UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

Escuela Profesional de Ingeniería Química

TEMA: MEDICIONES DE LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA

PRESENTADO POR:

Olazabal Hilario, Milagros Mariel

Flores Marquina Juan Carlos

García Tokumine Eduardo

Montes Villanueva Miguel

PROFESOR: Portales Ronald

BELLAVISTA 25 DE SEPTIEMBRE DEL 2014

OBJETIVOS

A. Determinar la eficacia de las operaciones básicas en la separación de

componentes de una mezcla

B. Diferencias las diversas operaciones fundamentales

C. Verificar experimentalmente los conceptos teóricos de las principales

operaciones químicas.

INTRODUCCIÓN

En este informe se hablara sobre la determinación cuantitativa de algún

componente de la sustancia analizada consta de una serie de operaciones

consecutivas como muestreo de la sustancia que se estudia, preparación de

ésta para análisis, pesada de la porción, su disolución o fusión y distintas

maneras de calcular la masa del soluto.

También se hablara de los distintos métodos que se utilizaran para los

experimentos dados en clase para poder determinar los solutos y separar estos

por el método más adecuado procurando obtener el soluto completo.

Para las distintas sustancias a emplear usaremos el método más adecuado y

así cada operación debe realizarse exacta y minuciosamente: sólo así se podrá

obtener los resultados seguros.

MARCO TEORICO:

En la naturaleza se encuentran muchas mezclas de sustancias, cuando se

preparan compuestos en el laboratorio, con frecuencia se obtienen también

mezclas .se definen las principales operaciones básicas de laboratorio:

Pulverización:

Esta operación sirve para reducir el tamaño de algunos

solidos relativamente grandes .las sustancias que se

han de someter a reacción deben de estar

pulverizadas, disponiéndolas así a la acción de los

reactivos o de disolventes. A nivel de laboratorio para

esta operación se hace uso de pequeños molinos o

morteros de acuerdo a las características del material.

Precipitación:

La precipitación química es la separación de

sustancias por asentamiento gravitacional, mediante

el agregado de reactivos químicos que alteran su

estado físico o su solubilidad (precipitantes,

coagulantes, floculantes, etc.). La precipitación

química es un proceso de tres pasos que consiste en:

coagulación, floculación y sedimentación.

-Coagulación:

En esta etapa las fuerzas entre las partículas de los

contaminantes se reducen o eliminan mediante la adición de productos

químicos, lo que permite la interacción de partículas mediante el movimiento

molecular y la agitación física.

--Floculación:

Se produce después de un período de mezcla rápida ya que es necesario

disminuir la velocidad de la mezcla para que se formen flóculos más grandes.

(Si la velocidad de mezcla es alta, los flóculos continúan siendo destruidos por

excesivo contacto físico).

-Sedimentación:

Debido al tamaño de las partículas sigue siendo necesario algo de mezcla para

que exista contacto entre las masas de sólidos y promover así la formación de

flóculos que se sedimentarán rápidamente. Durante la precipitación, los sólidos

se separan del líquido normalmente por sedimentación.

Decantación

En la decantación se separa un sólido o líquido más

denso de otro fluido (líquido o gas) menos denso y que

por lo tanto ocupa la parte superior de la mezcla.

Es necesario dejar reposar la mezcla para que el sólido

se sedimente, es decir, descienda y sea posible su

extracción por acción de la gravedad. A este proceso se

le llama desintegración básica de los compuestos o

impurezas; las cuales son componentes que se

encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.

Filtración

Se denomina filtración al proceso de separación de

partículas sólidas de un líquido utilizando un material

poroso llamado filtro. La técnica consiste en verter la

mezcla sólido-líquido que se quiere tratar sobre un filtro

que permita el paso del líquido pero que retenga las

partículas sólidas. El líquido que atraviesa el filtro se

denomina filtrado. El filtro, en el laboratorio suele ser

papel poroso, pero puede ser de otros materiales que

permitan el paso de líquidos. En cualquier caso es necesario seleccionar la

porosidad del filtro según el diámetro de las partículas que se quieren separar.

