INFORME DE LABORATORIO DE QUÍMICA DEL CARBONO II CARRERA: Petroquímica NIVEL: Cuarto UNIDAD DIDACTICA: 1
“A” PARALELO: “A
INTEGRANTES: • • •
Nelson Fernández Karen Jara Paúl Quezada
1. TITULO TITULO DE LA LA PRÁCTI PRÁCTICA: CA: Determinación del Grado Alcohólico de un Vino
2. INTRODU INTRODUCCIÓN CCIÓN TEÓRICA: TEÓRICA: Grado a!o"#$!o %o&'()r$!o La radua raduaci! ci!n n alco"! alco"!lica lica o rado rado alco"!l alco"!lico ico #olum$ #olum$tri trico co de una %e%ida %e%ida alco"!lica es la e&'resi!n en rados del número de #olúmenes de alco"ol (eta (etano nol) l) cont conten enid idos os en 1** 1** #olú #olúme mene nes s del del 'rod 'roduc ucto to++ medi medido dos s a la tem'eratura de ,* -C. /e trata de una medida de concentraci!n 'orcentual en #olumen. A cada unidad de 'orcenta0e de alco"ol en el #olumen total le corres'onde un rado de raduaci!n alco"!lica. Así+ se "a%la de un #ino con una raduaci!n de 1+2- cuando tiene un 1+23 de alco"ol+ o sea+ 12 ml de etanol 'or litro. 4n las etiquetas de las %e%idas alco"!licas+ el rado alco"!lico #olum$trico se indica mediante la 'ala%ra “alco"ol” o la a%re#iatura “alc.” seuida del sím%olo “3 #ol.”. 4n la etiqueta del e0em'lo anterior la inscri'ci!n sería5 “alc. 1+2 3 #ol.”. La mezcla mezcla de las %e%ida %e%idas s alco"!l alco"!lica icas s con re6r re6res escos cos u otras otras %e%ida %e%idas s no alco"!licas re%a0a su raduaci!n alco"!lica total. Las di6erentes %e%idas se di6erencian di6erencian 'or su raduaci!n alco"!lica+ no 'or el ti'o de alco"ol+ que es siem're el mismo7 seún el ti'o de ela%oraci!n se distinue entre5 8e%ida das s 6erm 6ermen enta tada das5 s5 su rad radua uaci ci!n !n está está entr entre e los los .2 .2 9 los los 12 8e%i rados. 8e%idas destiladas5 su raduaci!n suele oscilar entre los 12 9 los :2 rados.
D*+)$a!$#, 4s la o'erac o'eraci!n i!n de se'ara se'ararr las distin distintas tas sustan sustancia cias s que com'on com'onen en una mezcla mezcla líquida mediante #a'orizaci!n #a'orizaci!n 9 condensaci condensaci!n !n selecti#as selecti#as.. ;ic"as ;ic"as
sustancias+ que 'ueden ser com'onentes líquidos+ s!lidos disueltos en líquidos o ases licuados+ se se'aran a'ro#ec"ando los di6erentes 'untos de e%ullici!n de cada una de ellas+ 9a que el 'unto de e%ullici!n es una 'ro'iedad intensi#a de cada sustancia+ es decir+ no #aría en 6unci!n de la masa o el #olumen+ aunque sí en 6unci!n de la 'resi!n. La destilaci!n a 'resi!n atmos6$rica es aquella que se realiza a 'resi!n am%iental. /e utiliza 6undamentalmente cuando la tem'eratura del 'unto de e%ullici!n se encuentra 'or de%a0o de la tem'eratura de descom'osici!n química del 'roducto.
D*+)$a!$#, +$'-*: Aquella que com'orta una sola eta'a. /e utiliza cuando los dos com'onentes de una mezcla tienen entre sus 'untos de e%ullici!n una di6erencia de <*-C 'or lo menos. Al calentar+ destila el com'onente más #olátil 9 queda el menos #olátil como residuo.
