UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
INSTITUTO DE QUIMICA
TÉCNICAS DE LABORATORIO QUÍMICO (CNQ-131)
INFORME No. 3- Separación de mezclas. Recristalización y destilación.
NOMBRE: Harlinson Esteban Osorio Franco. IDENTIF. 91053000148
Melissa Andrea Villalobos Vásquez. 91101230975
Datos y Resultados.
Separación de mezclas.
Separación de la mezcla No. 1
Masa de la mezcla………………………………………………………..2.00g
Masa de la cápsula + vidrio de reloj ………………………………..103.61g
Masa de la cápsula + vidrio de reloj + residuo 1…………………..103.81g
Masa del papel de filtro ……………………………………………………1.04g
Masa del papel de filtro + residuo 3………………………………………1.64g
Componente
Identificación
Masa (g)
Porcentaje (%)
1
HCl
0.48
24
2
SiO2
0.60
30
3
CaCO3
0.92
46
Recristalización.
Masa de la acetanilida impura……………………………………….1.00g
Masa de la acetanilida recristalizada………………………………..0.61g
Punto de fusión de la acetanilida impura………………………97-100ºC
Punto de fusión de la acetanilida pura………………………..113-115ºC
Porcentaje de eficiencia de la recristalización……………………….61%
Conclusiones.
Separación de Mezclas.
Nos damos cuenta que los resultados obtenidos por nosotros, son casi similares a los de nuestros otros compañeros, esto se debe a que todos utilizamos cierta cantidad de la misma mezcla, y por lo tanto en esa cantidad debe haber la misma cantidad de cada componente.
La separación nos permite, separar cada uno de los elementos que contiene una mezcla de una manera eficiente y mediante esta también podemos saber que cantidad de cada uno la conforman.
Si tenemos tres elementos y encontramos la cantidad en gramos que hay de dos de ellos y la cantidad que hay de toda la mezcla, entonces podremos encontrar la cantidad del que no se pudo determinar.
Presentar un esquema de transformación de las sustancias y de las trayectorias seguidas durante el proceso de separación.
Mezcla: (CaCO3, NaCl, SiO2)Agregar H2O(l)Filtración de la mezcla acuosa.CaCO3(s) y SiO2(s)NaCl(ac)EvaporaciónNaCl(s)Agregar HCl(ac)SiO2(s)CaCl2(ac) + HCl(ac)Lavar y SecarFiltración
Mezcla: (CaCO3, NaCl, SiO2)
Agregar H2O(l)
Filtración de la mezcla acuosa.
CaCO3(s) y SiO2(s)
NaCl(ac)
Evaporación
NaCl(s)
Agregar HCl(ac)
SiO2(s)
CaCl2(ac) + HCl(ac)
Lavar y Secar
Filtración
Destilación y Recristalización.
La cantidad de acetanilida impura inicial, es diferente a la de la acetanilida ya recristalizada, esto se debe a que en la que se encuentra recristalizada ya sean eliminado las impurezas y estas hacían peso.
La destilación nos permite separar sustancias mediante la diferencia en los puntos de ebullición.
Mediante la recristalización podemos hacer de una sustancia impura, una que sea más pura.
La recristalización es un proceso muy eficiente, con un porcentaje del 61%.
Respuesta a las preguntas del Manual
Separación de mezclas
¿La composición de la mezcla obtenida por Ud. Debe coincidir con la obtenida por los otros grupos? Justifique su respuesta.
R// Porque todos los grupos utilizamos la misma mezcla y la misma cantidad de esta. Por lo tanto por cada gramo que tomemos de esta va a contener la misma cantidad de las sustancias que la conforman.
¿Ocurrió alguna reacción química durante el proceso de separación de los componentes de la mezcla? En caso de ser afirmativo escribir la ecuación balanceada.
Una de ellas fue al momento de la separación del NaCl.
NaCl(s) + H2O(l) NaCl(s) + H2O(vap)
Esta fue otra al momento de separar el SiO2 del CaCO3:
CaCO3 (s) + 3HCl(ac) CaCl2 (ac) + HCl(ac) + CO2 (g) + H2O(l)
¿Por qué el precipitado debe pesarse varias veces hasta obtener un peso constante?
¿Qué pasa con los resultados si se pesa caliente?
R// Porque el precipitado inicial puede que no este todavía bien seco, entonces este se somete a calentamiento para que vaya secando cada vez más y el peso del agua que todavía se encuentra en este vaya disminuyendo, cuando ya llega a un peso constante quiere decir que ya no hay más presencia de humedad. Si este se pesa caliente puede que los resultados sean mayores a los que debe pesar, por eso debemos esperar que este enfríe un poco para esperar que los vapores salgan.
¿Cómo se pueden separar los componentes de una mezcla de KClO3 (S), NaCl(s) y SiO2(s)? ¿De una mezcla de KCl(S), C6H5COOH(S) y SiO2 (S)?
A la mezcla sólida de KClO3 (S), NaCl(s) y SiO2(S) le agregamos agua de manera que se pueda disolver NaCl y lo filtramos, luego este NaCl(ac) evaporamos el agua de manera que nos quede NaCl(s). A lo que nos quedó en el papel de filtro, es decir, KClO3 (S) y SiO2(s) los lavamos y le agregamos alguna solución que nos permita que el KClO3 (S) reaccione y nos quede el SiO2 este lo lavamos, lo filtramos al vacío y lo secamos.