Recristalizacion

Por este método se separan sustancias de

disoluciones en forma de poliedros geométricos.

Consiste en la formación de partículas sólidas en

el seno de una fase homogénea.se funda en el

hecho de que la mayoría de los sólidos son

solubles en caliente que en frio. Se utiliza en la

industria para obtener sustancias solidas de alta

pureza, formadas por partículas de tamaño uniforme.

Pesado

Las balanzas son instrumentos destinados a

determinar la masa de un cuerpo. Las balanzas

se caracterizan por su exactitud por su precisión y

por su sensibilidad. La primera cualidad se refiere

a la propiedad que posee cualquier instrumento

físico para suministrar el resultado de una medida

con un valor coincidente con el verdadero; ello

implica que el error sea lo más reducido posible.

El término exactitud se toma con frecuencia como equivalente al de precisión.

La sensibilidad está determinada por la aptitud de determinar con exactitud

resultados de valores muy reducidos, y puede expresarse como la diferencia

entre valores extremos de varias medidas de la misma magnitud.

Secado

Las condiciones para secar productos sólidos

dependen de la cantidad de sólido, de la

naturaleza del disolvente que se quiere eliminar y

de la sensibilidad del producto al calor y a la

atmósfera.

Las muestras cristalinas de compuestos estables

húmedos con disolventes no tóxicos y volátiles a

temperatura ambiente (como por ejemplo agua o

etanol) se pueden secar al aire colocando los cristales entre hojas de papel

desecante hasta que sólo queden trazas de disolvente (que se detecta por el

olor o por el aspecto). Finalmente se acaban de secar en una estufa eléctrica a

la temperatura adecuada.

Es frecuente, sobretodo en el caso de sustancias orgánicas, el secado a

temperatura ambiente en desecadores de vacío y con la ayuda de agentes

desecantes.

Centrifugación

La centrifugación es un método por el cual se pueden separar

sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza

giratoria. La fuerza centrífuga es provista por una máquina

llamada centrifugadora, la cual imprime a la mezcla un

movimiento de rotación que origina una fuerza que produce la sedimentación

de los sólidos o de las partículas de mayor densidad. Los componentes más

densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotación de la centrífuga,

mientras que los componentes menos densos de la mezcla se desplazan hacia

el eje de rotación. De esta manera los químicos y biólogos pueden aumentar la

fuerza de gravedad efectiva en un tubo de ensayo para producir una

precipitación del sedimento en la base del tubo de ensayo de manera más

rápida y completa.

Destilación

La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y

condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en

líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos

de ebullición de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es

una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la

masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.

Destilación simple:

La destilación simple o destilación sencilla es

una operación donde los vapores producidos

son inmediatamente canalizados hacia un

condensador, el cual los enfría (condensación)

de modo que el destilado no resulta puro. Su

composición será diferente a la composición de

los vapores a la presión y temperatura del

separador y pueden ser calculadas por la ley de

Raoult. En esta operación se pueden separar sustancias con una diferencia

entre 100 y 200 grados Celsius, ya que si esta diferencia es menor, se corre el

riesgo de crear azeótropos. Al momento de efectuar una destilación simple se

debe recordar colocar la entrada de agua por la parte de abajo del refrigerante

para que de esta manera se llene por completo. También se utiliza para

separar un sólido disuelto en un líquido o 2 líquidos que tengan una diferencia

mayor de 50 °C en el punto de ebullición.

Destilación fraccionada

La destilación fraccionada de alcohol etílico es

una variante de la destilación simple que se

emplea principalmente cuando es necesario

separar líquidos con puntos de ebullición

cercanos.