D*+)$a!$#, ra!!$o,ada: /i la di6erencia entre las tem'eraturas de e%ullici!n de los com'onentes de una mezcla está entre * 9 <*-C+ la se'araci!n de am%os se realiza 'or destilaciones sencillas re'etidas de los sucesi#os destilados+ o utilizando columnas de destilaci!n 6raccionada mediante las que se o%tiene como destilado el 'roducto más #olátil. Puede ocurrir que en la destilaci!n de una disoluci!n de dos com'uestos #olátiles se 6orme un aze!tro'o. =n aze!tro'o es una mezcla de líquidos que se com'orta como un com'uesto 'uro+ es decir+ al iniciarse su destilaci!n lo "ace con un 'unto de e%ullici!n constante 9 el destilado 'osee una com'osici!n de>nida. /i se destila una mezcla azeotr!'ica+ el #a'or que destila tiene la misma com'osici!n que el líquido+ 'or lo que no es 'osi%le se'arar sus com'onentes. /eún se muestra en el diarama com'osici!n? tem'eratura+ las dos líneas cur#as nos muestran la com'osici!n del líquido 9 del #a'or en equili%rio a cada tem'eratura. Así+ una línea recta "orizontal di%u0ada en el diarama a tem'eratura constante @ 1 corta a las dos cur#as en los 'untos 1 e B1+ que re'resentan las com'osiciones de las 6ases líquido 9 #a'or+ res'ecti#amente+ en condiciones de equili%rio a dic"a tem'eratura @1. /i se destila una disoluci!n diluida de alco"ol en aua+ de com'osici!n 1+ el líquido em'ezará a "er#ir cuando su tem'eratura alcance la tem'eratura @1. Puesto que el alco"ol se e#a'ora con más 6acilidad que el aua+ la com'osici!n del #a'or+ B 1+ es más rica en alco"ol que la mezcla líquida de 'artida+ 1. /i este #a'or de com'osici!n B 1 se condensa dará una disoluci!n líquida de aua 9 alco"ol con una com'osici!n ,+ que "er#irá a una tem'eratura @,. 4l #a'or que esca'a de esta disoluci!n estará de nue#o enriquecido en contenido alco"!lico 9 su com'osici!n será B ,.
P =
cte
V y1
y2 0
T A
agua
0
T B
etanol
Azeótropo
L x2
0
x1
x
1
;iarama com'osici!n?tem'eratura
idiendo la densidad de esta se 'uede o%tener el 'orcenta0e en #olumen de alco"ol etílico a 'artir de los datos recoidos en la ta%la D+ considerando que tra%a0amos a ,*-C.
d /0'L
3 Vo
d /0'L
3 Vo
d /0'L
3 Vo
*+E<
1*
*+E<1
12
*+E2
,*
*+E<2
11
*+E<*
1G
*+E:
,1
*+E<:
1,
*+EE
1
*+E
,,
*+E<
1
*+E
1<
*+E,
,
*+E<,
1:
*+EG
1E
*+E1
,:
Ta4a 1 D*,+$dad d* &,a '*5!a "$droa!o"#$!a a 267C r*,)* a -or!*,)a8* /%o&'*, d* a!o"o *)9$!o d* a '&*+)ra
. OB;ETIVOS: .1. •
;estilar la muestra de #ino 9 calcular 'or 'icnometría su densidad 'ara lorar determinar su rado alco"!lico.
.,. •
•
•
G*,*ra:
E+-*!9
A'licar la t$cnica de destilaci!n 6raccionada 'ara la se'araci!n de una mezcla alco"!lica (etanol 9 aua)+ 'rocedente de una muestra de #ino. ;eterminar el rado alco"!lico %asándose en la densidad 9 usando las ta%las corres'ondientes. Com'arar los resultados de rado alco"!lico o%tenido e&'erimentalmente con el rado alco"!lico etiquetado del #ino.
