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INFORME N° 2 SOLUBILIDAD Y CRISTALIZACION I. OBJETIVOS
Efectuar la separación de los componentes de una mezcla solida y/o solución. Identi Identific ficar ar sustan sustancia ciass por por el estudi estudio o adecua adecuado do de sus propie propiedad dades es organolépticas, físicas y químicas. Purificación de sustancias a nivel de laboratorio mediante la técnica de cristalización fraccionada.
II. PA PARTE RTE EXPERIMENT EXPERIMENTA AL 1. Sepa Separa rac c!" !" e # #e" e"$ $% %ca cac c!" !" #e &' &'(( c' c')p )p'" '"e" e"$e $e(( #e *" *"aa )e )e+c +c&a &a (!&#a. a. Da$'(, asa utilizada de ! "#r "$% asa utilizada de )a#l asa utilizada de #a$ asa recuperada de ! "#r "$% asa del papel filtro
m& '(g. m& "g. m& (.*g. m& +g. m& '.(g
-. OO-(e (er rac ac' '"e "e(, (, •
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uvimos listos '(g de ! "#r "$%, "g de )a#l y (.*g de #a$, posteriormente se vaciaron en un vaso de precipitado de "*(ml. -uego se agregó poco a poco el disolvente agu agua a prev previa iame ment nte e cale calent ntad ado, o, 0ast 0asta a disolución de la muestra. 1e calentó la solución y se filtró al caliente, quedando separado el #a$ de la solución inicial. 1e de2ó enfriar el filtrado a temperatura ambiente y posteriormente, se colocó en un recipiente con 0ielo para que por el cambio brusco de temperatura se formen los cristales, que obtuvieron la forma ortorrómbica. -uego, se procede a filtrar, y lavando los cristales con un poco de disolvente frío, se obtendr3 en el papel de filtro la masa recuperada del !"#r "$% ya puri purific ficad ada, a, aunq aunque ue este este paso paso debi debió ó segu seguirs irse e repetidas veces 0icimos secar el ! "#r "$% con el papel filtro.
c. C/& C/&c*& c*&'( '( 0 re re(*& (*&$a# $a#'(, '(,
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asa del papel de filtro & 'g asa total resultante papel de filtro 4 ! "#r "$% & *g. →
asa resultante de ! "#r "$% &*5' & +g
Porcenta2e de error6
|Valor teorico−Valor experimental|
error =
error =
Valor te o rico 10 −4 10
x 100
x 100 = 60
#. C'"c&*('"e(, •
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Para que el método de cristalización fraccionada para purificar mezclas sea lo m3s eficiente posible, la solubilidad de las impurezas debe ser lo suficientemente grande a una cierta temperatura con la finalidad de que todas las impurezas permanezcan disueltas mientras la muestra problema cristaliza. 1e comprobó que el dicromato de potasio tiene un ordenamiento cristalino ortorrómbico. El cambio de temperatura tiene muc0a influencia en la formación de cristales como se mostró en la e7periencia dada.
2. De$er)"ac!" #e &a( (*($a"ca( #e *"a )e+c&a ('&#a. S*($a"ca $ra-aa#a, Na2CO 3Car-'"a$' #e ('#'4 Pr'pe#a#e( 'r5a"'&6p$ca(, - Polvillo blanco cristalino, inodoro. S'&*-&#a#, - uy soluble en agua Ac#e+ 0 -a(c#a#, - 8isuelto en agua posee un P0 & '' P*"$' #e %*(!", ''"+ ! 9*' :#
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E($a-&#a# 7*8)ca 3Reacc'"e(4, Frente a ácidos:
Na2CO 9 2:C&; 2NaC& 9 CO2 9 :2O Na2CO 9 2:NO ; 2NaNO 9 :2CO Na2CO 9 :2SO< ; :2O 9 CO2 9 Na2SO< Frente a bases:
Na2CO 9 NaO:3ac4 ; Na2CO 9 Na:CO 9 :2O Na2CO 9 N:
Na2CO 9 =M"O< ; Na2CO 9 =M"O< > 3N' reacc'"a4
Frente a agentes reductores:
Na2CO9 =I ; Na2CO9 =I > 3N' reacc'"a4 S*($a"ca $ra-aa#a, Na2:PO< 3F'(%a$' ac#' #e ('#'4 Pr'pe#a#e( 'r5a"'&6p$ca(, - Polvo blanco de partículas muy finas, no presenta olor. S'&*-&#a#, - ;astante soluble en agua. Ac#e+ 0 Ba(c#a#, - 1u solución en agua presenta p< igual a =. P*"$' #e F*(!", toma el valor de ?+.@
>pro7imadamente ℃
.
