UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS

UNIDAD DE ESTUDIOS BÁSICOS

LABORATORIO DE QUIMICA

SECCION: 07

Profesor: Atilio Martínez Integrantes:

Hernández José CI; 24514726

Castañeda Oscar CI; 26449182

Barcelona, 18 marzo de 2014

Índice

Introducción……………………………………………………………………..… 3

Objetivos………………………………………………..…………………………. 4

Fundamentos teóricos…………………………………..……………………….. 5

Procedimiento experimental…………………….…………………………..…….8

Materiales y equipos…………………………………..………………………..…..10

Tabla de datos………………………………………..…………………………….11

Tabla de resultados…………………………………..……………………….…...12

Discusión de resultados……………………………..…………………………….13

Conclusión………………………………………………………………………….14

Bibliografía………………………………………………………………………….16

Anexos……………………………………………………………………………...16

Introducción

La química es considerada una de las ciencias básicas, de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales, biología, farmacia, medicina, ingeniería entre otros.

La definición de la química ha cambiado a través del tiempo, a medida que nuevos descubrimientos se han añadido a la funcionalidad de esta ciencia; tiene una de las mayores importancias relativas y reside en todo los procesos de vida, muerte, crecimiento, combustión, calor, frio entre otros.

En el laboratorio generalmente se requiere separar los componentes de una

mezcla, bien sea para determinar su composición o para purificar los componentes y

usarlas en reacciones posteriores. Las técnicas a utilizar depende del estado general

de la mezcla (solida, liquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los

componentes.

La composición de una mezcla puede variar ampliamente debido a que cada

componente de la misma retiene sus propiedades físicas químicas. Basándonos en

este hecho podemos entonces, en muchos casos, separas una mezcla en sus

sustancias componentes aprovechando los cambios físicos y químicos que puedan

darse de manera específica en cada uno de ellos.

En esta práctica haremos la separación de una mezcla sólido – sólido y de otra

mezcla liquido – líquido utilizando diversos procedimientos de separación (Filtración,

evaporación, destilación, entre otros). Estos procedimientos dependen del tipo de

mezcla y de la finalidad de la separación, basadas en las diferencias físicas y químicas

presentes en sus propiedades fundamentales, tales como lo son: el punto de

ebullición, densidad, presión de vapor, entre otros.

Objetivos

A. Estudiar y desarrollar los métodos de separación de mezclas.

B. Familiarizarse con el material de vidrio y su uso adecuado.

Fundamentos Teóricos

Procedimientos físicos y mecánicos de separación de mezclas.

Un método mecánico sirve para separar mezclas cuyos tamaños de partículas

son relativamente grandes, ya que por medio de tamizados, sedimentaciones y/o

filtraciones, las partículas son separadas por su tamaño y/o peso.

En tanto que un método físico (evaporación, congelación, sublimación) se

basan en propiedades físicas inherentes (propias) de cada substancia presente en la

mezcla y por lo tanto son más específicas.

Las fases que forman un sistema heterogéneo se pueden separar unas de

otras utilizando procedimientos adecuados a cada caso:

*Cuando el sistema está formada por una fase líquida y otra sólida, como agua

y arena, se le deja cierto tiempo en reposo para que sedimente la arena y luego se

separa el agua, trasvasándola con cuidado a otro recipiente o succionándola con

pipeta o sifón.

En el caso de que se trate de dos líquidos miscible o inmiscible, como agua y

aceite, se utiliza una ampolla de decantación. Se coloca el sistema dentro de la

ampolla y se lo deja en reposo hasta que se separen los líquidos (el agua ocupa la

parte inferior, por ser más densa). Luego al abrir la llave se deja salir el agua,

debiendo cerrarse el paso cuando está por pasar el aceite. Esta operación que permite

separar sistemas sólido - líquido a líquido - líquido de diferente densidad, se denomina

decantación (Fig. 3).

