DESTILACIÓN SIMPLE Jessica Tatiana Tatiana Quintero-Suárez 1, Danny Alejandra Vergel-Devia Vergel-Devia 2, Jaime ernán !os"uera-Sánc#ez $, %rograma de Qu&mica, 'acultad de (iencias )ásicas, *niversidad de la Amazonia, 'lorencia- (a"uetá, (olom)ia, 2+1-.
OBJETIVOS -
Iden Identi tifc fcar ar las dist distin inta tass técn técnic icas as de dest destil ilac ació ión n para para la puri purifc fcac ació ión n de sustancias líquidas volátiles. Sepa eparar rar los los compone ponen ntes tes de mezcla zclass eta etanolnol-ag agu ua em emp plea leando la destilación destilación simple y raccionada. raccionada. Compa Comparar rar la efcien efciencia cia de la destil destilaci ación ón simple simple y raccio raccionad nada a emplean empleando do la medida de la densidad de las racciones otenidas.
INTRODUCCIÓN !a dest destil ilac ació ión n es la oper operac ació ión n de se sepa para rar" r" me medi dian ante te vapo vapori riza zaci ción ón y conden condensac sación ión"" los dier dierent entes es compon component entes es líquid líquidos" os" sólid sólidos os disuel disueltos tos en líquidos o gases licuados de una mezcla" aprovec#ando los dierentes puntos de eullición $temperaturas eullición $temperaturas de eullición% de cada una de las sustancias ya que el punto de eullición es una propiedad propiedad intensiva de intensiva de cada sustancia" es decir" no varía en unción de la masa o el volumen" aunque sí en unción de la presión. !a presión de vapor de un líquido aumenta con la temperatura y aquella temperatura a la cual la presión de vapor iguala a la presión e&terior se defne como el punto de eullición del líquido. !os líquidos puros que no descomponen por por ca cale lent ntam amie ient nto o tien tienen en un punt punto o de eul eulli lici ción ón ien ien defn defnid ido" o" aunq aunque ue [1] éste variará notalemente con los camios de presión. !a destil destilaci ación ón depend depende e de parám parámetr etros os como' como' (l equili equiliri rio o liqui liquido do vapor" vapor" temperatura" presión" composición" energía.
(l equ equili ilirio rio entr ntre el vap vapor y el líqu íquido ido de un co com mpues uesto es está tá repr epresen esenta tado do por por la relac elació ión n de mole moless de vapo vaporr y líqu líquid ido o a una una temperatura determinada" tamién puede estudiarse este equilirio a partir de sus presiones de vapor. !a temperatura in)uye en las presiones de vapor y en consecuencia de la cantidad de energía proporcionada al sistema" tamién in)uye en la composición del vapor y el líquido ya que esta depende de las presiones del vapor v apor.. !a presión tiene directa in)uencia en los puntos de eullición de los líquidos orgánicos y por tanto en la destilación. !a composición es una consecuencia de la variación de las presiones de vapor" de la temperatura que f*an las composiciones en el equilirio.
+untos de eullición" son aquellos puntos o temperaturas de compuestos puros a las que sus presiones de vapor igualan a la presión atmosérica" produciéndose el enómeno llamado eullición. [2]
(n la destilación simple los vapores producidos son inmediatamente canalizados #acia un condensador" el cual los reresca y condensa de modo que el destilado no resulta puro. Su composición será idéntica a la composición de los vapores a la presión y temperatura dados y pueden ser computados por la ley de ,aoult. !a destilación raccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de eullición cercanos. !a principal dierencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de raccionamiento. sta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende" por la utilización de dierentes platos. (sto acilita el intercamio de calor entre los vapores $que ceden% y los líquidos $que recien%. (se intercamio produce un intercamio de masa" donde los líquidos con menor punto de eullición se convierten en vapor" y los vapores con mayor punto de eullición pasan al estado líquido. [3] (l o*etivo de la práctica es aprender las técnicas de destilación para la purifcación de sustancias líquidas volátiles. Palabras clavs! /estilación simple" destilación raccionada" densidad" picnómetro. RESULTADOS " DISCUSIÓN
;(scria una cita del documento o el resumen de un punto interesante. +uede situar el cuadro de te&to en cualquier lugar del documento.