La principal diferencia que tiene con la destilación

simple es el uso de una columna de

fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que

ascienden, junto con el líquido condensado que desciende, por la utilización de

diferentes "platos". Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que lo

ceden) y los líquidos (que lo reciben).

Destilación al vacío

La destilación al vacío consiste en generar un vacío parcial por dentro del

sistema de destilación para destilar sustancias por debajo de su punto de

ebullición normal. Este tipo de destilación se utiliza para purificar sustancias

inestables por ejemplo las vitaminas.

Lo importante en esta destilación es que al crear un vacío en el sistema se

puede reducir el punto de ebullición de la sustancia casi a la mitad.

MATERIALES y REACTIVOS

Tubo de ensayo

Balanza analítica

Yoduro de sodio

Nitrato de plomo

Luna de reloj

Varilla

Papel filtro

Vaso precipitado

Embudo de filtración

Estufa

PROCEDIMIENTO

Consistió en la determinación de la cantidad de Pb en una muestra de nitrato

de plomo (II).

Se pesó en la balanza 0.1g de nitrato de plomo (II) utilizando una luna de reloj.

Coloque la muestra pesada en un vaso de precipitados y disolviendo 20 ml de

agua destilada luego agitando con una varilla de vidrio.

Se agregó a la solución anterior, gota a gota, aproximadamente 20ml de la

solución de yoduro de sodio 0.1M hasta lograr una cantidad apreciable del

precipitado amarillo del yoduro de plomo y comenzamos agitar para que la

mezcla.

Dejar sedimentar por 5 minutos y luego Pesamos el papel filtro y anotar su

peso; procedemos armar el equipo de filtración y empezamos a verter el

contenido del vaso precipitado sobre el filtro tratando de no enturbiar la

solución y para evitar que se obstruyan los poros del filtroy usamos una varilla

para dirigir la caída del líquido.

Unas vez terminado de filtrar llevamos el embudo junto por el papel filtro y la

sustancia obtenida al secador lo dejamos alrededor de 30 minutos para un

secado completo, una vez pasado el tiempo procedemos a retirar el embudo

del secador y dejamos que se enfrié por un momento luego procedemos a

medir su masa y realizar los cálculos pedidos.

VI. DISCUSIONES Y RESULTADOS

EXPERIMENTO 1:

GRUPO

Grupo 1 64.5

Grupo 2 63.5

Grupo 3 65.5

Grupo 4 66.5

Grupo 5 64

∑

Hallando su Error Absoluto Y Error Relativo:

| | | |

Hallando su densidad estándar:

√∑ ̅

√

EXPERIMENTO 2:

i) Hallando masa

ii) Hallando peso obtenido de

⁄

⁄

iii) Hallando %Rendimiento

⁄

⁄

iv) Hallando %Error

CUESTIONARIO

1. ¿Qué otra sustancia se puede emplearse como precipitante?

AgNO3 como reactivo selectivo, precipita el ión Ag+ con el ión Cl-.

Otros iones con los que precipita, el Br-, I-, SCN-.

la Dimetilglioxima, solo precipita al níquel en soluciones

alcalinas.

2. ¿Qué procedimiento común de laboratorio permite separar

Totalmente la fase liquida de la fase solida?

Cuando Cuando hay mezclados un líquido y un sólido insoluble, se separan por filtración. Los filtros se hacen con un papel especial, que tiene un tamaño de poro muy pequeño para que pase el agua pero no los sólidos, incluso los que tienen un tamaño de grano muy pequeño: el líquido filtrado debe quedar transparente.

3. En que consiste la operación básica del secado?. En que consiste el secado al vacío?

El secado es un proceso de laboratorio en el que los residuos del soluto son llevados a una estufa eléctrica, así obtener que las partículas de líquido se evaporen así tener el sólido esperado.

El secado al vacío es considerado de acuerdo con las condiciones físicas para añadir calor y remover el vapor de agua .

