Laboratorio de química
*Escuela: Ingeniería Industrial *Profesor: Iris Cabrejo *Ciclo: II *Tema: Mechero de Bunsen, métodos de separación para mezclasSoluciones *Aula: 208- Noche *Integrantes:
Ugarte Osorio
INTRODUCCIÓN
La elaboración de este informe se basa en las experiencias desarrolladas durante la sesión de laboratorio, en ella se experimento diferentes tipos de reacciones de la llama con varios materiales. También se realizaron algunos métodos de separación y destilación, los cuales serán explicados en este informe a fin de comprobar por ejemplo los tipos de combustiones, los distintos tipos de llama, los beneficios que nos brinda el mechero de bunsen.
Combustión La combustión es una reacción química en la un elemento combustible se combina con oxigeno gaseoso generalmente desprendiendo calor y generando oxido, es una reacción exotérmica que produce calor y luz.
1.- Tipos de combustión: Hay dos tipos de combustión la completa y la incompleta 1.1 Combustión completa: Toda combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2), agua en estado de vapor (H2O) y energía en forma de calor y luz. Tiene la siguiente fórmula: CH4 + 2O2 = CO2 + 2 H2O 1.2 Combustión incompleta: La combustión incompleta es aquella que se realiza sin que todo el carbono del combustible pueda transformarse en CO2. Se realiza sin oxígeno, o lo que es lo mismo, con defecto de aire en esta combustión se obtiene adicionalmente carbono (C). Tiene la siguiente fórmula: CH4 + O2 = CO + C + H2O
Mechero De Bunsen 1.- Definición y características: Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos. Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y constituye una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio; es un quemador de gas que arde al efectuarse la combustión de una mezcla de aire y gas.
El quemador tiene una base pesada en la que se introduce el suministro de gas. De allí parte un tubo vertical por el que el gas fluye atravesando un pequeño agujero en el fondo de tubo. Algunas perforaciones en los laterales del tubo permiten la entrada de aire en el flujo de gas (gracias al efecto Venturi) proporcionando una mezcla inflamable a la salida de los gases en la parte superior del tubo donde se produce la combustión, no muy eficaz para la química avanzada. La cantidad de gas y por lo tanto de calor de la llama puede controlarse ajustando el tamaño del agujero en la base del tubo. Si se permite el paso de más aire para su mezcla con el gas la llama arde a mayor temperatura (apareciendo con un color azul). Si los agujeros laterales están cerrados el gas solo se mezcla con el oxígeno atmosférico en el punto superior de la combustión ardiendo con menor eficacia y produciendo una llama de temperatura más fría y color rojizo o amarillento. Cuando el quemador se ajusta para producir llamas de alta temperatura éstas, de color azulado, pueden llegar a ser invisibles contra un fondo uniforme Consta con las siguientes partes:
Boquilla Cuello Collar Acople entrada de Gas Base o Soporte
2.- La Llama y sus Partes
La llama del mechero es producida por la reacción química de dos gases: un gas combustible (propano, butano, gas natural) y un gas comburente (oxígeno, proporcionado por el aire). El gas que penetra en un mechero pasa a través de una boquilla cercana a la base del tubo de mezcla gas-aire. El gas se mezcla con el aire y el conjunto arde en la parte superior del mechero.
Zona de Fusión
Zona De Reducción Zona Oxidante Cono Frío
La llama: La llama más utilizada en el laboratorio es la producida por la combustión de un gas (propano, butano o gas ciudad), con el oxígeno del aire, y fue la que usamos. Hay dos tipos de llama la luminosa y la no luminosa. 1.- Clases de Llama :
1.1- Llama luminosa: Esta es una llama emite luz de color anaranjado debido a la presencia de partículas incandescentes de carbono. Esta llama es producida por la combustión incompleta.
1.2.- Llama No luminosa: Es una llama donde no hay presencia de partículas incandescentes de carbono, se aprecian dos zonas claramente separadas por un cono azul pálido. Esta llama es producida por la combustión completa.
