Universidad De Cartagena Ingeniera Qumica Qumica Orgnica

LABORATORIO #2 SEPARACIN Y PURIFICACIN DE COMPUESTOS ORGNICOS

Universidad De Cartagena Ingeniera Qumica Nombre Profesor: Adriana Herrera Nombre Alumno(S): Luis Acevedo Jonathan Lambrao Eliab Lpez Alfredo Young Fecha: 20 De Marzo De 2012

Laboratorio #2 Separacin Y Purificacin De Compuestos Orgnicos

Introduccin Antes de comenzar con la elaboracin de este informe y el proceso cientfico que conllev el experimento, el planteamiento del problema e hiptesis, el grupo defini los conceptos necesarios para el xito de este proyecto, posteriormente, se dispuso a plantear las etapas del proceso cientfico, como mtodo para consolidar nuestros conocimientos, tomando como base los elementos que nos puedan aportar mediante la prctica en el laboratorio. Durante todo este trabajo aprendimos la manera de montar el aparato de destilacin simple, el cual fue fundamental para el seguimiento de objetivos, interpretar reacciones de materia y resultados, elaborar hiptesis y problemas cientficos, finalmente a redactar un informe escrito que describiera todo aquello que pudimos observar, analizar y destacar. La destilacin es un proceso que consiste en calentar un lquido hasta que sus componentes ms voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma lquida por medio de la condensacin. El objetivo principal de la destilacin es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades. -

Objetivos Analizar las composiciones realizadas en el laboratorio, experimentando la mezcla azeotrpica con los diferentes puntos de ebullicin que se da en la fraccin de cada muestra. Conocer el concepto de disolucin ideal Conocer la destilacin simple y fraccionada como mtodo de separacin de los componentes de una mezcla lquida. Conocer cmo instalar correctamente el equipo de destilacin Conocer los diagramas de fases de los sistemas ideales y no ideales a temperatura y presin constantes Marco terico La destilacin es un proceso que consiste en calentar un lquido hasta que sus componentes mas voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma liquida por medio de la condensacin. El objetivo principal de la destilacin es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales voltiles de los no voltiles. En la evaporacin y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos voltil; el componente ms voltil, casi siempre

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agua, se desecha. Sin embargo, la finalidad principal de la destilacin es obtener el componente ms voltil en forma pura. Por ejemplo, la eliminacin del agua de la glicerina evaporando el agua, se llama evaporacin, pero la eliminacin del agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacin, aunque se usan mecanismos similares en ambos casos. Destilacin simple En este sistema el lquido se destila desde el matraz de destilacin, ocurriendo primeramente la vaporizacin, establecindose el equilibrio lquido vapor. Parte del vapor se condensa en las paredes del matraz, pero la gran parte pasa por la salida lateral condensndose debido a la circulacin del agua fra por el tubo refrigerante, a este producto se le conoce como, destilado, y a la porcin que queda en el baln de destilacin el residuo, se debe mantener el ritmo de destilacin, manteniendo continuamente una gota de condensado en el bulbo del termmetro. Para evitar el sobrecalentamiento de los lquidos es necesario introducir en el baln, ncleos de ebullicin y mantener constante el ritmo de destilacin. La destilacin simple es aplicable en los sistemas que contengan lquidos orgnicos de puntos de ebullicin bastante diferenciados, ejemplo: Sistema butanos-etanol, agua-metanol. Destilacin fraccionada La destilacin fraccionada no es nada ms que una tcnica para realizar una serie completa de pequeas separaciones (destilacin simple), en una operacin sencilla y continua. Una columna de destilacin fraccionada -

proporciona una gran superficie para el intercambio de calor, en las condiciones de equilibrio, que se establece entre el vapor que asciende y el lquido (condensado) que desciende. Esto tiene como consecuencia una serie completa de evaporaciones y condensaciones parciales en toda la longitud de la columna de fraccionamiento. Cuando el condensado en algn punto de la columna toma calor del vapor, parte se evapora de nuevo y el vapor formando el mas rico en el componente mas voltil (el de menor ebullicin). Al mismo tiempo, cuando el vapor cede calor al condensado, parte del mismo se condensa, siendo este condensado mas rico en el componente menos voltil (el de mayor punto de ebullicin), bajo este panorama podemos decir que partiendo de la base de la columna, a medida que aumenta la altura aumenta el enriquecimiento del componente mas voltil e inversamente con el componente menos voltil. Tambin se establece a lo largo de la columna un gradiente de temperaturas que varan desde el punto de ebullicin del componente X hasta el punto de ebullicin del componente Y. Existe una influencia adicional al equilibrio termodinmico liquido-vapor, y este es el intercambio de energa (perdida) que se verifica a lo largo de la columna de fraccionamiento. Materiales y reactivos 1. Matraz de destilacin de 100 ml 1 Termmetro 0-100 C 1 Condensador 1 Matraz de fondo redondo de 100 ml 1 Columna de fraccionamiento Vigreaux 1 Adaptador 5 Erlenmeyers de 50 0 100 ml