E($a-&#a# 7*8)ca 3Reacc'"e(4,
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Frente a ácidos:
Na2:PO< 9 :C& ; Na:2PO< 9 NaC& Na2:PO< 9 :NO ;
Na:2PO< 9 NaNO
Na2:PO< 9 :2SO< ;
Na:2PO< 9 Na2SO<
Arente a estos se consume totalmente las partículas de )a "
Na2:PO< 9 NaO: ; NO REACCIONA Na2:PO< 9 N:
3Se precp$a4
3N' (e #(*e&e p'r c')p&e$'
Frente a agentes oxidantes:
Na:2PO< 9 2=M"O< ; =2:PO< 9 2NaM"O< 37*e#a #(*e&$' 0 (e precp$a
Frente a agentes reductores:
1e disuelve por agitación.
CONCLUSIONES, -
-
-as dos sustancias traba2adas tanto el carbonato de sodio como el fosfato acido de sodio presentan propiedades físicas y químicas muy similares, sobretodo en su estabilidad química y su comportamiento frente a las dem3s sustancias. -a solubilidad de estas sales es m3s acentuada en los 3cidos que en las bases por lo general.
III.CUESTIONARIO 1. ?@*6 e"$e"#e( p'r ('&*-&#a# ?P'r 7*6 *"a (*($a"ca (!&#a (e #(*e&e e" *" ('&e"$e #e$er)"a#'
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-> 1$-B;I-I8>8 de un soluto es una medida de capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. ambién representa su concentración a las condiciones de temperatura y presión dadas. 8e acuerdo a la interacción soluto C solvente, para formar partículas solvatadas y así consolidar sistemas de mínima energía y mayor estabilidad. -a tendencia del sistema a adquirir un m37imo de desorden molecular mayor entropía.
2. ?@*6 p'rce"$ae #e #cr')a$' #e p'$a(' #e-e e(perar(e ( (e '-$e"e" rea&)e"$e . 5 #e e($e pr'#*c$' cr($a&+a#' e" e& eper)e"$' #e (eparac!" #e c')p'"e"$e( #e *"a )e+c&a (!&#a En estas condiciones el porcenta2e de error respecto a la muestra inicial de '(g !"#r"$% y de la cantidad de producto cristalizado seria6 porcentajede error =
10 g − 8 g 10 g
x 100 =20
. r/%c'(. 3A#*"$' e" pape& )&)e$ra#'4 <. De%"c!" #e $6r)"'(, CRISTALIZACION -a operación de cristalización es aquella por media de la cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. 8estaca sobre otros procesos de separación por su potencial para combinar purificación y producción de partículas en un solo proceso. #omparado con otras operaciones de separación la cristalización en disolución presenta varias venta2as.
RECRISTALIZACIGN -a recr($a&+ac!" es uno de los procedimientos m3s adecuados y sencillos para la purificación de sustancias sólidas. El procedimiento se basa en la diferente solubilidad de los compuestos org3nicos en un disolvente o mezcla de disolventes a dos temperaturas diferentes temperatura ambiente o inferior y temperatura de ebullición. CRISTALIZACIGN FRACCIONADA En química, la cr($a&+ac!" %racc'"a#a es un método de purificación de sustancias basado en las diferencias de solubilidad. 1i dos o m3s sustancias est3n disueltas en un disolvente y éste se va evaporando, dic0as sustancias cristalizan en la disolución precipitan a diferentes
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velocidades. -a cristalización puede ser inducida por cambios en la concentración, la temperatura o por otros medios. En la cristalización fraccionada el compuesto se mezcla con un disolvente, se calienta y luego se enfría gradualmente a fin de que, como cada uno de sus componentes cristaliza a diferente velocidad, se puede eliminar en forma pura de la disolución, separado de los dem3s compuestos. Esta técnica se utiliza a menudo en ingeniería química para obtener sustancias muy puras, o para recuperar los productos vendibles a partir de disoluciones de residuos.