2.- Zonas de la llama: 2.1 La zona Oxidante: Es llamada así debido a que tiene la temperatura más elevada la cual supera los 500 ºC hasta aproximadamente los 800 ºC tal efecto es el resultado de exceso de oxigeno del aire (combustión completa).
2.2 La zona de reducción
:
Se le llama así porque es la zona cuyo espesor es mucho menor, el combustible reacciona con el aire premezclado, el oxigeno es insuficiente para producir una combustión completa. El " gas emergente " de la zona de reacción, sirve todavía como combustible.
2.3 La zona Fría: Esta en la parte inferior de la llama y tiene una temperatura aproximada de300 ºC en la llama no luminosa.
4.- ¿Por qué existen partes más calientes y más frías en la llama?
En el caso del mechero bunsen la parte más fría es pues el flujo de gas frío el cual no permite que se eleve la temperatura se puede decir que es el gas sin quemar, muy por el contrario las partes más calientes es cuando la mezcla gas-oxigeno es proporcional o es la mezcla correcta por lo tanto da como resultado la combustión completa, dicha temperatura puede alcanzar los 1500 ºC (Punto de Fusión).
Tres razones por las que se debe usar la llama no luminosa. 1. Disminuir las emisiones de Monóxido de carbono (CO). 2. Evitar formar el OLLIN. 3. Ahorro de tiempo y de combustible.
6.-¿Qué se demuestra al colocar una cartulina horizontalmente en medio de la llama?
Con este experimento se trata de comprobar las partes de la llama y como se diferencian unas de otras según sus niveles de temperatura, además del tiempo que les toma a cada zona una hacer efecto en la cartulina.
DETALLES EXPERIMENTALES
La decantación: Consiste en la separación de un sólido de un líquido y también en la Separación de líquidos Inmiscibles de distintas densidades (Como agua y aceite), basándose en el más ligera flota sobre el otro “con el embudo decantación.”
Montaje filtración
Se realizo en clase una muestra de filtración del agua con el aserrín, los cuales se separaron mediante este método.
Filtrando la mezcla
1. Forma de prender el mechero: Abrir ligeramente la llave de paso del gas y acercar, lateralmente, una cerilla encendida a la boca del cañón. Regular la llave hasta obtener una llama con la altura deseada. Gradualmente, abrir la entrada de aire.
2. ¿Como obtener llama luminosa y no luminosa? Para obtener la llama luminosa y no luminosa la entrada debe estar cerrada y abierta respectivamente como se ven en las imágenes anteriores.
Demostración de la combustión completa e incompleta: Cogimos con una pinza un pedazo de porcelana y lo sostuvimos en la superficie de la llama luminosa, presenciamos la formación de hollín , pudiendo comprobar así la presencia de la combustión completa
De la misma manera y en el mismo borde usamos la llama no luminosa en efecto logramos la desaparición del hollín comprobando de esta manera la presencia de la combustión incompleta
3.- Utilizamos una rejilla: Colocamos las rejillas en los tres conos el externo, el medio y el interno en estas fotos se ven en el cono externo se nota que la llama no luminosa es mucho más intenso que la luminosa. En el cono interno la rejilla se tornaba algo amarilla con estos procesos determinamos las zonas más calientes y las más frías de la llama.
Cuando utilizamos la llama luminosa vimos que la rejilla coloreó de color naranja algo claro.
Aquí usamos la llama no luminosa: Vemos que la rejilla se torna de color rojizo
Experimentación con la porcelana: Al acercar el material de porcelana con la llama luminosa deja rastros de hollín color negro en abundancia a comparación de la llama no luminosa.
Discusión de resultados:
1.-Una reacción química se produce y se acelera cuando hay formación de calor (energía). En el laboratorio se aprecia esta formación con la ayuda del mechero de bunsen. 2.-Entre las dos clases de combustión (completa e incompleta) la primera es la que genera mayor calor; mientras que en la segunda existe calor pero en menor proporción; aquí se produce pequeñas partículas de carbón (hollín). 3.-en las zonas de la llama: -ZONA FRIA: No existe combustión; pero hay mezcla de gases y la temperatura es menor. -CONO INTERNO: La temperatura va en aumento y es un cono reductor. -CONO EXTERNO: La temperatura es mucho mayor y es un cono oxidante. 4.- La porcelana se ennegrece con el hollín de la llama luminosa. 5.- Se puede encontrar sustancias puras como también mezclas que algunas pueden ser solubles en agua y otras no y son las que forman fases.