Los líquidos tienen diferentes presiones de vapor y hierven a diferentes

temperaturas, porque tienen distintas fuerzas cohesivas. Por ello, los componentes de

una mezcla de líquidos con punto de ebullición bastante distintos suelen separarse

mediante destilación. En este procedimiento, la mezcla se calienta lentamente hasta

que la temperatura alcanza el punto de ebullición del componente más volátil. Si este

componente es líquido en condiciones ordinarias, podrán

recondenarse en una columna refrigerante y recogerse como destilado. Cuando ha

transcurrido el tiempo suficiente para que el aporte de calor vaporice la mayor parte del

componente más volátil, la temperatura sigue aumentando poco a poco hasta alcanzar el

punto de ebullición de la siguiente sustancia y el proceso continua. Las sustancias no

volátiles disueltas en el líquido no hervirán, sino que se quedarán en el matraz de

destilación. Los componentes cuyos puntos de ebullición son similares, en especial aquellas

que interactúan fuertemente entre sí, no pueden separarse con facilidad mediante una

destilación simple, sino que requieren una modificación denominada destilación

fraccionada.

Algunos sistemas están formados por una fase líquida en cuyo interior hay

partículas solidas en suspensión, como por ejemplo el agua turbia de un

chorro. En este caso se puede proceder de tres modos distintos:

a) Se hace pasar el sistema líquido – sólido a través de una superficie porosa,

llamada filtro, generalmente colocada dentro de un embudo. Las partículas sólidas

son retenidas por el filtro porque tienen un diámetro mayor que los poros. Como filtro

es utilizado un papel poroso, denominado papel de filtro, aunque también se utilizan

arena, algodón, polvo de carbón, telas especiales, lana de vidrio, porcelana, amianta,

entre otras. Este procedimiento se llama filtración. (Fig. 2)

b) En otras ocasiones, primero se precipitan las partículas solidas y luego se

hace una decantación.

Para acelerar la sedimentación de dichas partículas se les somete a la acción de la

fuerza centrífuga: el sistema se coloca en tubos cónicos que giran a gran velocidad

dentro de aparatos llamados centrífugas, lo cual determina que las partículas por ser

más densas, precipiten, ocupando el fondo de dichos recipientes. Este procedimiento

recibe el nombre de centrifugación.

Una vez lograda la separación de las fases, se realiza la decantación del líquido.

c) El método de separación de mezclas que consiste en calentar y enfriar

drásticamente las sustancias y a causa de esto se formaran pequeños cristales con

una de los componentes a causa de la diferencia de solubilidad que hay entre ellos, se

llama cristalización. Un ejemplo de esto es la obtención de sal y azúcar. (Fig. 1)

En el caso de sistemas cuya fase es sólida, se opera de diferentes

modos, según las características que presentan:

a) Cuando una de las fases se encuentra dividida en tragos bien diferenciables,

estos se pueden separar con una pinza. Es el caso de extraer trozos de mármol

mezclados en arena. Este método es denominado tría.

b) Si las partículas que forman cada fase sólida tienen diferentes tamaños, se

coloca el sistema material sobre una malla de metal a plástico (tamiz), se sacude y

entonces las partículas de menor diámetro atraviesan la malla, mientras que la de

mayor tamaño quedan retenidos. El proceso se llama tamización y como ejemplo se

puede señalar la separación del canto robado, de la arena.

c) En el caso de que una de las fases sea soluble en un determinado solvente y

la otra no, como ocurre en la mezcla de arena y sal, se agrega agua, se agita para

asegurar la disolución de la sal, y se procede a filtrar, separando la arena de agua

salada. Este proceso se denomina disolución (Fig. 1).

Luego por evaporación se separa la sal del agua.

d) Cuando los sólidos tienen densidad diferente, tal como una mezcla de arena

y corcho, se agrega un líquido que tenga densidad intermedia con respecto a ellos,

con el agua. El corcho flota y la arena se deposita en el fondo. Este método se

denomina flotación.

e) Si los sólidos tienen densidad diferente, como la arena y el oro, se hace

circular una corriente de agua que arrastra la mezcla a través de canales; entonces,

las pepitas metálicas (más densas) sedimentan, mientras que la arena se mantiene en

suspensión. Esta forma de separación de fases recibe el nombre de levigación.

Procedimiento Experimental

↓

→

↓

→

→

↓

→

→

↓

→

→

↓

Figura #1: Separación de una mezcla solido-solido

↓

↓

→

Pesar

Disolver

Filtrar

Lavar

Determinar

Evaporar

Determinar

F

Mezcla sal-arena

Mezcla en agua destilada.

Disolución de sal y recoger el filtrado en una capsula de porcelana previamente pesada.

Residuo del filtro.

Presencia de sal en la arena, usando nitrato de plata.

El filtrado más agua.

% m/m de la sal en la mezcla.

Montar

Depositar

Equipo de destilación.

Mezcla en el balón de destilación.