4. En que consiste la liofilización? Cuáles son sus aplicaciones

La liofilización o deshidrocongelación es un proceso en el que se congela

el producto y posteriormente se introduce en una cámara de vacío para

realizar la separación del agua por sublimación. De esta manera se

elimina el agua desde el estado sólido al gaseoso del ambiente sin pasar

por el estado líquido

Es utilizado principalmente en la industria alimentaria para conservación

de los alimentos y en la farmacéutica para conservar medicamentos,

aunque también se puede utilizar para fabricar materiales como

el aerogel o para hacer más conveniente el transporte de ciertos

productos por reducción del peso. Es una técnica bastante costosa y lenta

si se la compara con los métodos tradicionales de secado, pero resulta en

productos de una mayor calidad, ya que al no emplear calor, evita en gran

medida las pérdidas nutricionales y organolépticas.

5. En que consiste la cromatografía?.Cuáles son sus aplicaciones

La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. Diferencias sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos da como resultado una retención diferencial sobre la fase estacionaria y por tanto una separación efectiva en función de los tiempos de retención de cada componente de la mezcla. La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:

Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).

Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.

6. ¿Cuántos moles de atomos de H hay en :

(a) 18 gramos de agua

18 gramos de agua (2 mol de átomo de H/ 18g. de agua)(6.022.10^23/1 mol de

átomos de agua) = 12.044.10^23 moles de átomos de H

(b) 1 gramo de amoniaco

1 gramo de (3 mol de atomos de H / 1 mol de )( 6.022.10^23moles de H/ 1

mol de átomos de H) = 18.066.1023 átomos de H

(c) 2.016 gramos de

2.016 gramos de (3 mol de atomos de H /1 mol de )( 6.022.10^23moles

de H/ 1 mol de atomos de H) = 36.42.10^23 atomos de H

(d) 1.008 gramos de H

Hay 1 mol de átomos de H

7. ¿Cuál es la diferencia entre operación básica de ingeniería química y un

proceso químico?

Llamamos Operaciones básicas en ingeniería química al conjunto de procesos

y transformaciones de carácter físico que aplicamos sobre un flujo de materia

en régimen estacionario en cambio el proceso químico existe una reacción

química, lo cual difiere de las operaciones básicas.

8. calcule la cantidad de moles que hay en una muestra de 25g de las

sustancias siguientes:

a)SF6

b)H3PO4

c)Fe(IO3)3

d)(NH4)2Cr2O7

e) CoCl2.2H2O

9 .se tiene 0.6TM de mineral calaverita, que es la mena del oro de color

amarillo que contiene di teluro de oro. Si se añade ácido sulfúrico concentrado

al 65% se obtiene 176.12Kg de oro con un rendimiento del 75%, calcule el

porcentaje de pureza del mineral.

Te2Au Au 75%=

75%=

XKg 234.82Kg masa teórica

=234.82Kg

451 g/mol 197g/mol

XKg= 537.58 Kg %rendimiento=

= 89.59%

10. ¿qué masa de plata en gramos tiene el mismo número de átomos que 3.6g

de carbono?

# Átomos c=#átomos Ag

=

m (plata)=32.1 g

16. ¿cuantas TM de Cu se pueden obtener como máximo a partir de 682TM de

malaquita?

g(Cu)= 682x106g de

Cu2(CO3)3(OH)2x

g (Cu)=254x106g=254 TM

11. la cantidad en gramos de oxigeno contenidos en cierto peso de CO2 es

igual a la cantidad en gramos de carbono que hay en 540g de C6H12O6 .halle el

peso del CO2.

g de C= 540g de C6H12O6x

=216g de C

216g de C= g de O

216g de O=Xg de CO2X

=297g de CO2

BIBLIOGRAFÍA

1) Química experimental .Luis Carrasco Venegas. Editorial MACRO . 2013

2) Ralph, Petrucci. Química General . 2003

3) Chang, R. (2002). Química general. Editorial Mc Graw Hill, México.