Recomendaciones:
*Debe tenerse cuidado con abrir la llave del gas, para evitar accidentes. *De volver todo a su lugar terminada la experiencia. *Ponerse el mandil antes de entrar al laboratorio para evitar cualquier accidente. *Mantener y dejar limpio el laboratorio. *Seguir siempre las indicaciones del docente a cargo.
Conclusiones:
*Los colores de las llamas en cada experimento se comprobó que para cada tipo de articulo tiene una reacción distinta. *Las intensidades de la llama se pudieron comprobarse al sostener sobre la llama materiales como la cajetilla de cartón de fósforo, un palito y una rejilla metálica. *Los tipos de combustión: se comprobaron con la entrada y salida de aire gracias al mechero de Bunsen.
CUESTIONARIO: 1. ¿Ocurrió alguna reacción química durante el proceso de separación de los componentes de la mezcla?
* La evaporización del agua. 2. ¿La mezcla de sal y arena es homogénea o heterogénea?
* Es una mezcla heterogénea, ya que sus componentes (arena y sal) se distinguir a simple vista.
pueden
3. ¿Qué sucede con la sal cuando se añade agua a la mezcla?
*La sal se disuelve con el agua y se convierte en una mezcla homogénea, mientras que esta nueva mezcla con la arena sigue siendo heterogénea. 4. ¿Qué le sucede a la arena al dejar de agitar?
*La arena al dejar de agitar se sedimenta en el fondo del recipiente 5. Diseñe un método de separación de las siguientes mezclas indicando los pasos a seguir:
*Se deben separar ensayando los procedimientos que conozcas: decantación, destilación, filtración, evaporación, etc. 1º. Agua – sal – arena
1º. Dejamos reposar la mezcla, para que la arena se sedimente. 2º. Filtramos la mezcla, para poder separar la arena de la sal disuelta en agua. 3º. Si no es necesario recuperar el agua, mediante la evaporización separamos la sal del agua; y si se desea recuperar el agua, se puede realizar mediante la destilación.
2º. Arena - hierro – sal
1º. Mediante la imantación separamos el hierro de la mezcla. 2º. Agregamos agua a la mezcla, restante, de sal y arena.
3º. Si no es necesario recuperar el agua, mediante la evaporización separamos la sal del agua; y si se desea recuperar el agua, se puede realizar mediante la destilación.
3º. Agua – alcohol – arena
1º. Dejamos reposar la mezcla, para que la arena se sedimente. 2º. Filtramos la mezcla, para poder separar la arena del agua y alcohol. 3º. Si no es necesario recuperar el agua, mediante la evaporización separamos el agua del alcohol (ya q estos líquidos tienen diferentes puntos de ebullición); y si se desea recuperar el agua, se puede realizar mediante la destilación.
4º. Agua – aceite
1º. Dejamos reposar la mezcla, para que la mezcla se divida en dos por diferencia de densidades. 2º. Mediante la extracción separamos el aceite del agua.
5º. Limaduras de hierro
1º. Mediante la imantación se puede extraer las limaduras de hierro mezclado con cualquier componente.
6º. Arena - aserrín – sal
1º. Agregamos agua a la mezcla, y agitamos para que la sal se disuelva en ella. 2º. Dejamos reposar la mezcla para que la arena se sedimente y el aserrín empiece a flotar en la superficie del agua. 3º. Filtramos la mezcla y con esto separamos la arena, el aserrín y la sal disuelta en agua. 4º. Mediante la evaporización separamos la sal del agua.
BIBLIOGRAFÍA: *Dr: Jander, Gerhart *Dr: Spandau, Hans Química general e inorgánica Ediciones grigallo S.A - sexta edición ALEMANA 1965 *Novelli, ARMANDO Publicación: BUENOS AIRES: universitaria Segunda edición 1954 - QUIMICA INORGANICA