↓

→

→

↓

→

↓

Figura #2: Separación de una mezcla liquido-liquido

Poner

Aproximar

Anotar

F

Flujo constante de agua a través del condensador.

El mechero al balón y anotar primera gota destilada.

El volumen del alcohol recuperado

Materiales y Equipos:

Materiales y sustancias

Vidrio de reloj.

Vaso de precipitado 100ml.

Capsula de porcelana.

Embudo.

Papel de filtro.

Frasco lavador..

Termómetro.

Balón de destilación.

Perlas de vidrio.

Agua

Alcohol.

Nitrato de plata.

Equipos:

Balanza digital:

-Capacidad: 210g

-Apreciación: 0,0001g

-Marca: Adventurer

Cocinilla:

-Capacidad: 600

-Marca: Listed. (thermolyne

Tabla de Datos

Tabla #1: Datos de la separación de una mezcla solido-solido:

Peso Muestra Peso CápsulaVacía / llena

Peso Sal

1.0024 g 55.2080g / 56.2104 g 0.025g

Tabla #2: Datos de la separación de una mezcla liquido-liquido:

Vol. Muestra Vol. Alcohol Recuperado Temp. Destilación

80ml 18ml 69ºC

Tabla de resultados

Tabla #3: Resultados de la separación de una mezcla solido-solido:

% de Sal en la Mezcla 2.49

Tabla #4: Resultados de la separación de una mezcla liquido-liquido:

% v/v de Alcohol en la Mezcla 22.5

Discusión de Resultados

Separación de una mezcla solido-solido:

Al momento de realizar el experimento se usa una mezcla sal-arena como muestra; con el propósito de estudiar y desarrollar los métodos de separación de mezcla, el método usado fue la filtración, el cual es un método de separación físico, mediante una serie de lavado se obtuvo la cantidad de la sal en la mezcla a través de la evaporación en una capsula la cantidad de sal en la mezcla se obtuvo por diferencia de pesada , se estima que quizás se pudo perder cantidad de sal al momento de filtrar o cuando se agregó la mezcla al embudo ya que pudieron quedar residuos en los instrumentos o se toma de manera errónea el peso arrojado en la balanza, estos valores permiten calcular el porcentaje masa-masa, siendo la relación entre la cantidad de sal y la muestra.

Separación de una mezcla liquido-liquido:

Esta experiencia se realiza usando un equipo de destilación la cantidad de la muestra estudiada fue de 80ml se mezcla Alcohol-Aceite; a través de un tubo condensador empezó a destilar alcohol debido a que al aumentar la temperatura se llega más rápido al punto de ebullición del alcohol que del Aceite generando de esta manera que se obtenga la primera gota de alcohol a una temperatura 69ºC, arrojando un volumen de alcohol recuperado de 18ml, estos valores son aceptables en el laboratorio ya que para esta práctica teóricamente se espera sea de 16 a 23ml de alcohol recuperado a una temperatura de 82.4ºC. Esto se hace con el propósito de obtener el %v/v presente en la mezcla generando un valor de 22.5% el cual indica que en 80ml de mezcla se obtiene un porcentaje de alcohol de 22.5%.

Conclusiones

El porcentaje de sal en la mezcla es 2.49% Se trabajó con una mezcla homogénea. Se conocieron dos métodos de separación de mezclas los cuales fueron

filtración y destilación. El porcentaje de alcohol en la muestra fue 22.5% El volumen de alcohol recuperado fue 18ml.

Bibliografía

Guía de laboratorio de química I de la Universidad De Oriente.

Referencias Bibliográficas:

CHANG, Raymond. Química. Editorial Mc Graw Hill. México 2001. Decima

Edición.

BABOR, Joseph. Quimica General. Marín S.A. Ediciones. España 1956.

Referencias Electrónicas:

Yahoo.com (2011). Cristalización (Documento en Línea). Disponible:

http://espanol.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=AjvvINv_pwzjPHDeweU

ncHcBEgx.;_ylv=3?qid=20070227182102AAgpFKC. (Consulta, 2012,Marzo 3)

Yahoo.com (2011). Procesos físicos y mecánicos de separación de mezclas

(Documento en Línea). Disponible: mx.answers.yahoo .com/question/index?

qid=20090113132014AA7bHzM (Consulta, 2012, Marzo 3).

Destilación (Documento en Línea) Disponible: www.josemariaolmos.es

/act/simul.html (Consulta, 2012, Marzo 3)