se descomponga cuando llegue al punto de fusión o antes.
22.- Con base a las propiedades coligativas, explique el por qué se abate el punto de fusión de un compuesto que presenta impurezas. Explique mediante una gráfica de tensión de vapor y temperatura.
En líneas punteadas se observa la disminución del punto de fusión debido a las impurezas que tiene el compuesto las líneas continuas son las del punto de fusión del compuesto puro. Cuanto mayor sean las impurezas la variación del punto de fusión será mayor
23.- Dibuje el diagrama de fases de la fusión que describe el comportamiento de la mezcla de dos componentes A y B a diferentes concentraciones.
A= punto de fusión del solido solido A puro B= punto de fusión del solido B puro E=punto de fusión de la mezcla de A y B Se puede ver que en la mezcla hay un punto de fusión menor que cuando los sólidos son puros
24.- ¿Cómo será el punto de fusión de una mezcla antes y después de purificarla? Explique. Será menor ya que contiene impurezas y estás hacen que disminuya el punto de fusión 25.- Diga si sustancias de punto de fusión igual son necesariamente iguales. Explique. No. Ya que existen compuestos con mismo punto de fusión 26.- ¿Porque en ocasiones la velocidad de calentamiento hace que varíe el punto de fusión? Porque al calentar muy rápido la sustancia no se deja que este en equilibrio la presión de vapor vapor del solido con la presión de vapor del solido o este equilibrio sucede tan rápido que no sería identificado por la persona que está haciendo la medición y tomaría una lectura errónea del punto de fusión. 27.- ¿Qué factores alteran el punto de fusión de una sustancia? Mencione por lo menos cuatro. Las impurezas hacen que disminuya. La presión hace que disminuya o aumente Las fuerzas intermoleculares: puentes de hidrogeno, fuerzas de Van der Waals, etc.