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1 Probeta de 50 o 100 ml Perlas de ebullicin Acetona Procedimiento experimental

5- Luego que se tuvieron todas las fracciones establecidas para la prctica se contino calentando la mezcla hasta evaporar completamente. 6- Se midieron los volmenes obtenidos en cada fraccin y se anotaron los resultados. Nota: la prctica realizada fue destilacin simple debido que otro grupo de laboratorio llevara a cabo la destilacin fraccionada para luego comparar resultados y concluir la practica. Datos y observaciones Volmenes obtenidos en la destilacionDestilacin simple Fraccin hasta los 620C Fraccin entre 62 y 720C Fraccin entre 72 y 820C Fraccin entre 82 y 920C Fraccin de 950C en adelante Destilacin fraccionada

1- Lo primero que se realizo en la practica #2, fue armar el equipo, teniendo muy en cuenta la direccin del flujo del agua en el condensador, el montaje realizado fue el siguiente:

10 mL 12.5 mL 4.5 mL 3 mL 27 mL

Nota: dado que el tiempo establecido para la prctica era muy corto se recibi el montaje listo para iniciar con la destilacin. 2- En el matraz se coloco 30mL de agua y 30mL de acetona, luego se agregaron tres pedacitos de porcelana. 3- Se reviso que el montaje estuviera en condiciones para iniciar la destilacin y se prepararon 4 erlenmeyers para recibir las diferentes fracciones del destilado. 4- Se calent la mezcla con una llama ligeramente pequea y se controlo para que el destilado se llevara a cabo lentamente y con una velocidad de aprox. Una gota por segundo.

Clculos y resultados Los clculos realizados durante prctica fueron los siguientes: la

Sumatoria de volmenes obtenidos en cada una de las fracciones V = (10mL + 12.5mL + 4.5mL + 3mL) = 30mL Nota: dado que la muestra a analizar contena un volumen de 30mL de acetona se puede concluir que los volmenes obtenidos durante la prctica fueron correctos.

Diferencia de volumen entre la cantidad de muestra inicialmente suministrada y la cantidad de muestra obtenida durante la ltima fraccin de destilacin iniciada a los 950C. V = (30mL 27mL) = 3mL Nota: dado que el margen de error fue de 3mL se puede concluir que posiblemente esto se deba a que al finalizar la practica, parte de esta disolucin quedo en las paredes del baln de destilacin as como tambin en el tubo de destilacin, o un error al momento de calcular la cantidad a agregar. Conclusin Al finalizar la prctica se puede concluir que los objetivos propuestos al inicio de esta fueron alcanzados. En esta prctica se aprendi a analizar disoluciones en las cuales sus componentes poseen diferentes puntos de ebullicin y se aprendi a identificar que tipo de destilacin se usara. Se lograron resultados notorios al momento de realizar los clculos correspondientes y se busco una justificacin al margen de error encontrado durante la prctica. Respuestas a las preguntas 2- por qu para preparar agua potable a partir de agua de mar basta una destilacin sencilla? R: // para realizar una destilacin sencilla se necesita que entre el solvente y el soluto de la disolucin halla una diferencia en sus puntos de ebullicin mayor o igual a 800C, debido que el punto de ebullicin del agua es de 1000C y el punto de ebullicin del NaCl (se encuentra en mayor proporcin en el

agua de mar) es de 14650C, poseen una diferencia lo suficientemente alta como para realizar una destilacin sencilla.

Bibliografa http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sod io ebbing-gammon qumica general novena edicin 2007 cengage learning http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B 3n http://quimicalibre.com/destilacion/ http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castell ano/tecnicas/expe_quim/practica8.pdf