A la mezcla sólida de KCl(S), C6H5COOH(S) y SiO2(S), debido a la alta solubilidad del KCl(S) agregamos agua para que este se disuelva y luego lo filtramos el KCl(ac) que obtenemos lo calentamos de manera que se evapore el agua para que nos quede sólido. Lo que nos quedó del filtrado, es decir, C6H5COOH(S) y SiO2(S) le agregamos alguna sustancia de manera que el C6H5COOH(S) reaccione y nos quede solo el SiO2(s), este lo lavamos, lo filtramos al vacío y lo secamos
Recristalización y Destilación:
Recristalización
¿Cuál es la función del carbón activado? ¿Qué sucede si se añade demasiada cantidad? ¿Si se adiciona muy poco?
R=/ el carbón activado sirve para concentrar y adsorber algunas impurezas en una mezcla debido a su superficie porosa. Si se le añade mucho carbón activado, la sustancia ya se contaminaría y cambiaría su color a negro. Si se le añade muy poca las impurezas de la solución no serán adsorbidas completamente por lo cual la solución aun no estaría libre de impurezas.
¿Por qué en el proceso de recristalización debe utilizarse una cantidad mínima de solvente?
R=/ para que el soluto no se valla a disolver mucho con el solvente y evitar el riesgo de que al evaporase se pierda parte del soluto por evaporación.
¿En qué partes del proceso hay pérdidas del material a recristalizar? ¿Cómo se podrían evitar?
R=/ ha perdida al recristalizar en la parte donde se tiene que filtrar toda la solución de carbón activado agua y la sustancia problema, ya que en este momento es cuando no esta en un calentamiento constante y hay riesgo que se cristalice de nuevo, este se podría evitar de la forma tradicional calentando el embudo ya que se necesita un papel de filtro útil y un embudo que no se valla a derretir o remplazando el embudo de vidrio por uno de aluminio y así se conservaría mas la temperatura por mas tiempo.
¿Por qué son diferentes los puntos de fusión de la acetanilida pura y de la mezcla inicial?
R=/ Porque cuando una sustancia es impura, esas impurezas influyen en el punto de fusión lo que hacen que se fusionen a una temperatura menor que la sustancia cuando se encuentra pura.
¿El agua es el solvente ideal para recristalizar cualquier sustancia sólida?
R=/ si ya que este no reacciona intensivamente con la sustancia y por que tiene un punto de ebullición menor que la de fusión del solido, además que es un liquido muy polar lo que permite tener una solubilidad muy alta.
Destilación simple
¿Por qué la dirección del flujo de agua en el condensador debe ser de abajo hacia arriba? ¿Por qué se añaden pedazos de material poroso al líquido en el balón?
R=/ para que mientras el vapor del liquido evaporado valla bajando por el condensador se encuentre con agua mas fría y permita una condensación mas fácil, si fuese al revés mientras el vapor mas baje mas, se encontrara con agua caliente lo que no facilitaría la condensación.
Se añades pedazos de material poroso para que cuando el líquido empiece a ebullir y brincar, ninguno de sus brincos pueda alcanzar el tubo de condensación y se infiltre indeseadamente ya que eso dañaría el proceso de separación.
¿Cómo se separan dos líquidos cuyos puntos de ebullición se diferencien en unos pocos grados?
R=/ se separan a través de la destilación fraccionada, esta consiste en el uso de un tubo de condensación en forma de espiral, ya que al evaporarse los líquidos al final lograra llegar primero el liquido que tenga menor punto de ebullición mientras que el de mayor no ascenderá tanto solo hasta un cierto tiempo, una ves esto el objetivo de separarlos se habrá completado.
Glosario
Adsorbente: propiedad de un solidó poroso de retener y atraer en su superficie moléculas microscópicas.
Aseo tropo: es una mezcla de líquidos que poseen un punto de ebullición distintos y que al evaporarse se comportan como un gas puro sin mezclar.
Cambio químico: es el cambio que se efectúa cuando una sustancia pierde sus propiedades químicas, formando otras nuevas con ayuda de otros compuestos más.
Destilación: es el proceso de separación de dos líquidos a través de la evaporación, cuando ambos líquidos tienen puntos de ebullición distintos. Luego se condensan para lograr obtener el líquido original y puro.
Decantación: es el método de separación de dos líquidos aprovechando que uno sea mas denso que el otro, y mientras el mas denso se precipite al fondo de un embase se succiona el liquido menos denso por la parte de arriba.
Evaporación: reacción química en la que un líquido pasa ha estado gaseoso con ayuda de la temperatura.
Filtración: es la acción de un liquido con partes de un sólido que pasa a través de un filtro y que a través de este el liquido continua cayendo mientras el solidó se encuentra retenido por el filtro.
Mezcla heterogénea: es una mezcla en la que el soluto y el solvente no se mezcla de forma completa y que es sus propiedades químicas no son iguales en cualquier parte al ser medida.
Mezcla homogénea: es una mezcla en la que tanto el soluto como el solvente se mezclan totalmente formando un nuevo compuesto si que el soluto se precipite o se separe del solvente.
Método de separación: son estrategias que se emplean para aprovechar una propiedad química de una sustancia y separar sus componentes,
Precipitado: es cuando un sólido insoluble con otro elemento se separa de este cayendo al fondo y separándose automáticamente sin intervención de más métodos de separación.
Recristalización: es el proceso en el cual un sólido se hace disolver en un solvente a altas temperaturas y pasar en estado liquido, luego se filtra y se deja enfriar formando los cristales que separan el solvente del sólido puro, luego se deja evaporando para obtener el peso final.
Solubilidad: es la capacidad de una determinada sustancia, para poder mezclarse con otra y formar nuevas sustancias.
Solución insaturada: es cuando el soluto que se adiciona a un solvente no es mucho, es decir que al solvente se le puede seguir adicionando más soluto sin que se formen precipitados.
Solución saturada: es cuando el soluto y el solvente poseen el equilibrio. Es decir, el límite que tiene el solvente para disolver un soluto.