=. PLANTEAMIENTO DE >IPÓTESIS:
H/e 'uede
calcular el rado alco"!lico de un #ino a 'artir de su
densidadI
?. DIBU;O DEL DISPOSITIVO E@PERIMENTAL UTILIADO:
1. Ba#, d* D*+)$a!$#,
?. Co,d*,+ador
2. Co&',a d* Fra!!$o,a'$*,)o. . P$,5a+ d*do+ . So-or)* U,$%*r+a . N&*5 =. T*r'#'*)ro . Ma)ra5 Er*,'**r Ta4a 2 E&$-o d* D*+)$a!$#, Fra!!$o,ada
. PROCEDIMIENTO: D*+)$a!$#, d* a '&*+)ra •
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@rans6erir 12* ml de la muestra a un matraz de destilaci!n de ,2*mL 9 aadir núcleos de e%ullici!n. Armar el equi'o de destilaci!n como se muestra en la Fi.1. (@ener muc"a 'recauci!n 9a que son materiales de #idrio 9 de costo considera%le). 4s recomenda%le usar te!n en las cone&iones 'ara e#itar 6uas de #a'or. 4ncender la 6uente de calor (la cale6acci!n no de%e ser mu9 6uerte)+ de manera que los #a'ores asciendan lentamente 9 se destile de una a dos otas 'or seundo+ a'ro&imadamente. Cuando se "a9a recoido unos *mL de destilado en la 'ro%eta+ se 'rocede a'aar la 6uente de calor.
M*d$!$#, d* a d*,+$dad •
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La#ar el 'icn!metro con aua #arias #eces >nalmente de0ar escurrirlo 9 secarlo 'er6ectamente+ tanto 'or dentro como 'or 6uera7 ta'arlo 9 'roceder a 'esar. Colocar cuidadosamente la muestra destilada en el 'icn!metro "asta la marca+ e#itando la 6ormaci!n de %ur%u0as de aire+ 9 lueo ta'arlo. /ecar e&teriormente con 'a'el >ltro el 'icn!metro 9 #ol#er a 'esar. 4n 6unci!n de esta densidad se 'uede calcular el rado alco"!lico de la muestra de #ino seún los datos mostrados en la ta%la D.
. PRESENTACIÓN DE DATOS:
DETERMINACIÓN DE MUESTRA DE VINO
CAN@D;A;
V$,o
12* ml
E)a,o /o4)*,$do
* ml
'/-$!
,+<<<
'/E)O>
,:+12
m pic=23,8788 g m total=m pic + m EtOH = 48,5963 g m EtOH 24,7175 g =
m EtOH 25 ml
=0,9887 g
ml
y =−885,83 x + 883,87
y
=−885,83 (0,9887 )+ 883,87
y =8,037
ALCO>ÓLICO
A@4DA
. CÁLCULOS:
ρ( EtOH ) =
GRADO
DE
UNA
D*,+$dad d* &,a '*5!a "$droa!o"#$!a %+ Por!*,)a8* *, %o&'*, d* a!o"o *)9$!o/'&*+)ra2 *.** ,2.** ,*.**
3Vo
6(&) M ? <<2.<& N <<.
12.**
3#ol Linear (3#ol)
1*.**
Linear (3#ol)
2.** *.** *.EF* *.EF2 *.E<* *.E<2 *.EE*
D*,+$dad/01'2
I&+)ra!$#, 1 C&r%a d* Ca$4ra!$#, d* a M*5!a >$droa!o"#$!a o4)*,$da a -ar)$r d* o+ da)o+ d* a Ta4a 1 Por!*,)a8* d* Error: %V teórico = 8,0 %V experimental =8,037
=
error
%V experimental−%V teórico %V teórico
∗100
error= 0.4625
. E@PRESIÓN DE RESULTADOS •
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4n esta acti#idad e&'erimental la sustancia alco"!lica a tra%a0ar 6ue #ino+ que en teoría tenia re'ortado un 'orcenta0e de alco"ol etílico del <3+ al realizar la destilaci!n 6raccionada 'ara #eri>car la #eracidad de dic"o contenido+ se se'araron los com'onentes de la mezcla tra%a0ada+ a'ro#ec"ando la di6erencia de 'untos de e%ullici!n entre el aua 9 el alco"ol+ 1**-C 9 <+-C 9 distan res'ecti#amente entre si ,1.G -C. Los resultados muestran una mínima inconruencia entre el 'orcenta0e te!rico (<3)+ 9 el 'orcenta0e o%tenido e&'erimentalmente (<.*3)+ lo cual se e&'resa en un 'orcenta0e de error del *.:G,23. e%ullici!n del #ino es de <2 rados centírados.
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;e una muestra de 12* mL de #ino utilizados inicialmente+ se o%tu#o el #olumen necesario (*mL de etanol) 'ara calcular la densidad 9 'or ende+ el rado alco"!lico de la muestra.