Imagen 1. Montaje destilación simple.
#racc$%& Caeza Caeza Cuerpo Cola
T'(ra)*ra +,C01 02 $temperatura constante% 03 411
-
-
Camiamos la racción $caeza a cuerpo%. Camiamos la
Tabla 1. Temperatura en °C de las distintas fracciones: Cabeza, cuerpo y cola en la destilación simple.
P$c&%')r. / 0racc$%& vac. +icnómetro 5 racción' caeza +icnómetro vacío
Ps. +-
D&s$4a4 +5'L-
66"7889
1"3281
+icnómetro 5 racción' cuerpo +icnómetro vacío
66"801:
+icnómetro 5 racción' cola +icnómetro vacío
42"9600 1"3:34
42"9994 66"3246 42"9928
1"3794
+icnómetro 5 =6> destilada +icnómetro vacío
62"4:6:
1"008108
42"9674
Tabla . !ecopilación del peso del picnómetro con las distintas fracciones y agua destilada, cada uno con su respecti"a densidad calculada.
(n la presente práctica realizamos la destilación de una muestra de acetato? la cual más adelante daremos a conocer de cual de trata" deido a que inicialmente teníamos entendido que era @cetato de etilo pero por causa de la coloración de dic#a muestra el docente afrmó que no correspondía a dic#o compuesto? posteriormente recogimos la primer racción que corresponde a la Cab6a dando como resultado la primer gota a una temperatura de 01AC y se mantuvo constante la temperatura en 02AC? y ue aquí donde camiamos la racción de Cab6a a C*r(." en la cual su temperatura varió a 03AC y se mantuvo constante" por lo tanto al cao de un tiempo camiamos nuevamente de racción de C*r(. a C.la alcanzando una temperatura de 411AC y en donde disminuimos su volumen en unos 661 - 641 m!" quedando en el alón de agitación unos 91 a 21 m! más o menos del acetato de isopropilo. Cae resaltar que la racción de la que mayor cantidad otuvimos ue la Bltima" correspondiente a la racción de la C.la siendo su volumen más o menos de 611 m!" por un poco más y llegamos al volumen total del (rlenmeyer. eniendo en cuenta la temperatura a la cual la primera gota cayó de dic#a muestra" que ue a los 01AC es similar a la temperatura de eullición del acetato de isopropilo la cual es de 30AC siendo la temperatura más cercana a la del acetato destilado? por lo tanto" designamos el compuesto al @cetato de isopropilo $$C=9%6C=C>>C=9%" el acetato de isopropilo es incoloro normalmente pero en el laoratorio presentaa una tonalidad amarilla clara la cual puede ser causada por la presencia de algBn contaminante en dic#o compuesto. !a destilación es un método clásico el cual se da cuando se trata de la separación de dos sustancias líquidas las cuales eien una dierencia estimale en el punto de eullición. (l laoratorio realizado de destilación simple va ligado con la destilación raccionada" puesto que en una destilación simple Bnicamente se eectBa cuando se destila una sustancia pura" y de igual manera dee #aer una dierencia entre los puntos de eullición de una mezcla de dos componentes de por lo menos 41AC? como en nuestro caso el acetato de isopropilo presento una dierencia en la temperatura de eullición de 3A a 41AC $ver tala 4% [7]8 +or lo contrario" la destilación raccionada es independiente de dic#a regla de los puntos de eullición" porque el contaminante eulle a una temperatura muy distinta del punto de eullición del componente primordial. (s importante resaltar que en la práctica realizada tuvo como característica esta destilación raccionada solo al momento de recoger las tres racciones? porque el resto del procedimiento ue una destilación simple [9]8
C:lc*l. 4l val.r ral 4l v.l*'& 4l ($c&%')r.!
d=
V =
m v
/espe*o D
m 9,8264 g = =9,855 mL d 0,997044 g / mL
(l volumen real del picnómetro de : m! empleado en el laoratorio es de 0"3:: m!? casi 41 m!. /eterminamos que verdaderamente la cantidad marcada en los instrumentos volumétricos de laoratorio no es e&actamente la indicada en el material.