H. I"#ca &a( pr'pe#a#e( %8(ca( 0 7*8)ca( )6$'#'( #e '-$e"c!" e" e& &a-'ra$'r' e "#*($ra 0 ap&cac'"e( "#*($ra&e( #e, = 2Cr 2O C*SO<.H:2O NaC& 0 =A&3SO<42.12:2O. =2Cr 2O a. Pr'pe#a#e( %8(ca(, o o o o o
Estado de agregación6 >pariencia #olor6 asa olar6 Punto de fusión6 Punto de ebullición6
solido >naran2ado intenso "=+,'9 g/mol @%','* ! ?=9D# %%?,'* ! *((D#
-. Pr'pe#a#e( @*8)ca(, El dicromato de potasio reacciona violentamente con 3cido sulfrico y acetona o 0idracida. #on 0idro7ilamina, reacciona e7plosivamente y con etilenglicol a '(( D#, la reacción es e7otérmica. -as mezclas de este compuesto con 0ierro met3lico, tungsteno met3lico y boro son pirotécnicas. En general, es incompatible con agentes reductores, materiales org3nicos y con materiales combustibles que se encuentren como partículas pequeFas, pues puede 0aber ignición. 1olubilidad en agua6 '?( g/l a "( :# en agua c. M6$'#' #e '-$e"c!" 0 ap&cac'"e(, o
Es utilizado en la producción de productos pirotécnicos, e7plosivos, colorantes, productos para impresión, para curtido de pieles, para telas repelentes al agua, en baterias eléctricas, en el blanqueo de aceite de palma, ceras y espon2as, entre otros.
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1e obtiene mediante cloruro de potasio y dicromato de sodio y por tostado de cromito y carbonato de potasio a una temperatura entre =(( y '((( D#. El dicromato pot3sico se obtiene a partir del cromato pot3sico acidulando la disolución correspondiente6
ambién se puede obtener por intercambio del catión a partir del dicromato de sodio y cloruro de potasio6
C*SO<.H:2O a. Pr'pe#a#e( %8(ca(, o o o o o o
Estado de agregación6 >pariencia #olor6 8ensidad6 asa olar6 Punto de fusión6 Punto de ebullición6
solido penta0idratado, cristales azules ?,@(? g/cm? '*=,@ g/mol ?9? ! '(=,*D# ="? ! @+=,9*D#
-. Pr'pe#a#e( @*8)ca(, o
1olubilidad en agua6
"(,?g por '((g de agua
c. M6$'#' #e '-$e"c!" 0 ap&cac'"e( Bsos6 >ditivo para la tierra, pesticidas, mordientes te7tiles, industria del cuero, pigmentos, baterías eléctricas, recubrimientos de galvanizado, procesos de gravado y litografía, industria del petróleo, cauc0o sintético, industria del acero. ratamiento de asfalto natural.
-a m3s comn de sus producciones, es la precipitación de sulfato penta0idratado por sobre saturación con 3cido sulfrico, a partir de soluciones concentradas de cobre provenientes de li7iviación de minerales o7idados de cobre, también en medio sulfato, obedeciendo las siguientes reacciones químicas. Precipitación6 #u"4 aq 4 1$+"5 aq G #u1$+ s
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Estas reacciones ocurren durante el proceso en el orden que se seFala.
NaC& a. Pr'pe#a#e( %8(ca(, o o o o o o
Estado de agregación6 >pariencia #olor6 8ensidad6 asa olar6 Punto de fusión6 Punto de ebullición6
solido incoloro ",'@* g/cm? "=+,'9 g/mol '(%+ ! 9('D# '%?9 ! '+'?D#
-. Pr'pe#a#e( @*8)ca(, o o
1olubilidad en agua6 !Ps
?*,=g por '((g de agua ?%,%= mol"
-a sal se produce en masa actualmente cerca evaporación de agua de mar o salmuera de otras fuentes, tales como pozos de la salmuera y lagos de la sal, y cerca e7plotación minera sal de la roca, llamado 0alito. >sí como las aplicaciones familiares de la sal adentro el cocinar , la sal se utiliza en muc0os usos, de fabricación pulpa y papel a fi2ar los tintes en te7tiles y tela, a producir 2abones y detergentes. En países fríos, las cantidades grandes de sal de la roca se utilizan para ayudar a las carreteras claras del 0ielo durante invierno, aunque la sal del caminoJ pierde su capacidad que derrite en las temperaturas deba2o de 5'*:# a 5"(:# *:A a 5+:A. El cloruro de sodio se utiliza a veces como un barato y ca2a fuerte desecante debido a su 0igroscópico características, 0aciendo el salar un método eficaz de preservación de alimento 0istóricamente.