16. •
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CONCLUSIONES
4l %uen monta0e de los equi'os de la%oratorio utilizados+ 'ermiti! realizar la determinaci!n del rado alco"!lico de una muestra de #ino+ que 6ue 6acti%le una #ez conocidos los 'untos de e%ullici!n corres'ondientes al aua 9 alco"ol como mezcla. Para realizar dic"a se'araci!n es necesario sa%er las 'ro'iedades 6ísicas de la sustancia+ como en este caso el 'unto de e%ullici!n 9 de 6usi!n La soluci!n "idroalco"!lica em'ez! a e%ullir a los <2-C 9 mantu#o una tem'eratura constante al alcanzar los E1-C 4sta se'araci!n se 'udo lle#ar a ca%o racias a la di6erencia de 'untos de e%ullici!n entre el aua 9 el alco"ol. Para lle#ar a ca%o el 'roceso de se'araci!n se a'ro#ec"! la #olatilidad de los com'onentes de la %e%ida alco"!lica+ en este caso el más #olátil en esta mezcla es el alco"ol etílico. /e o%tu#o * ml de alco"ol etílico una #ez realizada la destilaci!n 6raccionada 9 esta ;e'ende de la %e%ida alco"!lica que se tra%a0e+ si esta está adulterada o no+ iualmente de'ende de que el 'rocedimiento se realice correctamente+ de lo contrario se 'uede des'erdiciar cantidades de etanol de dic"a %e%ida. 4n este caso la destilaci!n 6raccionada es im'ortante 'ara se'arar los com'onentes #olátiles sin tener que recurrir a m$todos más com'licados. La destilaci!n 6raccionada 'ermite #eri>car la #eracidad del contenido de alco"ol de la %e%ida alco"!lica que se tra%a0!+ mostrando una dis'aridad entre el contenido te!rico (<3)+ 9 el contenido e&'erimental (<+*3)+ e&'resado en un error del *.:G,23. 4ste 'rocedimiento 'ermite la determinaci!n del rado alco"!lico del #ino a 'artir de la densidad del destilado+ en este caso e&'erimentalmente se o%tiene una densidad de *+E<< ml que indica un 'orcenta0e de alco"ol del <+*3. /i se desea%a o%tener una muestra con una 'ureza ma9or de etanol+ se tiene que re'etir el 'roceso con la muestra o%tenida en la 'rimera destilaci!n. A 'artir de una reresi!n lineal (cur#a de cali%raci!n) se esta%lece que a ma9or densidad el 'orcenta0e de alco"ol es menor+ que descri%e una relaci!n in#ersamente 'ro'orcional entre los 'arámetros mencionados.
11.
PROPUESTA DE ME;ORA
/e 'uede considerar tener ma9or tiem'o 'ara realizar de nue#o esta 'ráctica+ 9a que "u%iera sido interesante medir la densidad utilizando tanto el 'icn!metro 9 el densímetro 9 'oder com'arar los resultados o a su #ez #er cual t$cnica es más e&acta 'ara la medici!n del rado alco"!lico del #ino.
12.
CUESTIONARIO
1.- Describa, mediante una gráfca temperatura-tiempo, cómo varía la temperatura a lo largo de la destilación d! una e"plicación a esa evolución.
T/7C
)/'$,&) o+
26 26 26 26 26 26 ? ? ? ? ? 6
* 1 , : 2 G < E 1* 11 1, 1 1:
T$*'-o %+ T*'-*ra)&ra 1, 1* <
T/7C
6(&) M *.*E& *.G: O M *.G
G
t(minutos) Linear (t(minutos))
: , * *
,*
:*
G*
<*
1**
)/'$,&)o+
#.- Anote la densidad de la me$cla hidroalcohólica fnal obtenida. %n &unción de la tabla ', calcule el grado alcohólico del vino estudiado.
ρ( EtOH ) =
m EtOH 25 ml
=0,9887
g ml
%V experimental = 8,037
1.
BIBLIOGRAFIA "tt's5la.resource.or'u%eci%rec.nte.*G*.1E<.'d6 "tt'5.uam.esdocenciaqma'conQ=DDCARS4N4ALPract icaRa.' d6