C:lc*l. 4 las 4&s$4a4s 4 las 0racc$.&s a*a 4s)$la4a! Cab6a! d=
m 8,3474 g = =0,8470 g / mL v 9,855 mL
C*r(.!
d=
m 8,4574 g = =0,8581 g / mL v 9,855 mL
C.la! d=
m 8,5065 g = =0,8631 g / mL v 9,855 mL
A*a 4s)$la4a!
d=
m 9,8264 g = =0,997097 g / mL v 9,855 mL
D&s$4a4 (r.'4$. 4l ac)a). 4 $s.(r.($l. 1"3:76 gm! C:lc*l. Ec*ac$%& 4 A&).$& p=10 A −
B C + T
Para #l.r&c$a ; Ca<*):!
•
E+F 871 torr F 66 torr F 66 mm=g GcF Gactor de corrección. Fc=
22 mmHg∗0,370 ° C =0,814 °C 10 mmHg
T ° ebullición=100 °C − 0,814 °C =99,186 ° C
Para #l.r&c$a ; Ca<*):! E+F 871 torr H 893 torr F 66 torr F 66 mm=g GcF Gactor de corrección. Ac)a). 4 $s.(r.($l. N?'r. CAS! 413-64-2 ∗0,360 ° C 22 mmHg Fc=
=0,792 ° C 10 mmHg #%r'*la! $C= % C=C>>C= 9 6
9
Masa '.lc*lar! 416"13 gmol I&c&4$.! @ltamente in)amale #IC=AS DE SE>URIDAD E@(.s$c$%&! -
I&alac$%&! os" somnolencia" dolor de caeza" dolor de garganta. P$l! +iel seca" enro*ecimiento. O.s! (nro*ecimiento" dolor. I&s)$%&! /olor adominal
emperatura de eullición verdadera para el ac)a). 4 $s.(r.($l..
CONCLUSIONES (fcazmente logramos identifcar el tipo de sustancia que estáamos destilando en dic#o proceso" el cual corresponde al acetato de isopropilo" gracias a la temperatura a la cual eulló que ue de 01AC y su temperatura de eullición teórica es de 30AC. !a densidad #allada e&perimentalmente del acetato de isopropilo corresponde a 1"3:71 gm! $promedio% y la densidad teórica de dic#o compuesto es de 1"386 gm!" lo cual indica que estuvo muy cerca de la densidad teórica. /e igual manera" la densidad del agua destilada calculada e&perimentalmente arro*ó el siguiente dato 1"008108 gm!? comparada con la densidad encontrada teóricamente que es de 4"111 gm! lo cual nos indica que realizamos correctamente la práctica e igualmente los cálculos correspondientes. RE#ERENCIAS BIBLIO>R#ICAS [1]8 /u&a de %rácticas de Qu&mica 0rgánica .!ópez" J" et al $6114%. (d. Servicio de ,eprograía y (ncuadernación H
[7]8 Qu&mica general ráctica" @nderson Kuarnizo G." +edro O. Jartínez P." ,aael =. Dillamizar D." 4ra. (dición" 6113" @rmenia" Quindío" pág. 23" total págs. 470. [9]8 Qu&mica orgánica e3erimental " =. /. /urst" K. R. KoNel" (ditorial ,everté" 6118" arcelona" (spaTa" pág. 93" 90" total págs. :00.