=A&3SO<42.12:2O a. Pr'pe#a#e( %8(ca(, o o
o o o o
Estado de agregación6 >pariencia #olor6 blancos 8ensidad6 asa olar6 Punto de fusión6 Punto de ebullición6
solido Polvos o cristales incoloro a ",'@* g/cm? +%+,' g/mol ?@*," ! =",*D# +%?,'* ! "((D#
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-. Pr'pe#a#e( @*8)ca(, 1olubilidad en agua6 "(D# 8ensidad de Kapor >ire' 6 Presión de Kapor 6
o
o o
'',+g por '((g de agua > '@.+ ( mm
c. M6$'#' #e '-$e"c!" 0 ap&cac'"e(, " >ls 4 " !$<aq 4 @ <"$l à " !L>l$<+Maq 4 ? <"g " !L>l$<+Maq 4 <"1$+aq à !"1$+aq 4 " >l$<?s 4 " <"$l " >l$<?s 4 !"1$+aq 4 ? <"1$+aq 4 @ <"$à " !>l1$+"H'"<"$ " >ls 4 " !$<aq 4 + < "1$+aq 4 "" <"$là ? <"g 4 " !>l1$+"H'"<"$
Es una sal astringente que se emplea para aclarar las aguas turbias coloc3ndose en los filtros donde pasan las corrientesN sirve de mordiente en tintorería y de c3ustico en medicina, curtido de pieles, endurecedor del yeso. 1e emplea en la fabricación de papel. En medicina, en paciente urológicos que tienen recurrentes 0emorragías de origen vesical, se puede usar alumbre, que provoca detención del sangrado, ya que produce cauterización de los vasos y a su vez fibrosis de la mucosa.
. De$er)"a e& p'rce"$ae #e err'r c')e$#' e" e& $ra-a' eper)e"$a& #e (eparac!" #e &'( c')p'"e"$e( #e *"a )e+c&a ('&#a p'r ('&*-&#a# 0 cr($a&+ac!" %racc'"a#a. Porcenta2e de error6
|Valor teorico−Valor experimental|
error =
Valor te o rico
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x 100 = 60
. K"#ce( #e M&&er, Para poder identificar unívocamente un sistema de planos cristalogr3ficos se les asigna un 2uego de tres nmeros que reciben el nombre de índices de iller. -os índices de un sistema de planos se indican genéricamente con las letras 0 O l. -os índices de iller son nmeros enteros, que pueden ser negativos o positivos, y son primos entre sí. El signo negativo de un índice de iller debe ser colocado sobre dic0o nmero. $btención de los ndices de iller '. 1e determinan las intersecciones del plano con los e2es cristalogr3ficos. Para poder determinarlas se utiliza como unidad de medida la magnitud del par3metro de red sobre cada e2e. ". 1e consiguen los recíprocos de las intersecciones. ?. 1e determinan los enteros primos entre sí que cumplan con las mismas relaciones. +. tienen que ser enteros
.
Ap&ca &a( "'r)a( #e (e5*r#a# para &a )a"p*&ac!" #e &a( (*($a"ca( 7*e c'"(#ere( pe&5r'(a( e" &a pre(e"$e pr/c$ca #e &a-'ra$'r'. Para C*SO<.H:2O, • • •
Evitar la dispersión del polvo. Bsar guantes protectores. )o comer ni fumar durante el traba2o y lavarse bien las manos después de la manipulación.
Para =2Cr2O2 , • •
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Qiesgos de fuego y e7plosión6 Este producto no es inflamable, pero puede causar fuego al entrar en contacto con materiales combustibles. 1e descompone generando o7ígeno. Qiesgos a la salud6 El principal problema de este producto es su capacidad para corroer e irritar piel, o2os, membranas mucosas y tracto respiratorio, así como 0ígado y riFones, por lo que es peligroso in0alado. Augas y derrames6 Btilizar el equipo de seguridad necesario como bata, lentes de seguridad y guantes químicamente resistentes. antenga el material ale2ado de drena2es y fuentes de agua mediante diques, los cuales pueden construirse con arena.
Para e& :C&,
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anipulación 6 almacenar en un area con piso de cemento, frio seco y bien ventilado. Bsar anteo2os protectores o mascaras. Bsar guantes, botas , delantales y ropa protectora para evitar el contacto con la piel.
. ?@*6 e"$e"#e p'r cr($a&e( &87*#'( Es un tipo especial de estado de agregación de la materia que tiene propiedades de las fases líquida y la sólida. -a principal característica de estos compuestos es que sus moléculas son altamente anisótropas en su forma, pueden ser alargadas, en forma de disco u otras m3s comple2as como forma de piFa. > diferencia de los cristales orientación a largo alcance y posiciones ordenadas a largo alcance, los #- tienen una orientación a largo alcance, pero posiciones ordenadas a corto alcance. >dem3s, contienen intrínsecas propiedades físicas anisótropas.
IV.PICTORAMAS 1. Na2CO
2. =M"O<
. =2Cr 2O
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9
V. BIBLIORAFIA
;ranzser R. química inorg3nica preparativa6 técnicas generales de laboratorioJ. ;arcelona, '=*9. ;roSn -. Tuimica, la ciencia centralJ. Ed. Prentice
. 1inger P. -os cristales y su crecimientoJ. Ed Eudeba.
